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Christian Balau
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Das Prinzip der Bombe

Die Atombombe funktioniert durch Atomspaltung (= Kernspaltung). Dazu braucht man ein großes, wobbeliges Atom, das durch den Treffer eines Neutrons in zwei Teile zerfällt. Dabei wird Energie frei. Große Atome sind zum Beispiel Uran oder Plutonium, allerdings nur bestimmte Isotopen davon, die gar nicht einfach herzustellen sind. Beim Zerfall eines solchen Atoms in zwei  Hälften werden praktischerweise gleich zwei Neutronen frei, die wiederum jeder für sich ein weiteres Atom spalten können. Das ist also die Kettenreaktion. Skizze:

 

Damit dieser Vorgang der Kernspaltung so richtig gut funktioniert, ist eine entsprechend große Masse an spaltbarem Material notwendig. Das nennt man kritische Masse. Als spaltbare Materialien kommen Uran-235 und Plutionium-239 in Frage. Die kritische Masse von Uran liegt bei über 50 kg, die von Plutonium bei nur 7 kg.

Eine Bombe besteht im Prinzip aus zwei unterkritischen Halbkugeln, die gegeneinander gedrückt werden, wodurch die Masse überkritisch wird. Zusätzlich wird die kritische Masse nun von außen mit Neutronen beschossen, und die Kettenreaktion geht los.

 

Die Hiroshima-Bombe

Die Hiroshima Bombe bestand aus 60 kg Uran, das Zusammendrücken der beiden Halbkugeln geschah mit einer Sprengladung.

 

Das Gerät wog insgesamt satte 4,5 Tonnen (Stahlmantel inklusive, der den Klescher erst so richtig heftig macht). Das rote "Nuclear Device" ist der Neutronenspender, der die Kettenreaktion startet. Mit ganz normalem Schießpulver werden die beiden Halbkugeln gegeneinandergeschossen, die Masse wird überkritisch, durch den Neutronenbeschuss kann die Kettenreaktion losgehen. Die Bombe war 3m lang und 70cm im Durchmesser. Sie hieß "Little Boy".

 

 

 

Die Nagasaki-Bombe

Die Nagasaki Bombe benutzte Plutonium statt Uran, es wurde nur 8 kg Plutonium benötigt, dennoch war die Sprengkraft dieser Bombe um die Hälfte höher als die der Hiroshima Bombe. Dieses Gerät hieß "Fat Man", wog ebenso rund 4,5 Tonnen, war auch 3 Meter lang, hatte jedoch 1,5 Meter Durchmesser. 

 

 

 

Diese Bombe benutzte einen Implosionszündungsmechanismus. Die unterkritischen Teilmassen werden zu einer Kugel zusammengedrückt. So funktionieren übrigens auch die modernen, für heutige Einsätze vorbereitete Atombomben.

 

Die Sprengkraft einer Atombombe

Die Sprengkraft einer Atombombe wird im Vergleich zur Sprengkraft von TNT angegeben. TNT (Trinitrotoluol) scheint ein recht guter Sprengstoff zu sein. Er explodiert mit einer Temperatur von rund 5000°C. Ein Kilo TNT fügt einem Haus durchaus schweren Schaden zu. Ein paar Kilo, und das Haus fallt zsamm. 150 Kilo, und das Haus ist weg. 1.000 Kilo, und es bleibt ein ordentlicher Krater. 1.000.000 (eine Million) Kilo (das sind 1000 Tonnen), und es klescht weißt eh wie. Auf Kilometer hinige Fensterscheiben, Riesenkrater, 5000 Grad. Ka-Wummm.

Die Hiroshima-Bombe hatte eine Sprengkraft von 15.000.000 Kilo TNT.      

 

 

Man sagt kurz 15 kt TNT. 15 Millionen Kilo. Unvorstellbar. Aber Achtung. Das ist ja noch nicht alles. Wenn eine Atombombe explodiert, dann werden drei Sachen frei: Hitze, Strahlung, und Explosionsdruck. Aufgrund der hohen Sprengkraft lässt man Atombomben übrigens in einer gewissen Höhe explodieren, da der Wirkungsbereich damit größer wird. Die Hiroshima Bombe explodierte in rund 580 Meter Höhe, die in Nagasaki in rund 500 Meter Höhe.

 

Hitze

Eine Atombombe entwickelt im Explosionszentrum mehrere Millionen Grad Hitze. Nach 1/10000 Sekunde hatte der Feuerball 28 Meter Durchmesser, nach einer Sekunde 280 Meter. Das ist wie eine Sonne, im Unterschied zu dieser allerdings sehr nahe. Schau im Sommer direkt in die Sonne, dann bekommst Du ein dezentes Gefühl, wie hell die Hiroshima Bombe explodiert sein könnte. Im Hypozentrum, das ist der Punkt am Boden genau unter dem Explosionsherd, hatte es etwa 5 000 - 7 000°C. Bei 5 000° verdampft organisches Material. Organisches Material, das sind Pflanzen, das ist Holz, das ist aber auch Fleisch. Menschen verdampfen. Flusch, weg. Rückstandsfrei. Bis auf einen Schatten, der für Bruchteile von Sekunden die Hitze abhielt, daher konnte man die Schatten von Menschen erkennen. Bild.

 

Unvorstellbar: Hier saß ein Mensch. Übrig blieb ein Schatten.

Die Hitzeentwicklung der Bombe war so groß, dass sie im Umkreis von 2 Kilometern alles zerstörte, zum Teil durch schmelzen. Im Umkreis von 600 Metern schlugen keramische Dachziegel Blasen. Bis 1 000 Meter Entfernung schmolz Granit. Nur Stahlbetonstrukturen blieben stehen, waren aber durch die große Hitze in der Stabilität geschwächt und abrissreif. Im Umkreis von 3,5 Kilometern fing Holz Feuer. 1945 waren in Japan viele Häuser aus Holz gebaut. Nachdem die Bombe im Zentrum von Hiroshima explodierte und die Stadt kaum mehr als 6km Durchmesser hatte, wurden 90 % der Gebäude zerstört oder brannten nieder. 
Im Umkreis von 2 Kilometern brach ein Feuer aus, das von 10-15 Uhr mit voller Hitze brannte und das komplette Stadtgebiet lavaartig verschmolz. Was übrig blieb, war eine Ebene aus Asche.

 

 

 

Strahlung

Atombomben erzeugen Strahlung. Das ist auch etwas sehr abstraktes, weil wir ansonsten nichts mit Strahlung zu tun haben. Tschernobyl gab uns jedoch einen Vorgeschmack. Verstrahlte Schwammerln, verstrahltes Gras, radioaktive Milch. In der Sekunde der Explosion verstrahlt die Bombe eine großes Gebiet. Jeder, der den Blitz direkt sieht, wird verstrahlt. Die Strahlung zerstört Zellen. Der Körper wird schwach und immer schwächer und stirbt dann. In den ersten Tagen starben daher aufgrund der Verstrahlung viele Menschen. Die es überlebten, kämpften ein Leben lang gegen die Nachwirkungen der Verstrahlung. Krebs, Missbildungen der Kinder, körperliche Beschwerden.

 

Die Druckwelle

Die Druckwelle startet mit Überschall. 3,7 Kilometer erreicht sie in weniger als 10 Sekunden. Also - zuerst wird man umgepustet, dann erst hört man den grollend ohrenbetäubenden Explosionslärm der Bombe. Na ja nicht ganz. Die Druckwelle kommt, und dem Moment wo sie einen umwirft, hört man natürlich den Überschallknall gleich mit. 
Die Druckwelle startet mit 1.500 km/h und entwickelt einen Druck von 35 Tonnen pro Quadratmeter. 3 Kilometer vom Hypozentrum entfernt hatte die Druckwelle immer noch 110 km/h und 1,3 Tonnen Druck pro Quadratmeter. Einzelne Brücken stürzten durch den Druck von oben ein. Steinerne Geländer wurden selbst in 2,3 Kilometern Entfernung noch umgeworfen, Dachziegel in 8 Kilometern Entfernung fielen runter, Glasscheiben barsten in einem Umkreis von bis zu 27 Kilometern! 
Im Umkreis von 800 Metern wurden alle Gebäude zerstört, die Strukturen von Stahlbetongebäuden blieben stehen. In einem Umkreis von 2 Kilometern blies die Druckwelle die Türen und Fenster von Betongebäuden samt Rahmen aus deren Verankerung. Feuer fügte den Strukturen schwersten Schaden zu.

 

Quellen:

 

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