Little Boy
Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Little Boy var kodenavnet på atombomben som ble sluppet over Hiroshima, den 6. august 1945 av det tolv mann sterke mannskapet ombord på bombeflyet Enola Gay av typen B-29 Superfortress. Flyet ble styrt av oberst Paul Tibbets fra United States Army Air Forces. Dette var den første atombomben noen gang som ble brukt som et våpen, den ble sluppet 3 dager før «Fat Man»-bomben ble sluppet over Nagasaki.
Dette våpenet ble utviklet under den andre verdenskrig under «Manhattanprosjektet». Bomben utviklet sin eksplosive kraft gjennom en kjernefysisk fisjon av grunnstoffet uran. Bombingen av Hiroshima var den andre atomsprengningen i historien, den første var prøvesprengningen av «Trinity»-bomben. I tillegg var også Hiroshima-bomben den første uranbaserte eksplosjonen i historien. Eksplosjonen omdannet omtrent 600 milligram uran til energi. Den eksploderte med en kraft mellom 13 til 16 kilotonn med TNT (faktisk kraft blir ennå diskutert) og tok livet av anslagsvis 140 000 mennesker (senskader inkludert).
Innhold |
[rediger] Designet av bomben
Mk I bomben «Little Boy» var 3 m(10 fot) lang, 71 cm (28 tommer) i diameter og veide 4000 kg (8,900 lb). Dette designet benyttet «skytevåpenprinsippet» for å eksplosivt føre en kritisk masse av uran (U-235) og tre mål ringer med U-235 sammen til en super kritisk masse for så å skape en kjernefysisk kjedereaksjon. Dette ble gjort på en så enkel måte som å skyte en del med uran inn i den andre ved hjelp av vanlige kjemiske sprengstoff. Denne bomben inneholdt 64 kg uran, hvorav 0,7 kg oppnådde fisjon, og av denne massen ble bare 0,6 g om til energi.
Det ble aldri utført en full skala test av dette våpen prinsippet før Hiroshima bomben. Den eneste prøvesprengningen som var blitt utført var laget ifølge implosjons prinsippet ved å bruke plutonium som fisjonsmateriale. Dette ble gjort den 16. juli 1945 med Trinitybomben. Det var flere grunner for ikke å teste «Little Boy», dette hovedsakelig på grunn av mangelen på uran kontra tilgjengeligheten på relativt store mengder plutonium som ble produsert i reaktorene i Hanford. I tillegg var konseptet bak dette designet så enkelt at det ikke ble vurdert nødvendig å gjøre mer enn laboratorium tester, dette ble på denne tiden kjent som «å kile ved dragens hale». I forskjell til implosjonsdesignet, som krevde svært sofistikert koordinering av form eksplosiver, så ble «skytevåpendesignet» ansett som garantert til å fungere uten fullskala testing.
På tross av senere tids eksperimentiell bruk så ble dette designet kun brukt som våpen ên gang, dette på grunn av den ekstreme faren for en utilsiktet detonasjon. I forhold til dagens standard ble «Little Boy» ansett som ekstremt usikker på grunn av faren for detonasjon. For eksempel, noe så enkelt som et krasj med flyet kunne være nok til å få «kulen» til å skyte inn i «målet», og dermed føre til et massivt utslipp av radioaktiv stråling eller en full kjernefysisk detonasjon. Selv om et krasj ikke nødvendigvis ville få bomben til å gå av, så kunne en vannlekkasje føre til at det ubeskyttede systemet kortsluttet og dermed føre til en utilsiktet detonasjon. Den Britiske Red Beard atombomben var også utsatt for denne feilen i designet. Et lynnedslag eller brann kunne være nok til å antenne bomben. Ingen av de fem andre Mark I bombene bygd etter «Little Boy»-modellen ble brukt av det Amerikanske forsvaret.
[rediger] Oppbygging
De nøyaktige spesifikasjonene for «Little Boy»-bomben forblir hemmeligstemplet da den dag idag fremdeles kan brukes til å fremstille et brukbart atomvåpen. Allikevel har mange spekulert på designet, hjulpet av en liten mengde fotografisk bevis, uttalelser fra tidligere personell ved Manhattan prosjektet, men også ved å sette sammen data oppgitt i den lille informasjonen som er frigitt om bombens interne dimensjoner.
Ifølge en kilde som blir ansett å være troverdig, [1] så var det inni våpenet plassert uran (U-235) delt i to deler, dette for å kunne bruke «skytevåpenprinsippet». Uranet ble delt i prosjektilet og målet. Prosjektilet var en sylinder, ca 16 cm lang og 10 cm diameter, med ca 40 % (25,6 kg) av den totale uranmassen. Det var en stabel med seks uranringer beskyttet i en sylinder av stål med en plate av stål og wolframkarbid i den bakre enden. Hele prosjektildelen var låst inne i en stålkasse laget av 2 mm stål.Selve målet var en hul sylinder ca 16 cm lang, 16 cm diameter, med et 10 cm diameter hull i midten for prosjektilet. Målet hadde en uran masse på ca. 38,4 kg. Mesteparten av uranet ble sannsynligvis plassert i prosjektilet, med tanke på å øke effekten i eksplosjonen.
Disse to delene ble plassert inni beskyttere av bor som var designet for å absorbere nøytronene, en inni «målet» og en som omringet «prosjektilet» (Beskrevet som en sabot). Når prosjektilet nådde målet så skulle bor-beskyttelsen bli fjernet; segmentet inni målet ble trykket fremover inn i et hulrom i nesen, og saboten rundt prosjektilet ble fjernet rett før den nådde målet. Systemet med nøytron reflektorer var laget av stål og wolfram, denne delen ble kalt en «tamper» og veide 2,300 kg. Hensikten var at «målet» skulle sette seg fast i denne delen.
Løpet var laget av et modifisert artilleri kanonløp og låsekasse. Etter maskinering var denne delen 10 cm bred, ca. 180 cm lang, og veide 450 kg. For å skyte uranet i en hastighet av 300 m/s så ble det brukt en drivladning av korditt.
 |
|
[rediger] Utvikling av bomben
«Little Boy» bomben ble utviklet og bygd gjennom det massive Manhattanprosjektet under andre verdenskrig. Ettersom man visste at anriket uran kunne fisjoneres, så ble dette det første konseptet de prøvde. (Plutonium var ennå ikke kjent ved starten av prosjektet) Hoveddelen av arbeidet med å lage «Little Boy» var i form av isotop anriking av det uranet man trengte til bomben. Anrikingen ved Oak Ridge, Tennessee begynte i februar 1943, etter mange års forskning.
Eksperimentene og utviklingen av de første prototypene startet våren 1943, dette omtrent samtidig med at Los Alamos National Laboratory ble operativt innen Manhattanprosjektet. Opprinnelig ble «skytevåpen-prinsippet» ansett som muligheten for både uran- og plutonium våpen (det såkalte «Thin Man» designet). Det var ikke før i april 1944 at det ble oppdaget at den spontane fisjonsraten for plutinium var for høy til å brukes i "skytevåpen" prinsippet, detonasjonen av dette kostbare våpenet ville bare lage en ueffektiv «fis» som potensielt ville ødelegge seg selv før det laget en stor eksplosjon. I juli 1944 ble nesten all forskning ved Los Alamos omdirigert til utviklingen av et implosjons plutoniumvåpen. Til kontrast ble Uran bomben nesten ansett som en formalitet.
Når det ble unødvendig med plutonium i «skytevåpenprinsippet», så sto teamet og lederen A. Francis Birch overfor et dilemma. Bomben hadde et enkelt design, men de manglet uran-235 for å faktisk lage den. Fisjons materielt var ikke tilgjengelig før ca. midt 1945. På tross av disse problemene så klarte Birch å overtale de andre om at hans design var det rette, og i tilfelle plutonium bomben skulle svikte så kunne de fremdeles benytte «skytevåpenprinsippet». Teamet hans hadde mye ansvar og selv om teknologien deres var mindre kompleks enn det andre prosjektet så trenktes det allikevel mye hard arbeid. I februar 1945 var spesifikasjonene ferdige (model 1850). Med unntak av uranlasten, var bomben ferdig i begynnelsen av mai 1945.
Mesteparten av uranet som trengtes til bomben kom fra Shinkolobwe gruven og ble gjort tilgjengelig mye pga.fremsyntheten til direktøren i High Katanga Mining Union, Edgar Sengier, som allerede i 1939 fikk 1000 tonn uran malm fraktet til et lager lokale i New York. Hovedmengden av uranet til «Little Boy» ble anriket ved Oak Ridge, Tennessee, dette primært ved hjelp av elektromagnetisk separasjon i «gryter» og gjennom gassdefusering, hvor av en liten mengde ble fremstilt i syklotronen ved Ernest O. Lawrence sitt Radiation Laboratory. Kjernen i «Little Boy» inneholdt 64 kg uran, hvorav 50 kg ble anriket til 89 % og de resterende 14 kg til 50%. Med en gjennomsnittlig anriking på 80 % så kunne bommen oppnå en kritisk masse på 2,5. Til sammenligning så hadde «Fat Man»- og «Trinity»-bombene en kritisk masse på 5.
[rediger] Konstruksjon og «levering»
Den 14. juli 1945 forlot et tog Los Alamos med flere bombeenheter (De hovedsakelige ikke radioaktive delene av en «skytevåpenbombe») og et enkelt komplett uran prosjektil; uran målet var ennå ikke ferdig laget. Hele denn lasten ble levert til San Francisco Naval Shipyard ved Hunters Point i San Francisco, California[1]. Der, to timer før den vellykkede prøve sprengningen av «Little Boy» sin pluonium implosjons broder ved Trinity i New Mexico, ble bomben lastet ombord i den tunge krysseren USS «Indianapolis». Indianapolis dro, med rekordfart, til flybasen på øya Tinian, en øy tilhørende Mikronesia, hvor den leverte delene ti dager senere den 26. juli. Mens Indianapolis returnerte etter dette oppdraget ble hun senket av en japansk ubåt, mange av mannskapet mistet livet. Også på den 26, ble de tre seksjonene av uran målet sendt fra Kirtland Air Force Base[1] near Albuquerque, New Mexico i tre C-54 Skymaster fly operert av 509th Composite Group's Green Hornet squadron[2] [3]. Med alle de nødvendige delene levert til Tinian, ble bombeenhet L11 valgt og det ferdige «Little Boy» våpenet ble ferdigstilt 1. august [1].
Håndteringen av den ferdige «Little Boy»-bomben var spesielt farlig. Så snart korditt ble ladet i bomben kunne en avfyring i verste fall føre til en kjernefysisk reaksjon, i beste fall føre til en spredning og forurensning i eksplosjonsområdet. Det skulle ikke mer til enn kontakt mellom de to uran delene før det kunne skjedd en detonasjon med fatale følger, fra en enkel «fis» til en eksplosjon stor nok til å ødelegge hele Tinian (inkludert de 500 B-29 bombeflyene, bygningene og personellet som var stasjonert der). Vann var også en risiko ettersom det kunne virke som en kobling mellom de to delene med fisjonsmateriale og skape en eksplosiv spredning av radioaktivt materiale. Uran prosjektilet kunne bare installeres med et spesial verktøy som produserte en kraft på300,000 newton (67,000 lbf, over 30 tonn). Av sikkerhetsmessige årsaker valgte våpenoffiseren, Kaptein William Sterling Parsons, å lade korditt ladningen først etter take-off.
Etter slippet brukte bomben fire radar høydemålere og en barometrisk lunte for å utløse detonasjonen, og en tidsinnstilt klokke for å aktivere radarene femten sekunder etter slippet. I store høyder er lufttrykket lavt men det vil øke ettersom en kommer nærmere bakken. En tynn metallisk membran ble gradvis deformert pga. trykket. Når bomben nådde den tiltenkte høyden (anslått å være 8,000 fot, 2600 m) lukket mambranen kretsen og aktiverte radarene for endelig armering. Denne mekanismen var en sikkerhets egenskap som hindret en prematur avfyrings strøm å nå utløseren og dermed også hindre utvendig radar stråling i å utløse bomben mens den falt. Og så, når to av radarene målte den rette høyden så ville de lukke avfyringsavtrekkeren som antente korditten. Dette ville så avfyre uran prosjektilet mot den andre enden av kanonløpet med en hastighet på ~300 meter per sekund. Ca. 10 millisekunder senere startet enstoppelig kjedereaksjon.
[rediger] Bombingen av Hiroshima
Bomben ble armert mens flyet var i en høyde av 9600 m (31,000 fot) over byen, den ble sluppet over byen klokken 8:15 (JST). Detonasjonen skjedde i en høyde av 580 m. Med en kraft mellom 13 til 16 kilotonn (vurderingene er sprikende) var den svakere enn «Fat Man» som ble sluppet over Nagasaki (21–23 kt). Den offisielle kraften i «Little Boy» ble anslått til 15 kilotonn med TNT (6.3 × 1013 joule = 63 TJ (terajoule)).[4]. Skadene og dødstallene i Hiroshima var mye høyere ettersom Hiroshima lå på flatt terreng nedslagsfeltet i Nagasaki var i en liten dal.
Det er beregnet at ca. 70 000 mennesker mistet livet som en direkte følge av eksplosjonen, et tilsvarende antall ble skadet. I ettertid ville også et stort antall personer miste livet pga. det radioaktive nedfallet og som en følge av dette kreft. [1] Ufødte barn døde eller ble født med store deformeringer. [2],[3] Klesplaggene ble brent inn i huden til de døde og skadde.
Denne vellykkede bombingen ble mottatt med stor entusiasme i USA og den førte direkte til at krigen ble avsluttet før en videre opptrapping av krigen og en sannsynlig blodig invasjon av Japan fant sted.
[rediger] Muligheten for uranets opprinnelse i nazi Tyskland
Det har vært anslått at mesteparten av det anrikede uranet kom fra Shinkolobwegruven idet som den gang var Belgisk Kongo. Det var direktøren for Union Minière du Haut Katanga, Edgar Sengier, som sendte en last av elementet til New York for å brukes i Manhattanprosjektet. Han ble senere belønnet med Presidential Medal for Merit for hans hjelp med å sikre de allierte seieren. Resten av uranet kom fra kilder i USA (spesialt fra Four Corners regionen), og fra Port Radium i Canada.
Flere historikere har allikevel vurdert om noe av uranet som ble benyttet i «Little Boy» eller «Fat Man» (etter konvertering til plutonium) kan ha blitt produsert i Nazi Tyskland. Uranet ble ifølge rapportene sikret av Manhattanprosjektet sin forsknings direktør Robert Oppenheimer etter at den tyske U-234 overga seg da det ble kjent for dem at det tredje Riket hadde overgitt seg. U-234 var opprinnelig på vei til Japan for å overlevere tysk våpenteknologi. Den 19. mai 1945 ble ubåten ført til kai i Portsmouth, New Hampshire. To japanske militæroffiserer som var ombord den tyske ubåten begikk selvmord før overgivelsen og disse ble gravlagt til sjøs.[5]
Det råder noe konflikt overfor hvor viktig dette materielet var overfor Manhattanprosjektet. Det tyske uranet var mest sannsynligvis uanriket uran oksid som bare ville ytet en liten brøkdel av det totale mengden fisjonsmateriale i «Little Boy»; på den tiden ble det anslått at det ville være mulig å skaffe 4 kg anriket uran per 560 kg uran oksid. Da er det bare å sammenligne de 64 kg uran som ble benyttet i «Little Boy». Allikevel er mulig at dette materialet ble lagt til Manhattanprosjektet sin materialutviklingsgruppe, men tatt i betraktning så ville nok denne mengden materiale utgjøre en minimal mengde av det som var nødvendig for å lage en av bombene.
Dersom dette uranet hadde vært ferdig anriket så ville det ironisk nok utgjøre mer enn åtte ganger mer anriket uran enn det USA hadde klart å utvikle under hele manhattanprosjektet. I tillegg ble det sett som svært usannsynlig at Tyskland ville eksportert nok materiale til Japan for å lage et ukjent antall atomvåpen, spesielt ettersom deres eget atomprosjekt var mislykket. I tillegg så hadde Japan kun 50 forskere som jobbet med deres atomprogram og de hadde heller ingen mulighet til å anrike uran på samme måte som USA gjorde ved Oak Ridge. Dette var en veldig viktig del av den videre forskningen i dette prosjektet
Mellom 240 og 340 tonn uran oksid ble etter krigen tatt ut av Tyskland for å brukes i Sovjet sitt atomprogram. Lederen for sovjet programmet skal også ha uttalt seg at denne mengden uran oksid gjorde det mulig for Sovjet å starte sin første eksperimentelle atom reaktor minst ett år før opprinnelig beregnet, ettersom Sovjet på den tiden hadde veldig liten tilgang på uran.[6]
[rediger] Referanser
- ^ a b c d Mye av denne uttalelsen er tatt fra beskrivelsen av «Little Boy» gitt av Carey Sublette i Seksjon 8 av hans Nuclear Weapons Frequently Asked Questions, tilgjengelig online på denne adressen http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq8.html.
- ^ «Victory», Los Alamos National Laboratory's history of the atomic bomb project
- ^ «The Story of the Atomic Bomb», USAF Historical Studies Office
- ^ Los Alamos National Laboratory report LA-8819, The yields of the Hiroshima and Nagasaki nuclear explosions by John Malik, September 1985. Tilgjengelig online på følgende adresse http://www.mbe.doe.gov/me70/manhattan/publications/LANLHiroshimaNagasakiYields.pdf
- ^ Wolfgang Hirschfeld var U-234 sin signaloffiser på denne siste turen, han beskriver at det var lagret esker merket «U 235» ombord, han har også beskrevet selvmordene til japanerene. Detter beskrevet i hans krigsmemorarer: Feindfahrten: Das Logbuch eines U-Boot-Funkers (German, Neff Verlag 1982)
- ^ David Holloway, Stalin and the bomb (New Haven, CT: Yale University Press, 1994): 111.
[rediger] Eksterne lenker
 |
Commons: Little Boy – bilder, video eller lyd |
- Little Boy description at Carey Sublette's NuclearWeaponArchive.org
- Nuclear Files.org Definition and explanation of 'Little Boy'
- The Nuclear Weapon Archive
- History of Enola Gay
- A little known episode of the Manhattan Project Factitious tests of bombs and problems in aerodynamism
- Development of Little Boy and Fat Man (fr)
- Functioning de Little Boy et Fat Man (fr)
- Little Boy : a macabre irony (fr)
- Little Boy 3D Model
- Hiroshima Remembered Information about preparation and dropping the Little Boy bomb
