Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Fysik

Sådan fungerer atomvåbenløbet

Raveendran/AFP/Getty Images

Detonationen af ​​den første atombombe på Trinity -teststedet i New Mexico var en triumf for amerikanske forskere. I cirka tre år, videnskabsfolk og militærpersonale involveret i Manhattan -projektet havde arbejdet nonstop med at bygge en atombombe, og det blændende lysglimt, intens varmeudbrud og øredøvende bom lod dem vide, at det var lykkedes.

Enhver fest, der fandt sted efter den første detonation, var kortvarig. Det oprindelige mål med det hemmelige projekt var at bygge en bombe, før Tyskland kunne, men Anden Verdenskrig var officielt afsluttet i Europa den 8. maj, 1945, to måneder før treenighedstesten. Beslutningen om at bruge bomben på de japanske byer Hiroshima og Nagasaki forvirrede i stedet mange. Selvom nogle mente, at enheden reddede liv ved at afslutte terrænkampe og luftangreb, andre følte, at Japan alligevel var parat til at overgive sig - Sovjetunionen var ved at slutte sig til USA ved at erklære krig mod japanerne. Franck -udvalget, ledet af nobelpristageren James Franck, havde endda udsendt en rapport, der tyder på, at atombombens kraft skulle demonstreres for japanerne, før den blev brugt på militære eller civile mål.

USA var lige så uenige om at dele atominformation med Sovjetunionen. Mange forskere, herunder Niels Bohr og Robert Oppenheimer, følte det bedst at tillade en "fri udveksling af oplysninger" af atomkundskab. Der var nok nok i fysikens verden til, at russerne til sidst kunne bygge en bombe, med eller uden hjælp fra Amerika. Også, tilbageholdelse af oplysninger kan forstyrre de politiske bånd mellem de to lande, som begge kom ud af Anden Verdenskrig som store supermagter. På den anden side, en voksende mistillid til kommunismen var allerede dannet i mange amerikanere ved krigens slutning, så nogle ønskede at holde atomhemmeligheder ude af sovjetiske hænder. Et amerikansk monopol på atomvåben ville gøre Rusland mere håndterbart politisk.

Det var denne form for spænding, der udløste en atomvåbenkappløb , en hektisk æra, hvor flere nationer testede et utal af atomteknologi og lagrede tusinder af atomsprænghoveder i et forsøg på at komme foran hinanden. Ligesom rumløbet, den, der havde den bedste teknologi, havde mest magt, men dette var et meget farligere spil-potentialet i en altomfattende atomkrig mellem nationer truede altid, og det 20. århundrede er fyldt med urolige internationale politikker og nær katastrofer.

For at lære om atomvåbenkapløbet og de mennesker og organisationer, der er involveret i det, Læs videre.

Indhold
  1. International atomkontrol
  2. 1950'erne og brintbomben
  3. Den cubanske missilkrise
  4. Nuclear Detente
  5. Atomvåbenløbet, 1980 til i dag

International atomkontrol

Fra venstre, Winston Churchill, Harry S. Truman og Joseph Stalin gav hånd i Potsdam i august 1945, lige før tingene blev virkelig akavede. Keystone/Getty Images

I kølvandet på Hiroshima og Nagasaki, FN oprettede Atomenergikommissionen (AEC) i et forsøg på at afvæbne alle atomvåben og etablere international kontrol med atominformation. En indledende plan fra USA, uformelt betegnet Acheson-Lilienthal-rapport , foreslog en international "Atomic Development Authority", der ville kontrollere et monopol på våben og information. En efterfølgende revision af rapporten kaldes Baruch Plan (opkaldt efter dens forfatter, Bernard Baruch) var næsten den samme, bortset fra at den omfattede hårde straffe for nationer, der overtrådte planens regler.

Sovjet afviste planen direkte, argumenterede for, at USA var for langt fremme inden for våbenudvikling og ville forblive det, indtil flere detaljer om international kontrol var udarbejdet. Amerikanere, ifølge Sovjet, ville bruge dette føre til deres fordel. Rusland foreslog i stedet fuldstændig nedrustning af atomvåben.

Ethvert håb om enighed gik tabt-Sovjet-amerikanske forbindelser var allerede i kraftig tilbagegang i 1946. Russiske diplomater sendte i februar et usædvanligt langt telegram til det amerikanske udenrigsministerium, der forklarede en bekymrende fjendtlig politik over for Amerika (du kan læse alle fem dele af besked her). Winston Churchill advarede mod kommunisme i sin berømte "Iron Curtain" -tale den 5. marts, hævdede, at sovjetterne ønskede "krigens frugter og den ubestemte udvidelse af deres magt og doktriner" [kilde:History Guide]. Da Baruch -planen først blev leveret i juni samme år, en sammenbrud i forholdet mellem de to nationer var godt i gang.

Kort efter at indsatsen over atomkontrol smuldrede, USA gik tilbage til forretninger med at teste atombomber. I juli, militæret inviterede til en stor samling pressemedlemmer, kongresmedlemmer og militærofficerer for at demonstrere en atombombs virkning på store flåder af marineskibe. Disse test, under navnet "Operation Crossroads, "var luftbårne og undersøiske forsøg på Bikini Atoll på Marshalløerne, ligger i Stillehavet. Den første test den 1. juli, kaldet Shot ABLE, udført såvel som treenigheds- og Nagasaki -bomberne, men et misset mål gjorde det mindre imponerende. Den anden test den 25. juli, Shot BAKER, overgået forventningerne. Eksplosionen ødelagde eller ødelagde 74 tomme skibe, skyder tusindvis af tons vand i luften. Værre, farlige strålingsniveauer spredt rundt i området, annullering af en tredje test. Displayet lykkedes at demonstrere bombens kraft for et meget bredere publikum.

Keystone/Getty Images

Sovjet, imens, havde kendt til det amerikanske bombeprojekt i lang tid. Den tyskfødte fysiker Klaus Fuchs var blandt de britiske forskere, der arbejdede på Los Alamos under Manhattan-projektet. Selvom embedsmænd ikke fandt ud af det før i 1948, Fuchs havde videregivet oplysninger om atombomber til Sovjetunionen siden 1945. I august 1949, Sovjet detonerede deres egen atombombe, tilnavnet "Joe 1" af amerikanerne efter den russiske leder Joseph Stalin, i Kasakhstan.

For at lære mere om scramble efter flere bomber - og mere kraftfulde bomber - læs den næste side.

1950'erne og brintbomben

Los Alamos National Laboratory/Time &Life Pictures/Getty Images

Da Sovjetterne med succes testede deres egne atomvåben, løbet var officielt igang. Lidt mere end en måned efter "Joe 1" -testen, USA begyndte at udvide sin produktion af uran og plutonium. I begyndelsen af ​​1950, Præsident Harry S. Truman meddelte, at USA vil fortsætte forskning og udvikling af "alle former for atomvåben."

Denne "alle former" -del var vigtig. I første omgang, forskere, der arbejder for Manhattan -projektet, overvejede to mulige designs til en atombombe. De valgte til sidst at oprette en fissionsbombe , hvor neutroner affyret mod kernerne af uran eller plutonium udløste en massiv kædereaktion. Denne type bombe blev brugt på Hiroshima, Nagasaki og Bikini Atoll. En fysiker i Los Alamos, Edward Teller, foreslog a termonuklear fusionsbombe , eller brintbombe . En fusionsbombe opererer ved at tvinge deuterium og tritium sammen, to lette isotoper af brint. Den resulterende eksplosion ville teoretisk være mange gange mere end for en fissionsanordning, og næsten uden grænser. Tiden tillod ikke færdiggørelse af en fusionsbombe, men Teller pressede på for en chance for at fuldføre enheden for at holde et skridt foran russerne.

Den 1. november kl. 1952, USA detonerede verdens første brintbombe, med kodenavnet "Mike, "på Enewetak -atollen på Marshalløerne. Den resulterende eksplosion var omtrent det samme som 10 millioner tons TNT, eller 700 gange større end fissionsbomben, der faldt på Hiroshima. Skyen, der blev frembragt ved eksplosionen, var 25 miles høj og 100 miles bred, og øen, hvor den eksploderede, forsvandt simpelthen, efterlader intet andet end et gabende krater. Igen, Klaus Fuchs havde leveret tidlige oplysninger om brintbombernes designs sammen med fissionsbombeoplysningerne, og i slutningen af ​​1955 testede Sovjet deres eget design.

Michael Rougier/Time Life Pictures/Getty Images

En af de mere foruroligende begivenheder i 1950'erne var en anden sovjetisk udvikling - lanceringen af Sputnik 1 den 4. oktober, 1957. Satellitten var det første objekt, der blev opsendt i rummet af et interkontinentalt ballistisk missil (ICBM), og præstationen forårsagede en stor forskrækkelse i USA Hvis Sovjet kunne sætte en satellit i rummet, de kunne gøre det samme med et atomsprænghoved. Nu, i stedet for at have tilstrækkelig advarselstid for et atomangreb ved at overvåge indgående fly, et missil kunne ramme et mål på mindre end en time.

1950'erne omfattede også udvidelse af atomklubben, "eller gruppen af ​​nationer med testede atomvåben. England havde arbejdet sammen med USA om atombombe -designet, men på grund af begrænsede midler under krigen, deres bidrag var hovedsageligt teoretiske. Dette ændrede sig den 3. oktober, 1952, da englænderne testede deres første atombombe ud for Australiens kyst.

Løbet i 50'erne startede hurtigt, men de virkelige farer blev først tydelige i det næste årti. For at lære om atomvåben i 60'erne, læs den næste side.

Den cubanske missilkrise

En gruppe kunder i en uidentificeret butik samles for at se præsident John F. Kennedy tale til nationen om emnet Cuban Missile Crisis, 22. oktober kl. 1962. Ralph Crane/Time Life Pictures/Getty Images

Første halvdel af 1960'erne viste sig at være en af ​​de mest prøvende tidsaldre i atomvåbenkapløbet. Mellem 1960 og 1964, både Frankrig og Kina sluttede sig til atomvåben "klubben" ved at teste deres egne designs. Sovjet testede den mest kraftfulde bombe, der nogensinde er eksploderet, en 58 megaton atmosfærisk brintbombe. Da præsident Dwight Eisenhower forlod kontoret, han advarede nationen om farerne ved militær-industrielt kompleks , et bredt begreb, der beskrev det store netværk af enkeltpersoner og institutioner, der arbejder med våben og militær teknologi. En stigende bevidsthed om spændinger mellem nationer, især USA og Rusland, tilføjede kun mere varme til den kolde krig. På et tidspunkt, Amerikanerne blev endda opmuntret af præsident Kennedy til at bygge eller købe deres helt egne bombehytter for at undgå farerne ved et atomangreb. Folk lyttede, og en årelang vanvid med lybygning forbrugte mange amerikanere.

En af de første store skræk ved løbet begyndte med den mislykkede Svinebugten invasion i Cuba i april 1961. Ny præsident John F. Kennedy havde godkendt en CIA -plan om at vælte den cubanske regering og erstatte landets leder, Fidel Castro, med en politisk venlig, ikke-kommunistisk regering. CIA uddannede en gruppe cubanske eksil til at invadere landet, men invasionen sluttede hurtigt, når bombefly missede mål, og angriberne blev enten dræbt eller taget til fange.

Getty Images

Denne militære fejl generede Kennedy, men det førte til en meget farligere situation. Det næste år den 14. oktober, et U-2-bombefly, der flyver over Cuba, så sovjetiske atom-missilsteder under opførelse, og hvad der er kendt som Cubansk missilkrise begyndte. Missilerne blev peget mod USA, og et atomsprænghoved let kunne nå Amerika på kort tid. Fra 16.-29. oktober, verden så på, hvordan præsident Kennedy og kommunistpartiets leder og sovjetiske premierminister Nikita Khrusjtjov nervøst forhandlede fjernelse af missilerne. Sovjetterne blev endelig enige om at trække våbnene tilbage, men dette markerede det nærmeste, verden var kommet til atomkrig.

På dette tidspunkt, både USA og Sovjetunionen anerkendte konceptet kendt som gensidig sikker ødelæggelse (MAD) - hvis et land foretog et atomangreb, chancerne var gode, den anden ville simpelthen slå tilbage, og ødelæggelsen af ​​begge nationer ville sandsynligvis være det eneste resultat. Dette var det eneste, der forhindrede begge nationer i at angribe hinanden, og da 60’erne sluttede, der blev gjort en større indsats for at bremse eller stoppe atomvåbenkappløbet. De to rivaler installerede en "hot line" for at lette diskussionen i tilfælde af endnu et tæt opkald. I juli 1968, det Traktaten om ikke-spredning af atomvåben blev underskrevet i Washington, D.C., Moskva og London, med det formål at forhindre enhver nation uden atomvåben i at erhverve dem. Den første Strategiske våbenbegrænsningssamtaler (SALT I) mellem USA og Sovjetunionen begyndte også i Helsinki, Finland, i november 1969, og verden var på vej mod en atomafbrydelse, en afslappende spænding og forsøg på at forstå.

For at lære mere om detente i løbet af 1970'erne, læs den næste side.

Nuclear Detente

Dirck Halstead/Liaison

SALT I -sessionerne fortsatte i begyndelsen af ​​70'erne, og i maj 1972 underskrev præsident Nixon og Leonid Brezhnev en række traktater, herunder Anti-ballistisk missil (ABM) Traktat. Begrænsningen af ​​ABM'er blev et vigtigt skridt - selvom de var forsvarssystemer, et overskud af anti-ballistiske missiler tilskyndede faktisk til lovovertrædelse. Hvis det ene land vidste, at det havde en bedre chance for at stoppe angreb end det andet, det ville have mindre at tabe i en atomkrig. Med ABM -traktaten USA og Sovjetunionen blev enige om at opretholde kun to ABM -steder hver.

På trods af opfattede forbedringer i internationale forbindelser, alt var ikke ligefrem rosenrødt. En amerikansk udvikling inden for atomvåbenteknologi i denne æra var flere uafhængigt målbare reentry -køretøjer (MIRV'er) - enkelte missiler, der kunne målrette mod flere byer med flere atomsprænghoveder. MIRV'er kunne let overvinde et begrænset forsvarssystem, der kun består af to ABM'er. ABM -traktaten behandlede aldrig denne innovation, og i løbet af 70'erne ville Amerika og Sovjet tilføje mere end 12, 000 atomvåben til deres bestande.

Den 9. april, 1979 -udgaven af ​​magasinet TIME, der fremhæver Three Mile Island atomstrid. Dan Miller/Time Magazine/Time &Life Pictures/Getty Images

I slutningen af ​​70'erne, spændingerne mellem USA og Sovjetunionen begyndte igen at stige. En anden række samtaler sluttede i 1979 med underskrivelsen af SALT II traktat, som anerkendte MIRV'er og satte grænser for antallet af våben, et land kunne have, og den hastighed, hvormed teknologien kunne komme videre. Præsident Jimmy Carter, der oprindeligt underskrev traktaten, trak sig ud af aftalen i januar 1980, da Sovjet invaderede Afghanistan, sætte scenen for det næste vanskelige årti.

Tiåret sluttede også med en skræk, da atomkraftværket på Three Mile Island led en delvis nedsmeltning i 1979. Ulykken, ligger i nærheden af ​​Harrisburg, Penn., forårsaget 140, 000 indbyggere til at flygte fra området efter at have hørt nyheder om den første store atomkraftulykke. Ingen blev såret eller dræbt under ulykken, men begivenheden øgede frygt for atomkraft og øgede behovet for sikkerhedsforskrifter.

Ved siden af ​​forsøget på afvisning, yderligere to lande sluttede sig til atomklubben i 70'erne. Indien begyndte uventet at teste atomteknologi i 1974 - en underjordisk test den 18. maj, kendt som "Smilende Buddha, "var ikke et våben egnet til krigsførelse, og indiske embedsmænd erklærede retssagerne for "fredelige". Testen fik stadig negativ international opmærksomhed, da endnu et land dukkede op med nukleare kapaciteter, og handlingen fik Pakistan, Indiens mangeårige rival, at svare med deres test kort tid efter.

Atomvåbenløbet, 1980 til i dag

Præsident Ronald Reagan og SDI -tilhængere diskuterer "Star Wars" -programmets tilhængere i Det Hvide Hus kabinetrum. Diana Walker/Time Life Pictures/Getty Images

Med valget af præsident Ronald Reagan i 1981, militære udgifter blev en topprioritet for USA. Den kolde krigs retorik steg dramatisk, som Sovjetunionen blev omtalt som et "ondt imperium" af Reagan. I 1983, præsidenten foreslog et nyt, ekstremt dyrt rumbaseret anti-ballistisk missilsystem kaldet Strategisk forsvarsinitiativ (SDI) . Også kendt som "Star Wars, "Planen håbede at designe et komplekst anti-ballistisk missilsystem, der brugte teknologi på jorden og satellitter i rummet til at forsvare USA mod luftbårne atomangreb.

Det kontroversielle program blev til sidst opgivet, fordi det var for kompliceret og dyrt - efter at USA havde brugt mere end 80 milliarder dollars, knap nogen fremskridt blev gjort med "Star Wars" -planen, og mange kritikere påpegede, at dets science-fiction-baserede navn var passende for et system, der måske aldrig ville blive til noget. På trods af dette, amerikanerne var stadig langt foran Sovjet i teknologi og midler, og Mikhail Gorbatjov, Ruslands leder dengang, pressede mere på for fred og omstrukturering. Da forbindelserne mellem Sovjet-Amerika begyndte at blive bedre i slutningen af ​​80'erne, den sovjetiske økonomi var på nippet til et sammenbrud. Den 9. november kl. Berlinmuren faldt, endelig forenede Øst- og Vesttyskland. Muren var et mangeårigt symbol på spændingerne mellem Sovjet og USA, og den kolde krig sluttede reelt to år senere, da Sovjetunionen ophørte med at eksistere.

90'erne begyndte med en følelse af lettelse og følelsen af, at truslen om atomkrig var svækket. Det Traktat om reduktion af strategiske våben (START I) blev hurtigt genindført til overvejelse - planen var begyndt under Reagan -administrationen, men uenigheder førte til standsning af ratificeringen. Præsidenter George H.W. Bush og Gorbatjov underskrev traktaten med kuglepenne lavet af smeltede atomraketter, som det krævede reduktion af næsten 50 procent af hvert lands atomarsenal.

En tidligere sydkoreansk hemmelig kommando iført en nordkoreansk militæruniform har et plakat med en karikatur af den nordkoreanske leder Kim Jong-Il under en demonstration, der fordømmer Nordkoreas atomprøvning. Jung Yeon-Je/AFP/Getty Images

Selvom nationer gradvist forbedrede efter den kolde krig mod nedrustning, komplikationer fortsatte med at dukke op i løbet af 90'erne og ind i det 21. århundrede. Nationer, herunder Kina og Indien, fortsatte med at teste våben til og fra på trods af en generel bevægelse mod slutningen af ​​sådanne handlinger. Selvom der er syv nationer med et anerkendt arsenal af atomvåben - USA, Rusland, Storbritannien, Frankrig, Kina, Indien og Pakistan - andre nationer mistænkes for at have atomprogrammer eller har aktivt forfulgt våben. Israel, Iran, Nordkorea og Libyen menes alle at have omfattende viden eller kapacitet til at producere atomvåben, som stadig formår at forårsage politiske spændinger og international usikkerhed.

For meget mere information om atomvåben og relaterede emner, se næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

  • Sådan fungerede Manhattan -projektet
  • Sådan fungerer atombomber
  • Sådan fungerer atomkraft
  • Sådan fungerer atomstråling
  • Sådan fungerer atomerne
  • Sådan fungerer genier

Flere store links

  • Find ud af mere:"Nedtælling til nul"
  • Los Alamos Nation Laboratory

Kilder

  • "Den kolde krig, 1945-1990. "U.S. Department of Energy. Http://www.cfo.doe.gov/me70/manhattan/cold_war.htm
  • "Fra atomopdagelse til det 21. århundrede." Nuclear Peace Age Foundation. http://www.nuclearfiles.org/menu/timeline/index.htm
  • "George Kennens telegram:22. februar, 1946. "Race for Superbomb. Public Broadcasting Service. Http://www.pbs.org/wgbh/amex/bomb/filmmore/reference/primary/kennanstelegram.html
  • "Atomvåben nationer og arsenaler." Arkiv til atomvåben. http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq7.html
  • Fugl, Kai og Martin J. Sherwin. "Amerikanske Prometheus." New York:Vintage Books, 2005.