Ydinase

Wikipediasta
Tämä on arkistoitu versio sivusta sellaisena, kuin se oli 5. lokakuuta 2007 kello 14.58 käyttäjän Muu-karhu (keskustelu | muokkaukset) muokkauksen jälkeen. Sivu saattaa erota merkittävästi tuoreimmasta versiosta.
Siirry navigaatioon Siirry hakuun
14 kilotonnin ydinaseen koeräjäytys Nevadassa.

Ydinase on pommi, joka saa räjähdysvoimansa ydinfissiosta tai ydinfuusiosta. Pienikin ydinase on räjähdysvoimaltaan tehokkaampi kuin mikään tavanomainen räjähde.[1]

Ydinaseita on räjäytetty yli kaksituhatta kertaa[2]. Nykyisin ydinaseita on tunnetusti käytössä Yhdysvalloilla, Venäjällä, Isolla-Britannialla, Ranskalla, Kiinalla, Intialla, Pakistanilla ja Pohjois-Korealla. Nämä maat ovat julistautuneet ydinasevaltioiksi. Lisäksi jotkut maat saattavat omistaa ydinaseita, mutta ne eivät ole julkisesti tunnustaneet niitä tai väitteitä ei ole pystytty todentamaan. Israelilla arvioidaan olevan huomattava määrä ydinaseita. Etelä-Afrikka on vapaaehtoisesti luopunut ydinaseistaan. Iranin ydinohjelmaa ei ole pystytty vahvistamaan täysin rauhanomaiseksi[3].

Yhdellä ydinaseella voi tuhota tai tehdä vakavasti toimintakyvyttömäksi kokonaisen kaupungin. Suurin osa ydinaseen tuhovoimasta on peräisin paine- ja lämpövaikutuksesta. Näiden lisäksi ydinaseilla on merkittävä, joskin yleensä tuhovoimaltaan edellä mainittuja vähäisempi säteilyvaikutus. Säteilyvaikutus voi aiheuttaa altistuneessa väestössä sairauksia, kuten säteilysairautta tai syöpää, tai radioaktiivisella laskeumalla voidaan tehdä jonkin alueen käyttö ja kauttakulku mahdottomaksi määräajaksi. Ydinaseita on käytetty taistelutoimissa vain kaksi kertaa, Yhdysvaltain toimesta Hiroshiman ja Nagasakin pommituksilla Japania vastaan toisessa maailmansodassa. Suurin koskaan räjäytetty ydinase on Neuvostoliiton vuonna 1961 Novaja Zemljalla räjäyttämä Tsar-Bomba.

Sotilaallisen käytön lisäksi ydinräjähteitä on myös käytetty tai esitetty käytettäviksi erilaisissa rauhanomaisissa sovelluksissa.[4]

Fissiopommit

Atomipommit saavat räjähdysvoimansa fissiosta, jossa raskaat ytimet (uraani tai plutonium) hajoavat kevyemmiksi atominytimiksi, 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 shokkiaallon. Atomipommin räjähdys havaitaan välähdyksenä, jota seuraa tulipallon näkyminen ja lopulta sienipilven synty. Atomipommin tulipallon lämpötila on yli 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

Luonnonuraanista tai ydinpolttoaineesta on rikastusasteessa noin 90 %-yksikön matka ydinräjähteisiin

Isotoopit ovat alkuaineiden eri painoisia alalajeja, jotka eroavat toisistaan ytimessä olevien neutronien määrän perusteella. Uraanilla on useita isotooppeja, joista vain tietyt sopivat ydinpolttoaineeksi tai pommimateriaaliksi. Luonnonuraanista on rikastettava erilleen se uraani, joka sopii ydinpommiin.

Uraaniatomissa on 92 protonia ja plutoniumissa 94. Luonnonuraani sisältää pääasiassa kahta isotooppia, uraani-238:aa ja uraani-235:ttä. 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 pienienergiaisia, kuten myös uraanifission vapauttamat neutronit.

Jotta uraani kelpaisi atomipommiin, sitä on rikastettava siten, että se sisältää halkeamiskelpoista U-235:ttä 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:ttä. 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

Pääartikkeli: Kriittinen massa

Puhtaalle U 235:lle kriittinen massa on noin 52 kg. Tämä vastaa 17 cm:n läpimittaista palloa. 93,5-prosenttiselle aseluokan uraanille kriittinen massa on 56 kg. Jos uraani kutistetaan räjähteillä tiheäksi, kriittinen massa pienenee 8 kg:aan. Vastaava massa plutoniumilla on noin 4 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 %. 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:aan. Nykyaikaisilla puristustekniikoilla pommissa tarvitaan aseluokan plutoniumia vain 2—4 kg ja reaktoriluokankin plutoniumia vain noin 5 kg.

Kriittistä massaa kasvattavat halkeamiskelpoisessa aineessa olevat satunnaiset epäpuhtaudet ja "väärät" isotoopit sekä neutroneita imevät aineet. Jos U-235-kappaletta ympäröi berylliumista koostuva riittävän paksu neutroniheijastin, kriittinen massa pienenee 15 kg:aan. Fissioituvaa ainetta tihentää atomipommissa yleensä tavanomainen räjähdys.

Ydinpommin koosta ja sen rajoituksista

Davy Crockett -pommi oli kaikkien aikojen pienin ydinase.

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 fissiopommin räjähdys. 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 USAssa valmistettu fissiopommi "Davy Crockett" ja sen teho oli alle 0,1 kilotonnia. Vuonna 1951 amerikkalaiset räjäyttivät ensimmäisen alle 0,1 kilotonnin (100 TNT-tonnin) ydinräjähteen ja 1958 vain 200 trotyylikiloa vastaavan ydinräjähteen.

0,1–200 kilotonnin räjähdettä sanotaan kilotonniluokan aseeksi ja yli 0,5 megatonnin aseet ovat selvästi megatonniluokan aseita. Näin ollen atomipommit ovat aina melko "pieniä", kilotonniluokan aseita. Nykyajan mannertenvälisissä ohjuksissakin ydinkärjet ovat yleensä alle 500 kilotonnia, esim. Peacekeeperissä 340 kilotonnia. Venäläisen Topol-ohjuksen kärki on 750 kilotonnia. Toisen maailmansodan aikana Saksaa pommitettiin 1,6 megatonnin voimalla käyttäen tavanomaisia räjähteitä.

Fissiopommin toiminta

Tykkityyppinen uraanipommi

Karkea tykkityyppisen uraanipommin rakennekaavio. Uraanikappaleet ammutaan yhteen, jolloin kriittinen massa saavutetaan, ja pommin räjäyttävä ketjureaktio alkaa.

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.

Imploosioperiaatteinen plutoniumpommi

Imploosioon perustuva plutoniumpommi, jossa räjähdelinssit (keltainen, ruskea) puristavat plutoniumin kasaan (sisin vaaleansininen). Välissä on räjähdelinssien paineaaltoa tasaavia ja ketjureaktiota tehostavia kerroksia. Pommin keskustassa oleva vihreä pallo on ketjureaktion käynnistävä neutronilähde.

Plutoniumpommi on tykkityyppistä uraanipommia huomattavasti 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 että se soveltuisi käytännön aseeksi.

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 (eli eksploosion eli räjähdyksen vastakohta eli imahdus).

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 räjähdysaine on sisempänä ja nopea räjähde, 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 (shokkiaaltoa) 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.

Keltaruskeat räjähdelinssit puristavat plutoniummmassan kriittiseen tilavuuteen ja tiheyteen.

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).

Violetti: räjähde, vaaleansininen: plutonium.

Image:

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 toiminta

Fuusiopommin karkea rakennekaavio
  1. Musta: pommin kuori
  2. Keltainen: säteilykanava, esim. polystyreeniä
  3. Punainen: fissiokelpoinen aine
  4. Harmaa: tavanomainen räjähde
  5. Turkoosi: fuusioaineen suojus
  6. Vihreä: 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 räjähdys 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.

Mikäli kobolttipommi räjäytettäisiin korkealla ilmakehässä, koboltti muuttuisi pieniksi hiukkasiksi ja saastuttaisi maapallon hyvin laajalti hiukkasten levitessä tuulten mukana. Koboltin radioaktiivisen isotoopin koboltti-60:n puoliintumisaika on 5,27 vuotta.

Neutronipommi

Pääartikkeli: Neutronipommi

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

"Likaiset pommit"

Pääartikkeli: Likainen pommi

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 säteily pieninäkin määrinä lisää pommin kauhuvaikutusta. Periaatteessa likainen pommi voi saastuttaa jonkun alueen asumiskelvottomaksi kymmeniksi vuosiksi ja lisätä syöpäriskiä laajemmalla alueella.

Ydinaseen merkitys

Ydinase on ollut tähän mennessä ainoa ase, jota ei ole käytetty sen jälkeen, kun se on ollut vähintään kahden maan hallussa. Aikanaan muun muassa 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 aivan 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. Siis jos ydinsota syttyy, vaikutuksena on se että luultavasti valtio kärsii sodassa niin paljon ettei kykene ehkä koskaan toipumaan siitä vaikka olisikin voittaja. Veteraanidiplomaatti Keijo Korhosen mukaan kyse onkin pikemminkin poliittisista kuin sotilaallisista aseistalähde?.

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 lopulta tuhosta tietoon.

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

Eri maiden pommiohjelmia

maailman ydinasevaltiot
valtio ydinkärkiä
strategisia/taktisia/varastossa
ensimmäinen koe
Yhdysvallat 5000+/1000/3000 16.7.1945
Venäjä 5000/3500/10 000 1949 (NL)
Britannia 200 1952
Ranska 350 1960
Kiina 250/150 1964
Intia 45–95 1974
Israel 100–200 1979?[5]
Pakistan 20–50 1998
Pohjois-Korea 0–6 2006
Tiedot: Independent,[6] RFE/RL[7]

Ydinaseita on ainakin Yhdysvalloilla, Venäjällä, Isolla-Britannialla, Ranskalla, Kiinalla, Intialla, Pakistanilla ja Pohjois-Korealla. Lisäksi Israelilla on melko varmasti ydinase. Sotilasliittoutumien, mm. NATOn, johdosta ydinaseita on sijoitettuna myös muihin valtioihin.

Manhattan-projekti eli Yhdysvaltain ydinaseohjelma sai alkunsa Albert Einsteininlähde? Yhdysvaltain presidentille, Franklin D. Rooseveltille, kirjoittamasta kirjeestä 2. elokuuta 1939 koskien saksalaisten suunnitelmia valmistaa atomipommi. Ohjelman tuloksena Hiroshimaa ja Nagasakia ydinpommitettiin kesällä 1945.

Neuvostoliitto sai ensimmäisen ydinaseensa todennäköisesti vakoilemalla USA:n aseohjelmaalähde?. Iso-Britannia oli mukana Manhattan-ohjelmassa yhdessä Kanadan kanssa. Ranska lienee aloittanut ydinaseohjelmansa 1956. Vielä 1930-luvulla Saksa oli ollut ydintutkimuksen edelläkävijä, mutta jo toisen maailmansodan aikana Yhdysvallat, Britannia ja Neuvostoliitto ohittivat sen.

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 hyvin todennäköisesti omistanut 1960-luvulta asti ydinaseen, mutta sen viranomaiset ovat antaneet tästä vain epämääräisiä lausuntoja. Israel on jarruttanut ja estänyt Irakin todennäköistä ydinaseohjelmaa, sen ilmavoimien tuhotessa 1981 Al-Tuwaithan Osirak-ydinreaktorin. Irakin ydinaseohjelma alkoi 1971 huolimatta siitä, että maa liittyi ydinsulkusopimukseen 1969. Irakin oletettiin olleen 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 jopa useita kymmeniä ydinpommeja. Intia on nyttemmin, hieman yllättäen poiketen aikaisemmasta tiukasta politiikasta, saanut Yhdysvalloilta tunnustuksen vastuullisena ydinasevaltiona.

Pohjois-Korea on ilmoittanut ydinaseohjelmastaan ja väittänyt 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 väittää Iranin kehittelevän ydinasetta.

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 purettu.

Ydinaseiden leviäminen

Manhattan-projektin tulos, Plutoniumpommi The Gadget, oli ensimmäinen räjäytetty ydinase

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 olelähde?. Pommin kehittämistä on nykyään vaikea täysin salata IAEA:n tarkastajilta.

On helpompaa rakentaa vähemmän korkealuokkainen ydinase kuin mitä amerikkalaiset kehittivät Manhattan-projektissa. Ydinaseen valmistaminen vie teollisuusmaalta kymmenestä viiteentoista vuotta. Aika voi olla lyhyempikin, jos ydinpolttoainekierto on pommintekoon sopiva. Japania pidetään maana, joka pystyisi helposti valmistamaan ydinaseen, jos haluaisi. Kehitysmaa tarvitsee tekniikkaa valmistaakseen ydinaseen. Uraanin rikastamiseen ja/tai plutoniumin jälleenkäsittelyyn soveltuvan ydintekniikan ostoyritykset voivat kertoa ydinaseen havittelusta. Tietyntyyppiset reaktorit soveltuvat pommituotantoon paremmin kuin toiset. Toimiva tutkimusreaktori saattaa kertoa ydinaseen kehittelystä.

Ydinaseiden torjumiseen tarkoitettujen aseiden rakentaminen on kiellettyä koska se aiheuttaisi Kauhun tasapainon järkkymisen.

Siviilikäyttöisen hyötöreaktorin avulla voidaan tuottaa ydinaseisiin kelpaavaa materiaalia, ja ainakin Pakistanin, Intian, Iranin sekä Pohjois-Korean epäillään näin tehneen.

Fissiopommeja voidaan myös tuhota laimentamalla ne ydinpolttoaineeksi sopivaksi ja "polttaa" ne ydinvoimalassa.

Ydinaseiden käyttö

Erilaisia ydinräjäytyksia. 1. Ilmakehässä, 2. Maan alla, 3. Yläilmakehässä. 4. Veden alla

Ydinaseita on käytetty taistelutoimissa vain kaksi kertaa, Nagasakissa ja Hiroshimassa, mutta niitä on usein aiottu käyttää myös muissa kriiseissä ja sodissa.

Korean sodan aikana YK:n joukkojen yhdysvaltalaiskomentaja kenraali Douglas MacArthur ehdotti ydinaseiden käyttämistä pohjoiskorealaisia ja kiinalaisia vapaaehtoisia vastaanlähde?, mutta tälle ei presidentti Harry S. Truman antanut poliittista valtuutusta. Kuuban kriisin aikana Yhdysvaltain strategisten ilmavoimien komentaja Curtis LeMay ehdotti strategista iskua ydinpommein, johon presidentti John F. Kennedy ei suostunut. Neuvostoliitto puolestaan 1971 olisi ollut valmis ennalta ehkäisevään ydiniskuun Kiinan kansantasavaltaa vastaan, johon Yhdysvaltain presidentti Richard Nixon ei suostunut. Kiina ja Neuvostoliitto olivat käyneet ajoittaista rajasotaa Ussur-joella 1960-luvun loppuvuosina. Kiinan pääkaupunkiin Pekingiin rakennettiin miljoonille ihmisille pommisuojia.

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. Viimeisiä merenalaisia ydinkokeita suorittava Ranska upotutti kokeita vastustaneen Greenpeacen laivan, Rainbow Warriorin, uusiseelantilaiseen satamaan estääkseen sitä vastustamasta merenalaisia ydinkokeita.

Hiroshiman ja Nagasakin pommitukset

Little Boy
Little Boy sisältä
Fat Man

Hiroshiman ja Nagasakin tuhonneet pommit pudotettiin molemmat B-29 Superfortress -pommikoneista. Ensimmäinen pommi pudotettiin Enola Gay -nimisestä koneesta, jota ohjasi eversti Paul Tibbets. Pommi pudotettiin 31 000 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 75 000 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. Tämäntyyppinen pommi oli jo kerran räjäytetty 16. heinäkuuta Trinity-koealueella New Mexicossa. Pommi painoi 4545 kg ja se pudotettiin Bock´s Car-nimisestä B-29-koneesta, jota ohjasi majuri Charles Sweeney. Pommin teho oli noin 20 kt ja räjähdyskorkeus sama kuin Little Boyn, eli 550 m. Nagasakin mäkisen maaston vuoksi tuhovaikutus jäi pienemmäksi, mutta pommi tappoi silti 73 900 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. Pommituskohteet myös valittiin niiden suurehkojen japanilaiskaupunkien joukosta, jotka oli tietoisesti jätetty pommittamatta tavanomaisella lentotoiminnalla. Näin saatiin havaintoja uuden aseen vaikutuksesta ehyeen asutuskeskukseen.

Pommien käytön tukijat uskovat, että ihmishenkiä ennemminkin säästettiin, sillä tavanomaisissa pommituksissa ja Yhdysvaltain maihinnousussa olisi todennäköisesti kuollut enemmän ihmisiäkenen mukaan?lähde?. Japanilaisia koulutettiin itsemurhatoimintaan maasodassa vastustajan ajoneuvoja vastaan ja koululaisillekin opetettiin bambukeihäiden käyttöä vihollissotilaisiin. Japanin pääministeri kenraali Tōjō oli myös määrännyt liittoutuneiden 100 000 sotavankia teloitettavaksi, jos maihinnousu Japanin pääsaarille tapahtuisi.

Japani oli päättänyt taistella loppuun asti, mutta keisarin esitettyä diplomaattisen ratkaisun etsimistä ja liittoutuneiden lievennettyä ehdottoman antautumisen vaatimusta muotoon, että keisari voisi jäädä valtaistuimelleen, päättivät japanilaiset olla vastaamatta Potsdamin julistukseen ja odottaa tuloksia neuvostoliittolaisten kautta käydyille keskusteluille. Japanin vastaamattomuus tulkittiin liittoutuneiden johdossa siten, että Japani oli hylännyt julistuksen ehdot. [8]

Katso myös

Lähteitä

Commons
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta ydinase.
  • Gerard J. DeGroot: "The Bomb - A Life"
  • Scott C. Zeman & Michael A. Amundson (toim.): "Atomic Culture"
  • Richard Rhodes: "The Making of the Atomic Bomb"
  • Spencer R. Weart: "Nuclear Fear"
  • Joyce A. Evans: "Celluloid Mushroom"
  • Gordon Thomas: Enola Gay - pommikone Hiroshiman yllä
  • The Manhattan Project: The Atomic Bombings of Hiroshima and Nagasaki
  • Valittujen palojen julkaisema kirja "Ratkaisun hetket - Sata tapahtumaa jotka muuttivat maailmaa"
  • Toby Archer:"Ydinaseet ja terrorismi uhkaavat USA:n hegemoniaa" Helsingin Sanomat 27.7.2005 s. A 4
  • Kari Salminen: "Sienipilven varjossa" Ilta-Sanomat Plussa 30.7.2005 s. 6
  • Ydinaseiden rajoitussopimuksista englanniksi

Lähdeviitteet

  1. How do nuclear weapons differ from conventional ones ? isanw.org.
  2. RAPPORT SUR LES INCIDENCES ENVIRONNEMENTALES ET SANITAIRES DES ESSAIS NUCLEAIRES EFFECTUES PAR LA FRANCE ENTRE 1960 ET 1996 ET ELEMENTS DE COMPARAISON AVEC LES ESSAIS DES AUTRES PUISSANCES NUCLEAIRES assemblee-nationale.fr. Viitattu 19. syyskuuta 2007. (ranskaksi)
  3. Implementation of the NPT Safeguards Agreement and Relevant Provisions of Security Council Resolution 1737 (2006) in the Islamic Republic of Iran globalsecurity.org. Viitattu 20. syyskuuta 2007. (englanniksi)
  4. Plowshare Program atomictraveler.com. Viitattu 20. syyskuuta 2007. (englanniksi)
  5. Nuclear Weapons - Israel 17.8.2000. FAS. Viitattu 9.10.2006.
  6. The ninth member of the Nuclear Club? 9.10.2006 20:15. Independent News and Media Limited. Viitattu 10.10.2006.
  7. North Korea: Examining Where Crisis Goes From Here 9.10.2006. RFE/RL. Viitattu 10.10.2006.
  8. Spector, Ronald H.: Eagle Against the Sun - The American War With Japan, s. 546-550. Cassell, 2001. ISBN 0-304-35979-3.

Ydinaseiden vaikutusaluelaskimia

Commons
Commons
Wikimedia Commonsissa on kuvia tai muita tiedostoja aiheesta ydinaseiden rakenne.


Malline:Link FA Malline:Link GA Malline:Link FA Malline:Link FA Malline:Link FA Malline:Link FA Malline:Link FA