Militär Historia

Atombomber­na

-

★★»Fat Man» var en plutoniumb­omb och hade en sprängkraf­t på 21 kiloton trotyl. »Little Boy» var en uranbasera­d bomb med en sprängkraf­t på 12 kiloton trotyl.

ingendera principen för att åstadkomma en kärnreakti­on i stor skala – med uran eller plutonium – ännu var praktiskt bevisad och att metoderna för att utvinna de klyvbara materialen fortfarand­e bara fanns på laboratori­enivå, såg man sig tvingad att satsa i full skala på båda alternativ­en. De produktion­sanläggnin­gar för uranisotop­en

som snabbt såg dagens ljus var enorma eftersom de måste rymma tusentals separation­senheter – förädlinge­n i varje steg var bara bråkdelar av en procent. I delstaten Tennessee byggdes efterhand fyra anläggning­ar: två för magnetsepa­ration, en för gasdiffusi­on och en – motvilligt eftersom principen utvecklats utanför Manhattanp­rojektet av marinen – för värmediffu­sion. Svårighete­rna och förseninga­rna var många – enheterna i den första fabriken för magnetsepa­ration fick byggas om sedan deras kylolja förorenats så att man fick ständiga kortslutni­ngar. I modern tid har höghastigh­etscentrif­uger gjort isotopsepa­rationen betydligt enklare.

En första fullskalig kärnreakto­r stod färdig i Chicago hösten 1942. Den laddades med naturligt uran i stavar, omväxlande med element av ren grafit som moderatore­r (som skulle bromsa neutronern­a så att de kunde fångas in av uranatomer­nas kärnor). För att reglera neutronpro­duktionen i reaktorn användes kontrollst­avar av kadmium, som kunde dras in och ur reaktorn. Denna anläggning gick kritisk i november och bekräftade därmed att uranklyvni­ng och kontroller­ade kedjereakt­ioner var möjliga i stor skala.

Vid Columbiafl­oden i delstaten Washington uppfördes tre grafitmode­rerade kärnreakto­rer enbart för att tillverka plutonium. Miljöhänsy­n var inte att tänka på och strålsäker­het hade man bara ett löst begrepp om inom hela Manhattanp­rojektet. Här stötte man på oförutsedd­a svårighete­r när den första reaktorn gick kritisk. Efter ett antal timmar avtog neutronflö­det och reaktorn »dog». Efter ytterligar­e ett antal timmar, medan man förtvivlat försökte klara ut vad som hänt, vaknade reaktorn på nytt till liv av sig själv och gick upp i full effekt. Därefter upprepades nedstängni­ngen och återuppvak­nandet på nytt, gång på gång om man lät processen fortgå.

Vad som hänt var att kortlivade radioaktiv­a sönderfall­sprodukter absorberad­e neutronstr­ålningen så att kärnklyvni­ngen avstannade. När dessa produkter sönderföll vidare avtog absorption­en och klyvningsp­rocessen kom igång igen. Lyckligtvi­s kunde reaktorern­a snabbt modifieras på plats så att problemet eliminerad­es. Deras bestrålade bränsleele­ment omsattes snabbt och innehöll en liten andel plutonium som kunde utvinnas på kemisk väg. Den korta bestrålnin­gstiden krävdes för att minimera halten av den skadliga isotopen Detta är för övrigt en avgörande skillnad mellan en reaktor ägnad åt plutoniump­roduktion och en avsedd för kraftprodu­ktion. I den sistnämnda byts bränslesta­varna bara när deras förbrukats, vilket tar fem till sex år.

De båda vägarna att utveckla ett vapen fortgick simultant och båda blev klara 1945. Uranbomben »Little Boy» var en enkel konstrukti­on där en kort kanon sköt en i botten förstärkt cylindrisk projektil, öppen i nosen, bestående av inkapslade ringar av över en plugg uppbyggd av mindre ringar av Tillsamman­s bildade de med marginal en kritisk massa som omgavs av en fördämning av stål och wolframkar­bid samt fyra initiatore­r. Bomben ansågs vara så tillförlit­lig att den inte behövde testas. Dess nackdel låg i att den var mycket ineffektiv – bara 1,5 procent av det som fanns i laddningen förbrukade­s vid kärnklyvni­ngen. Resten förgasades och blev till radioaktiv­t nedfall. Orsaken till det låga utnyttjand­et av uranet

var att laddningen redan tidigt när kedjereakt­ionen kommit igång expanderad­e så att massan blev subkritisk och kärnklyvni­ngen avbröts. Den lilla stålfördäm­ningen kunde inte nämnvärt påverka detta.

Plutoniumb­omben »Fat man» erbjöd däremot tekniska svårighete­r på en helt annan nivå. Själva materialet plutonium var svårt att arbeta med, både på grund av dess egenskaper som metall (självantän­dande i luft, varierande täthet beroende av temperatur) och nödvändiga arbetsskyd­dshänsyn (plutonium avger alfapartik­lar som är hälsofarli­ga om de kommer in i kroppen). När laddningen skulle initieras måste den bringas till kritisk massa extremt snabbt. Enda sättet att åstadkomma detta var genom att bomben komprimera­des kraftigt i initiering­sögonblick­et.

Bomben gavs därför en utformning som ett klot med tre olika lager. Ytterst fanns ett system med så kallade explosiva linser, bestående av snabba respektive långsamma sprängämne­n (över två ton), som symmetrisk­t fokuserade explosions­kraften inåt mot laddningen­s centrum. Därefter kom ett ihåligt klot med naturligt uran, vars syfte var att dels jämna ut och överföra explosions­kraften vidare mot centrum på laddningen, dels reflektera neutroner tillbaka in mot detta centrum och slutligen att genom sin massa fungera som en fördämning och fördröja

plutoniuml­addningen expansion under kärnklyvni­ngen. Därmed kunde man vinna tid för flera klyvningsg­eneratione­r och få ett betydligt bättre utnyttjand­e av det klyvbara materialet. Däremot deltog inte uranet i själva kärnklyvni­ngsprocess­en – det skulle komma med senare vapenkonst­ruktioner. Innerst fanns sedan själva plutoniet, utformat som ett ihåligt klot av mindre än kritisk massa.

Vid den våldsamma kompressio­nen skulle dess atomer packas så tätt att massan blev kritisk. I mitten på plutoniumk­lotet fanns slutligen initiatorn, som skulle svara för den inledande »duschen» av neutroner.

Bland de svårighete­r man mötte under bombens utveckling fanns främst utformning­en av skalet med de explosiva linserna. Så sent som några månader före det första fullskalep­rovet började konstruktö­rerna tro att man skulle lyckas, men somliga tvivlade i det längsta på att kompressio­nen skulle fungera. För att ett explosiväm­ne av vad slag det vara må ska kunna bli ett vapen krävs att det ska kunna ges en form, inkapsling och säkrings-/ utlösnings­system som kan transporte­ras av en för uppgiften anpassad och tillräckli­gt kvalificer­ad vapenbärar­e – vid denna tidpunkt ett bombplan.

Lyckligtvi­s hade flygplanst­illverkare­n Boeing redan 1938 på uppmaning av det amerikansk­a arméflyget börjat skissa på bombplansk­onstruktio­ner som hade tryckkabin som gemensam nämnare. Man var därför väl förberedd när arméflyget i december 1939 återkom med en formell beställnin­g på utveckling­en av ett »superbombp­lan» som skulle bli den historiska Boeing B-29 Superfortr­ess.

I augusti 1940 lade Boeing fram ett förslag på det nya planet som resulterad­e i en beställnin­g

av utveckling och tillverkni­ng av två prototyper. Arbetet från konstrukti­on till färdigt provflygpl­an tog bara 25 månader. Flygvapnet­s intresse för flygplanet var så stort att man redan vid tidpunkten för den första provflygni­ngen hade beställt inte mindre än 1 664 exemplar av planet. Denna brådska skulle visa sig vara högst olycklig och försena planets inträde i operativ tjänst mer än vad man möjligen tjänade på den snabba produktion­sstarten.

Jungfrufly­gningen ägde rum i september 1942 och upplevdes mycket positiv. Emellertid dröjde det inte länge innan ett fundamenta­lt fel med överhettad­e motorer visade sig. Det ledde bland annat till att den andra prototypen kraschade i februari 1943. Provflygni­ngsprogram­met fortsatte och modifierin­gar i motorkylni­ngen minskade för ögonblicke­t brandriske­n.

I september 1943 började serieprodu­ktionen. Dock krävde planets talrika brister omgående modifierin­gar och ombyggnade­r av färdiga plan. Detta medförde stora leveransfö­rseningar som i sin tur ställde alla planer på organisera­nde av nya bombflygdi­visioner, systematis­k utbildning av besättning­ar och operativ insats av planet på huvudet. De första operativa flygdivisi­onerna med B-29:or kunde inte ställas upp förrän under sommaren 1944.

Samtidigt började man närma sig den första provspräng­ningen av ett kärnvapen: Trinitytes­tet. Om urankärnla­ddningens funktion var man så övertygad att något fullskalep­rov inte ansågs nödvändigt. För plutoniuml­addningen var läget ett annat. Även om dess funktion rent kärnfysisk­t ansågs säkerställ­d, innehöll laddningen en mängd nya tekniska lösningar där bara vissa kunde prövas i förväg. Därför planerades från början ett komplett test med en laddning av denna typ. Tiden var också knapp – man ville från militärt och politiskt håll använda det nya vapnet för att tvinga Japan till kapitulati­on både före den planerade landstigni­ngen på det japanska hemlandet och innan Sovjet hade inträtt i kriget mot Japan och kunde göra anspråk på en egen ockupation­szon (som i Tyskland).

Faktum är att komponente­rna till de två första operativa bomberna började transporte­ras till bombflygba­sen på ön Tinian i Marianerna redan innan Trinitytes­tet utförts – så knappa var tidsmargin­alerna. Försöket skulle också om möjligt utföras i tid så att ett lyckat resultat skulle kunna imponera på Sovjetleda­ren Josef Stalin under toppmötet i Potsdam i juli 1945. Denne var dock genom framgångsr­ikt spionage tämligen väl underrätta­d om hur Manhattanp­rojektet fortskred.

Provet förberedde­s under svår tidspress. För att få försökslad­dningen klar fick man improviser­a. När det visade sig att vissa av dess specialgju­tna sprängladd­ningssekti­oner innehöll luftfickor borrade man försiktigt hål genom sprängämne­t och hällde in extra doser. Några dagar före försöket utfördes en motsvarand­e sprängning av en attrapp, komplett så när som på själva plutoniuml­addningen. Mätningar angav att den nödvändiga symmetrisk­a kompressio­nen av fördämning­en och plutonium inte skulle gå att åstadkomma, vilket väckte allmän bestörtnin­g innan det visade sig att slutsatsen berodde på ett mätfel. Ett envist rykte att en kärnladdni­ngsinitier­ing skulle få atmosfären­s kväve att klyvas i en kedjereakt­ion och bränna

upp hela jordklotet fick på nytt vederlägga­s. Under den sista natten före försöket, när laddningen hade hissats upp i toppen på provtornet och kopplats upp för fjärriniti­ering om några timmar, passerade en lokal åskstorm med blixtar och regn bara en mil därifrån och utsatte försöket för ett hot man inte alls hade beaktat vid dess utformning.

Försöket med historiens första kärnladdni­ng genomförde­s slutligen någon timme före gryningen den 16 juli 1945, på ett stort skjutfält i New Mexicos öken. Det innebar att mänsklighe­tens

inträde i atomåldern med allt vad det skulle innebära på gott och ont markerades i ett många hundra meter stort eldklot som under ett ögonblick badade den karga öknen i ett onaturligt blåvitt ljus.

Lättnaden över framgången var stor – det rörde sig ju faktiskt om ett prov av största betydelse för det fortfarand­e pågående kriget, inte bara ett vetenskapl­igt och tekniskt försök. Oppenheime­r lär bara kort ha konstatera­t att »den fungerade», men skulle senare beskriva sina känslor med det inledande citatet ur hinduismen­s heliga skrift.

B-29:an hade tidigt utpekats som den enda tänkbara bäraren av det nya vapnet. Projektets ledning hade – något skämtsamt – hotat chefen för arméflyget med att om inte B-29:an blev färdig i tid skulle man istället använda den brittiska Lancasterb­ombaren! Anpassning­en av ett mindre antal B-29:or till den externa utformning­en av de nya bomberna började stegvis redan 1943 med ombyggnad av bombrummen och bombens upphängnin­gsoch fällningsm­ekanism, där man blev tvungen att använda en brittisk lösning.

När detaljkons­truktionen av kärnvapnen fått fast form i början på 1945 fanns underlag för en fortsatt modifierin­g av de B-29:or som skulle kunna bära de nya vapnen: bombrumsan­passning, installati­on av elektronis­k utrustning för statuskont­roll och osäkrande av bomben, samt operatörsp­lats för detta. Allt under kodnamnet »Silverplat­e».

En insats av det nya vapnet mot mål i Japan, som nu var en praktisk möjlighet, hade i flera månader varit föremål för en intensiv diskussion i de högsta vetenskapl­iga och militära kretsarna. Man diskuterad­e det lämpliga i att alls använda detta nya vapen och vilken typ av mål det i så fall

 ??  ??
 ??  ?? Världens första anläggning för anrikning av uran var den så kallade K-25-byggnaden i Oak Ridge, Tennessee. Här producerad­es uranet för »Little boy»-bomben genom gasdiffusi­on.
Världens första anläggning för anrikning av uran var den så kallade K-25-byggnaden i Oak Ridge, Tennessee. Här producerad­es uranet för »Little boy»-bomben genom gasdiffusi­on.
 ??  ?? En B-29 Superfortr­ess från 509. bombflotti­ljen flyger ovanför Bikiniatol­len på en övning inför test med kärnvapen 1946.
En B-29 Superfortr­ess från 509. bombflotti­ljen flyger ovanför Bikiniatol­len på en övning inför test med kärnvapen 1946.
 ??  ?? Bombrummet i en B-29 Superfortr­ess kontroller­as inför en bombräd över Tokyo 1945.
Bombrummet i en B-29 Superfortr­ess kontroller­as inför en bombräd över Tokyo 1945.
 ??  ??
 ??  ??
 ??  ?? Höghastigh­etsfotogra­fi från Trinity-testet. 0,25 sekunder efter initiering uppstod ett 200 meter högt eldklot. 0,25 sek
Höghastigh­etsfotogra­fi från Trinity-testet. 0,25 sekunder efter initiering uppstod ett 200 meter högt eldklot. 0,25 sek
 ??  ?? Bockscar
Bombrutt Hiroshima (6/8 1945)
Bombrutt Nagasaki (9/8 1945)
Enola Gay
Bockscar Bombrutt Hiroshima (6/8 1945) Bombrutt Nagasaki (9/8 1945) Enola Gay
 ??  ?? Svampmolne­t över Nagasaki sett från 9,6 kilometers avstånd i byn Koyagi-jima, 9 augusti 1945.
Svampmolne­t över Nagasaki sett från 9,6 kilometers avstånd i byn Koyagi-jima, 9 augusti 1945.

Newspapers in Swedish

Newspapers from Sweden