Atom bombası nasıl yapıldı?

---

30.07.18, Pazartesi

Atom bombası yapmak için1942 yılında ABD’de önce uranyum zenginleştirme tesisileri kuruldu ve ayrı bir tesisteki nükleer reaktörlerde plutonyum üretildi. Zenginleştirilmiş uranyum dan yapılan bomba Hiroshima’ya, plutonyum dan yapılan ise Nagasaki’ye atıldı.

Atom Bombası Nedir?

Çekirdek bölümlerinde maddenin enerjiye değişmesinden hasıl olan enerjinin çok kısa bir zamanda ve pek yoğun bir halde serbest hale gelmesi esasına dayanan bir bomba. Atom bombası fikri ilk olarak 1939 yılında Amerika’da bulunan Avrupacı bilginler tarafından ortaya atılmıştır. Dört yıl süren araştırmalar ve 2 milyar dolar masraf sonucu meydana getirilen ilk atom bombası 16 Temmuz 1945 te tecrübe edilmiş ve ilk olarak 6 Ağustos 1945 te Japon şehirlerinden Hiroşima’ya atılmıştır. Bu bomba yaklaşık olarak 20 bin ton trinitrotoluen kadar tahrip kudretinde bulunuyordu ve 6.000 insanın ölümüne sebep olmuştur.

Atom bombası bölünebilen maddelerin bir nötron yakalayarak iki çekirdeğe bölünmesi esasına göre yapılmıştır. Bu bölümlerden yeni nötronlar çıkar ve bunlar geri kalan çekirdekler tarafından yakalanır; böylece bölünebilen çekirdeklerin sayısı mütemadiyen artar çok kısa bir zamanda sınırlı bir bölgede çok büyük miktarda bir enerji serbest hale geçer. Atom bombası bu yüzden çok müthiş tahrip edici bir kudrettir.

ABD'nin İkinci Dünya Savaşı sonunda Almanya, İtalya ve Japonya'nın kurduğu Mihver Devletlerinin Müttefikler tarafından ebediyen ezilmesi için hazırladığı

ABD'nin İkinci Dünya Savaşı sonunda Almanya, İtalya ve Japonya'nın kurduğu Mihver Devletlerinin Müttefikler tarafından ebediyen ezilmesi için hazırladığı Manhattan Atom Bombası Projesinin deney alanının adı da ilginç seçilmişti: Atomların ayrışması olan fizyon ve birleşmesi olan füzyonu çağrıştıran isimle "Trinity (Teslis)" deney alanı "Baba, Oğul ve Kutsal Ruh" üçlemesinin adını taşıyan dünyanını ilk atom bombası deney alanı, New Mexico eyaletinin güneyinde İspanyolca adı "Jornada del Muerto-Ölü Adamın Seferi" isimli çölde 16 Temmuz 1945'te yapıldı

Sabah saat 05:29'da şafak vakti ilk atom bombası patlatıldı ve bunu büyük heyecanla bekleyen 40 bilim adamının gözü önünde muhteşem indifa mantarı göğü hapsetti Dairesel beton bariyer setleriyle çevrili bombanın konulduğu "masa", yerden 33 metre yüksekteydi Hiroşima'da da yere değmeden havada patlatıldı

 

Atom Bombası Nasıl Yapılır?

Atom bombası, Nükleer fisyonun ilk uygulaması atom bombasıyla olmuştur. Peki böyle bir  bombası nasıl patlatıldı ve patladı?

Bombanın tasarımındaki en önemli faktör, bomba için temel kütlenin belirlenmesidir. Küçük bir atom bombası 20.000 ton TNT’ ye ( trinitrotoluen bombası) eşdeğerdir . 1 ton TNT, yaklaşık 4 x 10 ⁹ J enerji açığa çıkardığından, 20.000 ton TNT ise 8 x 10 ¹³ J enerji açığa çıkarmaktadır.

Atom bombasında kullanılan 1 mol veya 235 g uranyum – 235′ in, bağlanma aşamasında 2 x 10¹³ J enerjiyi serbest bıraktığını görülmektedir. Bu sebeplerden dolayı, mevcut atom bombası asla mevcut büyük kütle bir kütleye gerek yoktur.

Bunun yerine, kritik kütle, şekilde ‘de gösterildiği gibi, semente edilebilir bölümleri birlikte zorlamak için TNT gibi geleneksel bir patlayıcı kullanılarak oluşturulmuştur. Cihazın merkezinde bir kaynaktan gelen nötronlar, nükleer zincir reaksiyonunu tetikler.

Amerika Birleşik Devletlerinin 2. Dünya Savaşında Attığı iki bombadan birincisi , Uranium-235, 6 Ağustos 1945’te Hiroşima’ ya bırakılan bomba içinde parçalanabilir bir malzemeydi. İkincisi ise, Bunun yerine 3 gün sonra Nagasaki üzerinde patlayan bomba, Plutonyum-239 den imal edildi. Oluşturulan fisyon reaksiyonları, bu iki olguda da aynıydı, fakat tahribatın derecesi farklıydı.

 

Bir atom bombasında ana tema fizyon reaksiyonunun çok kısa bir sürede gerçekleştirilmesidir. Atom bombasında biri doğal diğeri yapay olmak üzere iki tür malzeme kullanılır. Bunlardan doğal olanı uranyum (235U), yapay olanı ise plutonyumdur (239Pu).

 

Atom bombasının yapımında en önemli problemlerden biri kullanılacak olan bu malzemelerin eldesidir. 235U tabiatta 238U ile birlikte çok az miktarda bulunur. Bombada kullanılacak olan 235U’in çok saf olması gerekir, bu yüzden 238U’dan ayrılmalıdır. 239Pu ise tabiatta bulunmaz, nükleer reaktörlerde 238U’dan elde edilir.

 

Fizyonun başlamasını sağlayacak ilk nötronlar Ra–Be gibi bir nötron kaynağından elde edilir. Fizyon olayında bir atomun parçalanmasından 2 ya da 3 tane nötron açığa çıkar. Eğer, ortam şartları elverişli ise parçalanma sonucu oluşan nötronların da, başka atomları parçalamaları ile fizyon reaksiyonu zincirleme olarak devam eder. Zincir reaksiyonunun kendiliğinden ilerlemesi için gerekli şart ise açığa çıkan nötronların kaybolmadan yeni parçalanmaları sağlamasıdır. Nötronların kaybolması; ya ortamda bulunan safsızlıklar (238U gibi) tarafından soğurulması ile ya da çeşitli çarpışmalar sonucunda nükleer patlayıcı içinden çıkıp gitmesi ile olur. Dolayısıyla ,atom bombası yapımında dikkat edilmesi gereken en önemli noktalardan bir diğeri nötron kayıplarını en aza indirmektir.

 

Bir nötronun bir atom çekirdeğine çarpması her zaman fizyon ile sonuçlanmaz. Bazen çekirdek nötronu yuttuğu halde bölünmeyebilir. Bazen ise nötron çekirdek tarafından yansıtılabilir. Bu çarpışmalar sonucunda ortamda dolaşan nötron bir miktar enerjisini kaybederek yavaşlar ve fizyon yapma gücü artar. Önemli olan bu nötronun nükleer patlayıcı içinden kaçmadan fizyon yapıncaya kadar dolaşmasıdır. Bunun için ise kullanılan patlayıcı maddenin bu dolaşmaya elverişli büyüklükte olması gerekir. İçerisinde başlatılan fizyon reaksiyonun kendi kendine sürebileceği minimum nükleer patlayıcı kütlesine kritik kütle denir.

 

Netice itibariyle, atom bombası merkezde uranyum veya plutonyumdan oluşan bir öze sahiptir. Nükleer patlamanın olabilmesi için ise bu özün kritik kütleden büyük olması gerekir. Ancak, kritik kütlenin üzerindeki maddenin kendiliğinden patlama ihtimali vardır. Bu yüzden patlayıcı madde özü, bombaya çeşitli parçalar halinde yerleştirilir. Bomba ateşleneceği zaman bu parçalar bir araya gelip bir küre oluşturmalıdır. Bu parçaların küre şeklinde birleşmelerini sağlamak için ise trinitrotoluen (TNT, dinamit) kullanılır. Önce TNT patlatılır. Bu patlama sonucunda nükleer kütle bir araya gelir ve asıl patlama gerçekleşir.

15 Milyon Km'karelik Alan

New Mexico seçimi de 1,5 milyon kilometrekarelik alanda birkaç ABD güneybatı eyaleti üzerinde 8 ayrı yerde muhtemel ilk deney alanları irdelendi Radyasyon püskürtüsü ve serpintisinin en az zararlı alan olabileceği New Mexico "Ölü Adamın Seferi Çölü" seçildi 16 temmuz tarihi, Truman, SSCB lideri Yosif Stalin ve İngiltere Başbakanı Winston Churcill'in katıldığı Potsdam Konferansından iki gün önceydi İlk atom bombasının öncüsü ve Manhattan Projesinin mimarı Robert Oppenheimer 16 Temmuz 1945 günü, deneme alanının kurulduğu New Mexico çölünde "beton tabyalarla çevrili" alandan uzakta dalgın dalgın yürürken, önüne ters dönmüş bir ölü kaplumbağa çıkar, onu alır ve düzeltir, usulca mırıldanır: "sonunda bunu yapabildim"

Atom bombası daha önce dünyada kullanıldı mı?

70 yıl önce, Amerikan uçağı Hiroşima’ya 15 kilotonluk bir atom bombası attı. Bomba 2 kilometrelik alandaki her şeyi yok etti. Atom bombasının yarattığı yıkımın birçok aşaması var.

Bomba düştükten sonra 1 milyon derecelik bir ateş topu yayıyor.  Nükleer şimşek denilen bu topun çapı yaklaşık 200 metre. Ateş önce 1 kilometreye yayılıyor. Ölümcül etki 4 kilometre çapına kadar ulaşıyor. Ses hızında ilerleyen patlamada önce 500 metredeki beton binalar yıkılıyor.

2 kilometre yakındaki tuğla binalar ile 3 kilometredeki ahşap binaların çoğu yerle bir oluyor.

Patlamanın etkisiyle atmosfere tonlarca kül ve radyoaktif madde yayılıyor.

Mantar şeklindeki nükleer bulutun yüksekliği 12 kilometreye kadar ulaşıyor.

Havadaki radyoaktif maddeler haftalarca etkili olmaya devam ediyor. Bu maddelerin etkisi bölgede bir kuşaktan insanı etkileyebiliyor.