atoombom
| atoombom wat is een atoombom? wie was de uitvinder? hoe zit hij in elkaar en hoe werkt hij? wat is het verloop na de ontploffing Je dacht kom het is nieuwjaar, de knallen kunnen niet hard genoeg gaan. Als je de zoekfunctie had gebruikt had je al ver gekomen. Maar misschien wat verduidelijking. Lees meer ………….. |  |
Ok?, hier het verhaal; wat eigenlijk de ontploffing mogelijk maakt, bedoel de energie die vrijkomt bij het splitsen van een atoom. Want hier draait eigenlijk alles om. De basis hiervoor werd door Albert Einstein gelegd. Hij was een groot denker op het gebied van de nieuwe natuurkunde. De alles omvattende formule was echter evenwel geniaal als eenvoudig. E= mc2 Zonder dit inzicht was de atoombom misschien per toeval ontdekt, of pas veel later deze mogelijkheid ingezien. Om de werking van de atoombom te begrijpen moet je deze formule begrijpen.
De vergelijking zegt, de hoeveelheid energie van een stukje materie, gelijk is aan de massa van dat stukje materie vermenigvuldigd met het kwadraat van de lichtsnelheid (300000 km/sec) Ook al splijt je dus maar een hele kleine hoeveelheid van een stuk materie, behoeft niet perse uranium te zijn hoor. Maar zou je bijvoorbeeld een stukje lood kunnen splijten in losse neutronen, elektronen en protonen. Staat je huisje ook niet meer overeind. Maar dit is een stukmoeilijker dan het splijten van een uranium atoom. Per geraakt atoom lood zal er maar ??n reactie zijn, en geen ketting reactie veroorzaken. Die nodig is voor het maken van een atoombom.
Maar goed Abert Einstein had deze basis gelegd die later was te gebruiken voor de theorie voor het maken van de uiteindelijke atoombom. Zo dus dat weten we! Of niet? Nee dit is niet alles, er waren meer mensen actief op het gebied van straling. Zo was Otto Hahn uiteindelijk de ontdekker van de kernsplitsing. Hij wist zware materie om te zetten naar lichtere materie, dit is dan wel geen totale omzetting van een atoom. Maar ook bij deze reactie komt al veel energie vrij. (heel veel) Met dit principe werd de eerste kern reactor gebouwd, jawel dus niet eerst een atoombom. In deze reactor werd de eerste atoom energie opgewekt, maar hiermee werd tevens bewezen dat de atoombom ook mogelijk was. Ik zei het al hierboven, stoffen die betrekkelijk makkelijk te splitsen zijn onder ander uranium. Dit is de hoofd reden om de stof hiervoor te gebruiken. Daarbij is het de stof met veel protonen en neutronen in de kern. Dus de meeste energie in zich verbergt
Om even met de deur in huis te vallen, waardoor wordt nu zo’n uranium kern gespleten? Door een neutron af te schieten op een betrekkelijk stabiele uranium kern 235 dit mag niet te hard gebeuren, en niet te zacht. Ik wil zeggen dat deze neutron de juiste snelheid moet hebben om dit te bewerkstelligen. Te zacht, dan ketst hij af, te snel dan schiet hij door de atoom heen zonder iets te veroorzaken. Wat we willen is een kern die het neutron opneemt en daardoor onstabiel wordt, uiteen valt, energie afgeeft. En daarbij andere neutronen uitstoot die nieuwe kernen kunnen raken die op hun beurt ook weer uiteen vallen. Door het opnemen in de kern van het uranium 235 van ??n neutron, veranderd het in isotoop uranium 236, en splijt zich explosief in het isotoop barium. De neutronen die daarbij wegschieten moeten nu genoeg andere uranium 235 atomen raken met de juiste energie om de kernreactie op gang te houden. Gebeurd dit niet, dan zal er wat gamma, Alpha, en b?ta straling vrijkomen en stopt het proces.
Hoe kwamen mensen op het idee hoe het atoom er uit zou zien? We kunnen deze deeltjes niet apart zien. Een van de grondleggers van dit atoom model was Niels Bohr leefde van 1885 tot 1962 hij stelde dat het atoom er uit moest zien als een mini zonne stelsel. Dit in navolging van een andere beroemde geleerde in zijn tijd, Sir Ernst Rutherford 1871 – 1937 hij was hiervan de grondlegger, en Bohr heeft dit verder uitgewerkt tot het model dat nu een algemeen begrip is. Hij hield zich met de atoomkernen bezig, vooral het uiteen vallen hiervan. Hij studeerde aan de universiteit van Cambridge in Engeland. In Cambridge ontmoete hij de belangrijke natuurkundige J.J Thomson, die hem aanmoedigde onderzoek te doen naar de net ontdekte R?ntgen stralen. Door de Duitser Wilhelm R?ntgen. Dit was de start voor Ernst van een levenslange belangstelling van straling en de bouw van atomen. Hij begon de straling te detecteren die werd uitgezonden door onder ander uranium kernen. Door bestudering ontdekte hij dat deze vervallen tot lichtere atomen onder de uitstraling van de deeltjes Alpha en B?ta en magnetische straling gamma. De uiteen gevallen atomen vallen zelf ook weer uiteen, dit gebeurd in een bepaalde tijd, die hij halveringswaarde noemde. Dit gaat net zolang door tot een stabiel element wordt bereikt zoals lood.
De Engelse James Chadwick 1891 – 1974 was de ontdekker van het neutron. De belangrijkste bouwstenen van een atoom, en tegenhanger van het proton. Kernen kunnen niet geraakt worden door een elektron of proton, beide bevatten een lading en zullen worden afgestoten door de proton in de kern, of het elektron in de schil. Later door gebruik te maken van een synchrotron wist men genoeg energie toe te voegen waardoor dit wel mogelijk was. Door kernen te beschieten met neutronen kunnen we onderzoek doen naar de gedragingen van het element na eventuele beschietingen hiervan. En zoals hierboven beschreven, is dit een belangrijk bestand deel voor het maken van de atoombom.
Fr?d?ric en Ir?ne Joliot – Curie 1900 – 1958 ; 1897 – 1956 Waren ook zeer actief naar de eigenschappen van stoffen op het gebied van straling. Zij maakten de eerste isotopen door bijvoorbeeld aluminium te beschieten met Alpha deeltjes. Nadien was dit plaatje radio actief geworden, en bij nader onderzoek bleek dat het aluminium was omgezet in fosfor. De kernen van deze atomen bevatte veel meer neutronen dan het natuurlijke fosfor, waardoor dit constant vervalt en daarmee radio activiteit uitstraalde. Zij waren ook al bezig met het ontwerp van een eventuele kernreactor, maar vanwege de opkomende 2e wereld oorlog waren zij bang dat het een en ander in verkeerde handen zou vallen. En besloten hun werk geheim te houden voor de nazi’s, en deden actief mee in het verzet.
Dit zijn niet alle wetenschappers die hebben bijgedragen aan het uitvinden van atoom energie / atoombom. Uiteindelijk moest hij worden gebouwd. Zo komen we terecht bij de Hr; J. Oppenheimer 1904 – 1967 Hij heeft zijn bekendheid te danken aan het Manhattan project, waar hij aan het hoofd stond. Hij was wiskundige, onderzoeker en docent. Samen met zijn team werd er gewerkt aan het uiteindelijk bedenken van de eerste atoom bom. Engelse, Amerikaanse, voormalig Duitse, en Italiaanse Enrico Fermi. Deze laatste heeft ook een groot deel van zijn kennis geleverd aan het ontwikkelen van de eerste experimentele kernreactor.
Het was een probleem om uit het uranium erts het uranium 235 te scheiden van uranium 238. Later zou blijken dat plutonium 239 ook zeer geschikt was. Op 16 juli 1945 werd de eerste atoombom tot ontploffing gebracht. Het was een plutoniumbom met een kracht van 20000 ton TNT in het gebied New Mexico. Met de eerste atoom bommen werden conventionele springstoffen gebruik. Deze werden aangebracht rond stukjes uranium, die dan met grote kracht op elkaar werden geperst. Hierdoor ontstond een kritische massa die juist genoeg was om de ketting reactie te beginnen. De kracht ervan overtrof alle verwachtingen. Op 6 augustus ontplofte de uranium bom op Hiroshima, drie dagen later een plutonium bom op Nagasaki. De verwoesting van de bommen op beide steden was totaal. Met de Enola Gay werd de eerste bom afgeworpen, het vliegtuig was vernoemd naar de vrouw van de gezagsvoerder.
De gevolgen van een ontploffing met een atoom bom is als volgt; Eerst is er een flits van licht en straling, de straling zien we niet, maar het licht wel. Hierna komt de geluid en drukgolf van lucht, die alle gebouwen en bomen als lucifers doen knappen. Daarna een hitte golf die alles in tienden van seconden in brand zet. Dit alles gebeurd in seconden en minuten. De uren en dagen erna begint het neerdalen van alle afbraak producten die tijdens de ontploffing ontstaan zijn. Deze waaieren uit over de hele wereld. De paddestoelachtige wolk trekt regelrecht de stratosfeer binnen. En zorgt voor een totale verhoging van radio activiteit over de hele aarde voor vele jaren. Alles hangt natuurlijk af van de hoeveelheid splijtstof die is gebruikt. Als voorbeeld, 28 gram uranium splijten, levert een kracht op van 600 ton TNT.
Zie ook de links hier beneden wat mijn collega’s al hebben beschreven. Als je op het plaatje klikt zie je het eerste begin van een kernsplijting.
Manhatten project Wikipedia www.manhattenproject.com
