Kernwaffe
1:1 Modell der über Nagasaki abgeworfenen
Bombe im Bradbury Science Museum,
Los Alamos
(siehe Copyright-notice durch Anklicken des Bildes)
Modell der Little-Boy Bombe
1:1 Modell der über Hiroshima abgeworfenen
Bombe im Bradbury Science Museum,
Los Alamos
(siehe Copyright-notice durch Anklicken des Bildes)
Zu den Atomwaffen, auch Kernwaffen genannt, gehören alle Waffen, die ihre Explosionsenergie durch Kernspaltung oder Kernfusion gewinnen. Sie gehören zu den ABC-Waffen.
Strategische Atomwaffen
Strategische Atomwaffen sind Atomwaffen mit großer Sprengkraft, die nicht auf dem Gefechtsfeld eingesetzt werden, sondern Ziele im gegnerischen Hinterland zerstören sollen, wie z.B. ganze Städte oder Silos von Interkontinentalraketen. Ihre Sprengkraft reicht vom Kilotonnenbereich bis zu etwa 25 Megatonnen TNT bei der Wasserstoffbombe. Die bisher größte Wasserstoffbombe wurde Anfang der 60er Jahre in der Sowjetunion gezündet. Sie hatte eine Sprengkraft von 60.000.000 t (60 Megatonnen) TNT. Zum Vergleich: die Hiroshimabombe hatte eine Sprengkraft von 13.000 t (13 Kilotonnen) TNT.
Strategische Atomwaffen sind
- Atombomben, die von Flugzeugen abgeworfen werden
- Marschflugkörper (Cruise Missiles), die von Flugzeugen, Schiffen oder U-Booten abgefeuert werden können
- Landgestützte Interkontinentalraketen, die in Silos auf dem Festland stationiert sind
- Seegestützte Raketen, die von U-Booten gestartet werden
Taktische Atomwaffen
Taktische Atomwaffen, auch atomare oder nukleare Gefechtsfeldwaffen genannt, werden ähnlich wie konventionelle Waffen gezielt gegen gegnerische Verbände oder Einheiten eingesetzt, besitzen aber eine höhere Sprengkraft. Ihre Sprengkraft ist aber für Atomwaffen vergleichsweise niedrig und entspricht der Energie von einigen zehn bis einigen hundert Kilotonnen TNT.
Taktische Atomwaffen gibt oder gab es als
- Artilleriegranaten, die von normalen Artilleriegeschützen verschossen werden können
- Raketen zur U-Boot-Abwehr
- Luft-Luft-Raketen zur Bekämpfung feindlicher Flugzeuge (heute nicht mehr verwendet)
Konstruktionsprinzip von Atomsprengköpfen
Das Nuklearmaterial (waffenfähiges Plutonium, angereichertes Uran) zerfällt spontan und setzt dabei Neutronen frei, die den Zerfall weiterer Atome und damit die expotentielle Verstärkung des Prozesses auslösen. Eine klassische Atombombe wird im wesentlichen so gebaut, dass zum beabsichtigten Zeitpunkt mehrere Teile des spaltbaren Materials zusammen kommen, sodass sie gemeinsam die kritische Masse überschreiten, jedes Teil für sich allein jedoch die kritische Masse unterschreitet. So lassen sich an den inneren Enden eine Stahlzylinders zwei Halbkugeln des spaltbaren Materials positionieren, deren flache Seite nach innen zeigt. Jeweils zwischen der runden Seite einer Halbkugel und der Innenwand des Stahlzylinders befindliche konventionelle Sprengsätze lassen bei Zündung der Atombombe die Halbkugeln aufeinander zu rasen, die sich zu einer Vollkugel vereinigen. Diese besitzt die notwendige kritische Masse und bringt die nukleare Kettenreaktion in Gang.
Die Uran-Bombe, die über Hiroschima abgeworfen wurde, war so konstruiert. Die Bauweise galt als so sicher, dass auf eine vorausgehende Testzündung verzichtet wurde.
Eine weitere Möglichkeit, das spaltbare Material in einer unkritischen Form zu positionieren, ist eine Kugelschale, die von außen angebrachten Sprengladungen auf eine kleine Kugel zusammengedrückt wird. Das war die Bauweise der Plutonium-Bombe, die über Nagasaki abgeworfen wurde. Da diese Bauweise technisch wesentlich anspruchsvoller ist, wurde sie vorab in Nevada getestet.
Wasserstoffbombe
Bei Kernfusionswaffen (Wasserstoffbomben) dient ein herkömmlicher Atomsprengsatz dazu, die Elemente Deuterium und Tritium zu fusionieren. Dabei reflektiert ein massiver Stahlzylinder die Strahlungsenergie der Explosion des Atomsprengsatzes auf den sekundären Fusionssprengsatz. Dabei verdampfen die äußeren Schichten des sekundundären Sprengsatzes schlagartig, wodurch sich ein immenser Druck aufbaut, der groß genug ist, um die Wasserstoffisotope zu fusionieren. Dieser Fusionsprozess setzt weit mehr Energie frei als der zündende Kernspaltungsprozess.
Im Zentrum des sekundären Sprengsatzes befindet sich oft eine weitere Fusionsbombe, um entsprechend noch mehr Druck aufzubauen. Die Fusion findet dann vor allem am Treffpunkt der beiden Druckwellen statt. Statt Tritium wird heutzutage zumeist das einfacher zu handhabende Lithium-6 verwendet, das bei Bestrahlung mit Neutronen Tritium freisetzt. Sind Druck und Temperatur hoch genug, funktioniert aber auch eine reine Deuterium-Fusionswaffe.
Zusätzlich werden bei der Fusion große Mengen an schnellen Neutronen erzeugt. In tertiären Bomben werden diese verwendet, um die direkte Kernspaltung von Uran-238 zu bewirken, dass sonst für eine Kernwaffe ungeeignet ist, in der Natur aber in größeren Mengen vorkommt, als Uran-235.
In einer einfachen Atombombe kommt ca. ein Kilogramm Uran oder Plutonium zur Kernspaltung. In einer tertiären Wasserstoffbombe können es mehrere Tonnen sein.
Neutronenbombe
Eine Neutronenbombe ist eine modifizierte Wasserstoffbombe, die wenig Explosivkraft hat, aber sehr viel Neutronenstrahlung freisetzt. Der Sinn der Neutronenbombe besteht darin, biologisches Leben durch die Strahlung zu töten, die Infrastruktur im Zielgebiet aber möglichst unbeschädigt zu lassen.
Faktisch wird jedoch bei Berichten über die Neutronenbombe oft vergessen, dass die intensive Neutronenstrahlung geeignet ist, durch Neutroneneinfang großflächige radioaktive Verseuchung zu bewirken. Anders als bei der Atombombe, wo vor allem der Fallout strahlt, der sich zumindest theoretisch einsammeln und abwaschen lässt, wird bei der Neutronenbombe alles verseucht, was der Neutronenstrahlung ausgesetzt ist. Dort, wo die Strahlung besonders intensiv ist, kommt es außerdem zur Entzündung des bestrahlten Materials und folglich zu Großbränden unterhalb des Explosionszentrums. Auch die Neutronenbombe ist also alles andere als "sauber".
Cobaltbombe
Die Cobaltbombe (auch "schmutzige Bombe" genannt) soll ein Gebiet möglichst lange radioaktiv verseuchen, um das Überleben in Bunkern zu verhindern. Dazu werden große Mengen Cobalt in der Bombe verbaut. Das natürlich vorkommende Isotop 59Co wird durch die bei der Kettenreaktion entstehenden Neutronen in 60Co umgewandelt.
Mini-Nukes
So genannte "Mini-Nukes" sind vergleichsweise kleine Atomwaffen. Als bunkerbrechende Waffen sollen sie tief in die Erde eindringen, und durch das bei der Explosion ausgelöste Erdbeben Bunker zerstören. Es ist jedoch fraglich, ob die Bomben, aus der Luft abgeworfen, wirklich tief genug in die Oberfläche eindringen, dass die Explosion vollkommen unterirdisch abläuft. Andernfalls wird doch ein Bombenkrater erzeugt, und hoch radioaktives Material in die Luft ausgeworfen. Ebenso sind durch die erzeugten Erdbeben großflächige Zerstörungen zu erwarten.
Geschichte
Während des 2. Weltkriegs versuchten Wissenschaftler des Dritten Reichs, eine Atombombe zu entwickeln. Diese von einer Gruppe um Werner Heisenberg vorgenommenen Arbeiten blieben recht erfolglos.
Sie wurden jedoch in den USA zum Anlass genommen, selbst ein Atombombenprogramm auf die Beine zu stellen.
Dazu wurde 1942 unter größter Geheimhaltung die Forschungsstation (und spätere Stadt) Los Alamos in der Sierra Nevada konzipiert.
Von 1943 an arbeiteten dort unter Leitung Robert Oppenheimers zeitweise über 100.000 Menschen, vielfach Wissenschaftler und Techniker.
Verschwörungstheorien zufolge bekamen die Amerikaner das Material zur Herstellung der Hiroshima-Atombombe, hoch angereichertes Uran 235, zumindest teilweise von einem Deutschen U-Boot, das zur Kapitulation gezwungen wurde, bzw., in dem hohe mit dem deutschen Atomprogramm vertraute Nazi-Offiziere überliefen. Kapitulieren konnte das U-Boot vor Japan oder USA. Eigentlicher Befehl lautete, dass bei der Gefahr einer Übernahme des Bootes, das Boot mit sofortiger Wirkung zu versenken sei.
Dass auch Plutonium geschmuggelt wurde, gilt jedoch als unwahrscheinlich. Hinweise auf Nuklearreaktoren der Nazis gibt es in Deutschland keine. Solche müssten aber aufgrund der erzeugten Radioaktivität leicht zu finden sein. Insofern war der Trinity-Test und die Nagasaki-Bombe - soweit jeweils tatsächlich mit Plutonium gezündet - nicht den Nazi zuzuschreiben.
Am 16. Juli 1945 wurde dann die erste Atombombe oberirdisch bei Los Alamos gezündet ("Trinity-Test"). Die Bombe verwendete Plutonium als nukleares Brennmaterial.
Das eigentlich als Gegengewicht zum deutschen Atomprojekt begonnene amerikanische Atomprojekt kam aufgrund der deutschen Kapitulation nicht in Europa zum Einsatz.
Alternativ fanden die ersten, und bislang einzigen Einsätze von Atombomben am 6. August 1945 (über Hiroshima) und am 9. August 1945 (über Nagasaki) statt.
Weltweit (außer in den USA) wird der Einsatz dieser Massenvernichtungswaffen hauptsächlich gegen die Zivilbevölkerung als ungerechtfertigt verurteilt.
Die weitere Entwicklung von Atomwaffen führte zur Wasserstoffbombe.
Die erste Zündung einer Wasserstoffbombe mit dem Codenamen "Mike" erfolgte am 1. November 1952 auf dem Bikini-Atoll.
Die Notwendigkeit, angereichertes Uran und Plutonium zum Atomwaffenbau herzustellen, führte zur Entwicklung von Urananreicherungsanlagen sowie den ersten Kernreaktoren.
Die hierdurch gewonnenen Erfahrungen beschleunigten den Aufbau einer zivilen Nutzung der Kernenergie.
Unfälle mit Atomwaffen
Zwischen 1950 und 1980 wurden 32 Unfälle mit US-amerikanischen Atomwaffen bekannt. Vor allem in den 1950er und 1960er Jahren mussten viele Waffen bei Notlandungen von Bombern abgeworfen werden. Manche der Waffen wurden nie wieder gefunden, weil sie in den Ozeanen abgeworfen (aber nicht gezündet) wurden. Radioaktive Verseuchung wurde nur in wenigen Fällen festgestellt.
Atommächte
- offiziell
- China
- Frankreich
- Großbritannien
- Russland (zweitgrößtes Arsenal)
- USA (größtes Arsenal)
- Staaten, die Atomwaffen besessen haben, an entsprechenden Programmen arbeiten oder gearbeitet haben:
Siehe auch: Uranmunition