Atom Bombası,Tarihi,Atom Bombası Hakkında
Atom bombası, patlamanın kontrolsüz çekirdek tepkimesi yoluyla sağlandığı bomba modelidir.Çekirdek tepkimesi zincirleme ve çok hızlı gerçekleştiğinden ortaya devasa bir enerji açığa çıkar ve bu da patlama ile beraberinde şok dalgası yaratır.
İlkesi
Fisyon tipi çekirdek tepkimesine dayalı atom bombalarında yüksek zenginlikte (saflıkta) Uranyum (235U) veya Plütonyum (239Pu) kullanılır. Günümüzde üretilen bombalar daha çok plütonyum içeriklidir. Bu yüksek zenginlikte malzeme, zenginleştirme tesislerinden ya da nükleer reaktörlerden elde edilmektedir.
Zincirleme çekirdek tepkimesinin gerçekleşmesi için, ortamın kritik adı verilen seviyede ya da üstünde olması gerekmektedir. Bunun için de belli miktarda ki kütlenin belli bir hacimde olması gereklidir. Bu gereken en az kütleye kritik kütle, hacime de kritik hacim denir. Atom bombalarına kritik kütle sağlanacak miktarda malzeme konur fakat bu malzeme öyle bir dağınık yerleştirilir ki, kritik hacim şartı sağlanamaz ve bu sayede bomba beklerken ya da taşınırken tamamen güvenli bir şekilde durur.
Atom bombasında patlamanın gerçekleşmesi için nükleer malzeme dışında iki ayrı önemli bölüm daha vardır. Bunlardan biri tetiklemeyi yapacak olan fünye diyebileceğimiz parçadır. Genelde dinamit kullanılır. Bombanın patlaması için bu az miktardaki dinamit ilk olarak patlar ve patlamanın etkisi ile dağınık nükleer malzeme bir araya gelerek kritik hacme ulaşır. İkincisi ise nötron kaynağıdır. Artık kritik kütlede ve hacimde olan malzemede zincirleme çekirdek tepkimesini bu nötron kaynağından çıkan nötronlar başlatır ve bundan sonrası kontrolsüz bir biçimde devam eder ve patlama gerçekleşir. 1945 yılında ABD'nin attığı bombalar Japonya'yı neredeyse yok etmiştir. Termonükleer bombanın bulunmasından sonra atom bombası taktik silahı olmuştur. Nükleer silahların üretimine başlanmasına neden olmuştur. İlk olarak Nazi Almanya'sına atılacaktı. Ama savaşta Almanya yenilince Japonya'ya atıldı
Tarihi
İlk deneyler kamuoyunda gizli bir şekilde yapılmıştır.Bu deneyler 1940'larda Klimorton'da gerçekleşmiştir. Deneylerin yapıldığı bölgeye yakın yerlerdeki kasabalarda daha sonraki yıllarda engelli doğum oranları aşırı bir şekilde artmıştır. Dahası deneylerde yer alan askerlerin ilerde kanser oldukları konusunda bilimsel bir çok tıbbi bilgi uzun seneler kamuoyundan saklanmıştır.
II. Dünya Savaşı sırasında, Manhattan Projesi adıyla, ilk çalışmalar başladı. 1942 yılında ABD'nin New Mexico eyaletindeki Los Alamos bölgesinde gizlice bir grup ünlü bilim adamı toplandı. Robert J. Oppenheimer öncülüğünde 3 yıl çalıştıktan sonra ilk bombayı yapmayı başardılar. Aynı esnada Tennessee eyaletinin Oak Ridge kasabasında gizli bir üs daha kuruldu. Burada da patlayacak zengin malzemenin üretimi çalışmaları başladı.
Hiroşima
6 Ağustos 1945 sabahı ilk atom bombası Enola Gay isimli bir bombardıman uçağı ile Hiroşima’ya atıldı. 3 gün sonra 9 Ağustos'ta Nagasaki'ye atıldı.
Etkileri
-Patlama anı: Bir atom bombasının tıpkı Hiroşima ve Nagasaki’de olduğu gibi 2.000 m. yükseklikte patladığını varsayalım. Patlayıcı kütleye fırlatılan ve ilk çekirdeği parçalayan nötron, kütle içerisinde zincirleme tepkimeler oluşturur. Yani ilk parçalanan çekirdekten dışarı fırlayan nötronlar, başka çekirdeklere çarpar ve bu yeni çekirdekleri de parçalar. Böylece hızla bütün çekirdekler zincirleme olarak parçalanır ve çok kısa bir zaman aralığında patlama gerçekleşir. Nötronlar öyle hızlı hareket etmektedirler ki, saniyenin milyonda biri kadar bir zamanda bomba, kütlesi yaklaşık 1.000 milyar kilokalorilik bir enerji açığa çıkarır. Bombanın çevrildiği gaz kütlesinin sıcaklığı, bir anda birkaç milyon dereceye ve gaz basıncı da bir milyon atmosfere çıkar
- Patlamadan saniyenin binde biri kadar sonra... Patlamış olan gaz kütlesinin çapı büyür ve etrafa çeşitli ışınlar yayılır. Bu ışınlar patlamanın "başlangıç parlaması"nı oluşturur. Bu parlama onlarca kilometre çapında bir alanda bulunabilecek herhangi bir kişide tam körlüğe neden olabilir. Öyle ki bu parlak ışık (yüzey birimi başına), Güneş yüzeyinden yayılandan yüzlerce kat daha büyüktür. Patlama anından başlayarak geçen zaman öylesine kısadır ki, patlamanın yakınında bulunan bir kişi gözlerini kapayabilecek zaman bile bulamamıştır. Şokun basınç cephesi kapalı kapılarda ağır hasarlara yol açar. Buna karşılık elektrik taşıma kuleleri, iki parçadan oluşan köprüler ve cam-çelik yapılı gökdelenler de hasar görürler. Patlamanın yakınlarında da büyük oranda, pudraya benzer ince toz kalkar.
- Patlamadan 2 saniye sonra... Parlayan kütle ve onu çevreleyen hava, bir ateş topu oluşturur. Yüzeyi henüz son derece sıcak ve Güneş'inki kadar, hatta daha parlak olan bu ateş topundan yayılan ısı, 4-5 km çapındaki bir alandaki tüm yanabilir maddeleri tutuşturmaya yeterlidir. Ateş topunun parlaklığı da, görme duyusuna, düzelmeyecek derecede zarar verebilir. Burada ateş topunun çevresinde, çok büyük bir hızla yer değiştiren şok dalgası gelişmiştir.
-Patlamadan 6 saniye sonra... Bu anda şok dalgası yeryüzüne çarpar ve ilk mekanik zararlara neden olur. Dalga, şiddetli bir hava basıncı yaratır ve bu basıncın şiddeti patlama merkezinden uzaklaştıkça azalır. Bu noktadan yaklaşık 1.5 km. uzakta bile, ek basınç, normal atmosfer basıncının yaklaşık iki katı olur. Bu basınçta insanların sağ kalabilme şansı %1’dir.
- Patlamadan 13 saniye sonra... Şok dalgası yerin yüzeyinde yayılır ve bunu, ateş topunun kovduğu havanın yer değiştirmesi nedeniyle oluşan patlama izler. Bu patlama yer boyunca 300-400 km/saatlik bir hızla yayılır. Bu arada ateş topu soğumuş ve hacmi küçülmüştür. Havadan hafif olduğundan yükselmeye başlar. Yukarıya doğru yönelen bu hareket, yeryüzünde rüzgarın yönünün tersine dönmesine yol açar ve şiddetli bir rüzgar, başlangıçta patlama merkezinden dışarı doğru eserken, şimdi merkeze doğru esmeye koyulur.
- Patlamadan 30 saniye sonra... Ateş topu yükseldikçe, küre biçimindeki şekli bozulur ve tipik bir mantar görünümünü alır.
- Patlamadan 2 dakika sonra... Mantar biçimli bulut şimdi 12.000 metrelik bir yüksekliğe, yani atmosferin stratosfer tabakasının alt sınırına ulaşmıştır. Bu kadar yüksek düzeyde esen rüzgarlar, mantar biçimindeki bulutu azar azar dağıtır ve bulutu oluşturan maddeleri (genel olarak radyoaktif döküntüleri) atmosfere saçar. Söz konusu bu radyoaktif döküntüler, çok küçük tanecikler olduklarından atmosferde daha yüksek katmanlara da çıkabilirler. Bu döküntüler yeryüzüne düşmeden evvel, atmosferin üst tabakalarında esen rüzgarlar tarafından dünyanın çevresinde birkaç kez döndürülebilir. Böylece radyasyon döküntüleri dünyanın dört bir yanına dağılabilir.
Atom bombası, patlamanın kontrolsüz çekirdek tepkimesi yoluyla sağlandığı bomba modelidir.Çekirdek tepkimesi zincirleme ve çok hızlı gerçekleştiğinden ortaya devasa bir enerji açığa çıkar ve bu da patlama ile beraberinde şok dalgası yaratır.
İlkesi
Fisyon tipi çekirdek tepkimesine dayalı atom bombalarında yüksek zenginlikte (saflıkta) Uranyum (235U) veya Plütonyum (239Pu) kullanılır. Günümüzde üretilen bombalar daha çok plütonyum içeriklidir. Bu yüksek zenginlikte malzeme, zenginleştirme tesislerinden ya da nükleer reaktörlerden elde edilmektedir.
Zincirleme çekirdek tepkimesinin gerçekleşmesi için, ortamın kritik adı verilen seviyede ya da üstünde olması gerekmektedir. Bunun için de belli miktarda ki kütlenin belli bir hacimde olması gereklidir. Bu gereken en az kütleye kritik kütle, hacime de kritik hacim denir. Atom bombalarına kritik kütle sağlanacak miktarda malzeme konur fakat bu malzeme öyle bir dağınık yerleştirilir ki, kritik hacim şartı sağlanamaz ve bu sayede bomba beklerken ya da taşınırken tamamen güvenli bir şekilde durur.
Atom bombasında patlamanın gerçekleşmesi için nükleer malzeme dışında iki ayrı önemli bölüm daha vardır. Bunlardan biri tetiklemeyi yapacak olan fünye diyebileceğimiz parçadır. Genelde dinamit kullanılır. Bombanın patlaması için bu az miktardaki dinamit ilk olarak patlar ve patlamanın etkisi ile dağınık nükleer malzeme bir araya gelerek kritik hacme ulaşır. İkincisi ise nötron kaynağıdır. Artık kritik kütlede ve hacimde olan malzemede zincirleme çekirdek tepkimesini bu nötron kaynağından çıkan nötronlar başlatır ve bundan sonrası kontrolsüz bir biçimde devam eder ve patlama gerçekleşir. 1945 yılında ABD'nin attığı bombalar Japonya'yı neredeyse yok etmiştir. Termonükleer bombanın bulunmasından sonra atom bombası taktik silahı olmuştur. Nükleer silahların üretimine başlanmasına neden olmuştur. İlk olarak Nazi Almanya'sına atılacaktı. Ama savaşta Almanya yenilince Japonya'ya atıldı
Tarihi
İlk deneyler kamuoyunda gizli bir şekilde yapılmıştır.Bu deneyler 1940'larda Klimorton'da gerçekleşmiştir. Deneylerin yapıldığı bölgeye yakın yerlerdeki kasabalarda daha sonraki yıllarda engelli doğum oranları aşırı bir şekilde artmıştır. Dahası deneylerde yer alan askerlerin ilerde kanser oldukları konusunda bilimsel bir çok tıbbi bilgi uzun seneler kamuoyundan saklanmıştır.
II. Dünya Savaşı sırasında, Manhattan Projesi adıyla, ilk çalışmalar başladı. 1942 yılında ABD'nin New Mexico eyaletindeki Los Alamos bölgesinde gizlice bir grup ünlü bilim adamı toplandı. Robert J. Oppenheimer öncülüğünde 3 yıl çalıştıktan sonra ilk bombayı yapmayı başardılar. Aynı esnada Tennessee eyaletinin Oak Ridge kasabasında gizli bir üs daha kuruldu. Burada da patlayacak zengin malzemenin üretimi çalışmaları başladı.
Hiroşima
6 Ağustos 1945 sabahı ilk atom bombası Enola Gay isimli bir bombardıman uçağı ile Hiroşima’ya atıldı. 3 gün sonra 9 Ağustos'ta Nagasaki'ye atıldı.
Etkileri
-Patlama anı: Bir atom bombasının tıpkı Hiroşima ve Nagasaki’de olduğu gibi 2.000 m. yükseklikte patladığını varsayalım. Patlayıcı kütleye fırlatılan ve ilk çekirdeği parçalayan nötron, kütle içerisinde zincirleme tepkimeler oluşturur. Yani ilk parçalanan çekirdekten dışarı fırlayan nötronlar, başka çekirdeklere çarpar ve bu yeni çekirdekleri de parçalar. Böylece hızla bütün çekirdekler zincirleme olarak parçalanır ve çok kısa bir zaman aralığında patlama gerçekleşir. Nötronlar öyle hızlı hareket etmektedirler ki, saniyenin milyonda biri kadar bir zamanda bomba, kütlesi yaklaşık 1.000 milyar kilokalorilik bir enerji açığa çıkarır. Bombanın çevrildiği gaz kütlesinin sıcaklığı, bir anda birkaç milyon dereceye ve gaz basıncı da bir milyon atmosfere çıkar
- Patlamadan saniyenin binde biri kadar sonra... Patlamış olan gaz kütlesinin çapı büyür ve etrafa çeşitli ışınlar yayılır. Bu ışınlar patlamanın "başlangıç parlaması"nı oluşturur. Bu parlama onlarca kilometre çapında bir alanda bulunabilecek herhangi bir kişide tam körlüğe neden olabilir. Öyle ki bu parlak ışık (yüzey birimi başına), Güneş yüzeyinden yayılandan yüzlerce kat daha büyüktür. Patlama anından başlayarak geçen zaman öylesine kısadır ki, patlamanın yakınında bulunan bir kişi gözlerini kapayabilecek zaman bile bulamamıştır. Şokun basınç cephesi kapalı kapılarda ağır hasarlara yol açar. Buna karşılık elektrik taşıma kuleleri, iki parçadan oluşan köprüler ve cam-çelik yapılı gökdelenler de hasar görürler. Patlamanın yakınlarında da büyük oranda, pudraya benzer ince toz kalkar.
- Patlamadan 2 saniye sonra... Parlayan kütle ve onu çevreleyen hava, bir ateş topu oluşturur. Yüzeyi henüz son derece sıcak ve Güneş'inki kadar, hatta daha parlak olan bu ateş topundan yayılan ısı, 4-5 km çapındaki bir alandaki tüm yanabilir maddeleri tutuşturmaya yeterlidir. Ateş topunun parlaklığı da, görme duyusuna, düzelmeyecek derecede zarar verebilir. Burada ateş topunun çevresinde, çok büyük bir hızla yer değiştiren şok dalgası gelişmiştir.
-Patlamadan 6 saniye sonra... Bu anda şok dalgası yeryüzüne çarpar ve ilk mekanik zararlara neden olur. Dalga, şiddetli bir hava basıncı yaratır ve bu basıncın şiddeti patlama merkezinden uzaklaştıkça azalır. Bu noktadan yaklaşık 1.5 km. uzakta bile, ek basınç, normal atmosfer basıncının yaklaşık iki katı olur. Bu basınçta insanların sağ kalabilme şansı %1’dir.
- Patlamadan 13 saniye sonra... Şok dalgası yerin yüzeyinde yayılır ve bunu, ateş topunun kovduğu havanın yer değiştirmesi nedeniyle oluşan patlama izler. Bu patlama yer boyunca 300-400 km/saatlik bir hızla yayılır. Bu arada ateş topu soğumuş ve hacmi küçülmüştür. Havadan hafif olduğundan yükselmeye başlar. Yukarıya doğru yönelen bu hareket, yeryüzünde rüzgarın yönünün tersine dönmesine yol açar ve şiddetli bir rüzgar, başlangıçta patlama merkezinden dışarı doğru eserken, şimdi merkeze doğru esmeye koyulur.
- Patlamadan 30 saniye sonra... Ateş topu yükseldikçe, küre biçimindeki şekli bozulur ve tipik bir mantar görünümünü alır.
- Patlamadan 2 dakika sonra... Mantar biçimli bulut şimdi 12.000 metrelik bir yüksekliğe, yani atmosferin stratosfer tabakasının alt sınırına ulaşmıştır. Bu kadar yüksek düzeyde esen rüzgarlar, mantar biçimindeki bulutu azar azar dağıtır ve bulutu oluşturan maddeleri (genel olarak radyoaktif döküntüleri) atmosfere saçar. Söz konusu bu radyoaktif döküntüler, çok küçük tanecikler olduklarından atmosferde daha yüksek katmanlara da çıkabilirler. Bu döküntüler yeryüzüne düşmeden evvel, atmosferin üst tabakalarında esen rüzgarlar tarafından dünyanın çevresinde birkaç kez döndürülebilir. Böylece radyasyon döküntüleri dünyanın dört bir yanına dağılabilir.