Den generelle oppskriften på kjernevåpen er ikke hemmelig. Den finner du på Wikipedia.
Krigen mot Iran var ifølge USAs president Donald Trump motivert av bekymringen for Irans atomvåpenprogram. Bekymringen for kjernevåpen har vi hørt om og følt på utallige ganger, men hva kreves egentlig for å lage kjernevåpen? Når utviklingen av kjernevåpen er en sentral årsak til internasjonale konflikter, bør vi forstå hva det faktisk innebærer.
Kraften i kjernevåpen
Motivasjonen for kjernevåpen ligger i sprengkraften. Moderne nukleære stridshoder er mange tusen ganger kraftigere enn konvensjonelle bomber. Et enkelt stridshode kan legge hele Oslo by i ruiner. Disse våpnene er også flere ganger kraftigere enn Hiroshima- og Nagasaki-bombene, som ble sluppet under andre verdenskrig. Det er fordi vi i dag benytter oss av to ulike typer kjernefysiske reaksjoner – fisjon og fusjon – i stedet for kun fisjon.
Kjernefysisk fisjon skjer når en tyngre atomkjerne spaltes og blir til to mindre atomkjerner, mens fusjon er sammensmeltingen av to små atomkjerner til en større atomkjerne. Energien som frigjøres i disse kjernefysiske prosessene, er enorm. Spalting av én urankjerne frigjør flere millioner ganger mer energi enn forbrenning av ett enkelt molekyl bensin.
Anrikning av uran
For å lage et kjernevåpen må du først og fremst få tak i materialer som kan fisjonere og fusjonere. I denne artikkelen tar jeg for meg hvordan en stat typisk går frem for å produsere disse materialene selv. En mindre aktør vil nok heller forsøke å kjøpe eller stjele dem.
Få grunnstoffer egner seg til fisjon, men to av dem er uran og plutonium. Uran er det eneste egnede grunnstoffet som finnes naturlig i jordskorpen. Etter at man har hakket og gravd uran ut av berget, knust malmen og skilt ut uran med syreløsning, er det ennå ikke klart til å brukes i kjernevåpenet. Det er fordi vi i berggrunnen finner to typer uran.
Den ene typen har tre flere nøytroner i atomkjernen og er dermed litt tyngre enn den lettere typen. Naturlig uran inneholder cirka 99,3 prosent tungt uran og cirka 0,7 prosent lett uran. Det er lett uran som egner seg som fisjonsmateriale i atomvåpen. Dermed trengs en metode som skiller ut det lette uranet. Dette kaller vi anrikning, som betyr at vi øker konsentrasjonen av lett uran.
Anrikning av uran er tradisjonelt blitt gjort ved å føre uran i gassform inn i store sentrifuger. Her utnytter vi masseforskjellen mellom lett og tungt uran: De tyngre molekylene blir i større grad dyttet mot veggen enn de lettere molekylene. Når vi kun trekker ut gassen som er nær midten av sentrifugen, vil den ha en høyere konsentrasjon av lett uran enn gassen vi begynte med.
Likevel anriker hver sentrifuge kun bitte litt, så du trenger tusenvis av seriekoblede sentrifuger som stegvis anriker uranet for å få uran som kan brukes i kjernevåpen. For å oppnå uran i våpengrad må det anrikes til en konsentrasjon på rundt 90 prosent lett uran. Det er fortsatt mulig å lage atomvåpen med lavere anrikningsgrad, for eksempel 60 prosent, men da trengs det mer materiale, og bomben blir større.
Produksjon av plutonium og tungt hydrogen
De fleste kjernevåpenprogram satser på å produsere både uran og plutonium fordi det gir størst fleksibilitet. Dersom man ønsker å lage et moderne, kraftig kjernevåpen, trengs plutonium som fisjonsmateriale. Plutonium krever mindre materiale enn uran for å oppnå en fisjonskjedereaksjon og gir dermed en mer kompakt bombe. Det er avgjørende når den for eksempel skal monteres på en rakett.
For å produsere plutonium er det vanligst å bygge og benytte seg av en kjernereaktor. Inni reaktoren settes naturlig uran og andre nødvendige materialer slik at man klarer å oppnå en stabil kjedereaksjon av fisjonshendelser. Som biprodukt spruter det ut nøytroner. Dersom det tunge uranet svelger et nøytron, kan det henfalle via neptunium og bli til plutonium. Det er dette plutoniumet man helst vil ha: våpenplutonium.
Men pass på: Dersom du har det for lenge inni reaktoren, vil også plutonium svelge nøytroner og bli til tyngre plutonium, som har andre kjernefysiske egenskaper og er uegnet i kjernevåpen. Hvis du har for mye tyngre plutonium i våpenet ditt, kan det føre til at det detonerer for tidlig og bare gir en brøkdel av den tiltenkte sprengkraften. Vanlige kjernekraftverk er dårlig egnet til å lage våpenplutonium. Derfor bygger kjernevåpenprogram egne, spesialdesignede reaktorer for dette formålet.
For å lage fusjonsdelen av kjernevåpenet trenger du to typer tungt hydrogen. Ja – tungt hydrogen, deuterium, er det som gjør tungtvann tungt. Som kjent ble tungtvann produsert som biprodukt av hydrogenfabrikken på Vemork i Rjukan før den ble sprengt under tungtvannsaksjonen. På lignende vis kan man utføre elektrolyse av vann for hydrogenproduksjon for å skaffe tungt hydrogen. For å produsere enda tyngre hydrogen, tritium, kan man bruke kjernereaktoren som allerede er bygget for plutoniumsproduksjon. Med den kan du bombardere litium med nøytroner, som deretter splitter seg i helium og tritium.
Ferdigstilling
Det finnes mange ulike design for kjernevåpen, men felles for alle er at de krever noen eller alle av de ovennevnte materialene. Selve monteringen av et kjernevåpen er ikke triviell – materialene er radioaktive og dermed vanskelige og farlige å håndtere – men det er et løsbart ingeniørproblem.
Den virkelige barrieren er produksjonen av materialene. Det krever kompliserte, årelange prosesser som etterlater seg synlige, karakteristiske spor i form av store sentrifugeanlegg og kjernereaktorer. Det er nettopp derfor reguleringsmyndigheter som Det internasjonale atomenergibyrået (IAEA) retter innsatsen sin mot å overvåke og hindre produksjon av våpenmateriale.
Kanskje hører du snart om Irans sentrifugeanlegg på nyhetene. Kollegaen i lunsjpausen som nevner lagrene med 60 prosent anriket uran, eller fjorårets bombing av Irans forskningsreaktor ved Arak. Nå vet du litt mer om hva som ligger bak.
Disclaimer : This story is auto aggregated by a computer programme and has not been created or edited by DOWNTHENEWS. Publisher: aftenposten.no
