Rapporteringer om, at Nordkorea angiveligt har foretaget en fjerde atomprøvesprængning, har fået en række lande til at reagere med bekymring.
Den nordkoreanske regering bekendtgjorde på forhånd, at prøvesprængningen involverede 'en atombombe, der er helt anderledes' end ved tidligere prøvesprænginger, og det understøttes af overbevisende seismiske data.
Efter prøvesprængingen erklærede landets statslige tv-station KCTV, at detonationen af 'brintbomben' var en 'epokegørende begivenhed'.
Spiller med musklerne
Brugen af ny atomvåbenteknologi vil få store konsekvenser for Nordkorea, men adskillige eksperter har stillet sig skeptiske over for hævdelserne, og desuden kan landet drage fordel af at 'spille med musklerne' og overdrive egne nukleare evner.
Da detaljerne om prøvesprængningen formentlig vil være uafklarede endnu et stykke tid, og fordi termen 'brintbombe' også er ret kryptisk, giver det plads til spekulation om Nordkoreas atomteknologis sande beskaffenhed.
To slags atomvåben
Kernevåben eller atomvåben er bomber, der anvender radioaktivt materiale som sprængsats. Man skelner mellem:
- Brintbomber, som virker ved fusion (sammensmeltning) af atomkerner af lette grundstoffer, typisk isotoper af brint.
- Atombomber, som blev udviklet i USA under Den Anden Verdenskrig i et gigantisk projekt med kodenavnet Manhattan-projektet, virker ved fission (spaltning) af atomkerner af tunge grundstoffer, for eksempel af uran eller plutonium.
Det var denne type bombe, som slog flere hundredtusinder af mennesker ihjel, da man benyttede dem til at bombe Hiroshima og Nagasaki i Japan.
I en atombombe spaltes uran (eller plutonium), som i sig selv ikke er eksplosive, til lettere kerner og neutroner, der medvirker ved spaltningen af nye kerner i en kædereaktion under frigivelse af store energimængder.
Fissionsprocessen spalter atomkernen. Det gøres ved at bombardere et atom med subatomare partikler, som rammer atomet og forårsager ændringer i kernen.
For at kædereaktionen kan løbe løbsk og udvikle sig til en eksplosion, skal enten massen eller tætheden af fissionsmaterialet være større end en vis kritisk værdi.
Atombomben kan derfor konstrueres efter to forskellige principper. I det ene tilfælde sammenføjes to klumper uran, hvorved massen bliver overkritisk. I det andet tilfælde sammenpresses en klump uran, hvorved tætheden også bliver overkritisk.
Sprængkraften af en atombombe er cirka tusind gange mere slagkraftig end noget våben, verden hidtil havde kendt.
En helt anderledes atombombe
Da Sovetunionen også havde udviklet sin egen atombombe i slutningen af 1940’erne, begyndte USA at koncentrere sig om en ny teknologi kaldet termonukleare våben eller brintbomber.
Termonukleare våben adskiller sig fra atombomber, fordi det meste af energiudviklingen sker som følge af en sammensmeltning, fusion, af lette atomkerner ved en kædereaktion, i modsætning til fission eller atomspaltning.
I sammenligning med de termonukleare våben ser atomvåbenes sprængkraft lille ud. Den hidtil største og kraftigeste prøvesprængning af en atombombe, som USA nogensinde har foretaget, var Ivy King, en bombe på 500 kiloton.
Ivy King var 50 gange kraftigere end den atombombe, der blev kastet over Nagasaki i slutningen af Den Anden Verdenskrig. Men Ivy King bliver alligevel overgået af Castle Bravo, der er den kraftigste brintbombe prøvesprængt af USA.
(Foto: Bae Woo-Hwan/The Conversation)
Atombomberne tilintetgjorde ganske vist to japanske byer, men en termonuklear bombe i megatonklassen kan med lethed forårsage endnu større ødelæggelser og forbrændinger fra stråling i mange kilometers afstand fra sprængningen.
Udviklingen af brintbomben
Selvom de nøjagtige tekniske detaljer stadigvæk er hemmeligstemplede, er alle moderne brintbomber baseret på den såkaldte Teller-Ulam-konfigurationen udviklet af Edward Teller og Stanislaw Ulam i begyndelsen af 1950’erne.
Første trin af en fissionsbombe er baseret på spaltning af plutonium, som skal give energi til at skabe de temperaturer og det tryk, der er nødvendigt for udvikle røntgenstråling, som udløser en fusionsreaktion i det andet trin.
Røntgenstrålingen fra første trin vil efterfølgende sætte gang i trinnets 'tændrør', en stang af plutonium. Nogle af neutronerne fra fissionsprocessen i 'tændrøret' vil absorberes af lithium-6, hvorved der dannes tritium, som vil fusionere med deuterium, og det udløser slutteligt bombens enorme sprængkraft.
Nordkoreas prøvesprængning
Men Nordkorea hævder, at de med succes har udviklet et termonukleart våben. Selvom det ikke er blevet bekræftet af Comprehensive Test Ban Treaty Organisation, er de seismiske chokbølger registret til at være 5,1 på Richterskalaen.
Det indikerer en eksplosion, som er mindre end ved bomben, der blev kastet over Nagasaki. Og da en brintbombe er meget kraftigere, burde det alt andet lige give en større rystelse.
En helt tredje bombetype?
Men det er muligt, at Nordkorea har prøvesprængt en helt tredje våbentype: En såkaldt boosted fissonsbombe. Her er sprængkraften af en konventionel fissionsbombe øget ved også at inkludere mindre mængder af deuterium og muligvis tritium, men det er teknisk set en særskilt bombe.
Der frigøres en del energi ved processen, men mindre end ved almindelig fission. Fissionreaktionens største bidrag er et stort antal ekstra neutroner. De oversvømmer fissionbombens kerne og igangsætter flere og flere fissionreaktioner, som øger bombens effektivitet og sprængkraft.
De tidlige fissionsbombers effektivitet var forholdsvis lav: Kun 1,4 procent af den bombe, der blev kastet over Nagasaki, undergik fission.
En boosted bombe kan øge effektiviteten drastisk, uden at det forøger bombens vægt, hvilket gør det yderst brugtbart ved mindre missilsystemer.
Det er et område, Nordkorea har stor interesse i, så det er muligt, at det rent faktisk er en boosted fissonsbombe, som er formålet med den seneste prøvesprængning.
Robert J. Downes modtager støtte fra MacArthur Foundation og UK Department for Energy and Climate Change. Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation.
Oversat af Stephanie Lammers-Clark.
