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Die Atombombe - 4.Version - Referat
Atombomben
Atombomben sind Waffen, die ihre Wirkung aus einem kernphysikalischen Prozess gewinnen, im Gegensatz zu konventionellen Waffen deren Wirkung auf chemischen Prozessen beruht und bei denen der Atomkern für die Wirkung keine Rolle spielt.
1. Funktionsweise und unterschiedliche Arten:
Bei Atomwaffen unterscheidet man im wesentlichen zwei Arten: auf der einen Seite die „klassische“ Atombombe die durch die Spaltung von Uran und Plutonium funktioniert und die Wasserstoff- oder H-Bombe die ihre Wirkung durch die Kernfusion von schwerem Wasserstoff zu Helium generiert.
- Die „klassische“ Atombombe:
Bei der Atombombe wird die Explosionsenergie durch die Verbrennung von Plutonium, welches in der Natur nicht vorkommt und künstlich aus Uran 238 hergestellt wird und U-233 (künstliches hergestelltes Uran-Isotop) und U-235, natürliches Isotop von Uran, welches das letzte natürliche Element ist, ausgelöst. Außerdem gibt es noch das Uranisotop U-234, das für das Funktionieren der Atombombe keine Rolle spielt. Um die Bombe auszulösen benötigt man keine externe Energiequelle, sie entzünden sich selbst wenn sie ein bestimmtes Mindestgewicht haben. Das Mindestgewicht das zum Aufrechterhalten einer Kettenreaktion nötig ist nennt man „kritische Masse“. Bei U-235 sind das etwa 50 kg.
Der Vorgang der Selbstzündung und der Explosion wird als "Spaltprozess" bezeichnet. Zur Spaltung und Selbstzündung kommt es durch die zufällige Zersetzung eines Uranatoms, wobei Neutronen abgegeben werden, die mit thermischer Geschwindigkeit andere Uranatome spalten. Ist die Masse des Urans jedoch zu gering, so "fliegen" zu viele Neutronen aus der Masse heraus und spalten kein Atom, es kommt also zu keiner Kettenraktion. In der Natur kommt es deswegen zu keiner spontanen Verbrennung und Explosion von Uran, da es nur sehr stark verdünnt vorkommt und für seine Nutzung als Atomkraftstoff erst mit einem langwierigen und kostspieligen Arbeitsgang abgetrennt werden kann.
Das augenscheinlich hohe Risiko wird dadurch in Schach gehalten das die Masse getrennt wird, 9/10 der Masse werden durch ein Uhrwerk gesteuert im gewünschten Zeitpunkt der Explosion mit der Restmasse vereinigt. Die Explosion erfolgt auf der Stelle.
- Die Wasserstoffbombe:
Im Gegensatz zur konventionellen Atombombe beruht das Prinzip der Wasserstoff- oder auch H-Bombe nicht auf Spaltung sondern auf Fusion von Atomkernen. Nämlich auf der Verschmelzung von vier Wasserstoffatomen zu einem Heliumatom.
Dabei werden riesige Energiemengen freigesetzt, die die A-Bombe bei weitem übertreffen. Jedoch kann man keinen "normalen" Wasserstoff zum Helium-Sintern verwenden, sondern muss schweres Wasser (Deuterium) verwenden, das aus "leichtem Wasser" gewonnen werden kann, rein aber nicht in der Natur vorkommt. Für eine solche Verschmelzung werden Temperaturen von 50 000 000° C benötigt, den im Gegensatz zur Atombombe benötigt die Wasserstoffbombe eine externe Energiequelle. Da bei der Explosion einer Atombombe solch extrem hohen Temperaturen zustande kommen wird das für die Fusion nötige Deuterium in die Atombombe eingebettet, auf die sowieso schon gravierende Atombombenexplosion erfolgt eine bis zu 1000- mal stärker Wasserstoffbombenexplosion.
2. Wirkung und Folgen eines Atombombenabwurf (am Beispiel Hiroshima):
Allgemein kann man sagen das eine Atombombe nach dem Abwurf drei wichtige Wirkungen entfaltet, da wären:
1. Hitzestrahlung:
In den ersten drei Sekunden nach der Explosion der Atombombe entstanden im Explosionszentrum Temperaturen von bis zu 300 000°C, die Temperatur der Erde betrug 7500°C. Das sind Verhältnisse wie auf der Sonnenoberfläche. Danach kam ein Feuerball mit über 250 m Durchmesser über der Stadt auf der sich zehn Sekunden hielt. Nahezu die komplette Stadt brannte danach, der Feuersturm dauerte 6 Tage.
2. Druckwelle:
In Hiroshima entstand nach der Detonation eine Druckwelle, die sich mit Ultraschallgeschwindigkeit ausbreitete. Der Luftdruck betrug 35 t / Kubikmeter und auf der Erde 6,7 t / Kubikmeter.
Die Druckwelle brachte entfernte Häuser zum Einsturz, zerstörte Brücken, drückte Bäume um riss Türen und Fenster aus ihren Rahmen und ließ Menschen einfach durch die Luft fliegen. Viele wurden durch Glassplitter und herumfliegende Trümmer getötet oder verletzt. Hunderte wurden blind oder taub.
3. Radioaktive Strahlung:
Während der Explosion der Bombe betrug der Strahlenwert im Boden die höchsten je gemessenen Werte, nämlich 700 rad (rad= internationale Einheit für Strahlung jeder Art). Der normale rad-Wert beträgt 0,1. Schon 70 rad können in Einzelfällen tödlich sein, die Todesquote bei 700 rad Strahlung beträgt 100%.
Da die Radioaktivität als Strahlung freigesetzt wurde gab es so gut wie keine Sachschäden aber die Wirkung auf Mensch und Natur war katastrophal. 30 Minuten nach der Explosion begann der „schwarze Regen“, nämlich das herunterregnen von Trümmerteilen und radioaktiven Fallout.
Folgen:
Die Folgen einer Atomexplosion sind immer gravierend da sich große Einwirkung auf den Menschen und die Natur durch die Strahlung einstellen. Als erstes wäre da die Versuchung des Bodens, nicht nur in der näheren Umgebung der Explosion, die Wolke gelangt in die Atmosphäre und kann dort mehrere hundert Kilometer weit getragen werden. Pflanzen und vor allem Pilze werden über sehr viele Jahre hinweg verseucht. Dadurch kontaminieren sie auch die Waldtiere deren Fleisch dann belastet ist.
Am Menschen äußern sich die Schäden meist an den schnell wachsenden Zellen im Körper wie z.B das Rückenmark oder die Lymphknoten. Häufige Krankheiten wegen zu hoher Strahlenbelastung sind:
• Blutarmut (Daraus folgen innere und äußere Blutungen)
• Durchfall
• Übelkeit
• Fehl- & Frühgeburten
• Haut- und andere Krebsarten
• Haarausfall
• Leukämie
• Missbildungen bei Kindern
• Unfruchtbarkeit bei Männern
• Ausbleiben der Periode bei Frauen (manchmal sogar über Jahre hinweg)
3. Geschichte:
Vor und während des 2. Weltkriegs:
Das erste mal über den Bau einer Kernwaffe nachgedacht wurde 1933 von dem ungarischen Physiker Leó Szilárd. Allerdings war diese Idee damals sehr umstritten und wurde von anderen Wissenschaftler wie z.B. Otto Hahn (die später große Verdienste in diesem Sektor der Wissenschaft haben sollten) als reine Spekulation angesehen.
Die Theoretischen Kenntnisse waren erstmals ab 1939 bekannt, nachdem Otto Hahn und Fritz Strassmann zum ersten mal einen Urankern gespalten hatten.
Zum Beginn des zweiten Weltkriegs richteten die drei nach Amerika ausgewanderten Physiker Leó Szilárd, Eugene Wigner und Albert Einstein einen Brief an den damaligen US-Präsidenten Roosevelt um in vor der möglichen Entwicklung einer Atombombe in Deutschland zu warnen. Um den entgegen zu kommen wurde in den USA ein eigenes Programm zur Entwicklung von Kernwaffen in Auftrag gegeben, das „Manhattan-Projekt“.
Viele Tausend Wissenschaftler und Techniker arbeiteten unter der Leitung von Robert Oppenheimer fieberhaft an der Entwicklung der Atombombe. Wegen der Kapitulation Deutschlands wurde sie aber nie gegen ihren eigentlichen Bestimmungsort eingesetzt.
Am 16. Juli 1945 wurde dann die erste Atombombe in Alamogordo (New Mexico) gezündet. Das war der sogenannte Trinity-Test. Die ersten Luftangriffe mit Atombomben am 6. und 9. August 1945 gegen die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki geflogen. Da die Herstellung von Atomwaffen damals noch teuer und Aufwändig war, war das Arsenal der Amerikaner bereits nach diesen drei Bomben erschöpft. Im Falle einer verzögerten Kapitulation Japans hätte der Kampf mit konventionellen Waffen weitergeführt werden müssen.
Nach dem zweiten Weltkrieg:
Nach dem Krieg schritt die Entwicklung an der Atombombe langsam voran. Während die USA verschiedene Explosionstest machte rüsteten andere Länder ebenfalls mit Atomwaffen auf. Die erste Sowjetische Atombombe wurde am 29. August 1949 gezündet. Drei Jahre später am 2. Oktober 1952 hatte auch Großbritannien die ersten Kernwaffen. Mithilfe der sowjetischen Technik hatte nach einigen Jahren auch China eine Atombombe. Die erste chinesische Atombombe wurde am 16. Oktober 1964 in Lop Nor getestet.
Der Kalte Krieg:
Die weitere Entwicklung von Kernwaffen führte zur Wasserstoffbombe. Die erste Zündung einer Wasserstoffbombe mit dem Codenamen Ivy Mike erfolgte am 31. Oktober/1. November 1952 durch die USA. Die Bombe verfügte über die 800 fache Sprengkraft der Hiroshima-Bombe. Am 12. August 1953 zündete auch die Sowjetunion ihre erste Wasserstoffbombe. Ende 1955 brachte die UdSSR die erste transportable H-Bombe zur Explosion, die USA folgten am 21. Mai 1956 durch eine über der Pazifikinsel Namu von einem Flugzeug abgeworfene Bombe. 1961 erprobte die Sowjetunion dann die Zar-Bombe, die mit 57 MT die stärkste jemals gezündete Kernwaffe. Das Wettrüsten der USA und der Sowjets führte dazu das bald der Overkill (Waffen genug um jeden Mensch auf der Welt zu töten) erreicht war. Das Wettrüsten mit Kernwaffen galt als die größte Gefahr des Kalten Krieges.
Heute:
Die Entwicklung und der Einsatz von Atomwaffen wird von vielen Länder als unsinnig angesehen da konventionelle Waffen als ausreichend angesehen werden. Die größte Gefahr geht von dem Einsatz durch Terroristen aus. Viele Länder (u.a. auch Deutschland) haben die Herstellung von Kernwaffen aufgegeben und haben ein Abrüstungsprogramm. Die Staaten mit den meisten Atomwaffen sind weiterhin die USA (ca. 5400 Sprengköpfe) und Russland (ca. 14000 Sprengköpfe), diese Arsenal werden auch weiterhin gepflegt, nach dem Kalten Krieg sind sie aber größtenteils aus dem öffentlichen Bewusstsein verschwunden.
Eine weiter große Bedrohung geht auch von Atommächten aus die keinem Atomwaffensperrvertrag unterliegen, hier wäre als erstes Nordkorea (ca. 10 Sprengköpfe) zu nennen das von vielen Experten als eine Gefahr für die Weltsicherheit angesehen wird.
4. Trivia:
• allein in der Zeit von 1950-80 gab es 32 Unfälle mit amerik. Kernwaffen, 11 Atombomben werden noch bis heute vermisst
• Atomwaffen (die nie existierten) waren der Grund für den Beginn des Irakkriegs (ab 2003)
• Es gibt eine Atomkriegsuhr (Uhr des jüngsten Gerichts) die anzeigt wie hoch nach der Meinung eines Expertengremiums die Wahrscheinlichkeit eines Atomkriegs ist. Momentan steht es 5 vor 12.
Die Entwicklung der Atombombe wird heute allgemein als das dunkelste Kapitel der Technik- und Wissenschaftsgeschichte angesehen. Die Atombombe ist zum Inbegriff des „Fluches der Technik“ geworden.
Dieses Referat wurde eingesandt vom User: SOADark666
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