Schloss Bravo - Castle Bravo

Schloss Bravo
Schloss Bravo Explosion.jpg
Pilzwolke Schloss Bravo
Information
Land Vereinigte Staaten
Testreihen Operation Burg
Testseite Bikini-Atoll
Datum 1. März 1954
(vor 67 Jahren)
 ( 1954-03-01 )
Testtyp Atmosphärisch
Ertrag 15 Mt (ca. 63 PJ )
Testchronologie

Castle Bravo war die erste in einer Reihe von High-Yield - Kernwaffentests Design durch die durchgeführt Vereinigten Staaten bei Bikini - Atoll , Marshall - Inseln , als Teil der Operation Castle . März 1954 gezündet , war das Gerät das stärkste Nukleargerät, das von den Vereinigten Staaten gezündet wurde, und seine erste mit Lithium-Deuterid betriebene thermonukleare Waffe . Die Ausbeute von Castle Bravo betrug 15 Megatonnen TNT , das 2,5-fache der prognostizierten 6,0 Megatonnen, aufgrund unvorhergesehener zusätzlicher Reaktionen mit Lithium-7 , die zu einer unerwarteten radioaktiven Kontamination von Gebieten östlich des Bikini-Atolls führten. Damals war es die stärkste künstliche Explosion der Geschichte.

Fallout , von denen der schwerste in Form von pulverisierten Oberflächenkorallen aus der Detonation war, fiel auf die Bewohner der Rongelap- und Utirik- Atolle, während sich der mehr partikelförmige und gasförmige Fallout auf der ganzen Welt ausbreitete. Die Bewohner der Inseln wurden erst drei Tage später evakuiert und erlitten eine Strahlenkrankheit . Auch 23 Besatzungsmitglieder des japanischen Fischereifahrzeugs Daigo Fukuryū Maru ("Lucky Dragon No. 5") wurden durch den starken Fallout kontaminiert und erlitten ein akutes Strahlensyndrom . Die Explosion löste internationale Reaktionen wegen atmosphärischer thermonuklearer Tests aus.

Der Bravo-Krater befindet sich auf 11°41′50″N 165°16′19″E / 11.69722°N 165.27194°E / 11.69722; 165.27194 . Die Überreste des Damms  / 11.70167° N 165.28528° O / 11.70167; 165.28528 Castle Bravo befinden sich bei 11°42′6″N 165°17′7″E .

Bombendesign

GARNELE
Castle Bravo Garnelengerät 002.jpg
Das SHRIMP- Gerät in seiner Schusskabine
Typ Thermonukleare Waffe im Teller-Ulam-Design
Produktionsgeschichte
Designer Ben Diven-Projektingenieur
Entworfen 24. Februar 1953 (GMT)
Hersteller Nationales Labor von Los Alamos
Kosten pro Einheit Ungefähr 2.666.000 USD (1954 USD)
Produziert Oktober 1953 (GMT)
Nr.  gebaut 1
Varianten TX-21C, TX-26
Spezifikationen
Masse 10.659 Kilogramm (23.499 Pfund)
Länge 455,93 Zentimeter (179,50 Zoll)
Durchmesser 136,90 Zentimeter (53,90 Zoll)

Füllung Lithium-6-Deuterid
Füllgewicht 400 Kilogramm (880 lb)
Sprengertrag 15 Megatonnen TNT (63 PJ)
Die SHRIMP kurz vor dem Einbau in ihre Schusskabine

Das Primärsystem

Das Castle Bravo- Gerät war in einem Zylinder untergebracht, der 23.500 Pfund (10,7 t) wog und eine Länge von 179,5 Zoll (456 cm) und einen Durchmesser von 53,9 Zoll (137 cm) maß.

Das primäre Gerät war eine COBRA Deuterium-Tritium-Gas-verstärkte Atombombe des Los Alamos Scientific Laboratory , ein sehr kompaktes MK-7-Gerät. Dieses verstärkte Spaltgerät wurde beim Upshot Knothole Climax- Ereignis getestet und lieferte 61 Kilotonnen TNT (260 TJ) (aus dem erwarteten Ertragsbereich von 50–70 kt). Es wurde als erfolgreich genug angesehen, dass die geplante Operationsserie Domino , die der gleichen Frage nach einer geeigneten Primärwaffe für thermonukleare Bomben nachgehen sollte, abgesagt werden konnte. Das Implosionssystem war mit 410 kg (900 lb) recht leicht, da es die Aluminium-Schieberschale um den Tamper eliminiert und die kompakteren Ringlinsen verwendet, ein Designmerkmal, das mit den Mark 5, 12, 13 und 18 Designs geteilt wird. Das explosive Material der inneren Ladungen in der MK 7 wurde auf die leistungsfähigeren geändert Cyclotol 75/25, anstelle der Zusammensetzung B in den meisten gehortet Bomben zu dieser Zeit verwendet, als Cyclotol 75/25 war dichter als Zusammensetzung B und somit könnte erzeugen die gleiche Menge an Explosivkraft in einem kleineren Volumen (er lieferte 13 Prozent mehr Druckenergie als Comp B). Der Uran-Plutonium- COBRA- Verbundkern wurde in einer Typ-D-Grube levitiert. COBRA war Los Alamos' neuestes Produkt der Designarbeit zu den "neuen Prinzipien" des hohlen Kerns. Eine Kupfergrubenauskleidung, die in der inneren Kapsel aus waffenfähigem Plutonium eingeschlossen ist, verhinderte die Diffusion von DT-Gas in Plutonium, eine Technik, die erstmals in Greenhouse Item getestet wurde . Das zusammengebaute Modul wog 830 kg (1.840 lb) und maß 770 mm (30,5 in) im Durchmesser. Es befand sich am Ende des Geräts, das, wie im freigegebenen Film zu sehen ist, einen kleinen Kegel zeigt, der aus dem ballistischen Gehäuse herausragt. Dieser Kegel ist der Teil des Paraboloids, der verwendet wurde, um die Strahlung zu fokussieren, die von der Primär- auf die Sekundärseite ausgeht.

Parabolische Projektion von SHRIMP

Deuterium und Lithium

Das Gerät hieß SHRIMP und hatte die gleiche Grundkonfiguration (Strahlungsimplosion) wie das Ivy Mike- Nassgerät, außer mit einem anderen Fusionsbrennstoff . SHRIMP verwendet Lithiumdeuterid (LiD), das bei Raumtemperatur fest ist; Ivy Mike verwendete kryogenes flüssiges Deuterium (D 2 ), das aufwendige Kühlgeräte erforderte. Castle Bravo war der erste Test der Vereinigten Staaten einer praktisch lieferbaren Fusionsbombe , obwohl die TX-21, wie sie beim Bravo-Ereignis getestet wurde, nicht waffenfähig war. Der erfolgreiche Test machte das von Ivy Mike verwendete kryogene Design und sein waffenfähiges Derivat, den JUGHEAD , der als erster Castle Yankee getestet werden sollte, obsolet . Es wurde auch ein ballistisches Gehäuse aus 7075 Aluminium mit einer Dicke von 9,5 cm verwendet. Aluminium wurde verwendet, um das Gewicht der Bombe drastisch zu reduzieren und gleichzeitig genügend Strahlungseinschlusszeit zu bieten, um die Ausbeute zu erhöhen, eine Abkehr von dem schweren Edelstahlgehäuse (304L oder MIM 316L), das bei zeitgenössischen Waffenprojekten verwendet wird.

Die SHRIMP war zumindest in der Theorie und in vielen kritischen Aspekten in der Geometrie identisch mit den RUNT- und RUNT II- Geräten, die später in Castle Romeo bzw. Castle Yankee bewiesen wurden. Auf dem Papier war es eine verkleinerte Version dieser Geräte, deren Ursprünge bis in den Frühling und Sommer 1953 zurückverfolgt werden können. Die US-Luftwaffe wies auf die Bedeutung leichterer thermonuklearer Waffen für die Lieferung durch die B-47 Stratojet und B . hin -58 Hustler . Das Los Alamos National Laboratory reagierte auf diese Indikation mit einer angereicherten Nachfolgeversion des RUNT , die auf ein Strahlungsimplosionssystem im 3/4-Maßstab namens SHRIMP verkleinert wurde . Die vorgeschlagene Gewichtsreduzierung (von TX-17 42.000 Pfund (19.000 kg) auf TX-21 25.000 Pfund (11.000 kg)) würde der Air Force eine viel vielseitigere lieferbare Schwerkraftbombe zur Verfügung stellen . Die letzte in Castle getestete Version verwendete teilweise angereichertes Lithium als Fusionsbrennstoff. Natürliches Lithium ist eine Mischung aus Lithium-6- und Lithium-7- Isotopen (mit 7,5% des ersteren). Das in Bravo verwendete angereicherte Lithium war nominell 40% Lithium-6 (der Rest war das viel häufigere Lithium-7, das fälschlicherweise als inert angenommen wurde). Die Brennstoff-Slugs variierten in der Anreicherung von 37 bis 40% in 6 Li, und die Slugs mit geringerer Anreicherung wurden am Ende der Fusionsbrennstoffkammer, weg von der Primärkammer, positioniert. Die im Vergleich zum ALARM CLOCK und vielen späteren Wasserstoffwaffen niedrigere Lithium-Anreicherung in den Treibstoffpatronen war auf einen Mangel an angereichertem Lithium zu dieser Zeit zurückzuführen, als die erste der Alloy Development Plants (ADP) im Herbst die Produktion aufnahm 1953. Das Volumen des verwendeten LiD-Brennstoffs betrug ungefähr 60 % des Volumens der Fusionsbrennstofffüllung, die in den Nass- Wurst- und Trockenlauf- Geräten I und II verwendet wurde, oder ungefähr 500 Liter (110 imp gal; 130 US gal), was ungefähr 400 entspricht kg Lithiumdeuterid (da LiD eine Dichte von 0,78201 g/cm 3 hat ). Die Mischung kostete damals ca. 4,54  USD /g. Die Fusionsverbrennungseffizienz lag bei 25,1%, die höchste erreichte Effizienz der ersten thermonuklearen Waffengeneration. Diese Effizienz liegt innerhalb der Zahlen, die in einer Erklärung vom November 1956 angegeben wurden, als ein DOD-Beamter enthüllte, dass thermonukleare Vorrichtungen mit Effizienzen im Bereich von 15% bis etwa 40% getestet wurden. Hans Bethe erklärte unabhängig davon, dass die erste Generation thermonuklearer Waffen eine (Fusions-)Effizienz von nur 15% bis zu etwa 25% hatte.

Die thermonukleare Verbrennung würde (wie der Kernspaltungsbrennstoff im primären) Pulsationen (Generationen) von hochenergetischen Neutronen mit einer durchschnittlichen Temperatur von 14 MeV durch den Jetter-Zyklus erzeugen.

Jetters Zyklus

Jetter.svg

Der Jetter-Zyklus ist eine Kombination von Reaktionen mit Lithium , Deuterium und Tritium . Es verbraucht Lithium-6 und Deuterium und produziert in zwei Reaktionen (mit Energien von 17,6 MeV und 4,8 MeV, vermittelt durch ein Neutron und Tritium) zwei Alphateilchen.

Die Reaktion würde hochenergetische Neutronen mit 14 MeV erzeugen, und ihre Neutronizität wurde auf ≈0,885 (für ein Lawson-Kriterium von ≈1,5) geschätzt .

Eventuell zusätzliches Tritium für hohe Erträge

Da SHRIMP , zusammen mit RUNT I und ALARM CLOCK , Hochschussschüsse sein sollten, die erforderlich waren, um die thermonukleare „ Notfallfähigkeit “ zu gewährleisten , könnte ihr Fusionsbrennstoff mit zusätzlichem Tritium in Form von 6 LiT versetzt worden sein. Alle hochenergetischen 14 MeV Neutronen würden eine Spaltung in der Uranfusionsmanipulation verursachen, die um die Sekundärwicklung und den Plutoniumstab der Zündkerze gewickelt ist. Das Verhältnis der Deuterium- (und Tritium-) Atome, die von 14 MeV-Neutronen verbrannt wurden, die durch das Brennen erzeugt wurden, sollte zwischen 5:1 und 3:1 variieren, eine von Mike abgeleitete Standardisierung , während für diese Schätzungen das Verhältnis von 3:1 überwiegend war in ISRINEX verwendet. Die Neutronizität der Fusionsreaktionen, die von der Fusionsmanipulation genutzt werden, würde die Ausbeute der Vorrichtung dramatisch erhöhen.

Der indirekte Antrieb von SHRIMP

Bravo sekundärer Feuerball
Ähnlich wie die früheren mit Helium- Partialdruck gefüllten Pfeifen , wie sie beim Ivy-Mike- Test von 1952 verwendet wurden, wurde der Castle-Bravo-Test von 1954 ebenfalls stark mit Line-of-Sight (LOS)-Rohren instrumentiert , um eine bessere Definition und quantifizieren das Timing und die Energien der Röntgenstrahlen und Neutronen, die von diesen frühen thermonuklearen Geräten erzeugt wurden. Als Ergebnis dieser diagnostischen Arbeit entstand diese graphische Darstellung des Transports von energiereicher Röntgenstrahlung und Neutronen durch eine ca. 2,3 km lange Vakuumleitung, woraufhin diese im Blockhaus "Station 1200" Feststoffe erhitzte und so ein sekundäres Feuerball.

An dem zylindrischen ballistischen Gehäuse war ein etwa 2,5 cm dicker Natururan-Liner, der Strahlungskasten, befestigt. Seine Innenfläche wurde mit einer ausgekleideten Kupferauskleidung , die etwa 240 um dick war und 0,08 & mgr; m dicke Kupferfolie, die Gesamt Albedo des erhöhen hohlraums . Kupfer besitzt ausgezeichnete Reflexionseigenschaften und seine geringen Kosten im Vergleich zu anderen reflektierenden Materialien wie Gold machten es für massenproduzierte Wasserstoffwaffen nützlich. Hohlraum-Albedo ist ein sehr wichtiger Konstruktionsparameter für jede Trägheitsbegrenzungskonfiguration. Eine relativ hohe Albedo erlaubt eine höhere Zwischenstufenkopplung aufgrund der günstigeren Azimut- und Breitenwinkel der reflektierten Strahlung. Der Grenzwert der Albedo für High- Z- Materialien wird bei einer Dicke von 5–10 g/cm 2 oder 0,5–1,0 freien Pfaden erreicht. Somit wäre ein Hohlraum aus Uran, der viel dicker ist als ein freier Weg aus Uran, unnötig schwer und kostspielig. Gleichzeitig nimmt die Winkelanisotropie mit abnehmender Ordnungszahl des Streumaterials zu. Daher erfordern Hohlraumliner die Verwendung von Kupfer (oder, wie bei anderen Geräten, Gold oder Aluminium ), da die Absorptionswahrscheinlichkeit mit dem Wert von Z eff des Streuers zunimmt . Im Hohlraum gibt es zwei Röntgenquellen: die Primärstrahlung, die zu Beginn und während des Pulsanstiegs dominant ist; und die Wand, die während des Plateaus der erforderlichen Strahlungstemperatur ( T r ) wichtig ist . Die Primärseite emittiert Strahlung in ähnlicher Weise wie eine Blitzlampe , und die Sekundärseite benötigt eine konstante T r, um richtig zu implodieren. Diese konstante Wandtemperatur wird durch die Ablationsdruckanforderungen zum Antreiben der Kompression bestimmt, die im Durchschnitt bei etwa 0,4 keV (aus einem Bereich von 0,2 bis 2 keV) liegen, was mehreren Millionen Kelvin entspricht . Wandtemperatur abhängig von der Temperatur der primären Kern , die während verstärkt Spaltung bei etwa 5,4 keV erreichte. Die endgültige Wandtemperatur, die der Energie der von der Wand zurückgestrahlten Röntgenstrahlen auf den Schub des Sekundärteils entspricht, sinkt auch aufgrund von Verlusten aus dem Hohlraummaterial selbst. Natururannägel , die bis zum Oberkopf mit Kupfer ausgekleidet waren, befestigten das Strahlungsgehäuse an dem ballistischen Gehäuse. Die Nägel wurden in vertikalen Reihen in einer Doppelscherkonfiguration verschraubt, um die Scherlasten besser zu verteilen. Diese Methode zum Anbringen des Strahlungsgehäuses am ballistischen Gehäuse wurde erstmals erfolgreich im Ivy Mike- Gerät verwendet. Das Strahlungsgehäuse hatte ein parabolisches Ende, das die COBRA- Primäreinheit beherbergte, die verwendet wurde, um die Bedingungen zu schaffen, die zum Starten der Fusionsreaktion erforderlich waren, und das andere Ende war ein Zylinder , wie auch in Bravos freigegebenem Film zu sehen ist.

Der Raum zwischen dem Uran- Fusionsstampfer und dem Gehäuse bildete einen Strahlungskanal, um Röntgenstrahlen von der Primär- zur Sekundärbaugruppe zu leiten ; die Zwischenstufe. Es ist eines der am besten gehüteten Geheimnisse einer mehrstufigen thermonuklearen Waffe. Die Implosion der Sekundärbaugruppe wird indirekt angetrieben, und die in der Zwischenstufe verwendeten Techniken zum Glätten des räumlichen Profils (dh zur Reduzierung von Kohärenz und Ungleichmäßigkeiten) der Primärstrahlung sind von größter Bedeutung. Dies geschah mit der Einführung des Kanalfüllers – eines optischen Elements, das als refraktives Medium verwendet wird und auch als Random-Phase-Plate in den ICF-Laserbaugruppen vorkommt. Dieses Medium war eine Polystyrol-Kunststoffschaum-Füllung, extrudiert oder imprägniert mit einem niedermolekularen Kohlenwasserstoff (möglicherweise Methangas), das aus den Röntgenstrahlen zu einem Plasma mit niedrigem Z -Wert wurde und zusammen mit der kanalisierenden Strahlung die Ablationsfront modulierte auf den Hoch-Z-Oberflächen; es "beeinträchtigte" den Sputtereffekt , der ansonsten die Strahlung vom Komprimieren der Sekundärseite "ersticken" würde. Die vom Strahlungsgehäuse reemittierten Röntgenstrahlen müssen gleichmäßig an den Außenwänden des Sekundärstopfers abgelagert und extern abgetragen werden, wodurch die thermonukleare Brennstoffkapsel (erhöht die Dichte und Temperatur des Fusionsbrennstoffs) auf den Punkt gebracht wird, der für die Aufrechterhaltung einer thermonuklearen Reaktion. (Siehe Atomwaffendesign ). Dieser Punkt liegt über dem Schwellenwert, an dem der Fusionsbrennstoff für seine emittierende Strahlung undurchsichtig werden würde, wie durch seine Rosseland-Opazität bestimmt , was bedeutet, dass die erzeugte Energie den Energieverlust in der Nähe des Brennstoffs (als Strahlung, Partikelverluste) ausgleicht. Denn damit jedes Wasserstoffwaffensystem funktioniert, muss dieses Energiegleichgewicht durch das Kompressionsgleichgewicht zwischen dem Fusionsstampfer und der Zündkerze (siehe unten) aufrechterhalten werden, daher der Name balance supers .

Da der ablative Prozess an beiden Wänden des Strahlungskanals stattfindet, ergab eine numerische Schätzung mit ISRINEX (einem Programm zur Simulation thermonuklearer Explosionen), dass der Uranstampfer ebenfalls eine Dicke von 2,5 cm hatte, sodass auf beide der gleiche Druck ausgeübt würde Wände des Hohlraums . Der Raketeneffekt auf der Oberfläche der Tamperwand, der durch die Ablation seiner mehreren oberflächlichen Schichten entsteht, würde eine gleiche Uranmasse, die im Rest des Tampers ruht, dazu zwingen, nach innen zu rasen, wodurch der thermonukleare Kern implodiert wird. Gleichzeitig würde der Raketeneffekt auf der Oberfläche des Hohlraums das Strahlungsgehäuse dazu zwingen, nach außen zu beschleunigen. Der ballistische Fall würde den Fall der explodierenden Strahlung so lange wie nötig einschließen. Die Tatsache, dass das Manipulationsmaterial mit 235 U Uran angereichert war, basiert in erster Linie auf den letzten Fragmenten der Spaltreaktion, die bei der radiochemischen Analyse entdeckt wurden, die schlüssig das Vorhandensein von 237 U zeigten , die von den Japanern in den Schrottrümmern gefunden wurden. Die thermonuklearen Waffen der ersten Generation (MK-14, 16, 17, 21, 22 und 24) verwendeten alle auf 37,5% 235 U angereicherte Uran - Manipulationen . Die Ausnahme war die MK-15 ZOMBIE , die eine zu 93,5% angereicherte Spalthülle verwendete .

Die Sekundärversammlung

Das zylindrische Ende von SHRIMP

Die Sekundärbaugruppe war die eigentliche SHRIMP- Komponente der Waffe. Die Waffe trug, wie die meisten zeitgenössischen thermonuklearen Waffen zu dieser Zeit, denselben Codenamen wie die Sekundärkomponente. Das Sekundärteil befand sich im zylindrischen Ende des Geräts, wo sein Ende durch eine Art Einsteck- und Zapfenverbindung mit dem Strahlungsgehäuse verbunden war. Der Hohlraum an seinem zylindrischen Ende hatte einen inneren Vorsprung, der das Sekundärteil verschachtelte und eine bessere strukturelle Festigkeit aufwies, um die Anordnung des Sekundärteils zu tragen, die den größten Teil der Masse der Vorrichtung aufwies. Eine Visualisierung dazu ist, dass das Gelenk sehr wie eine Kappe (die Sekundäre) aussah, die in einen Kegel (die Projektion des Bestrahlungsgehäuses) eingepasst ist. Jede andere größere tragende Struktur würde die Strahlungsübertragung von der Primär- zur Sekundärstruktur und das komplexe Schwingungsverhalten stören. Bei dieser Gelenkform, die die meisten strukturellen Lasten des Sekundärteils trägt, verhielten sich Letzteres und das hohlraumballistische Gehäuseensemble wie eine einzige Masse mit gemeinsamen Eigenformen. Um eine übermäßige Belastung des Gelenks, insbesondere beim Auslösen der Waffe, zu reduzieren, wurde der vordere Abschnitt des Sekundärteils (dh der Thermodruck-/Hitzeschild) mit einem Satz dünner Drähte am Strahlungsgehäuse verankert, die auch die Mittellinie des die Sekundäre mit der Primären, da sie die Biege- und Torsionsbelastungen auf die Sekundären verringerten, eine andere Technik, die von der WURST übernommen wurde . Die sekundäre Baugruppe war ein langgestreckter Kegelstumpf. Von seinem vorderen Teil (ohne den Explosions-Hitzeschild) bis zum hinteren Teil war es steil verjüngt. Tapering wurde aus zwei Gründen verwendet. Erstens fällt die Strahlung im Quadrat der Entfernung ab, daher ist die Strahlungskopplung in den hintersten Abschnitten der Sekundärseite relativ schlecht. Dies machte die Verwendung einer höheren Masse des damals knappen Fusionsbrennstoffs im hinteren Ende des Sekundäraggregats wirkungslos und die Gesamtkonstruktion verschwenderisch. Dies war auch der Grund, warum die niedriger angereicherten Kernstücke des Fusionsbrennstoffs weit hinter der Brennstoffkapsel platziert wurden. Zweitens, da die Primärseite nicht die gesamte Oberfläche des Hohlraums ausleuchten könnte, teilweise aufgrund der großen axialen Länge der Sekundärseite, wären relativ kleine Raumwinkel wirksam, um die Sekundärseite zu komprimieren, was zu einer schlechten Strahlungsfokussierung führt. Durch Verjüngen des Sekundärteils könnte der Hohlraum in seinem hinteren Abschnitt als Zylinder geformt werden, wodurch die Notwendigkeit vermieden wird, das Strahlungsgehäuse an beiden Enden zu einer Parabel zu bearbeiten. Dies optimierte die Strahlungsfokussierung und ermöglichte eine stromlinienförmige Produktionslinie, da es billiger, schneller und einfacher war, ein Strahlungsgehäuse mit nur einem parabolischen Ende herzustellen. Die Verjüngung in diesem Design war viel steiler als bei seinen Cousins, den RUNT- und den ALARM CLOCK- Geräten. Die Verjüngung von SHRIMP und seine Befestigung am Hohlraum ließen die gesamte Sekundärbaugruppe anscheinend dem Körper einer Garnele ähneln . Die Länge des Sekundärteils wird durch die beiden Paare dunkler Diagnose- Hot-Spot- Rohre definiert, die am mittleren und linken Teil des Geräts angebracht sind. Diese Rohrabschnitte waren 8+58 Zoll (220 mm) im Durchmesser und 40 Fuß (12 m) lang und wurden Ende-an-Ende stumpf mit dem ballistischen Gehäuse verschweißt, das zur Spitze der Schusskabine führt. Sie würden das Licht der ersten Reaktion auf die Anordnung von 12 Spiegeltürmen tragen, die in einem Bogen auf der für die Veranstaltung geschaffenen künstlichen 1 Acre (0,40 ha) großen Schussinsel gebaut wurden. Von diesen Rohren würden Spiegel frühes Bombenlicht aus dem Bombengehäuse auf eine Reihe von entfernten Hochgeschwindigkeitskameras reflektieren, so dass Los Alamos sowohl die Gleichzeitigkeit des Designs (dh das Zeitintervall zwischen dem Zünden des Primärs und dem Zünden des Sekundären) als auch die thermonuklearen Brenngeschwindigkeit in diesen beiden entscheidenden Bereichen des Sekundärgeräts.

Diese Sekundärmontagevorrichtung enthielt den Lithium-Deuterid- Fusionsbrennstoff in einem Edelstahlkanister. In die Mitte des Sekundärteils verlief ein 1,3 cm dicker hohler zylindrischer Plutoniumstab , der in den Stahlkanister eingeschachtelt war. Dies war die Zündkerze , ein mit Tritium verstärktes Spaltgerät. Es war aus Plutoniumringen zusammengesetzt und hatte im Inneren ein Hohlvolumen von etwa 0,5 cm Durchmesser. Dieses zentrale Volumen war mit Kupfer ausgekleidet, das wie der Liner im spaltbaren Kern des Primärteils die Diffusion von DT-Gas in Plutonium verhinderte. Die Booster-Ladung der Zündkerze enthielt etwa 4 Gramm Tritium und wurde, zusammen mit der Kompression der Sekundärwicklung, implodiert, um durch die ersten Neutronengenerationen, die von der Primärzündung eintrafen, zur Detonation zu kommen. Das Timing wurde durch die geometrischen Eigenschaften der Zündkerze (ihr nicht komprimierter ringförmiger Radius) definiert, die explodierte, als ihre Kritikalität oder k eff 1 überstieg. Ihr Zweck bestand darin, das Fusionsmaterial um sie herum von ihrem Inneren zu komprimieren, indem sie mit dem Tamper gleichmäßig Druck ausübte . Der Kompressionsfaktor des Fusionsbrennstoffs und seine adiabatische Kompressionsenergie bestimmten die minimale Energie, die die Zündkerze benötigt, um der Kompression des Fusionsbrennstoffs und dem Impuls des Stampfers entgegenzuwirken. Die Zündkerze wog etwa 18 kg und ihre anfängliche Zündung ergab 0,6 Kilotonnen TNT (2,5 TJ). Dann würde es von den Fusionsneutronen vollständig gespalten und trägt etwa 330 Kilotonnen TNT (1.400 TJ) zur Gesamtausbeute bei. Die von der Zündkerze benötigte Energie, um der Verdichtung des Fusionsbrennstoffs entgegenzuwirken, war geringer als die Ausbeute der Primärenergie, da die Einkopplung der Primärenergie in den Hohlraum mit Verlusten aufgrund der Differenz zwischen Röntgenfeuerball- und Hohlraumtemperaturen einhergeht. Die Neutronen traten durch ein kleines Loch durch den 28 cm dicken 238 U-Hitzeschild in die Anordnung ein . Es wurde vor der Sekundärbaugruppe mit Blick auf die Primärbaugruppe positioniert. Ähnlich wie bei der Tamper-Fusion-Kapselanordnung war der Schild als kreisförmiger Kegelstumpf geformt, wobei sein kleiner Durchmesser der Primärseite zugewandt war und mit seinem großen Durchmesser durch eine Art Zapfen- und Zapfenverbindung mit dem Rest der Sekundäranordnung verbunden war. Das Schild-Sabotage-Ensemble kann man sich als kreisrunden Bifrustum vorstellen . Alle Teile des Stampfers wurden in ähnlicher Weise miteinander verriegelt, um der Sekundärbaugruppe strukturellen Halt und Steifigkeit zu verleihen. Um die Fusion-Brennstoff-Zündkerzen- Einheit herum befand sich der Uran- Stampfer mit einem etwa 0,9 cm breiten Abstandsluftspalt, der den Impuls des Stampfers erhöhen sollte, eine Levitationstechnik, die bereits bei der Operation Sandstone verwendet und vom Physiker Ted Taylor als Hammer- auf-dem-Nagel-Aufprall . Da es auch technische Bedenken gab, dass Manipulationsmaterial mit hohem Z- Wert sich schnell mit dem Fusionsbrennstoff relativ niedriger Dichte vermischen würde – was zu inakzeptabel großen Strahlungsverlusten führte – fungierte der Abstandsspalt auch als Puffer, um die unvermeidbare und unerwünschte Taylor-Vermischung zu mildern .

Verwendung von Bor

In diesem Trockensystem wurde an vielen Stellen Bor verwendet; es hat einen hohen Querschnitt für die Absorption von langsamen Neutronen, die Spaltung 235 U und 239 Pu, aber ein niedriger Wirkungsquerschnitt für die Absorption von schnellen Neutronen, die Spaltung 238 U. Aufgrund dieser Eigenschaft, 10 B auf die abgelagerten Oberfläche der Sekundärstufe würde eine Vordetonation der Zündkerze durch Streuneutronen von der Primärstufe verhindern, ohne die anschließende Spaltung des 238 U des die Sekundärstufe umhüllenden Fusionsmanipulators zu stören . Bor spielte auch eine Rolle bei der Erhöhung des kompressiven Plasmadrucks um die Sekundärseite, indem es den Sputtereffekt blockierte, was zu einer höheren thermonuklearen Effizienz führte. Da der Strukturschaum, der die Sekundärwicklung innerhalb des Gehäuses an Ort und Stelle hielt, mit 10 B dotiert war , wurde die Sekundärwicklung auf Kosten einiger abgestrahlter Neutronen stärker komprimiert. (Das Gerät Castle Koon MORGENSTERN verwendete kein 10 B in seinem Design; als Ergebnis der intensive Neutronenfluss von seiner RACER IV Primärzündung die kugelförmige Spaltzündkerze vordetoniert, die wiederum den Fusionsbrennstoff "kochte", was zu einem insgesamt schlechten Kompression.) Das geringe Molekulargewicht des Kunststoffs kann die Sekundärmasse nicht implodieren. Sein Plasmadruck wird in den abgekochten Abschnitten des Stampfers und des Strahlungsgehäuses eingeschlossen, so dass Material von keiner dieser beiden Wände in den Strahlungskanal gelangen kann, der für den Strahlungsdurchgang geöffnet werden muss.

Detonation

Der Pilzwolke von Schloss Bravo

Das Gerät wurde in einem "Shot Cab" auf einer künstlichen Insel montiert, die auf einem Riff vor der Insel Namu im Bikini Atoll gebaut wurde . Eine beträchtliche Reihe von Diagnoseinstrumenten wurde darauf trainiert, darunter Hochgeschwindigkeitskameras, die durch einen Bogen von Spiegeltürmen um die erschossene Kabine gerichtet waren.

Die Detonation erfolgte am 1. März 1954 um 06:45 Uhr Ortszeit (18:45 Uhr am 28. Februar GMT ).

Der Atomtest von Castle Bravo: die Pilzwolke des 15-Megatonnen-Geräts, die mehrere Kondensationsringe zeigt.

Als Bravo detonierte, bildete sich innerhalb einer Sekunde ein Feuerball mit einem Durchmesser von fast 7,2 km. Dieser Feuerball war auf dem Kwajalein-Atoll über 400 km entfernt zu sehen. Die Explosion hinterließ einen Krater mit einem Durchmesser von 6.500 Fuß (2.000 m) und einer Tiefe von 250 Fuß (76 m). Die Pilzwolke erreichte eine Höhe von 47.000 Fuß (14.000 m) und einen Durchmesser von 7 Meilen (11 km) in etwa einer Minute, eine Höhe von 130.000 Fuß (40 km) und 62 mi (100 km) Durchmesser in weniger als 10 Minuten und expandierte mit mehr als 100 Metern pro Sekunde (360 km/h). Als Folge der Explosion, die Wolke mehr als 7.000 Quadrat - Meilen (18.000 km verunreinigten 2 ) des umgebenden Pazifik, darunter auch einige der umliegenden kleinen Inseln wie Rongerik , Rongelap und Utirik .

In Bezug auf die freigesetzte Energie (normalerweise in TNT-Äquivalenz gemessen ) war Castle Bravo etwa 1.000 Mal stärker als jede der Atombomben, die während des Zweiten Weltkriegs auf Hiroshima und Nagasaki abgeworfen wurden . Castle Bravo ist die fünftgrößte Atomexplosion in der Geschichte, die von den sowjetischen Tests von Zar Bomba mit etwa 50 Mt, Test 219 mit 24,2 Mt und zwei weiteren sowjetischen ≈20 Mt-Tests im Jahr 1962 in Nowaja Semlja übertroffen wurde .

Hohe Ausbeute

Der Ertrag von 15 Megatonnen war dreimal so hoch wie der von den Konstrukteuren vorhergesagte 5 Mt. Die Ursache für die höhere Ausbeute war ein Fehler der Entwickler des Geräts im Los Alamos National Laboratory . Sie hielten nur das Lithium-6-Isotop im Lithium-Deuterid-Sekundär für reaktiv; das Lithium-7-Isotop, das 60 % des Lithiumgehalts ausmacht, wurde als inert angenommen. Es wurde erwartet, dass das Lithium-6-Isotop ein Neutron aus dem spaltenden Plutonium absorbiert und dabei ein Alpha-Teilchen und Tritium emittiert , von denen dieses dann mit dem Deuterium verschmilzt und die Ausbeute in vorhergesagter Weise erhöht. Lithium-6 reagierte tatsächlich auf diese Weise.

Es wurde angenommen, dass das Lithium-7 ein Neutron absorbieren würde, wodurch Lithium-8 erzeugt wird, das (durch Betazerfall in Beryllium-8 ) auf einer Zeitskala von fast einer Sekunde in ein Paar Alpha-Teilchen zerfällt, was erheblich länger ist als die Zeitskala von nuklearen Detonation. Wenn Lithium-7 mit beschossen wird energetische Neutronen mit einer Energie von mehr als 2,47 MeV, anstatt einfach nur ein Neutronen absorbierenden, erfährt es die Kernspaltung in ein Alpha - Teilchen, ein Tritiumkern , und ein anderes Neutron. Als Ergebnis wurde viel mehr Tritium produziert als erwartet, das zusätzliche Tritium verschmolz mit Deuterium und produzierte ein zusätzliches Neutron. Das durch Fusion erzeugte zusätzliche Neutron und das direkt durch den Lithium-7-Zerfall freigesetzte zusätzliche Neutron erzeugten einen viel größeren Neutronenfluss . Das Ergebnis war eine stark erhöhte Spaltung des Uranstampfers und eine höhere Ausbeute.

Zusammenfassend führen die Reaktionen mit Lithium-6 zu einer Kombination der beiden folgenden Nettoreaktionen:

1 n + 6 Li → 3 H + 4 He + 4,783 MeV
6 Li + 2 H → 2 4 He + 22.373 MeV

Aber wenn Lithium-7 vorhanden ist, hat man auch einige Mengen der folgenden beiden Nettoreaktionen:

7 Li + 1 n → 3 H + 4 He + 1 n
7 Li + 2 H → 2 4 He + n + 15,123 MeV

Dieser resultierende zusätzliche Brennstoff (sowohl Lithium-6 als auch Lithium-7) trug stark zu den Fusionsreaktionen und der Neutronenproduktion bei und erhöhte auf diese Weise die Sprengkraft der Vorrichtung stark. Im Test wurde Lithium mit einem hohen Anteil an Lithium-7 nur verwendet, weil Lithium-6 damals knapp und teuer war; der spätere Castle-Union- Test verwendete fast reines Lithium-6. Wäre ausreichend Lithium-6 verfügbar gewesen, wäre die Verwendbarkeit des üblichen Lithium-7 möglicherweise nicht entdeckt worden.

Die unerwartet hohe Ausbeute des Geräts beschädigte viele der dauerhaften Gebäude auf der Kontrollinsel auf der anderen Seite des Atolls schwer. Es wurden nur wenige der gewünschten diagnostischen Daten zum Schuss gesammelt; Viele Instrumente, die ihre Daten zurücksenden sollten, bevor sie durch die Explosion zerstört wurden, wurden stattdessen sofort verdampft, während die meisten Instrumente, von denen erwartet wurde, dass sie für den Datenabruf wiederhergestellt werden sollten, durch die Explosion zerstört wurden.

In einem weiteren unerwarteten Ereignis, wenn auch von weitaus geringerer Tragweite, verursachten Röntgenstrahlen, die durch Sichtlinien (LOS)-Rohre wanderten, einen kleinen zweiten Feuerball an Station 1200 mit einer Ausbeute von 1 Kilotonne TNT (4,2 TJ).

Zweiter Feuerball von Castle Bravo

Hohe Fallout-Werte

Die Bravo- Fallout-Plume verbreitete gefährliche Mengen an Radioaktivität über ein Gebiet von mehr als 160 km Länge, einschließlich bewohnter Inseln. Die Konturlinien zeigen die kumulative Strahlungsexposition in Röntgen (R) für die ersten 96 Stunden nach dem Test. Obwohl diese Fallout-Karte weit verbreitet ist, ist sie nicht ganz korrekt.

Die Spaltungsreaktionen des natürlichen Uran-Manipulators waren ziemlich schmutzig und erzeugten eine große Menge Fallout . Dies, in Kombination mit dem über den Erwartungen liegenden Ertrag und einer starken Winddrehung, hatte einige sehr schwerwiegende Folgen für diejenigen im Fallout-Bereich. In dem freigegebenen Film Operation Castle wies der Einsatzkommandeur Generalmajor Percy Clarkson auf ein Diagramm hin, das darauf hinweist, dass die Winddrehung noch im Bereich eines "akzeptablen Fallouts" lag, wenn auch nur knapp.

Die Entscheidung, den Bravo-Test bei den vorherrschenden Winden durchzuführen, wurde von Dr. Alvin C. Graves , dem wissenschaftlichen Direktor von Operation Castle, getroffen. Graves hatte die volle Autorität über die Detonation der Waffe, über der des Militärkommandanten der Operation Castle. Graves erscheint in dem weit verbreiteten Film des früheren Tests von 1952 "Ivy Mike", der die Entscheidungen in letzter Minute untersucht. Der Erzähler, der Western-Schauspieler Reed Hadley , wird in diesem Film an Bord des Kontrollschiffs gefilmt und zeigt die Abschlusskonferenz. Hadley weist darauf hin, dass 20.000 Menschen im potenziellen Fallout-Gebiet leben. Er fragt den Control Panel-Wissenschaftler, ob der Test abgebrochen werden kann und bekommt "Ja", aber das würde alle Vorbereitungen zum Einrichten von Zeitmessgeräten ruinieren. In Mike landete der Fallout korrekt nördlich des bewohnten Gebiets, aber beim Bravo-Test von 1954 gab es eine große Windscherung , und der Wind, der am Tag vor dem Test nach Norden wehte, drehte stetig in Richtung Osten.

Bewohnte Inseln betroffen

Radioaktiver Fallout wurde ostwärts auf die bewohnten Rongelap- und Rongerik- Atolle verteilt, die 48 Stunden nach der Detonation evakuiert wurden. 1957 erklärte die Atomenergiekommission die Rückkehr von Rongelap für sicher und erlaubte 82 Einwohnern, auf die Insel zurückzukehren. Bei ihrer Rückkehr stellten sie fest, dass ihre früheren Grundnahrungsmittel, darunter Pfeilwurz , Makmok und Fisch, entweder verschwunden waren oder den Bewohnern verschiedene Krankheiten bereiteten und wieder entfernt wurden. Letztendlich wurden 15 Inseln und Atolle kontaminiert, und 1963 begannen die Eingeborenen der Marshallinseln an Schilddrüsentumoren zu leiden, darunter 20 von 29 Rongelap-Kindern zur Zeit von Bravo, und es wurden viele Geburtsfehler gemeldet. Die Insulaner erhielten ab 1956 eine Entschädigung von der US-Regierung, bezogen auf die Kontamination, die sie erhielten; 1995 berichtete das Nuclear Claims Tribunal , dass es 43,2 Millionen US-Dollar, fast seinen gesamten Fonds, an 1.196 Antragsteller für 1.311 Krankheiten zugesprochen hatte. Eine medizinische Studie mit dem Namen Project 4.1 untersuchte die Auswirkungen des radioaktiven Niederschlags auf die Inselbewohner.

Karte mit Punkten (X), an denen kontaminierte Fische gefangen wurden oder das Meer übermäßig radioaktiv war. B = von der US-Regierung angekündigte ursprüngliche "Gefahrenzone" um Bikini. W ="Gefahrenzone" später erweitert. xF =Position des Fischerboots Lucky Dragon . NE, EC und SE  sind äquatoriale Strömungen.

Obwohl die atmosphärische Fallout-Plume nach Osten trieb, wurde sie, sobald sie im Wasser landete, von Meeresströmungen in mehrere Richtungen getragen, darunter nach Nordwesten und Südwesten.

Daigo Fukuryū Maru

Ein japanisches Fischerboot, Daigo Fukuryū Maru (Lucky Dragon No.5), kam in direkten Kontakt mit dem Fallout, wodurch viele der Besatzungsmitglieder an Strahlenkrankheit erkrankten. Ein Mitglied starb sechs Monate später nach akuter Strahlenbelastung an einer Sekundärinfektion, ein anderes hatte ein totgeborenes und deformiertes Kind. Dies führte zu einem internationalen Zwischenfall und entfachte die Besorgnis der Japaner über die Strahlung, zumal japanische Bürger erneut von US-Atomwaffen betroffen waren. Die offizielle Position der USA war, dass die Zunahme der Stärke von Atombomben nicht mit einer entsprechenden Zunahme der freigesetzten Radioaktivität einherging, und sie bestritten, dass die Besatzung durch radioaktiven Fallout beeinträchtigt wurde. Dem widersprachen japanische Wissenschaftler, die Daten des Fischereifahrzeugs gesammelt hatten.

Sir Joseph Rotblat , der am St. Bartholomew's Hospital in London arbeitete, zeigte, dass die durch den Fallout des Tests verursachte Kontamination weitaus größer war als offiziell angegeben. Rotblat folgerte, dass die Bombe drei Stufen hatte und zeigte, dass die Spaltungsphase am Ende der Explosion die Radioaktivität um das Tausendfache erhöhte. Rotblats Papier wurde von den Medien aufgegriffen, und der Aufschrei in Japan erreichte ein solches Ausmaß, dass die diplomatischen Beziehungen angespannt wurden und der Vorfall von einigen sogar als "zweites Hiroshima" bezeichnet wurde. Dennoch erzielten die japanische und die US-Regierung schnell eine politische Einigung mit der Überweisung von 15,3 Millionen US-Dollar an Japan als Entschädigung, wobei die überlebenden Opfer jeweils etwa 2  Millionen Yen erhielten (5.550 US-Dollar im Jahr 1954 oder etwa 53.500 US-Dollar im Jahr 2021). Es wurde auch vereinbart, dass den Opfern kein Hibakusha- Status zuerkannt wird.

Die Feuermannschaft des Geräts befand sich auf der Insel Enyu, die unterschiedlich als Eneu-Insel geschrieben wurde, wie hier abgebildet

Bombentestpersonal sucht Zuflucht

Unerwarteter Fallout und die dabei emittierte Strahlung wirkten sich auch auf viele der am Test beteiligten Schiffe und Personal aus und zwangen sie teilweise für mehrere Stunden in Bunker. Im Gegensatz zur Besatzung der Lucky Dragon No. 5 , die die Gefahr nicht vorausahnte und deshalb nicht im Laderaum ihres Schiffes Schutz suchte oder den Fallout-Staub nicht einatmete, hielt sich die feuernde Besatzung, die die Explosion auslöste, sicher in ihre Brennstation , wenn sie der Wind bemerkt wurde die Folgen in der nicht erwarteten Richtung in Richtung der Insel Enyu auf dem Buch Bikini - Atoll , wo sie mit dem Feuer Besatzung befindet, wurden an Ort und Stelle Beherbergung ( „knöpft“) für mehrere Stunden , bis außerhalb Strahlung abgeklungen auf sicherere Ebenen. Über dem Bunker wurde "25 Röntgen pro Stunde" aufgezeichnet.

Schiffe der US Navy betroffen

Der Tanker USS  Patapsco der US-Marine befand sich Ende Februar 1954 auf dem Enewetak-Atoll . Patapsco hatte kein Dekontaminationssystem und wurde daher am 27. Februar angewiesen, mit der höchstmöglichen Geschwindigkeit nach Pearl Harbor zurückzukehren. Eine Panne in ihrem Motorsystem, nämlich eine gebrochene Zylinderlaufbuchse, verlangsamte Patapsco auf ein Drittel ihrer vollen Geschwindigkeit, und als die Detonation von Castle Bravo stattfand, befand sie sich noch etwa 180 bis 195 Seemeilen östlich von Bikini. Patapsco befand sich im Bereich des nuklearen Niederschlags, der am Nachmittag des 2. März auf dem Schiff landete. Zu diesem Zeitpunkt war Patapsco 565 bis 586 Seemeilen vom Ground Zero entfernt. Der Fallout wurde zunächst für harmlos gehalten und es gab keine Strahlungsdetektoren an Bord, sodass keine Dekontaminierungsmaßnahmen ergriffen wurden. Messungen, die nach der Rückkehr von Patapsco nach Pearl Harbor durchgeführt wurden, legten einen Expositionsbereich von 0,18 bis 0,62 R/h nahe . Die Gesamtexpositionsschätzungen reichen von 3,3 R bis 18 R der Ganzkörperstrahlung, wobei die Auswirkungen der natürlichen Abwaschung durch Regen und die Schwankungen zwischen der Exposition über und unter Deck berücksichtigt werden.

Internationaler Vorfall

Der Fallout verbreitete Spuren radioaktiven Materials bis nach Australien, Indien und Japan und sogar in die Vereinigten Staaten und in Teile Europas. Obwohl als geheimer Test organisiert, wurde Castle Bravo schnell zu einem internationalen Vorfall, der zu einem Verbot der atmosphärischen Tests von thermonuklearen Geräten führte.

Ein weltweites Netzwerk von gummierten Filmstationen wurde eingerichtet, um den Fallout nach der Operation Castle zu überwachen. Obwohl die meteorologischen Daten schlecht waren, war ein allgemeiner Zusammenhang von troposphärischen Strömungsmustern mit beobachtetem Fallout offensichtlich. Es bestand die Tendenz, dass Fallout/Trümmer in tropischen Breiten verbleiben , mit Einfällen in die gemäßigten Regionen, die mit meteorologischen Störungen der überwiegend zonalen Strömung verbunden sind. Außerhalb der Tropen erhielt der Südwesten der Vereinigten Staaten den größten Gesamtniederschlag, etwa fünfmal so viel wie in Japan.

Stratosphärische Fallout-Partikel von Strontium-90 aus dem Test wurden später mit ballongetragenen Luftfiltern erfasst , die zur Probenahme der Luft in stratosphärischen Höhen verwendet wurden. Die Forschung ( Projekt Ashcan ) wurde durchgeführt, um die Stratosphäre und die Fallout-Zeiten besser zu verstehen und genauere Ergebnisse zu erzielen meteorologische Modelle nach Hindcasting .

Der Fallout von Castle Bravo und anderen Tests auf dem Atoll betraf auch Inselbewohner, die das Atoll zuvor bewohnt hatten und einige Zeit nach den Tests dorthin zurückkehrten. Dies war auf das Vorhandensein von radioaktivem Cäsium-137 in lokal angebauter Kokosmilch zurückzuführen. Pflanzen und Bäume absorbieren Kalium als Teil des normalen biologischen Prozesses, absorbieren aber auch leicht Cäsium, falls vorhanden, da es zur gleichen Gruppe im Periodensystem gehört und daher chemisch sehr ähnlich ist. Es wurde festgestellt, dass Inselbewohner, die kontaminierte Kokosmilch konsumierten, ungewöhnlich hohe Konzentrationen von Cäsium in ihrem Körper hatten und daher ein zweites Mal aus dem Atoll evakuiert werden mussten.

Das amerikanische Magazin Consumer Reports warnte vor der Kontamination von Milch mit Strontium-90.

Waffengeschichte

Die Sowjetunion hatte bereits 1953 in ihrem Sloika-Design ( in den USA als " Joe-4 " bekannt) Lithium-Deuterid verwendet . Es war keine echte Wasserstoffbombe; Fusion lieferte nur 15–20% ihrer Ausbeute, die meisten davon stammten aus verstärkten Spaltungsreaktionen . Seine Ausbeute betrug 400 Kilotonnen und konnte nicht wie bei einem echten thermonuklearen Gerät unendlich skaliert werden.

Das Gerät "Ivy Mike" aus Teller-Ulam hatte eine viel höhere Ausbeute von 10,4  Mt , aber das meiste davon stammte auch aus der Kernspaltung: 77% der Gesamtmenge stammte aus der schnellen Spaltung seines Natururan-Manipulators.

Castle Bravo hatte mit 15 Mt die höchste Ausbeute aller US-Atomtests, obwohl auch hier ein erheblicher Teil aus der Kernspaltung stammte. Beim Teller-Ulam-Design wurden die Spalt- und Fusionsstufen in einem reflektierenden Hohlraum physisch getrennt gehalten. Die Strahlung der explodierenden Kernspaltung brachte den Brennstoff im Fusionssekundär auf kritische Dichte und Druck und löste thermonukleare (Fusions-)Kettenreaktionen aus, die wiederum eine tertiäre Spaltung des 238- U-Fusionsmanipulators und der Hülle der Bombe auslösten . Daher wird diese Art von Bombe auch als "Fission-Fusion-Fission"-Gerät bezeichnet. Die sowjetischen Forscher, geführt von Andrej Sacharow , entwickelt und getestet ihr erstmals 1955 Tellern-Ulam - Gerät.

Die Veröffentlichung der Bravo- Fallout-Analyse war ein militärisch sensibles Thema, wobei Joseph Rotblat möglicherweise die Inszenierungsnatur des Castle Bravo-Geräts ableitete, indem er das Verhältnis und die Anwesenheit von verräterischen Isotopen, nämlich Uran-237 , im Fallout untersuchte. Diese Informationen könnten möglicherweise die Mittel aufzeigen, mit denen nukleare Geräte mit Megatonnen-Ausbeute ihre Ausbeute erzielen. Der sowjetische Wissenschaftler Andrei Sacharow stieß im Monat nach dem Castle-Bravo-Test auf das, was die Sowjetunion als " Sacharows dritte Idee " ansah bevor die Fusion begann.

Das Design des Shrimp-Geräts entwickelte sich später zur Atombombe Mark 21 , von der 275 Einheiten hergestellt wurden, die 8.000 kg wiegen und 12,5 Fuß (3,8 m) lang und 58 Zoll (1,5 m) im Durchmesser messen. Diese 18-Megatonnen-Bombe wurde bis Juli 1956 produziert. 1957 wurde sie zur Atombombe Mark 36 umgebaut und wieder in Produktion genommen.

Auswirkungen auf die Gesundheit

Nach dem Test schätzte das US-Energieministerium , dass 253 Einwohner der Marshallinseln von dem radioaktiven Fallout betroffen waren. Dieser einzelne Test setzte die umliegende Bevölkerung unterschiedlichen Strahlungsniveaus aus. Die dem Castle-Bravo-Test zugeschriebenen Fallout-Werte sind die höchsten in der Geschichte. Populationen in der Nähe des Testgeländes waren hohen Strahlenbelastungen ausgesetzt, was bei vielen zu einer leichten Strahlenkrankheit (Übelkeit, Erbrechen, Durchfall) führte. Einige Wochen später begannen viele Menschen auch an Alopezie (Haarausfall) und Hautläsionen zu leiden.

Die Exposition gegenüber Fallout wurde mit der Erhöhung der Wahrscheinlichkeit für verschiedene Krebsarten wie Leukämie und Schilddrüsenkrebs in Verbindung gebracht . Der Zusammenhang zwischen I-131-Spiegeln und Schilddrüsenkrebs wird noch erforscht. Es gibt auch Korrelationen zwischen der Fallout-Exposition und Krankheiten wie Schilddrüsenerkrankungen wie Hypothyreose . Bevölkerungen der Marshallinseln, die einer signifikanten Exposition gegenüber Radionukliden ausgesetzt waren, haben ein viel höheres Risiko, an Krebs zu erkranken.

Die weibliche Bevölkerung der Marshallinseln hat eine sechzigfach höhere Sterblichkeitsrate durch Gebärmutterhalskrebs als eine vergleichbare Bevölkerung auf dem Festland der Vereinigten Staaten. Die Bevölkerung der Inseln hat auch eine fünfmal höhere Wahrscheinlichkeit, an Brust- oder Magen-Darm-Sterblichkeit zu erkranken , und die Sterblichkeit an Lungenkrebs ist dreimal höher als die der Festlandbevölkerung. Die Sterblichkeitsrate der männlichen Bevölkerung auf den Marshallinseln durch Lungenkrebs ist viermal höher als die Gesamtrate der Vereinigten Staaten, und die Mundkrebsraten sind zehnmal höher.

Es besteht ein vermuteter Zusammenhang zwischen der Strahlenbelastung und der Funktion des weiblichen Fortpflanzungssystems.

In der Populärkultur

Der Roman On the Beach von Nevil Shute aus dem Jahr 1957 handelt von einem Atomkrieg , der so viel radioaktiven Niederschlag freisetzte, dass alles Leben auf der nördlichen Hemisphäre verschwand, während die südliche Hemisphäre ein ähnliches Schicksal erwartete. Die amerikanische Regierung kritisierte diese Prämisse – eine drohende Auslöschung durch einen Atomkrieg –, weil sie nicht über genügend Atomwaffen verfügte, um die Menschheit auszulöschen.

Die Detonation von Castle Bravo und die anschließende Vergiftung der Besatzung an Bord der Daigo Fukuryū Maru führten zu einer Zunahme der Anti-Atomkraft-Proteste in Japan. Es wurde mit den Bombenanschlägen von Hiroshima und Nagasaki verglichen , und der Castle-Bravo-Test war häufig Teil der Handlungen zahlreicher japanischer Medien, insbesondere in Bezug auf Japans bekannteste Medienikone Godzilla . Wie im Film Godzilla von 2014 dargestellt , war der Atomtest von Castle Bravo ein Versuch, Godzilla zu töten. In der Fortsetzung des Films von 2019 wird Castle Bravo zum Rufzeichen für Monarch Outpost 54 im Atlantischen Ozean, in der Nähe von Bermuda .

Der Donald Fagen- Song "Memorabilia" aus seinem 2012er Album Sunken Condos erwähnt sowohl die Atomtests von Castle Bravo als auch von Ivy King .

Im Jahr 2013 die Defense Threat Reduction Agency veröffentlicht Castle Bravo: Fünfzig Jahre Legende und Lore . Der Bericht ist ein Leitfaden für die Strahlenexposition außerhalb des Standorts, eine erzählende Geschichte und ein Leitfaden für die wichtigsten historischen Referenzen zum Castle-Bravo-Test. Der Bericht konzentriert sich auf die Umstände, die zur radioaktiven Exposition der unbewohnten Atolle führten, und versucht nicht, die Auswirkungen auf oder um das Bikini-Atoll im Detail zu behandeln.

Siehe auch

Verweise

Anmerkungen
Zitate
Literaturverzeichnis

Externe Links






Koordinaten : 11°41′50″N 165°16′19″E / 11.69722°N 165.27194°E / 11.69722; 165.27194