Tämä on suositeltu artikkeli.

Ydinase

Wikipediasta
Tämä on arkistoitu versio sivusta sellaisena, kuin se oli 10. heinäkuuta 2005 kello 14.11 käyttäjän Samulili (keskustelu | muokkaukset) muokkauksen jälkeen. Sivu saattaa erota merkittävästi tuoreimmasta versiosta.
Siirry navigaatioon Siirry hakuun

Tiedosto:Nagasakin ydinpommin sienipilvi.jpg
Nagasakiin 9. elokuuta 1945 pudotetun atomipommin muodostama sienipilvi
Ensimmäinen ydinase, Plutoniumpommi The Gadget eli "Vempain" räjäytettiin 16. heinäkuuta 1945 terästornissa Alamogordossa, New Mexicossa. Testi tunnettiin nimellä Trinity.

Ydinase on ase, joka saa räjähdysvoimansa ydinreaktiosta, ja on räjähdysvoimaltaan nykyisistä aseista tehokkain. Yhdysvalloilla, Venäjällä, Isolla-Britannialla, Ranskalla, Kiinalla, Intialla ja Pakistanilla on ydinaseita. Yleisesti tunnettua on, että myös Israelilla on hallussaan ydinpommi, mutta valtio ei ole sitä virallisesti tunnustanut. Etelä-Afrikka on vapaaehtoisesti luopunut ydinaseistaan. Myös pitkään epäiltiin että Pohjois-Korealla olisi ydinase. Nykyään Pohjois-Korea on tunnustanut omistavansa ydinpommin.

Ydinaseita on käytetty taistelutoimissa vain kaksi kertaa, molemmilla kerroilla Yhdysvaltain toimesta Japania vastaan toisen maailmansodan loppuvaiheissa: Hiroshimassa (Little Boy 'Pikku poika') Atomipommi pudotettiin 6.8.1945 ja Nagasakissa (Fat Man, 'Lihava mies') 9.8.1945.

Ydinpommien räjähdysvoimat mitataan vastaavana trotyylimäärinä. Trotyyli (TNT, Trinitrotolueeni) on tavallinen räjähde sotilaskäytössä. Kahdenkymmenen kilotonnin (kt) räjähdys vapauttaa siis yhtä paljon energiaa kuin kahdenkymmenentuhannen trotyylitonnin räjäyttäminen. Erikoissuurten tavanomaisten pommien voima on vain 0,01 kt eli 10 t. Suurten vetypommien voima mitataan miljoonina trotyylitonneina eli megatonneina (Mt).

Ydinaseiden kehittämiseen käytetään ydinkokeita. Jokainen uusi asetyyppi on testattava käytännössä. 1950-luvulla ydinkokeita ryhdyttiin arvostelemaan. Nykyään saa suorittaa vain maanalaisia kokeita. Kokeet maan pinnalla, ilmakehässä ja meren alla sekä avaruudessa ovat kiellettyjä.

Fissiopommit

Atomipommit saavat räjähdysvoimansa fissiosta, jossa raskaat ytimet (uraani tai plutonium) hajoavat kevyemmiksi, kun niitä pommitetaan neutroneilla. Ytimien halkeamisessa syntyvien neutronien halkaistessa jälleen uusia ytimiä syntyy räjähdysmäinen ketjureaktio, jossa vapautuu suunnattomasti energiaa. Toisinaan atomipommilla tarkoitetaan juuri fissiopommia, toisinaan sillä tarkoitetaan mitä tahansa ydinasetta. Tämä sotkee jonkin verran käsitteitä.

Fissiopommin fysikaaliset perusteet

Atomipommi perustuu ydinreaktioon. Atomiytimissä tapahtuu muutoksia, jos niitä pommitetaan sopivan energian omaavilla hiukkasilla, yleensä neutroneilla. Joissain tapauksissa atomi absorboi tämän vapaan neutronin ja tulee itse epävakaaksi. Silloin atomi halkeaa, ja lähettää säteilyä ja uusia vapaita neutroneita, jotka puolestaan rikkovat lisää ytimiä. Raskaimmat atomiytimet halkeavat helpoimmin, koska ne ovat luonnostaan epävakaita.

Varsinainen räjähdys johtuu siitä, että lähinnä valtavan röntgensädepulssin takia ympäröivä ilma kuumenee nopeasti, joten se laajenee räjähdysmäisesti ja lähettää šokkiaallon. Atomipommin räjähdys havaitaan välähdyksenä, jota seuraa tulipallon näkyminen. Atomipommin tulipallon lämpötila on kymmenen miljoonaa astetta.

Suinkaan kaikki aineet eivät fissioidu eli halkea pommitettaessa neutroneilla, vaan ainoastaan raskaimmat aineet. Kevyempien aineiden siepatessa neutroneja syntyy muun muassa uusia alkuaineita. On muutamia fissiopommikelpoisia aineita: luonnossa esiintyy uraania (U), ja ydinreaktorissa voi tuottaa plutoniumia (Pu). Muitakin vastaavia aineita on, mutta niitä ei tiedetä käytetyn ydinaseissa.

Isotoopit

Isotoopit ovat alkuaineiden eri painoisia alajaleja, jotka eroavat toisistaan ytimessä olevien neutronien määrän perusteella. Uraanilla on useita isotooppeja, joista vain tietyt sopivat ydinpolttoaineeksi tai pommimateriaaliksi.

Uraaniatomissa on 92 protonia ja plutoniumissa 94. Luonnonuraani sisältää pääasiassa kahta isotooppia, uraani-238:a ja uraani-235:a. Halkeamiskelpoinen uraani-235 (U-235) on harvinaista luonnonuraanissa: siinä sitä on vain noin 0,7 %. Myös U-238 halkeaa, mutta vain nopeilla neutroneilla, joita ei voida tuottaa kuin esimerkiksi fuusioreaktiossa, joka taas vaatii syttyäkseen atomipommin. Luonnon neutronit ovat pienienergisiä, kuten myös uraanifission vapauttamat neutronit.

Jotta uraani kelpaisi atomipommiin, sitä on rikastettava siten että se sisältää halkeamiskelpoista U-235:ta ainakin noin 93,5 %. Yli 80 % rikastettua uraania sanotaan vahvasti rikastetuksi uraaniksi. Jotta ketjureaktio olisi jossain uraanikappaleessa mahdollinen, on oltava riittävä määrä halkeamiskelpoista uraani-235:ta. Tätä määrää sanotaan kriittiseksi massaksi. Tämä siksi, etteivät ensimmäisen halkeamisen tuloksena olevat neutronit karkaa uraanikimpaleesta jatkamatta ketjureaktiota. Jos ensimmäisen halkeamisen kaikki neutronit sattumalta karkaavat uraanista ulos, tulee kuitenkin joskus jokin neutroni, joka käynnistää ketjureaktion.

Kriittinen massa

Fissiosta vapautuvat neutronit lentelevät satunnaisiin suuntiin kovaa vauhtia, eikä atominydinten vetovoima pysty niitä sanottavasti hidastamaan ja vetämään puoleensa. Kriittinen massa liittyy törmäystodennäköisyyteen. Kun törmäystodennäköisyys on yksi, kriittinen massa on saavutettu. Kriittiseen massaan vaikuttavat sekä uraanin rikkaus että sen määrä.

Ydinreaktorissa kustakin halkeamisesta seuraa vain yksi halkeaminen, eli ydinreaktorissa ollaan juuri kriittisessä massassa. Ketjureaktio pidetään hallinnassa muun muassa neutroneja imevien säätösauvojen avulla, jolloin mitään räjähdyksen tapaistakaan ei synny. Normaali uraanireaktori ei voi räjähtää kuin atomipommi.

Puhtaalle U 235:lle kriittinen massa on noin 52 kg. Tämä vastaa 17 cm läpimittaista palloa. 93,5-prosenttiselle aseluokan uraanille kriittinen massa on 56 kg. Jos uraani kutistetaan räjähteillä tiheäksi, kriittinen massa pienenee 8 kg:aan. Vastaava mass plutoniumille on noin 4 kg. On joskus väitetty, että ydinräjähdys saadaan aikaan sopivilla keinoilla yhdellä kilolla fissioituvaa ainetta. U-235:n suhteen 20 % seoksessa kriittinen massa olisi 400 kg eli epäkäytännöllisen iso pommiin. 40-prosenttisella seoksella massa on ehkä 75 kg. Hiroshiman pommissa käytettiin 80-prosenttisesti rikastettua uraania, jonka kriittinen massa on 60 kg.

Plutonium-239:lle kriittinen massa on vain noin 11 kg. Aseluokan plutoniumiin suositellaan plutonium-239:ää (Pu-239), jonka puhtausaste on yli 90 %. Toisin kuin joskus väitetään, myös reaktoriluokan plutoniumista (kriittinen massa 13 kg) voi tehdä pommin, mutta sen räjähdystehon ennustaminen on vaikeampaa. 13—35 kg:sta plutoniumoksidia voi tehdä alkeellisen ydinaseen, jonka räjähdysteho on pieni ja vaikeasti ennustettava, korkeintaan 0,1—1,0 kt.

Plutoniumin kriittinen massa vaihtelee sen isotooppikoostumuksen mukaan. Ns. reaktoriluokan plutoniumille se lienee 13—18 kg, ja puhtaalle Pu-239:lle 10—11 kg. Jos plutoniumkappale ympäröidään 15 cm paksulla luonnonuraanikerroksella, kriittinen massa alenee hieman yli 4 kg:hen. Nykyaikaisilla puristustekniikoilla pommissa tarvitaan aseluokan plutoniumia aseessa vain 2—4 kg ja reaktoriluokankin 5 kg.

Kriittistä massaa kasvattavat halkeamiskelpoisessa aineessa olevat satunnaiset epäpuhtaudet ja "väärät" isotoopit sekä neutroneita imevät aineet. Kriittistä massaa pienentävät ympärillä oleva neutroneita heijastava aine, esim. beryllium sekä fissioituvan aineen suurempi tiheys. Jos U-235-kappaletta ympäröi berylliumista koostuva riittävän paksu neutroniheijastin, kriittinen massa pienenee 15 kg:een. Fissioituvaa ainetta tihentää atomipommissa yleensä tavanomainen räjähdys.

Muita fissioituvia aineita kuin uraani ja plutonium ovat mm. neptunium-237, amerikium-241, curium-245 ja kalifornium-251. Nämä ovat yleensä epävakaita alkuaineita. Kaikkien puoliintumisaika on yli 100 vrk.

Pommin koon rajoitukset

Fissiopommia ei voi rakentaa rajattoman suureksi, koska suuret pommit vaativat enemmän fissioituvaa ainetta kuin "normaalit" atomipommit. Fissioituvan aineen määrän kasvaessa tulee yhä vaikeammaksi estää ennenaikainen fissio pommin räjähtäessä. Jos fissioreaktio alkaa liian aikaisin, pommin räjähdysteho jää pieneksi. Toisaalta suurta uraanimäärää on vaikeampi pitää pienehkössä tilavuudessa alikriittisenä. Fissiopommin voiman käytännön yläraja lienee 500 kt. Pommi ei voi myöskään olla rajattoman pieni koska silloin kriittinen massa jää saavuttamatta. Pienin tuotettu ydinase oli fissiopommi jonka teho oli 0,1 kt.

Fissiopommin toiminta

Tiedosto:Uraanipommi karkea.jpg
Karkea uraanipommin rakennekaavio

Uraanipommin rakenne on yksinkertainen. Pommin runkona on putki. Putken toisessa päässä on painava uraanikappale, ja toisessa kevyempi, joka ammutaan räjähdyspanoksella isompaan kappaleeseen kiinni. Isommassa kappaleessa on pienemmän kappaleen kokoinen lovi. Kriittinen massa saavutetaan, kun pienempi kappale iskeytyy paikalleen ja ketjureaktio alkaa. Molemmat kappaleet on joskus kuorrutettu sopivalla tavalla neutroneja heijastavalla aineella (mm. beryllium, volframi, luonnonuraani). Mukana voi olla myös poloniuminen erillinen neutronilähde, mutta se ei ole välttämätön.

Hiroshiman pommi pohjautui tähän tykkityyppiseen rakenteeseen, joka on helppo rakentaa. Tätä rakennetta kehiteltäessä ei tarvita suuria määriä monimutkaisia testejä.

Plutoniumpommi on vaikeampi valmistaa, koska tykkityyppisessä plutoniumpommissa ketjureaktio pyrkii alkamaan liian aikaisin ja tuottaa vain pienen räjähdyksen. Ketjureaktion alku johtuu fissiokelpoisen Pu-239:n seassa olevan Pu-240:n ja muiden plutoniumin isotooppien itsestään tapahtuvasta fissiosta. Pu-240 on siis niin epävakaa, että se pystyy fissioitumaan ilman neutronipommitusta. Tämä neutronituotto on ongelma tehokkaan plutoniumpommin suunnittelijalle.

Tykkityyppinen rakenne plutoniumpommissa on teoriassa mahdollinen, mutta silloin pommi kasvaa liian suureksi ja raskaaksi.

Plutoniumpommissa kutistetaan räjäyttämällä ontto plutoniumpallo niin pieneksi ja tiheäksi, että ketjureaktio alkaa. Tällä menetelmällä kriittinen massa saavutetaan 1/10:llä siitä ajasta mikä tykkityyppisellä. Plutoniumpommi "räjähtää sisään" aluksi, eli siinä tapahtuu ns. imploosio, eksploosion eli räjähdyksen vastakohta.

Imploosiomenetelmässä on käytännön ongelmana se, että plutoniumkappaleen kutistavan šokkiaallon on oltava tarkoin pallomainen, joten pommi on koottava alle millimetrin tarkkuudella. Räjähde on sytytettävä useista kohdin tarkoin samanaikaisesti.

Koska pommissa on useita sytyttimiä, syntyy monta erillistä toistensa kanssa ristiin menevää shokkiaaltoa.

Eri sytytyspaikoista lähtevät shokkiaallot on siis yhdistettävä. Tämä tapahtuu käyttämällä kahta räjähdysainetta. Toisessa shokkiaalto etenee nopeasti, toisessa hitaasti. Hidas aine on sisempänä ja nopea, jossa sytytys tapahtuu, ulompana. Näistä kahdesta kootaan pallon osa, "linssi". Hidas aine on karkeasti ulospäin osoittava pehmeä kartio. Näiden rajapinta taittaa shokkiaaltoa rajapintaa vastaan kohtisuorassa olevaan suuntaan, normaaliin päin. Kun rajapinta on muotoiltu oikein, shokkiaalto saadaan keskitettyä kuten valonsäteet linssillä menemään pommin keskusta kohti. Eri imploosiorakenteissa on vaihteleva määrä linssejä. Linssien sisällä on vielä ohuehko nopean räjähteen kerros, vahvistin.

Linssien jälkeen on oltava yleensä shokkiaaltoa vahvistava nopean räjähteen pallomainen kerros tai toinen linssikerros.

Teoriassa imploosio on yksinkertainen, mutta sen toteuttaminen käytännössä vaikeaa. USA käytti 194445 imploosiomenetelmän kehittämiseen tuhansia henkilötyövuosia. Nykyään tehtävä on helpompi, imploosiota voi simuloida supertietokoneilla. Räjähdysaine on sytytettävä monilla eri puolilla tarkoin yhtäaikaisesti. Plutoniumydintä ympäröi räjähdysaaltoa (šokkiaaltoa) tasaava aine, ja sen keskellä on neutronilähde.

Imploosiomenetelmää voidaan tietysti käyttää myös uraanipommin tekemisessä. Yleensä atomipommia kehittelevä maa joutuu testaamaan imploosiota laboratoriossa. Alamogordossa räjäytetty koelataus ja Nagasakin pommi "Fat Man" pohjautuivat imploosioon. Imploosio toteutetaan yleensä eri "räjähdysainelinsseillä", joissa on kaksi räjähdysainetta.

Imploosiopommi on oikein tehtynä voimakkaampi kuin tykkityyppinen pommi, koska siinä fissioituvan aineen tiheys kasvaa suuremmaksi kuin tykkityyppisessä. Huonosti tehty imploosiopommi on pienitehoinen, sen voima voi olla muutamista tonneista yhteen kilotonniin.

Plutoniumpommin pohjamateriaali on myrkyllistä ja kemiallisesti reaktiivista ja siksikin vaikeaa käsitellä. Plutoniumiin lisätään yleensä galliumia, jotta se säilyisi sopivassa metallin muodossa, delta-faasissa, ja se kuorrutetaan sopivalla aineella, esim. kullalla, jottei gallium reagoisi ympäristön kanssa. Plutonium-240:n itsestään tapahtuva eli spontaani hajoaminen lämmittää plutoniumia. Lämpeneminen voi olla pommia rakentavalle ongelma, jos lämpöä ei johdeta pois.

Imploosiopommeissa on onton plutoniumpallon välissä kaksi kerrosta: sisempänä alumiini-, beryllium- tai alumiiniberylliumseoskerros ja luonnonuraanikerros. Sisempi kerros on pienitiheyksistä, ulompi suuritiheyksistä. Sisempi heijastaa šokkiaaltoa takaisin ja pienentää sen jälkeen tapahtuvaa paineen laskua, ulompi pitää pommia koossa ketjureaktion alkaessa. Näin pommin voima kasvaa.

Räjähdekerros koostuu räjähdelinsseistä, jotka on liitetty yhteen jalkapallomaisesti: esim. 20 kuusikulmiota, 12 viisikulmiota. Linssissä on hitaan räjähteen kartio, joka osoittaa ulospäin, ja sisäänpäin osoittava nopean räjähteen kartiomainen kolo, joka sopii hitaaseen räjähteeseen saumattomasti. Linssejä saattaa olla kaksi kerrosta päällekkäin. Sytytys tapahtuu esim. voimakkaalla virralla räjähtävällä langalla. Sytyttiminä käytetään krytroneja, jotka pystyvät kytkemään 4000 voltin voimakasvirtaisen pulssin muutamassa sekunnin miljardisosassa. Parhaaksi pommin kuorimateriaaliksi on todettu luja alumiiniseos duralumiini (dural).

Näin pallomaisen plutoniumpommin (esimerkkinä Fat Man) rakenne on seuraava:

  1. neutronilähde, esim. beryllium/polonium 1 cm, 7 g
  2. ontto plutoniumpallo 4,5 cm, 6,2 kg
  3. neutroniheijastin: alumiini ja boori 11,5 cm, 120 kg
  4. tehostin: luonnonuraani 23 cm, 120 g
  5. paksu räjähdekerros sytyttimineen 65 cm, 2500 kg.

Atomipommi on toteutettu myös muuttamalla räjähteellä soikean plutoniumkappaleen muoto räjähdyksellä pallomaiseksi. Plutonium on tässä lieriömäisen räjähdekappaleen sisällä. Tämä ratkaisu on verraten harvinainen.

Atomipommin räjähtäessä vain pieni osa kriittistä massaa vastaavasta määrästä vapauttaa energiaa haljetessaan. Fat Manille tämä oli vain 1,4 % ja parhaimmille pommeille 20 %. Koska on vaikeaa pitää suurta määrää fissioituvaa ainetta pienessä tilavuudessa, atomipommin käytännön raja räjähdysvoimalle on muutamia satoja kilotonneja.

Muut räjähdetyypit

Fuusiopommit

Pääartikkeli: Vetypommi.

Fuusiopommit saavat räjähdysenergiansa keveiden aineiden (vety tai helium) fuusioituessa raskaammiksi aineiksi vapauttaen suuren määrän energiaa. Näitä pommeja kutsutaan yleensä vetypommeiksi tai lämpöydinpommeiksi. Käytännössä fuusiopommin yhteydessä tarvitaan aina myös fissiopommia, joka synnyttää fuusioon tarvittavan korkean lämpötilan. Fuusiopommi on fissiopommia räjähdysvoimaltaan huomattavasti tehokkaampi.

Fuusiopommin karkea rakennekaavio
Fuusiopommin karkea rakennekaavio

Fuusiopommin toiminta

  1. Musta: pommin kuori
  2. Keltainen: säteilykanava, esim. polystyreeniä
  3. Punainen: fissiokelpoinen aine
  4. Harmaa: tavanomainen räjähde
  5. Oranssi: fissioaineen suojus
  6. Vaaleanpunainen: fuusioituva aine
  7. Valkoinen: tyhjää

Vasemmalla puolella on fissiovaihe, oikealla fuusiovaihe. Fuusiovaiheen keskellä oleva ontto fissioituva ainesauva on ns. sytytystulppa.

Ideana on se että fissiopommin aiheuttama pamaus luo riittävän suuren paineen ja kuumuuden fuusioreaktion alkamiselle.

Kiihdytetty fissiopommi

Kiihdytetyt fissiopommit perustuvat siihen, että fissiopommissa fissioituvan aineen keskelle sijoitetaan pieni määrä fuusioituvaa ainetta, josta lähtevä neutronisäteily saa aikaan lisää fissiota pommin ytimessä kasvattaen räjähdystehoa noin kaksinkertaiseksi. Itse fuusio tuottaa lisäystä räjähdystehoon vain häviävän pienen määrän.

Kobolttipommi

Kobolttipommien kuoret on valmistettu koboltista, joka räjähdyksessä muuttuu radioaktiiviseksi. Tarkoituksena on tehdä pommin laskeumasta myrkyllisempi, ja saastuttaa ympäristöä pitempään.Puhutaan "suolatuista pommeista". Vaikutuksen saamiseksi eri pituisille ajoille kuoriin on käytetty myös mm. sinkkiä.

Neutronipommi

Pääartikkeli: Neutronipommi

Neutronipommi antaa fissiossa vapautuvien neutronien karata pommista, mikä lisää säteilyvaikutusta huomattavasti. Tämä suuntaa pommin tuhovaikutuksen entistä selkeämmin elollisia olentoja kohtaan.

"Likaiset pommmit"

Likaiset pommit eli radiologiset aseet ovat aseita, joissa tavanomainen räjähdys levittää radioaktiivista ainetta ympäristöön. Vaikutus on sama kuin ydinaseen radioaktiivisella laskeumalla. Kyse ei ole siis varsinaisesta ydinaseesta. Likainen pommi soveltuu hyvin terroristin aseeksi, sillä radioaktiivinen säteily pieninäkin määrinä lisää pommin kauhuvaikutusta. Periaatteessa likainen pommi voi saastuttaa jonkun alueen asumiskelvottomaksi kymmeniksi vuosiksi ja lisätä syöpäriskiä laajemmalla alueella.

Ydinaseen merkityksestä

Ydinase on ollut tähän mennessä ainoa ase, jota ei ole käytetty sen jälkeen, kun se on ollut vähintään kahden maan hallussa. Aikanaan mm. jalkajousta, konekivääriä ja ruutia tehokkaampia räjähdysaineita pidettiin aseina, jotka joko vaikuttaisivat sodankäynnin loppumiseen tai joiden käyttö "sivistyneiden" maiden välillä olisi tuomittavaa. Japanissa ruutiin perustuvien aseiden omistaminen kiellettiin 1600- luvulla kuolemanrangaistuksen uhalla.

Miksi ydinaseet ovat olleet tällainen poikkeus? Selityksenä on esitetty sitä, että ydinase on liian voimakas ase, jos sodalla pyritään saavuttamaan jotakin muuta kuin koko ihmiskunnan itsemurha. Sodankäynnin väline (ydinase) on joutunut ristiriitaan sodankäynnin päämäärän (jonkin asian saavuttaminen) kanssa.

Tähän liittyen USA:n halun taustaksi rajoittaa joukkotuhoaseita on esitetty sitä, että se rajoittaa USA:n toimintamahdollisuuksia maailmassa. Edelleen Mao Zedongin kerrotaan sanoneen, että kymmenellä ydinaseella Kiina saavuttaisi koskemattomuuden. Ilmiö näkyy myös USA:n ja Pohjois-Korean suhteissa.

Kiinalainen sananlasku sanoo, että kun ilmiö saavuttaa ääripäänsä, sen suunta vaihtuu. Tämä tarkoittaisi edelliseen liittyen siirtymistä ydinaseista täsmäaseisiin, tuhon kasvamisesta vaikutuksen kasvamiseen, tappamisesta ja tuhosta tietoon.

Ydinaseet liittyvät myös siihen, että ihminen on aina pyrkinyt rajoittamaan väkivaltansa (sodankäyntinsä) vaikutuksia. Ydinaseriisunnasta on tullut merkittävä kansainvälisten rauhanpyrkimysten tavoite.

Hiroshiman ja Nagasakin pommitukset

Pääartikkeli: Hiroshiman ja Nagasakin pommitukset
Little Boy
Fat Man

Hiroshiman ja Nagasakin tuhonneet pommin pudotettiin molemmat B-29 Superfortress -pommikoneista. Ensimmäinen Enola Gay -nimisestä koneesta, jota ohjasi everstiluutnatti Paul Tibbets. Pommi pudotettiin 31000 jalan korkeudesta (9450 m) ja pommi räjähti kello 8:15 (JST) pudottuaan vapaasti 1800 jalan korkeuteen (550 m). Pommin teho vastasi noin 13 kilotonnia TNT:tä, nykymittapuilla varsin vaatimattomasti, mutta se tappoi välittömästi noin 75000 ihmistä. Tämän Little Boy pommin paino oli 4000 kg ja siinä käytettiin uraani-235 -isotooppia. Vastaavaa pommia ei ollut koskaan ennen testattu.

Nagasakin yllä räjäytetty Fat Man-pommi oli täysin erilainen, siinä käytettiin fissioituvana aineena plutoniumia. Tämän tyyppinen pommi oli jo kerran räjäytetty 16. heinäkuuta Trinity-koealueella New Mexicossa. Pommi painoi 4545 kg ja se pudotettiin Bockscar-nimisestä B-29 koneesta, jota ohjasi majuri Charles Sweeney. Pommin teho oli noin 20 kt ja räjähdyskorkeus sama 550 m. Nagasakin mäkisen maaston vuoksi tuhovaikutus jäi verrattain pienemmäksi, mutta pommi tappoi silti 73900 ihmistä.

Yhdysvaltojen päätöstä käyttää atomipommia on arvosteltu jälkeenpäin. Jopa presidentti Dwight Eisenhower ja kenraali Douglas MacArthur ovat jälkeenpäin sanoneet Japanin olleen käytännössä lyöty. Japanin on väitetty yrittäneen sopia antautumisesta, mutta ehdot eivät sopineet Yhdysvalloille – eikä Japani pommitustenkaan jälkeen antautunut täysin ehdoitta. Pommin käyttämistä suoraan kahteen siviilikohteeseen, tietoisesti tappaen tuhansia ihmisiä, ilman että pommia olisi käytetty "näytösluonteisesti" esimerkiksi maaseudulla tai merellä, on myös kritisoitu jälkikäteen. Jotkut uskovat Yhdysvaltain käyttäneen kahta erilaista ydinasetta testatakseen Manhattan-projektin tuloksia ja pelotellaakseen Neuvostoliittoa. Pommien käytön tukijat uskovat, että ihmishenkiä ennemminkin säästettiin, sillä tavanomaisissa pommituksissa ja Yhdysvaltain maihinnousussa olisi todennäköisesti kuollut enemmän ihmisiä. Japanin pääministeri kenraali Tōjō oli myös määrännyt liittoutuneiden 100 000 sotavankia teloitettavaksi, jos maihinnousu Japanin pääsaarille tapahtuisi.

Eri maiden pommiohjelmia

Katso artikkeli Luettelo eri maiden ydinaseohjelmista

Yhdysvaltojen lisäksi on muutamia muita maita, joilla on tai on ollut ydinaseohjelma. Ydinaseita on ainakin USAlla, Venäjällä, Isolla-Britannialla, Ranskalla, Kiinalla, Intialla, Pakistanilla ja Pohjois-Korealla. Lisäksi Israelilla on melko varmasti ydinase.

Neuvostoliitto sai ensimmäisen ydinaseensa todennäköisesti vakoilemalla USA:n aseohjelmaa. Iso-Britannia oli mukana Manhattan-ohjelmassa yhdessä Kanadan kanssa. Ranska lienee aloittanut ydinaseohjelmansa 1956. Ennen sotia Ranska johti ydinfysiikan tutkimusta, mutta jäi Yhdysvaltojen, Britannian ja Neuvostoliiton vanaveteen.

Kiinassakin ydinasetutkimus aloitettiin jo vuonna 1953, ja päätös ydinaseistuksen hankkimisesta tehtiin vuonna 1955 tai 56. Sosialistiset Kiina ja Neuvostoliitto aloittivat 1950-luvulla tiiviin yhteistyön mm. ydinteknologian alalla salaisten sopimusten siivittämänä. Neuvostoliitto jopa lupasi toimittaa Kiinalle ydinaseen mallikappaleen sekä apua ydinaseen rakentamisessa. Maiden välien viilentyessä Kiinalle ei toimitettu ydinasetta ja 1960 Neuvostoliitto veti neuvonantajansa pois. Ensimmäisen kerran Kiina kokeili ydinasetta 16.10.1964.

Israel on omistanut 1960-luvulta asti ydinaseen, mutta sen viranomaiset ovat antaneet tästä vain epämääräisiä lausuntoja. Israel on jarruttanut ja estänyt Irakin ydinaseohjelmaa, sen ilmavoimien tuhotessa 1981 Al-Tuwaithan Osirak-ydinreaktorin. Irakin ydinaseohjelma alkoi 1971 huolimatta siitä, että maa liittyi ydinsulkusopimukseen 1969. Irak saattoi olla muutaman vuoden tai kuukausien päässä ydinaseen valmistumisesta Persianlahden sodassa 1991.

Intian ydinase kertoo kehitysmaiden kyvystä rakentaa oma ydinase julkisten tietojen pohjalta, mutta myös suurista vaikeuksista, joita ydinaseiden suunnittelemisessa ja rakentamisessa on. Arviot Intian ydinasearsenaalin koosta vaihtelevat huomattavasti. Intialla lienee jonkinlainen reaalinen kyky iskeä ydinaseilla Kiinaan ja Pakistaniin. Arviot pommien määristä vaihtelevat kymmenestä muutamiin kymmeniin. Pakistanin tiedetään kauan havitelleen ydinasetta ja olleen pitkällä ohjelmassa jo 1980-luvulla. Pakistanin atomienergiakomissio perustettiin vuonna 1965. Pakistan alkoi kehittää ydinasetta 1972 vastavetona Intian uhkaan. Maalla arvioidaan olevan vähintään parikymmentä ellei kymmeniä ydinpommeja.

Pohjois-Korea on tunnustanut, että sillä on ydinase. Aikaisempien vihjailujen on väitetty olleen pelkkää retoriikkaa. Pohjois-Korealla on pieni Yongbyonin reaktori, joka tuottaa plutoniumia. Yongbyonissa on rakenteilla toinen reaktori. Maan epäillään hankkineen uraanin rikastustekniikkaa Pakistanista.

Iran on rakentanut uudelleen Bushehrin ydinvoimalan Venäjän avulla vuodesta 1995. Iran on rakentanut laitoksia, joilla se pystyy rikastamaan uraania. Maalla on myös useita ydintutkimuslaitoksia. USA väitti Iranin kehittävän ydinasetta vuonna 2002.

Etelä-Afrikka kehitti melko alkeellisen tykkityyppisen uraaniin perustuvan ydinpommin. Etelä-Afrikassa on suuret uraanivarat, mikä on ollut tiedossa pitkään. Pommin tuotanto-ohjelma kesti parikymmentä vuotta ja maalla oli muutamia pommeja jotka on nyttemmin peruutettu.

Ydinaseiden leviäminen

Ydinsulkusopimus estää virallisesti ydinaseiden leviämistä. Sopimusta valvoo tarkastuksin kansainvälinen atomienergiajärjestö IAEA. Moni sopimusta allekirjoittamaton maa on hankkinut itselleen ydinaseen. On maita, jotka ovat havitelleet ydinasetta ydinsulkusopimuksesta huolimatta.

Arvellaan, että on 50 maata, joilla on jonkinnäköinen kyky valmistaa ydinase vaikka niillä ei sitä vielä ole. Pommin kehittämistä on nykyään vaikea täysin salata IAEA:n tarkastajilta.

On helpompaa rakentaa ei-niin-korkealuokkainen ydinase kuin se mitä amerikkalaiset kehittivät Manhattan-projektissa. Ydinaseen valmistaminen vie teollisuusmaalta kymmenen-viisitoista vuotta.

Aika voi olla lyhyempikin, jos ydinpolttoainekierto on pommintekoon sopiva. Japania pidetään maana, joka pystyisi helposti valmistamaan ydinaseen, jos haluaisi. Kehitysmaa tarvitsee ydinaseen valmistaakseen tekniikkaa. Ydinaseen havittelusta kertoo seuraavaa: yritetään ostaa ydintekniikkaa joka soveltuu uraanin rikastamiseen ja/tai plutoniumin jälleenkäsittelyyn. Tietyn tyyppiset reaktorit soveltuvat pommituotantoon paremmin kuin toiset. Toimiva tutkimusreaktori saattaa kertoa ydinaseen kehittelystä.

Katso myös: