Warum ist es So schwer zu Atomwaffen


Es dauerte nur wenige Stunden letzte Woche für die Vereinten Nationen nukleare Aufsichtsbehörde Agentur einen Nachrichtenbeitrag abzuschießen, dass seine Experten ein geheimes Dokument ausgearbeitet hatte, Warnung, dass der Iran das Know-how hat, um eine Atombombe zu bauen.

"In Bezug auf ein kürzlich veröffentlichter Medienbericht, die IAEO [International Atomic Energy Agency] bekräftigt, dass es keine konkreten Beweise hat, das ist oder war ein Atomwaffen-Programm in Iran," sagte die Europäische ansässige Agentur in Erklärung.

Der Bericht aufgetaucht als eine Reihe von Experten äußerten Bedenken und Misstrauen gegenüber der potentiellen Bedrohung durch Kernenergie Programm des Irans, berichtet, dass ein Faktor bei Präsident Obama kürzlich getroffene Entscheidung, eine Langstreckenrakete Verteidigung Website in Osteuropa als ein Weg, um Gunst zu Russland, wiederum mit einem Auge in Richtung Russland zu Irans Atomprogramm zu vereiteln curry aufzugeben.

Inmitten all der Angst und Verwirrung, eine Tatsache bleibt: Es ist notorisch schwierig, eine erweiterte Atomwaffe zu bauen.

"Es ist ein sehr anspruchsvolles Ziel," sagte Leonard Spector, stellvertretender Direktor des James Martin Center for Nonproliferation Studies, heute in einem Telefon-Interview.

"Ich würde sagen, dass sie mindestens ein gutes Jahr oder mehr vom entwickeln einer grundlegenden Waffe sind", sagte Spector des Iran. "sie benötigen, um eine Bombe zu fabrizieren, und um es auf eine Rakete Sprengkopf bekommen ist schwierig."

Der einfache Teil

Es gibt mehr als genug Informationen da draußen erklären, wie man eine Atombombe herzustellen. Dies zeigte sich im Jahre 1967 nach drei frisch gebackenen Physik-Professoren mit keine Atomwaffen Erfahrung konnten ein glaubwürdiges Design für eine Atombombe zu erstellen. Die Physiker hatten Forscher am Lawrence Livermore National Laboratory angeheuert, um die Schwierigkeiten bei der Herstellung von Atomwaffen, ein Projekt, bekannt als das n-te Land-Experiment zu beurteilen. Russland war die zweite Nation nach den Vereinigten Staaten Atomwaffen zu entwickeln. Also die Frage war: Wer wäre das n-te Land?

Allerdings erwerben die notwendigen Materialien, um die Bombe, wie z. B. waffenfähiges Uran Kraftstoff erwies sich als schwierig zu der Zeit.

Waffenfähiges Uran oder Isotop u-235, ist eine sehr instabile Form, die macht weniger als 1 Prozent (7 Prozent) der Konzentration von Uranerz, die ausgegraben ist. Schätzungen der Federation of American Scientists Uran verfeinert, um eine Konzentration von mindestens 80 Prozent muss u-235 zu Waffenfähigkeit, obwohl mehr als 90 Prozent ist vorzuziehen.

Andere erhebliche Hürden, im Zusammenhang mit alles von bereichern das Material für den Aufbau einer erfolgreichen Sprengung Gerät zur Bereitstellung von it-alle mit konventionellen Raketen, die möglicherweise nicht in der Lage, das zusätzliche Gewicht des einen nuklearen Sprengkopf tragen.

Anreicherung von Uran

Eine beliebte Art der Verwirklichung waffenfähiges Uran ist mit einem Gas Zentrifuge Verfahren, wobei eine konvertierte gasförmigem Zustand bekannt als Uranhexafluorid in einen drehenden Zylinder freigegeben wird. Die Kraft, die durch den rotierenden Zylinder erzeugt trennt die schwerere Isotope u-238 Isotope u-235.

Hans Kristensen, Direktor des Nuclear Information Project bei der Federation of American Scientists, sagt Urananreicherung ist jetzt weniger eine Barriere für Länder wie Iran, sollten sie zunächst mit der Herstellung von Waffen.

"Wenn Iran ihre Zentrifugen aufgereiht und lief es lange genug, nach einem Jahr oder so, sie bereichern können es zu einem Punkt, wo es ist, Grade Waffen," sagte Kristensen LiveScience.

U-235 unterscheidet sich von u-238, dass es eine induzierte Kernspaltung-Kettenreaktion, einen Prozess, die beginnt unterziehen kann mit der Verwendung eines subatomaren Teilchens bekannt als ein Neutron das Atom ein radioaktives Material wie Uran in kleinere Teile aufgeteilt. Die Zerstörungskraft einer Atombombe ist entfesselt, wenn ein Atom, die geteilt wurde landet senden seine Neutronen knallte in andere Atome und Aufteilung, die wiederum die Kettenreaktion schafft.

Der schwierige Teil

Um die Art der Kettenreaktion notwendig für eine Bombenexplosion aufrecht zu erhalten, müssen die Atome in einem veränderten Zustand bekannt als "überkritische Masse", so dass mehr als eines der freien Neutronen aus jeder Teilung ein anderes Atom trifft und es Ursachen zu teilen gehalten werden. Eine überkritische Masse in einer Uran-Bombe bilden zunächst die Brennstofflagerung als separate unterkritischen Massen, die Bombe detonieren zu früh, und dann verbinden die beiden Massen zu verhindern. Die Bombe muss auch so konzipiert werden, dass genug der Kettenreaktion stattfinden, bevor die anfängliche Energie von der Explosion die Bombe zum Scheitern verursacht.

"Little Boy", die erste Atombombe
Das war während des zweiten Weltkriegs auf Hiroshima fiel, wurde angetrieben von Uran und
gezündet mit einer Kraft entspricht etwa 15 Kilotonnen TNT, töten
mehr als 140.000 Menschen.

Aber ein großes Problem mit Uranbomben, Kristensen sagte, ist die Tatsache, dass das Material geschieht, werden die weltweit schwerste natürlich vorkommende Element (doppelt so schwer wie Blei). Nach der Union of Concerned Scientists braucht eine Atombombe etwa 33 Pfund (15 Kilogramm) von angereichertem Uran in Betrieb gehen. Die Sperrigkeit der anderen Bombe Materialien auch machen es schwieriger, die Technologie für Bestandsanlagen Langstreckenrakete gelten.

Kristensen sagt, dass eine Atomwaffe angeheizt durch Plutonium dieses Problem lösen würde, da die benötigten Materialien leichter sind. Zum Beispiel schätzungsweise das US Department of Energy etwa 9 Pfund (4 kg) angereichertes Plutonium oder Pu-239 genug, um eine kleine Atomwaffe zu bauen wäre, obwohl einige Wissenschaftler glauben, dass 2 Pfund (1 kg) von Pu-239 ausreichen würde.

Plutonium-Bomben sind mit einer "Implosion" Methode, wo angereichertes Plutonium in einer kugelförmigen Kammer gehalten und umgeben von Sprengstoff gezündet. Einmal gezündet, sendet die Kraft der Sprengstoff eine Schockwelle, die momentan das Material zu einer überkritischen Masse komprimiert. Eine separate Neutronenquelle in der Mitte erscheint dann genau zum richtigen Zeitpunkt um eine Kettenreaktion auszulösen.

"Viele Länder, die die Fähigkeit zu Uranbomben entwickeln
später Plutonium Bomben interessiert bekommt", sagt Kristensen. "Sie können sie in passen
kleinere Waffen und das ermöglicht eine viel größere Reichweite mit
die Raketen."

Plutonium Probleme

Mit Plutonium, um eine Bombe zu machen präsentiert seine eigenen Probleme, jedoch. Zum Beispiel erklärt "Du musst eine riesige, teure chemische Verarbeitung Anlage, die zufällig auch sehr schmutzig zu extrahieren, zu reinigen und das Plutonium zu komprimieren, damit es in einen nuklearen Sprengkopf passt zu bauen", Kristensen.

Wissenschaftler müsste auch die Atombombe zu entwickeln, eine Aufgabe Kristensen sagt, dass sogar Nationen mit etablierten Kernwaffen Programme gefunden haben, "sehr hart."

"Sprengköpfe sind komplizierte kleine Maschinen", sagte Kristensen. "Die gesamte Detonation Prozess geschieht in einen winzigen Bruchteil einer Sekunde also das schwierige Teil ist einen Sprengkopf mit zuverlässige Trennung Fähigkeiten während der verschiedenen Stadien bauen."

Andere Herausforderungen umfassen die Entwicklung eines Rakete-Leitsystems, und wenn die Rakete in den Weltraum auf dem Weg zum Bestimmungsort steigen wird, ein Re-Entry-Körper zur Unterbringung des Sprengkopf und schützen Sie es vor den extremen Temperaturen angetroffen, wie es zurück in die Atmosphäre reist.

"Es ist nicht genug, um die Anreicherung Waffen Grade Uran oder Plutonium produzieren können." Kristensen, sagte. "Es ist eine echte Lücke an der Stelle, wo Sie etwas zu einem Grad, wo Sie bauen einen Sprengkopf und sagen, wir haben jetzt diese Technologie benötigt bereichern können."

Ein kürzlich veröffentlichter Bericht der EastWest Institute, eine Non-Profit-Denkfabrik, geschätzt, dass Iran etwa ein bis drei Jahre davon entfernt, in der Lage, eine Waffe zu produzieren. Spector denkt solch ein Zeitrahmen noch vernünftig genug, dass die Vereinigten Staaten Iran davon abhalten, weiter auf diesem Weg.

"Die wirklich gefährlichen Aktionen, die Iran tun kann, noch nicht fertig," sagte er. "sie scheinen nicht Teilefertigung oder Entwürfe für eine erweiterte Atomwaffen zu entwickeln. Also wenn die USA einen deal mit ihnen schlagen können, wo beide Seiten etwas Zufriedenheit finden kann, kann es ausreichen, um die Krise zu Ende sein."

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