Er det muligt at teste et atomvåben uden at producere radioa

I 2006, Nordkorea gennemførte en underjordisk test af et atomvåben på sit eget område. Sydkoreanske rapporter om seismisk aktivitet syntes at bekræfte testen. Med den detonation (for ikke at nævne den efterfølgende test fra 2009), Nordkorea sluttede sig til rækken af ​​verdens atomkræfter.

Den officielle pressemeddelelse, der ledsagede Nordkoreas test fra 2006, sagde:"Det er blevet bekræftet, at der ikke var en sådan fare som radioaktiv emission under atomprøvningen."

Men er det overhovedet muligt at teste et atomvåben i sit fulde omfang (føre det videre til det sidste atomstadium i stedet for bare at simulere det sidste trin ved hjælp af konventionelle våben) uden at frigive en vis mængde stråling til atmosfæren? Hvis tidligere tilfælde af atomprøvning er en indikation, en sikker test er mulig, men selv under ideelle forhold er der ingen garantier.

Lad os starte med et hurtigt kig på, hvad der sker med en atomeksplosion. Det opstår, når et radioaktivt atom-normalt enten uran-235 eller plutonium-239-kommer i kontakt med neutroner i fri bevægelse.

Det, der gør disse atomer forskellige fra de fleste andre, er, at de er splittet og kan opretholde en kædereaktion . Begge disse egenskaber er afhængige af atomet, der absorberer en af ​​de frie neutroner. Med tilføjelsen af ​​denne neutron, atomet deler sig i flere stykker, herunder flere neutroner. Med flere og flere gratis neutroner til rådighed, flere og flere atomer begynder at fissionere. Under ideelle omstændigheder, eller "kritisk masse, "fissioneringsatomer kan fordoble antallet af neutroner i et indeholdt miljø mere end 80 gange i et mikrosekund, får enheden til at ekspandere med enorm kraft. Resultatet er ikke kun en massiv eksplosion, men også frigivelse af enorme mængder af radioaktive partikler, der kan sprede sig hundredvis af miles, afhængigt af enhedens størrelse.

Så vi vender tilbage til spørgsmålet:Under hvilke omstændigheder kan du detonere denne slags enhed uden at forårsage skade på det omkringliggende område? For vores svar, vi ser på metoder, der tidligere er blevet brugt, og finder ud af, hvilken slags skade, hvis nogen, disse atomvåbentest har produceret.

Der er fire primære metoder til at teste atomvåben:stor højde, underjordisk, undersøiske og atmosfæriske.

Gå videre til den næste side for at lære om disse testmetoder.

Atmosfærisk og undersøisk test

Atmosfæriske test frigive alt det radioaktive nedfald af en atombombe, der eksploderer i luften eller på overfladen af ​​jorden. I disse tests, atomindretningen kan være fastgjort oven på et tårn, faldt fra et fly eller ført ind i atmosfæren af ​​en ballon.

Enorme mængder nedfald skyldes disse tests, og de sikkerhedsforanstaltninger, der er truffet for at forhindre skader på mennesker, dyr, afgrøder, bygninger, økosystemer og alt andet inden for en radius af hundredvis af miles indebærer rydning af området, ren og enkel.

Atomforsøg udføres normalt i øde områder som Nevada -ørkenen, hvor skader fra nedfaldet kan reduceres, fordi der er så lidt liv i området. Stadig, den største atomtestkatastrofe i amerikansk historie var en atmosfærisk test, hvor ingeniører havde taget alle nødvendige forholdsregler. Desværre, det viser sig, at de tog alle de nødvendige forholdsregler for en bombe med meget mindre udbytte.

Castle Bravo -testen i 1954, udført på en menneskeskabt ø i Pacific Bikini Atoll, langt oversteg forventningerne. Eksplosionen var dobbelt så stor som USA havde forventet, og det radioaktive nedfald var langt større end forudsagt. Når vejrmønstre ændrede sig, vinden førte denne masse af radioaktive partikler ind i områder, der ikke var blevet evakueret før testen. Øbestande, der slet ikke skulle blive udsat for nogen skader, endte med forbrændinger af stråling, høje kræftfrekvenser og næste generations fødselsdefekter, som de fleste eksperter tilskriver Castle Bravo. I bredere forstand, det høje antal atmosfæriske tests, som Frankrig udførte i 1960'erne og 70'erne, synes at have ført til tre gange kræft i skjoldbruskkirtlen og fire gange hastigheden af ​​akut myeloid leukæmi i Fransk Polynesien end i andre sammenlignelige befolkninger, der ikke er i nærheden af ​​omfattende atomprøvning.

Undersøiske test bærer mange af de samme risici ved atmosfæriske test, da eksplosionen stiger godt op af vandet. Men mængden af ​​radioaktivt nedfald i atmosfæren reduceres, fordi en god del af det er indeholdt i vandet. Dette forårsager sine egne problemer, selvfølgelig.

Mens effekter af undervandsundersøgelser på havlivet har været overraskende fraværende i de fleste litteraturer, miljøgrupper dokumenterer fuldstændig ødelæggelse af koralrev og død og forurening af andet havliv som følge af disse test. I forlængelse heraf, fiskerlandsbyer og deres fisk og skaldyrsbestandende befolkninger kan blive hårdt ramt af atomprøvninger under vandet, der udføres flere hundrede kilometer fra deres kyster.

Læs videre for at lære om yderligere to typer atomprøvning.

Underjordisk og ydre rumkerntest

Den langt sikreste tilgang til atomprøvning er underjordisk metode , selvom "sikkert" er et relativt begreb.

Underjordisk test giver mulighed for indeslutning, men at indeholde en atomsprængning er ingen enkel opgave. Den mindste atombombe, man kan forestille sig, vil bryde igennem 20 meter jord, som var det et silkepapir.

En bombe med 1 kiloton-udbytte skal være mindst 90 meter under jorden for at eksplosionen kan være fuldstændig indeholdt. Til sammenligning, Castle Bravo -ulykken involverede en 15 mega ton udbytte. Og disse dybder er bare skøn; det er usandsynligt at vide præcis, hvordan en ny atomteknologi vil reagere, før du tester den. Selv under de mest kontrollerede forhold, underjordiske atomprøver kan bryde igennem i atmosfæren, hvilket er et værst tænkeligt scenario, fordi en underjordisk atomeksplosion bestråler tonsvis af jord, der så regner ned over alt i det omkringliggende område. Jordkontakt kan være det mest skadelige aspekt af en atomeksplosion, så hvis en underjordisk atom -detonation bryder igennem overfladen, du ser på et ganske alvorligt nedfald.

Den endelige atomprøvningsmetode falder ind under "Tager du sjov? Hvad tænkte de på?" kategori:detonere en atombombe i ydre rum . Både USA og Rusland udførte disse tests i stor højde under den kolde krig, sender enhederne op ved hjælp af raketter, med det formål at teste effektiviteten af ​​våbnene ved nedlukning af fjendtlige satellitter.

Selvom radioaktivt nedfald på Jorden ikke var et problem (strålingen afbøjes af Jordens atmosfære), de stoppede med at udføre disse tests, da flere ting blev tydelige:

1. Atombomber kan ikke fortælle, hvilke satellitter der er dine, og hvilke der er fjendens.
2. Afbøjningen af ​​stråling i Jordens atmosfære resulterede i en kraftig elektromagnetisk puls, der udslettede elektriske systemer i større byer på Jorden.
3. Eksplosionerne efterlod strålebånd i rummet de udgjorde risici for fremtidige bemandede rumflyvninger.

Udover de mest vidtrækkende virkninger af atomprøvning, der er også betydelige farer for dem, der er involveret i udførelsen af ​​testen. Mere end 4, 000 arbejdere på en tidligere fransk testfacilitet har anlagt sag mod regeringen med påstand om, at strålingseksponering har kompromitteret deres helbred. Mange af disse arbejdere er blevet diagnosticeret med alvorlig kræft. Frankrig gennemførte atomprøvninger indtil 1996, længe efter at de fleste andre lande er stoppet.

For mere information om atomprøvning og relaterede emner, se linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer atomkraft
• Atomkraft Quiz
• Sådan fungerer atombomber

Flere store links

• Find ud af mere:"Nedtælling til nul"
• Federation of American Scientists:Nuclear Weapon Effects Calculator
• Fysik i dag:Nuclear Bunker Busters, Mini-Nukes, og det amerikanske atomlager - november 2003
• Trinity Atomic -websted
• US DOE National Nuclear Security Administration:Historical Films