Tungt vatten

[tommyjonason]

Enrico Fermi, som jobbade i Los Alamos med Manhattan Project var en humorist.
Innan den första bomben provsprängdes vid "Trinity" i New Mexico föreslog han att dom skulle slå vad om att hela atmosfären skulle brinna upp. Han var beredd satsa på båda alternativen eftersom, "figuring that if he lost he wouldn't have to pay up".

Angående "judisk fysik", så var det en av alla stolligheter som "the Chicago gangster" (som William Shirer kallade nazist-gänget) presterade. Upptäckter som relativitetsteorin var ett judiskt påfund. Nej, det var "Deutsche Physik", som gällde. Philip Lenard (som skrev ett bokverk i fyra volymer med den titeln) och Johannes Stark, hängivna nazister men mediokra fysiker, skulle nu ta över och styra forskningen inom området.
Högsta chef var utbildningsministern Bernhard Rust, en arbetslös skollärare från landet, avskedad pga misstänkt mental instabilitet. Till hans försvar får man säja att han fick en huvudskada under första världskriget, som kan ha påverkat hans omdöme. Han var totalt inkompetent när det gällde vetenskap. Allt detta var nog tur för mänskligheten.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... d_Rust.jpg

[FasterSvenne]

3,6 ton rent naturligt metalliskt Uran svarar mot två halvklot om cirka 1,6 m i diameter.

Om inte uran gått pe en riktig superdiet så bör ett dylikt klot väga ungefär 40,5 ton

Oops jag måste ha slagit in densiteten fel, den ska ligga på runt 19 kg /dm3 , det helt riktigt att jag har räknat fel nånstans. Naturligt uran har en kritisk massa eftersom man kan köra en reaktor med enbart naturligt uran (med tungt vatten eller grafit som moderator). I en reaktor körs dock kärnreaktionerna i ett makligt tempo,

Frågan är då hur mycket naturligt uran som behövs om man läggeer ihop det i
ett klot??. Det blir iallafall tungt, och det blir säkert jätteklumpigt att bygga en sådan bomb, den blir många många ton tyngre med tanke på aallt sprängämne som behövs för att komrpimera klumpen. Den måste hållas ihop så lång tid att kärnreaktionerna hinner ta fart ordentligt, och alla tidiga bombkonstruktioner var inriktade på det momentet.

Tjernobyl var den första och förhoppningsvis den enda (oavsiktliga) atombomb som sprängdes avv att reaktionerna löpte amok. Så länge en kedejereaktion kan hållas igång och öka, så finns möjligheten att bygga en bomb.

Tjernobyl var tack o lov inte så effektiv som bomb betraktad.

Tex var det här jag läste om nån hade läst om ngn som skulle utvinna Americium (radiokativt) ur brandvarnare, pga Americium har en låg kritisk massa??. Men det lär behövas kanske flera hundra miljoner brandvarnare för att få ihop till en enda laddning. Ingen vet väl heller hur man hanterar så mkt Americium på en gång, jag tror det är under halvkilot som behövs för en kritisk massa. Nån som vet hur mkt Americium som finns i en brandvarnare?

Det är helt riktigt att begreppet kritisk massa är inte så lätt att räkna ut, även formen har betydelse, bla. Späder man ut råmaterialet för mkt tex när det gäller Uran så kan man inte få ihop en kritisk massa alls hur mkt Uran man än har.

Begreppet Kritisk Massa: Varje enskild klyvning av en atomkärna av tex U235 ger upphov till 2-3 snabba neutroner, dessa neutroner måste hitta en ny klyvbar atom innan de försvinner ut från uran-klotet, och hinna starta ytterliagre flera klyvningar. Och ökningstakten måste man veta i förväg. Annars blir det ingen bomb. Det är inte alldeles lätt, och utsikterna att bygga bomber är mindre o mindre ju sämre anrikningsgrad uranet har. Vad som är speciellt är att U238-atomer fångar in en neutron och bildar PU239 som är klyvbar. Men visst har det påpekats att Terrorister skulle kunna bygga en bomb av naturligt uran o frakta med tex båt, även om sprängkraften inte blir så stor, så blir iallafall
den radioaktiva spridningen stor,

Det e riktigt att flera bombdesigner har ett hålrum i mitten, o det gäller i de flesta fall Plutonium bomber, Plutonium har så hög radiaktivitet att klumpen annars skulle bli för varm av sin egen radioaktivet.

-- Människans galenskap är oändlig -- medans den kloka visheten är hela tiden begränsad --

[Terje]

Sedan är det ju inte enbart mängden klyvbart material som styr utan ävendetaljer som tex omgivande material, om du omger det klyvbara materialet med en neutronreflektor så blir ju den kritiska massan lägre än "naturligt"

[FasterSvenne]

Ja moderna kärnvapen har bla neutron-reflektor, o oxå en neutron källa i mitten som startar en skur av neutronerr ssamtiidigt som bomben ska gå av, Och det konventionella sprängämnet komprimerar kärnan till en superkrtisk klump,
allt måste hända samtidigt på oerehört kort tid, typ mikrossekunder.Moderna kärnvapen har designats för att spara på det klyvbara materialet, uran ellr plutonium. Och vara så effektiva som möjligt. Som extra booster används bla tritium, o tex LitiumDeuterid - Teller -Ulam design

Det konventionella sprängämnets uppgift är att komprimera uran ellr plutonium-klumpen så mkt det går, och samtidgt försöka hålla ihop den så länge som möjligt så kärnreaktioonerna hinner ta fart ordentligt innan klumpen börjar att splittras.

Det är helt riktigt att man kan inte bara räkna på totala mängden U235 utan även hur glest de kärnorna är utspridda, har tyvärr inte hittat några tillförlitliga data om naturlligt urans kritiska massa, men att det rör sig om tonvis, det har jag förstått.

När USA började serietillverka uran-bomber hade man en primitiv anordning för att ta reda på vilken kritisk massa ett visst set av höganrikade uran-halvklot hade. Det gjordes med en skruvmjsel som vreds så att halvkloten började komma närmre varnadra tills strålningsmätaren började ge utslag, och man tog upp en strålningskurva efter hand som halvkloten fördes närmare
varandra. Vid en olycka på 1950-talet slant operatören med skruvmejseln så att stora doser strålning bildades. Nån explosoin blev det inte. Men flera av de närvarande dog av sina strålskador några dagar senare.

En terroristgrupp lär inte vara intresserad av att utveckla en högeffektiv bomb, men en bomb byggd med naturligt uran blir iallafall kankse åtskilligaa tiotals ton tung, o enda möjligheten att frakta den blir med båt, ellr möjligen järnväg. Ju större uranklump man har desto flera ton konventionellt sprängämne behövs. I vilket fall som helst måst gruppen ha ett stort kunnande, laboratorier, kunnnande i metallgjutning, osv och o en stor organisation för att lyckas med nåt sånt. Det är oklart om hur stor sprängverkan en sådan bomb kan få. Oavsett sprängkraften så kan utsläppet av strålning av en sån klyvning bli av globala mått. Nazisterna räknade säkert på möjligheterna att bygga bomber av naturligt uran, men insåg att de inte hade flygplan som kunde ta så tung llast, eller ens möjligheten att utveckla sådana plan.

Alla insåg att Plutonium var den snabbare vägen till små bomber, med ändå enorm sprängkraft.
Men även att upparbeta använt kärnbränlse och utvinna Plutonium är en komplex kemisk process, där många processtekniska hänsyn måste tas. Uran-klumpen behöver inte vara sfärisk, den kan även vara cylindrisk, baraa den uppfyller kraven på att kritisk massa kan uppnås.

[Hexmaster]

Intressant episod. Dubbelkollade, skulle vilja rätta några detaljer.

När USA började serietillverka uran-bomber hade man en primitiv anordning för att ta reda på vilken kritisk massa ett visst set av höganrikade uran-halvklot hade. Det gjordes med en skruvmjsel som vreds så att halvkloten började komma närmre varnadra tills strålningsmätaren började ge utslag, och man tog upp en strålningskurva efter hand som halvkloten fördes närmare varandra. Vid en olycka på 1950-talet slant operatören med skruvmejseln så att stora doser strålning bildades. Nån explosoin blev det inte. Men flera av de närvarande dog av sina strålskador några dagar senare.

Olyckan inträffade 1946. Halvkloten var inte uran utan beryllium, som omgav en plutonium-kärna. Skruvmejseln var, enligt Wikipedia, "not a normal part of the experimental protocol" (och efteråt var det tvärstopp för sådant fumlande). Han som höll i mejseln hette Louis Slotin.

At 3:20 p.m., the screwdriver slipped and the upper beryllium hemisphere fell, causing a "prompt critical" reaction and a burst of hard radiation. At the time, the scientists in the room observed the "blue glow" of air ionization and felt a "heat wave". In addition, Slotin experienced a sour taste in his mouth and an intense burning sensation in his left hand. Slotin instinctively jerked his left hand upward, lifting the upper beryllium hemisphere and dropping it to the floor, ending the reaction. However, he had already been exposed to a lethal dose (around 2100 rems, or 21 Sv) of neutron and gamma radiation.

Han dog nio dagar senare.

http://en.wikipedia.org/wiki/Louis_Slot ... y_accident

[tommyjonason]

Werner Heisenberg, var nobelpristagare 1933 för sin Osäkerhetsprincip inom Kvantfysiken och stor inom det området. Men, han var en riktig nazi-medlöpare. Han var ansvarig för tyskarnas "atombomb", men begrep nog aldrig det där. Efter kriget skapade han en myt om sig själv, livligt försvarad av många, att han minsann hade medvetet besparat mänskligheten från en tysk atombomb. Han blev rätt avslöjad i en avlyssnad cell i England efter kriget, tillsammans med många andra medlöpar-kärnfysiker som svärmade för Adolf och den ariska rasen.
Paul Lawrence Rose plockar elegant av honom, och den förnämliga "Deutsche Kultur", glorian i sin bok "Heisenberg and the Nazi Atomic Bomb Project."

[FasterSvenne]

Angående hur långt kvar tyskarna hade till en atombomb:

Vi får väl aldrig reda på sanningen om en eventuell tysk atombomb, KGB och Stalin tog nog hand om mycken hemlig information om dessa projekt. Därför blir detta bara rena spekulationer. Mmen låt oss säga att tyskarna hade fått igång en ellr flera tung-vatten-reaktorer, så kunde de haft en färdig plutonium-bomb inom kanske 1-2,5 år. Dock var mycken information och teknik okänd då om hur man utvinner plutoniumet ur bränslet. Det ahde krävts omfattande och systematisk forsking om plutoniumets egenskaper. Min gissning är att även om tyskarna fått fram en ellr flera bomber, så hade de ändå förlorat kriget, pga att tyskarna hade för små o knappa resurser på slutet att föra ett omfattande krig. Allting var bristvaror.

Tyskarna hade ju så att säga bränt alla sina egna broar och 1-2 atombomber hade inte räckt, dels så hade tyskarna inte ngra bombplan som kunde bära en så pass tung bomb och flyga hela sträckan till tex Moskva ellr London, och klara sig helskinnat igenom. V2-raketen hade inte tillräcklig bärförmåga heller. Stalin var så extremt hårdför så även om tyskarna hade smällt en atombomb på rysk mark, så skulle jag tro att Stalin hållit tyst om det till sina befäl och beordrat ännu hårdare framfart för Röda Armen på tysk mark.

Märk att USA hade omfattande forskning på bred front och hade troligen flera reaktorer och en myckenhet anrikat uran och plutonium att experimentera med, och kunde klura ut bästa designen med befintlig teknik. Denna möjlighet hade inte tyskarna, och därmed hade kanske tyskarnas bomb tvunget måst vara mycket tyngre, och därmed svårare att använda mot de allierade.

[FasterSvenne]

Jo, den enda fördelen jag såhär litta snabbt ellr slött kkan komma på var att tyskarna hade metersystemet att räkna med, vilket gör många överslagsberäkningar enklare att genomföra än med tum-systemet, hihi...

Egentligen kan man ju skoja att detvar konstigt att ameriakanarna överhuvudtaget lyckades bygga bomberna,
de hade ju det usla tum-systemet. Som faktiskt är klumpigt att räkna med, och tar mera tid.
Nåja det var bara en fånig parentes...

I huvudsak tror jag att en evntuell tysk bomb skulle blivit mycket tyngre i ton räknat, de hade inte hunnit förfina designen så mkt som ameriakanarna kunde göra.

[tommyjonason]

Dessutom räknar USA aktiviteten i Curie
Curie=a unit of radioactivity equal to the amount of a radioactive isotope that decays at the rate of 37,000,000,000 disintegrations per second

medan resten av världen använder Becquerel
1 becquerel = 1 kärnomvandling (t.ex. sönderfall) per sekund

[FasterSvenne]

Ja, jo det är mycket enheter som är konstiga i USA och England, tex värme-enheten BTU,
British Thermal Unit. Förvirringen måste bli stor om man ska vara ingenjör i USA,
och räkna med såna enheter. Ett enkelt räknefel kan få stora konsekvenser.

Förresten gjorde en norsk dykargrupp en dykning till vraket av färjan i Tinnsjö som sänktes,
och någon ellr några fat med tungt vatten togs upp, jag tror de vid prov visades
sig innehålla ca 0,5 - 1 % tungt vatten, Nån som har mer info ?? År 2004??

Syftet var att fråga sig och utreda om sänkningen var motiverad, dvs om färjan verkligen bar på en last med tungt vatten ??

Men flera utav tunnorna hade ju tyvärr rostat sönder såvitt jag förstod.

12% låter mera rimligt, - det är nog den grad av anrikning man kan uppnå med den anläggning som låg vid Rjukan.

Rjukan-anläggningens framställning av tungt vatten byggde på elektrolys, men det fanns då oxå andra metoder,. Men ingen av de andra metoderna var då särskilt effektiv.

Det tunga vattnet skulle fraktas till Tyskland för vidare upparbetning till reaktor-kvalitet, som ligger runt cirka > 99%.

[tommyjonason]

Det var Norsk Hydro som i juni 1940 tecknade ett avtal med IG Farben att leverera tungt vatten med "en rimelig fortjenste", trots att generaldirektören Axel Aubert visste att det kunde användas för atombomb. Och det var endast norrmän, från företagsledning ner till arbetarna, som skötte produktionen, tyskarna skötte bara vakthållning och transport.

Norsk Hydro var intimt knutet till ockupationstidens myndigheter. Nr två i styrelsen, Bjarne Eriksen var en av de som verkade för att kungen och regeringen skulle avsättas 1940. Och han bidrog med betydande ekonomiskt stöd till Nasjonal Samling. Försäljningsdirektör Öystein Rabner blev utsedd av Terboven som ett av kommissariska statsråd i Forsyningsdepartementet.

Och Tungvannsabotaget var inte en Hjemmefronts aktion mot Nazisterna, utan brittiska agenters sabotage mot Norsk Hydro. Med 41 agenter/soldater och 21 civila dödsoffer

[Hexmaster]

Werner Heisenberg, var nobelpristagare 1933 för sin Osäkerhetsprincip inom Kvantfysiken och stor inom det området. Men, han var en riktig nazi-medlöpare. Han var ansvarig för tyskarnas "atombomb", men begrep nog aldrig det där. Efter kriget skapade han en myt om sig själv, livligt försvarad av många, att han minsann hade medvetet besparat mänskligheten från en tysk atombomb. Han blev rätt avslöjad i en avlyssnad cell i England efter kriget, tillsammans med många andra medlöpar-kärnfysiker som svärmade för Adolf och den ariska rasen.

Nja. De moraliska tyska forskarna är lika mycket myt som att de misslyckats p.g.a. klantighet. Heisenberg var inte ansvarig för atomprojektet och heller ingen medlöpare, han var en av dem som utsattes för smutskastning av deutsche Physik m.m. Att Himmler till slut tog honom i försvar beror nog mindre på att NS-toppen brydde sig om vetenskapens ras-karaktär än på att de brydde sig om resultaten. Och det var med partiets välsignelse som "tyska fysiken" monterades ner.

Gick igenom denna (anrika) tråd eftersom jag läst på ämnet på sistone. Hittade inte så få fel och oklarheter, men fler får väl anses preskriberade. Som att Hitler skulle ha velat delta i någon kapplöpning om bomben, eller att Tysklands misslyckande berodde på att man gjort sig av med judiska forskare. Att Heisenberg fick nobelpriset 1932 är dock lätt kollat.-

[tommyjonason]

Tyskarna hade inte den industriella kapaciteten för en Atombomb. Att få fram U-235 i tillräcklig mängd krävde ju high-tech med 100.000 tals arbetare inblandade. Det fanns inga kärnkraftverk då som producerade Plutonium.

Nej, när det gäller forskning för krigsproduktion låg tyskarna långt framme, bättre än de allierade på många sätt, t.ex. Me 262.
Men om vi tar ämnet vetenskap för vetenskapens skull (vilket låg över Hitlers horisont) tappade man oerhört med kraft genom att man jagade ut några med de bästa hjärnorna.

[jeger]

Gentlemen,
Gruppen( e) (2) som angrep og sprengte Norsk Hydros anlegg på Vemork var alle norske soldater, tilhørende NORICen (Norwegian Independent Company no 1, senere kjent som KP-Linge underlag SOE (Special Operation Ecex) Col Wilson Skandinavisk Seksjon i London.Da restproduksjonen dvs den del av tungvannet som ikke var ødelagt under angrepet på fabrikken senere skulle sendes til Tyskland sørget medlemmer av samme gruppe for å senke fergen "Hydro" i Tinnsjøen ved Rjukan. Alle deltakerne i angrepet overlevde og ble etter krigen høyt dekorert både av britiske og franske myndigheter
JEGER

[tommyjonason]

Vilka konsekvenser skulle en atombomb av Hiroshima typ över Berlin ha haft?
Jag tänker på strålningsrisker. Skulle skåne t.ex. drabbats om vinden legat på åt det hållet?

Det finns ju foton på Oppenheimer och Groves vid Trinity efter att prov-bomben släppts. Var inte marken förfärligt kontaminerad med radioaktivitet?
Uppenbarligen inte, eftersom båda levde vidare i godan ro. (fast Hoover och andra var förstås ute efter Oppenheims skalp)