Waterstofbommen versus atoombommen, uitgelegd

Chung Sung-Jun/Getty Images

De regering van Noord-Korea beweert met succes een test met een waterstofbom te hebben uitgevoerd. Voor nu experts staan ​​erg sceptisch tegenover die bewering . Ze zijn het erover eens dat Noord-Korea waarschijnlijk heeft getest sommige soort atoomwapen op dinsdag, maar het valt nog te bezien welk type.

Deze vraag is van groot belang. Noord-Korea heeft al atoombommen, vergelijkbaar met die in de Tweede Wereldoorlog. Maar waterstofbommen kunnen duizenden keren krachtiger zijn - het zijn de meest angstaanjagende destructieve uitvindingen die mensen ooit hebben verzameld. Hieronder een kort overzicht van het verschil.

Het verschil tussen een atoombom en een waterstofbom

Atoombommen - zoals de twee die de Verenigde Staten in de Tweede Wereldoorlog tegen Japan gebruikten - zijn gebaseerd op een proces dat bekend staat als: kernsplijting .



Isotopen zoals uranium-235 en plutonium-239 ondergaan gemakkelijk splijting - wanneer een neutron hun kern raakt, splitst de kern, waardoor meer neutronen en een enorme hoeveelheid energie vrijkomen.

En als je een grote hebt kritieke massa van uranium-235 of plutonium-239, al die splitsing en neutronencreatie leidt tot een op hol geslagen kettingreactie. Elke keer dat een atoom uit elkaar wordt gesplitst, komt er meer neutronen en energie vrij, die andere atomen splitsen en nog meer energie vrijgeven:

bewijs donald trump is een racist
Wikimedia

Om een ​​atoombom te maken, ontwerpen ingenieurs doorgaans explosieven die: samen dwingen stukjes uranium-235 of plutonium-239 tot een kritische massa. Als dat eenmaal gebeurt, boem.

Deze bommen zijn ongelooflijk krachtig: de twee die op Hiroshima en Nagasaki zijn gedropt, hebben die steden volledig met de grond gelijk gemaakt en explodeerden met krachten van respectievelijk 15.000 en 20.000 ton TNT. De krachtigste splijtingsbommen ooit gebouwd kan produceren explosies gelijk aan 500.000 ton TNT.

Maar het zijn niet de grootste bommen die er zijn. Waterstofbommen zijn duizenden keren krachtiger dan hun atomaire voorgangers. De eerste waterstofbom die de Verenigde Staten ooit in 1952 op de Marshalleilanden hebben getest, Ivy Mike genaamd, had een kracht van 10 miljoen ton TNT (of 10 megaton).

De krachtigste waterstofbom ooit - een Russische kernbom genaamd Tsar Bomba, letterlijk 'koning der bommen' - had een opbrengst van 50 megaton TNT. Een ontploffing van Tsar Bomba kan stralingsbrandwonden veroorzaken voor zover 62 mijl afstand. Windows op meer dan 500 mijl afstand verbrijzeld tijdens de Tsar Bomba-test.

Waterstofbommen combineren beide kernsplijting en een ander proces dat bekend staat als kernfusie om een ​​veel, veel krachtigere explosie te produceren.

hoe de super bowl 2017 te bekijken

Hoe een waterstofbom werkt

De eerste fase van een waterstofbom omvat een splijtingsexplosie, zoals hierboven beschreven. Die explosie leidt op zijn beurt tot een tweede fase - fusie.

De extreme hitte en druk van de initiële atomaire explosiekracht samen deuterium en tritium (twee lichte gassen gemaakt van waterstof). Wanneer ze samen worden gedwongen, smelten sommige waterstofatomen met elkaar samen, waardoor helium ontstaat.

kim jong un op een paard

Dit proces van fusie maakt nog meer vrij energie per eenheid van massa dan splijting doet, en de energie die vrijkomt bij de fusiereactie wordt ook teruggevoerd in de splijtingsreactie, en neemt toe zijn uitvoer. Dit gebeurt allemaal bijna ogenblikkelijk.

Dit diagram toont een zeer vereenvoudigd ontwerp van een waterstofbom.

Wikimedia

wetenschap historicus Alex Wellerstein heeft een online tool gemaakt om de impact van de verschillende soorten kernwapens te vergelijken.

Laten we omwille van een demonstratie 'Little Boy' laten vallen, de bom die werd gebruikt in Hiroshima, op Lower Manhattan. Dit is de resulterende explosiestraal.

via nucleair geheim.com

Laten we nu eens kijken naar een waterstofbom. Dit is de ontploffingsstraal van Ivy Mike - de eerste (maar niet de krachtigste) waterstofbom die ooit is getest:

via nucleair geheim.com

De eerste is een ramp. De tweede is zo gruwelijk dat het onvoorstelbaar is.

Hoe weet je of Noord-Korea een waterstofbom heeft getest?

Op dit moment lijken experts sceptisch dat Noord-Korea daadwerkelijk een werkende waterstofbom heeft geproduceerd, wat een veel moeilijkere technologische prestatie is om te realiseren.

hoe maak je een ouija bord?

De ontploffing die dinsdag in Noord-Korea is geregistreerd, was van een vergelijkbare omvang als... de laatste van het land kernproef in 2013, wat suggereert dat de Noord-Koreanen hun nucleaire capaciteiten niet hebben uitgebreid met een krachtiger wapen. (Of misschien hebben ze het ontwerp van een waterstofbom getest en is de tweede fusiefase mislukt.) Zoals de Korea Herald meldt, moet Noord-Korea nog een bom produceren dat komt zelfs overeen de kracht van de twee bommen die in de Tweede Wereldoorlog op Japan zijn gevallen (zoals we weten).

Maar uiteindelijk weten we misschien dagen of weken niet zeker wat Noord-Korea heeft getest. Wetenschappers zullen de moeten onderzoeken radio-isotopen vrijgekomen in de atmosfeer door de explosie, om te zien of die overeenkomen met het profiel van een atoombom of een waterstofbom.

De Voorbereidende Commissie voor de Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization – kortweg CTBTO – onderhoudt een wereldwijd netwerk om nucleaire explosies te detecteren, of ze nu ondergronds, in de lucht of onder water plaatsvinden. Het proces wordt hieronder beschreven: