Redigerer Kjernevåpenets historie (avsnitt)

== Fra Los Alamos til Hiroshima ==
{{Utdypende artikkel|Manhattanprosjektet}}
[[Fil:JROppenheimer-LosAlamos.jpg|right|150px|thumb|Fysikeren [[J. Robert Oppenheimer]] ved [[University of California, Berkeley|UC Berkeley]] ledet den allierte vitenskapelige innsatsen ved [[Los Alamos National Laboratory|Los Alamos]].]]
[[Fil:Uranium enrichment proportions.svg|right|150px|thumb|Dimensjoner av [[uran-238]] (blå) og [[uran-235]] (rød) skapt naturlig i forhold til grader som er [[anriket uran|beriket]] ved å skille de to [[isotop]]ene atom-for-atom, ved hjelp av ulike metoder som alle krever en massiv investering i tid og penger.]]
Ved begynnelsen av andre verdenskrig, var det bekymring blant forskere i de [[Allierte (andre verdenskrig)|allierte]] landene ettersom Tyskland kunne ha sitt eget prosjekt for å utvikle fisjon-baserte våpen. Organisert forskning begynte i Storbritannia som en del av prosjektet «[[Tube Alloys]]», og i USA ble det gitt små beløp som finansiering for forskning på uranvåpen, som startet i 1939 med en [[S-1 urankomité|rådgivende komité for uran]] under [[Lyman James Briggs]].

På oppfordring fra britiske forskere, som hadde gjort avgjørende beregninger ved å indikere at et fisjonsvåpen kunne bli fullført innen bare noen få år, hadde prosjektet i [[1941]] blitt kjempet inn i bedre byråkratiske hender, og i [[1942]] kom det under ledelse av en militær politisk komité ledet av general [[Leslie Groves]] som Manhattanprosjektet.

Vitenskapelig ledet av den amerikanske fysikeren [[Robert Oppenheimer]], førte prosjektet sammen de beste vitenskapelige hjernene på den tiden, mange av de flyktninger fra Europa, med produksjonskraften til amerikansk industri, og med et mål om å produsere fisjonsbaserte sprenglegemer før Tyskland kunne. Storbritannia og USA ble enige om å forene sine ressurser og informasjon for prosjektet, men den andre allierte makten &ndash; Sovjetunionen under [[Josef Stalin]] &ndash; ble ikke informert.

Manhattanprosjektet var en massiv industriell og vitenskapelig oppgave, og involverte mange av verdens store fysikere innen vitenskapelige og utviklingsmessige aspekter. USA gjorde en enestående investering i krigstidsforskning for prosjektet, som ble spredt over mer enn 30 steder i USA og [[Canada]]. Vitenskapelig kunnskap ble sentralisert i et hemmelig laboratorium kjent som [[Los Alamos National Laboratory|Los Alamos]], tidligere en liten ranchskole nær [[Santa Fe]], [[New Mexico]].

Uran oppstår hovedsakelig som to isotoper i naturen: [[uran-238]] og [[uran-235]]. Når kjernen av uran-235 absorberer et nøytron, gjennomgår den en [[kjernefysisk fisjon]], blir delt i «to fisjonsfragmenter» og frigir energi og 2,5 nøytroner i gjennomsnitt. Uran-238, på den andre siden, absorberer nøytroner, men splittes ikke, og setter dermed en effektivt stopper for alle pågående fisjonsreaksjoner.

Det ble oppdaget at en [[atombombe]] basert på uran må være laget av nesten helt rent uran-235 (minst 80% rent), ellers ville tilstedeværelse av uran-238 fort begrense den [[nukleær kjedereaksjon|nukleære kjedereaksjonen]]. Teamet av forskere som arbeider på Manhattanprosjektet skjønte umiddelbart at en av de største problemene de måtte løse, var å finne ut hvordan uran-235 kunnee fjernes fra naturlig uran, som besto av 99,3% uran-238.

To metoder ble utviklet under krigstidprosjektet, som begge tok fordel av det faktum at uran-238 har en litt større [[atommasse]] enn uran-235: [[Isotopseparasjon|elektromagnetisk separasjon]] og [[gassdifusjonsmetode]]r som atskilte isotoper basert på ulike vekter. En annen hemmelig sted ble opprettet på landsbygda i [[Oak Ridge (Tennessee)|Oak Ridge]], [[Tennessee]], for storskala produksjon og rensing av den sjeldne isotopen.

Det var en massiv investering: på den tiden var ett av anleggene på Oak Ridge ([[K-25]]) den største fabrikken under ett tak. Oak Ridge området hadde titusenvis av ansatte på sitt høyeste, hvorav de fleste ikke hadde en anelse om hva de arbeidet på. 
  
[[Fil:Alpha 1 racetrack, Uranium 235 electromagnetic separation plant, Manhattan Project, Y-12 Oak Ridge.jpg|thumb|200px|left|Massive nye fysikkmaskiner var samlet på hemmelige installasjoner rundt i [[USA]], for produksjon av [[anriket uran]] og [[plutonium]].]]

Selv om uran-238 ikke kan brukes for den første fasen av en atombombe, når U-238 absorberer et nøytron, forvandles den først til et ustabilt element, [[uran-239]], og brytes ned til [[neptunium]]-239, og til slutt til den relativt stabile [[plutonium-239]], et grunnstoff som ikke finnes i naturen. Plutonium er også spaltbart, og kan brukes til å opprette en fisjonsreaksjon. Etter at [[Enrico Fermi]] oppnådd verdens første vedvarende og kontrollert nukleære kjedereaksjon i etableringen av den første «atomreaktoren» &ndash; en primitiv atomreaktor &ndash; i en kjeller ved universitetet of Chicago, ble massive reaktorer var hemmelig opprettet på det som nå er kjent som [[Hanford Site]] i [[Washington]], med [[Columbia River]] som kjølevann, for å omdanne uran til [[plutonium-238]] for en bombe.

For at et fisjonsvåpen skal kunne fungere, må der være en [[kritisk masse]] &ndash; beløpet som trengs for en selvdrevet nukleær kjedereaksjon &ndash; av [[spaltbart materiale]] bombardert med nøytroner til enhver tid. Den enkleste formen for kjernefysiske våpen er et [[fisjonsskytevåpen]], hvor en sub-kritisk masse av spaltbart materiale (slik som uran-235) ville bli skutt på en annen sub-kritisk masse av spaltbart materiale. Resultatet ville bli en super-kritisk masse som, når bombardert med nøytroner, vil gjennomgå fisjon nokså fort og skape den ønskede eksplosjonen. Våpnene planlagt i [[1942]] var de to fisjonskytevåpnene, [[Little Boy]] (uran) og [[Thin Man]] (plutonium), og [[Fat Man]] plutonium [[implosjon]]sbombe.

I begynnelsen av 1943 fastslo Oppenheimer at de to prosjektene skulle fortsette fremover: «Thin Man»-prosjektet (plutonium pistol) og «Fat Man»-prosjektet (plutonium implosjon). Plutonium pistol fikk mesteparten av forskningsinnsatsen, siden det var det prosjektet med mest usikkerhet involvert. Det ble antatt at uran skytevåpenbombe kunne utvikles fra den i etterkant.

[[Fil:Fission bomb assembly methods.svg|thumb|left|200px|To virkemåter for en fisjonsbombe.]]
Men i april [[1944]] ble det av Emilio Segre funnet ut at plutonium produsert ved Hanford reaktorene hadde for høyt nivå av nøytronbakgrunnstråling, og gjennomgikk en [[spontan fisjon]] til en svært liten grad, på grunn av tilstedeværelsen av urenheter av [[Plutonium-240|Pu-240]]-isotopen. Dersom slike plutonium ble brukt i en «våpenforsamling», ville kjedereaksjonen ha startet brøkdeler av sekunder før den kritiske massen samlet, og blåst våpenet fra hverandre før det ville ha noen stor effekt (dette er kjent som en [[Kjernefysisk eksplosjon|ufullstendig fisjon]]).

Så utviklingen av Fat Man, implosjonsbomben, ble gitt høy prioritet. Kjemiske eksplosiver ble brukt for å [[Implosjon|implodere]] en sub-kritisk [[sfære]] av plutonium og dermed øke tettheten og gjøre den til en kritisk masse. Vanskelighetene med implosjon var problemet med å få kjemiske eksplosiver til å levere en perfekt jevn sjokkbølge på plutonium-sfæren &ndash; om det var litt asymmetrisk, vil våpenet få en ufullstendig fisjon (som ville bli dyrt, rotete, og ikke en meget effektiv militær enhet). Dette problemet ble omgått ved bruk av [[Hydrodynamikk|hydrodynamiske]] «linser» &ndash; eksplosive materialer av ulik tetthet &ndash; som ville fokusere eksplosjonsbølgene på innsiden av den imploderende sfæren, beslektet med den måten en optisk linse fokuserer lysstrålene.

Etter [[Operasjon Overlord|D-dag]]en, hadde general Groves bestilt et team av forskere &ndash; prosjekt [[Alsos Mission|Alsos]] &ndash; for å følge østgående seirende allierte tropper som beveget seg inn i Europa, for å vurdere status for det tyske atomprogrammet (og for å hindre at vestgående russere i å få noen materialer eller vitenskapelig arbeidskraft). Det ble konkludert med at selv om Nazi-Tyskland også hadde hatt et atombombeprogram, ledet av [[Werner Heisenberg]], hadde ikke regjeringen gjort en betydelig investering i prosjektet, og hadde vært langt fra noen suksess.

Historikere hevder å ha funnet en grov skisse som viser en nazistisk atombombe.<ref name="NaziNuke" /> Forskning ble gjennomført i [[Nazi-Tysklands kjernekraftprogram]]. I mars [[1945]] ble et [[nazistisk]] vitenskapelig team styrt av fysikeren [[Kurt Diebner]], med mål om å utvikle en primitiv kjernefysisk enhet i [[Ohrdruf]], [[Thüringen]].<ref name="NaziNuke" /><ref name="HitlerNukeTest" />

[[Fil:Trinity shot color.jpg|left|thumb|150px|[[Soppsky|Atomsoppen]] etter [[prøvesprengning]]en «[[Trinityprøvesprengningen|Trinity]]».]]
Ved den betingelsesløs overgivelse av Tyskland [[8. mai]] 1945, var Manhattanprosjektet fremdeles måneder unna et fungerende våpen. I april, etter dødsfallet til [[USAs president|amerikanske president]] [[Franklin D. Roosevelt]], fortalte tidligere visepresident [[Harry S. Truman]] om det hemmelige prosjektet for første gang.

På grunn av vanskelighetene med å lage en fungerende plutoniumbombe, ble det besluttet at det skulle være en test av våpenet, og Truman ønsket å vite med sikkerhet om det vil fungere, før sitt møte med [[Josef Stalin]], på en kommende konferanse om fremtiden for etterkrigs Europa. [[16. juli]] 1945 i ørkenen nord i [[Alamogordo]], [[New Mexico]], fant den første kjernefysiske testen sted, med kodenavn «Trinity» med en enhet kalt «[[The Gadget]]». Testen ga tilsvarende 19 [[kilotonn]] [[Trinitrotoluen|TNT]], langt kraftigere enn noe våpen noen gang brukt før. Nyheten om testens suksess ble straks overlevert til Truman, som brukte den som vektstang på den kommende [[Potsdamkonferansen]], som arrangeres i nærheten av [[Berlin]].

[[Fil:Hiroshima aftermath.jpg|thumb|150px|[[Atombombene over Hiroshima og Nagasaki]] drepte minst hundretusen av [[japan]]ere, de fleste av dem sivile.]]
Etter å ha hørt argumenter fra forskere og offiserer over mulig bruk av våpen mot [[Japan]]. Selv om noen anbefalt å bruke dem som «demonstrasjoner» i ubebodde områder, anbefalte flesteparten å bruke dem mot «bebygde», (et [[Eufemisme|eufemistisk]] betegnelse på befolkede byer), beordret Truman bruk av våpen på japanske byer, og håpet det ville sende et sterkt budskap som skulle ende i kapitulasjonen av den japanske ledelse og unngå en langvarig invasjon av øya.

Det var forslag om å droppe atombomben på [[Tokyo]], hovedstaden i Japan, men bekymringer rundt Tokyos [[kulturarv]] endret planen. Den [[10. mai|10.]]&ndash;[[11. mai]] 1945 anbefalte «målkomitéen» ved Los Alamos, ledet av [[J. Robert Oppenheimer]], [[Kyoto]], [[Hiroshima]], [[Yokohama]], og arsenalet [[Kokura]] som mulige mål. [[6. august]] 1945, ble et uran-basert våpen, «[[Little Boy]]», sluppet løs over den japanske byen Hiroshima. Tre dager senere, ble et plutonium-basert våpen, «[[Fat Man]]», sluppet over byen Nagasaki. Bombene drepte minst hundretusen japanere totalt, de fleste av dem sivile, med varme-, stråling-, og spreng-effekter.

Mange titusener ville dø senere av stråling sykdom og beslektede kreftsykdommer. Truman lovet en «regn av ruiner» dersom Japan ikke overgav seg umiddelbart, og truet med å eliminere japanske byer, én etter én, Japan overga seg [[15. august]]. Trumans trussel var faktisk en bløff, ettersom USA ikke hadde fullført flere bomber på det tidspunktet.

{{Se også|Japans kjernevåpenprogram}}