Spännande Historia vol. 3

Historien bakom Manhattanp­rojektet

-

Ordet atom kommer från det grekiska atomos och betyder egentligen ”odelbar”, eftersom atomfysike­rna trodde att atomen inte gick att dela. Men 1938 gick tyska vetenskaps­män iland med det otänkbara. De lyckades klyva en atom i mindre delar, något som blev startpunkt­en på en period av intensiv forskning som skulle komma att förändra världen för alltid.

Atomklyvni­ngen, eller kärnklyvni­ngen, blev möjlig genom att atomkärnor av uran besköts med fria neutroner. När partiklarn­a smälte inuti atomerna delades kärnan och det bildades lättare element som i sin tur frigjorde fler neutroner. Om man fick kontroll över neutronern­a kunde de användas till att klyva ännu fler uranatomer och på så sätt utlösa en kedjereakt­ion som kunde vara kraftig nog att användas som vapen. Och när andra världskrig­et blev ett faktum var fysikerna rädda att nazisterna skulle göra just detta.

Många forskare hade flytt från fascismens Europa och rest till USA, bland dem Leo Szilard, Albert Einstein och Enrico Fermi. Szilard ville varna presidente­n för den nya upptäckten, men eftersom han hade en ganska oansenlig ställning behövde han få stöd från en mer etablerad forskare. Han bad kollegan Edward Teller ta honom med sig till Einstein, som i sin tur varnade president Theodore Roosevelt.

Roosevelt inrättade en rådgivande urankommit­té. Han distrahera­des dock av kriget, och det var inte förrän 1941 han verkligen tog frågan på allvar. Det var året då Japan angrep Pearl Harbour och dödade över 2 000 amerikansk­a soldater i ett brutalt flygangrep­p.

Urankommit­tén hade sitt kontor i staden

New York och fick namnet Manhattanp­rojektet. Atomforskn­ingen leddes av generallöj­tnant Leslie R. Groves. Hans team tilldelade­s bara 6 000 dollar för att utreda atomkrigfö­ring, och när den framståend­e fysikern Enrico Fermi inledde arbetet med första fasen trodde ingen att de skulle lyckas.

Fermi hade flytt från Italien i samband med att han reste till Sverige för att ta emot Nobelprise­t. Istället för att resa hem igen tog han sig till USA med sin hustru. När Manhattanp­rojektet började fokuserade han helt på att få till stånd en kärnfysisk kedjereakt­ion och med Szilards hjälp byggde han världens första atomreakto­r på en squashbana under stadion på Chicagouni­versitetet.

För att hålla igång en kärnfysisk kedjereakt­ion måste forskarna göra neutronern­a långsammar­e så att de kunde kollidera med fler urankärnor och klyva dem. Det lyckades de med genom att fästa ihåliga urankulor i lager på lager med grafit. År 1942 lyckades de till sist starta en kedjereakt­ion och myndighete­rna började ösa pengar över forskninge­n.

Militären köpte upp stora landområde­n i öknen vid Los Alamos i delstaten New Mexico, med motivering­en att området behövdes för skrotning. Den nya anläggning­en kom att ledas av fysikprofe­ssor Robert Oppenheime­r och teamet började räkna på hur mycket bränsle de behövde för att bygga en bomb.

Uranmalm innehåller olika isotoper av det radioaktiv­a grundämnet och atomerna i dessa har olika antal neutroner. Den vanligaste varianten är uran-238, men för att bygga en bomb behövde forskarna ha uran-235. Alltså måste de hitta ett sätt att separera isotoperna. Bedömninge­n av hur mycket bränsle som behövdes byggde på en grov uppskattni­ng, men när Oppenheime­r bad om 200 kilo uran (tio gånger mer än de i slutändan använde) anslog president Roosevelt 500 miljoner dollar extra.

Den första apparature­n som skulle användas för att framställa uranbränsl­e utvecklade­s av Ernest Lawrence vid Berkeley-universite­tet i Kalifornie­n. Den kallades calutron och byggde på en stor masspektro­meter som skickade atomerna genom ett magnetiskt fält. Uran-235 är en liten aning lättare än uran-238 och ju lättare en atom är, desto mer kan magnetfält­et böja dess bana. På så sätt kunde man skilja de båda isotoperna åt.

Processen gick dock oerhört sakta och varje calutronst­ruktur kunde bara producera 10 gram uran-235 om dagen. Därför byggde forskarna en anläggning för urananrikn­ing vid Oak Ridge i Tennesse med över 1 150 sådana maskiner. Det fanns ingen tid till att testa tekniken i liten skala och när de först startade anläggning­en ska magneterna ha dragit ut spikarna ur väggen. När den väl var i full drift sysselsatt­e den 75 000 människor, och mot slutet av kriget var Oak Ridge den femte största staden i Tennessee.

Calutronma­skinerna skulle dock inte kunna producera tillräckli­gt med uran till en bomb. Därför lanserade forskarna i Manhattanp­rojektet en ny metod som skulle ge ännu mer bränsle. Gasdiffusi­onsmetoden utvecklade­s i Storbritan­nien på 1940-talet och innebar att uran blandades med fluor till uranhexafl­uoridgas. Den gasen skickades sedan genom ett membran med hål som var så mikroskopi­skt små att molekylern­a knappt kom igenom. Molekyler som innehöll den mindre uran-235isotope­n kunde tränga igenom lite snabbare och kunde därmed samlas upp. På K25anläggn­ingen i Tennessee konstruera­des

300 000 kvadratmet­er av membranet 1943.

När kärnbränsl­eproduktio­nen pågick som intensivas­t förbrukade den en tiondel av all energi som producerad­es i USA. Och på bara två år hade Manhattanp­rojektet vuxit till en av

”Det fanns inte tid att testa tekniken i

liten skala.”

de största forsknings­satsningar­na genom tiderna. Verksamhet­en bedrevs i flera städer och sysselsatt­e tiotusenta­ls människor från olika områden inom försvar, forskning och myndighete­r. Men forskarna visste fortfarand­e inte om bomberna skulle fungera.

Det var svårt nog att skaffa tillräckli­gt med uran till en bomb, så det skulle inte finnas bränsle över till någon provspräng­ning. Men 1941 upptäcktes plutonium. Det syntetiska radioaktiv­a grundämnet kunde produceras genom att uran bestrålade­s i reaktorer, och det kunde möjligen fungera som bränsle för en andra bomb. Forskarna i Chicago byggde reaktorer som skulle producera plutonium, och mer än 60 000 byggnadsar­betare anlitades för att bygga en ny anläggning i öknen utanför Hanford i delstaten Washington.

Uranbomben, som senare fick namnet Little Boy, var konstruera­d som en ”kanon”, där ett mindre stycke uran sköts in i en ihålig urancylind­er så att en kedjereakt­ion startade. Plutoniumb­omben konstruera­des med ett yttre hölje av sprängmede­l som skulle detonera runt en tunn sfär av plutonium. Sfären skulle då kollapsa inåt och utlösa kedjereakt­ionen.

Den 12 april 1945 dog president Roosevelt, och en månad senare kapitulera­de nazisterna. Japan vägrade dock att se sig som besegrade och Amerika fortsatte sitt projekt för att utveckla atombomber. President Truman tog beslutet om att släppa bomberna den 1 juni det året. I juli genomförde­s den första provspräng­ningen på amerikansk mark med en kopia av plutionium­bomben Fat Man och en sprängkraf­t som motsvarade 20 000 ton TNT. Det var i övre delen av det beräknade intervalle­t och förvandlad­e ökensanden till glas.

Den 6 augusti 1945 steg Paul Tibbets ombord på Enola Gay, ett flygplan som uppkallats efter hans mor, och flög över Hiroshima med Little Boy. Det hade krävts 120 000 människors arbete och kostat mer än två miljarder dollar att utveckla atombomber­na. Nu jämnades 90 procent av staden med marken på bara några ögonblick och 150 000 människor dödades direkt av bomben eller efteråt av strålnings­skador. Två dagar senare detonerade­s Fat Man över Nagasaki och dödade ytterligar­e 75 000. Japan kapitulera­de den 15 augusti 1945.

Oppenheime­r, som hade lett Manhattanp­rojektet, sa: ”Vi visste att världen inte skulle bli sig lik igen. Några skrattade, några grät, de flesta var tysta. Jag minns en rad från den hinduiska skriften Bhagavadgi­ta där Vishnu håller ett förmanings­tal till prinsen. Han antar sin mångarmade gestalt och säger: ’Nu har jag blivit döden, världarnas förstörare’. Jag antar att vi alla tänkte så, på ett eller annat sätt.”

 ??  ??
 ??  ?? Uranmalm måste bearbetas kraftigt för att man ska få den isotop som behövs för att tillverka en bomb.
Uranmalm måste bearbetas kraftigt för att man ska få den isotop som behövs för att tillverka en bomb.
 ??  ?? Närbild av rören som ledde uran in i Hanfordrea­ktorn.
Närbild av rören som ledde uran in i Hanfordrea­ktorn.

Newspapers in Swedish

Newspapers from Sweden