Wie funktioniert eine Atombombe?
Am 6. August 1945 wurde in Japan über Hiroshima die Atomwaffe Little Boy abgeworfen. Drei Tage später warf das US-Militär über Nagasaki die Atomwaffe Fat Man ab, was zu verheerenden Folgen führte. Mehrere tausend Menschen fanden durch diese Atombomben sofort den Tod. Viele weitere sind an den Folgen der Atombomben innerhalb kurzer Zeit gestorben. Dies sind die beiden einzigen Atombomben, die für militärische Zwecke eingesetzt wurden. Man hat gesehen, welch katastrophalen Auswirkungen folgen, wenn Atomwaffen im Krieg genutzt werden. Und trotzdem bleibt eine bittere Wahrheit: Die Gefahr, dass Atomwaffen in der Gegenwart oder nahen Zukunft eingesetzt werden könnten, ist groß. In diesem Beitrag wollen wir die Atomwaffe näher beleuchten und klären, ob man einen nuklearen Angriff überleben kann.
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Die Atomwaffe: Eine Gefahr für die Menschheit
Viele Wissenschaftler und Politiker befürchten, dass Atomwaffen von terroristischen Gruppen eingesetzt werden könnten. Nach den Anschlägen vom 11. September 2001 ließ die US-Regierung sogar einen Aktionsplan mit einer Reihe von Ratschlägen erstellen, die sowohl Fachleuten als auch der Bevölkerung helfen sollten, einen Atomangriff zu überleben. Hierzu aber später mehr. Und tatsächlich: Konflikte zwischen Pakistan und Indien oder der USA und Russland geben immer wieder Anlass zur Frage: Wird es einen Atomkrieg geben? Und falls ja: Weshalb sind Atombomben so gefährlich?
Die nukleare Explosion
Da Kernwaffen Energien von mehreren zehn Millionen Tonnen TNT freisetzen können, sind sie hochkomplexe Todesgeräte. Es gibt zwei Haupttypen von Kernwaffen. Die Funktionsweise von Atombomben ist – wissenschaftlich gesehen – relativ einfach. Im Gegensatz dazu sind Wasserstoffbomben überaus komplexe Geräte, deren Herstellungsgeheimnisse streng gehütet werden. Alle modernen Atomwaffen sind Fusionswaffen. Aber wie funktioniert eine Atombombe?
Die erste Phase einer Atomexplosion beginnt mit der Detonation der chemischen Sprengstoffe, die den Kern umgeben. Der Kern erreicht einen sogenannten überkritischen Zustand. Dies ermöglicht den Start der Spaltungsreaktion. Eine Neutronenquelle injiziert sodann einen Teilchenstrom. Das erleichtert den Start. Anschließend beginnt die nukleare Phase.
Bei einer Atombombe dauert die Reaktion eine Millionstel Sekunde und setzt eine massive Menge an elektromagnetischer Strahlung frei. Die Temperatur erreicht innerhalb kürzester Zeit mehrere zehn Millionen Grad. Der Druck steigt auf das Millionenfache des Atmosphärendrucks. Die Energie des Feuerballs wird in ultraviolette und elektromagnetische Strahlung umgewandelt. Es folgt der Blaseffekt, der mit einer Schockwelle im Kern des Feuerballs beginnt und sich dann mit Überschallgeschwindigkeit ausbreitet. Das durch die Explosion erzeugte Vakuum zieht Luft, Staub und Trümmer von der Oberfläche an: Die Form des Ganzen ähnelt – wie bei jeder großen Explosion – einem großen Pilz.
Deshalb sind Atomwaffen so gefährlich
Man sollte vor allem beachten, dass es eine fatale Illusion ist, zu glauben, dass man einen Atomangriff überleben kann, wenn man sich in der Explosionszone befindet. Zur Veranschaulichung nehmen wir das Beispiel der Hiroshima-Bombe. Die Temperatur im Bombenzentrum stieg auf 300.000 °C an. Das entspricht etwa dem 250-fachen der Temperatur, die es braucht, um einen Menschen zu verbrennen. Alle Bewohner in Stadt- oder Dorfvierteln dieses Zentrums würden unmittelbar nach dem Einschlag einer Atombombe verbrennen. Hier sei noch angemerkt, dass die Atomwaffe, die in Hiroshima eingesetzt wurde, im Vergleich zu den Atomwaffen, die heute existieren, sehr klein war. Ein weiteres Problem ist die Radioaktivität, die mit dem Abwurf einer Atombombe einhergeht.
Wie wirkt Radioaktivität?
Wenn der Mensch der Einwirkung ionisierender Strahlung ausgesetzt ist, können induzierte biologische Phänomene zu mehr oder weniger starken Schädigungen von Körperzellen führen. Das Ausmaß der durch ionisierende Strahlung erzeugten Schäden hängt von der Art der Strahlung, ihrer Energie und der Empfindlichkeit der betroffenen Gewebe und Organe ab.
Wie wird die Strahlung gemessen? Das Sievert (Sv) ist die Einheit zur Messung der von menschlichem Gewebe aufgenommenen Strahlendosis. Dabei entspricht 1 Sievert 1.000 Millisievert (mSv). Bei einem Atomunfall kann die Strahlenbelastung von Personen, die mit dem Reaktor in Kontakt kommen, mehrere Sievert betragen. Bei den Arbeitern in Tschernobyl waren dies beispielsweise 6 Sv. Die Arbeiter starben innerhalb eines Monats nach der Katastrophe. In Fukushima wurden Berichten zufolge in der Nähe der Reaktoren Dosen von 30 bis 400 mSv gemessen.
Hohe Strahlung
Bei mehr als 1 Sv erfolgen die ersten Symptome wie Übelkeit, Erbrechen. Nach einigen Tagen folgen dann Durchfall oder Blutungen. Alle diese Auswirkungen sind hauptsächlich auf den Zelltod zurückzuführen. Denn die Strahlung verursacht Hautverbrennungen, zerstört das zentrale Nervensystem, die Zellen des Knochenmarks und die Zellen der Verdauungswand. Als Folge dessen bricht das Immunsystem endgültig zusammen. Ohne Behandlung stirbt ein Mensch nach einer Ganzkörperbestrahlung von 6 Sv den sicheren Tod. Bei einer Bestrahlung von 4 und 4,5 Sv stirbt die Hälfte der Menschen.
Mittlere Strahlung
Bei einer mittleren Bestrahlung sind die betroffenen Zellen sind nicht so stark betroffen, dass sie dem Zelltod verfallen. Diese Zellen überleben mit Schäden an der DNA. Die DNA-Schäden können zur Entwicklung von Krebs führen, der einige Jahre oder Jahrzehnte nach der Exposition ausbricht. Nach der Katastrophe in Tschernobyl trat bei Kindern, die der Strahlung ausgesetzt waren, nach fünf Jahren Schilddrüsenkrebs auf. Blutkrebs wie Leukämie trat ebenfalls nach einigen Jahren auf. Lungen- und Hautkrebs können nach 20 bis 40 Jahren auftreten.
Übrigens: Von 0,3 bis 2 Sievert ist die Wahrscheinlichkeit, an Krebs zu erkranken, reiner Zufall. Je höher die Dosis, desto größer ist das Risiko, an Krebs zu erkranken. Aber es ist eben nicht sicher. Was das erbliche Risiko über eine Veränderung der Spermien oder Eizellen betrifft, so konnte bis heute nichts wissenschaftlich nachgewiesen werden.
Was auch interessant ist: Schilddrüsenkrebs hingegen kann man nach einem Atomangriff vermeiden, indem man so schnell wie möglich (innerhalb einer halben Stunde nach der Strahlen-Exposition) Jodtabletten schluckt. Dadurch wird die Schilddrüse mit Jod gesättigt, sodass sich das radioaktive Jod nicht mehr an der Drüse festsetzen kann. Man kann diesem Risiko auch vorbeugen, indem man jodiertes Salz isst.
Wie überlebt man einen Atomangriff?
Es ist dennoch möglich, eine Atomexplosion zu überleben. Voraussetzung hierfür ist, dass man sich maximal in dem Gebiet befindet, das „nur“ von der Explosionswucht betroffen ist. Das erste, was man tun sollte, ist, sich in das Innere eines festen Gebäudes zu begeben. Denn die Druckwelle der Explosion braucht nur wenige Sekunden, um mehrere Kilometer weit auszuströmen.
Wenn Betroffene sich dann in der Mitte eines Gebäudes oder sogar im Keller aufhalten, sind sie vor der Hitze und vor Gegenständen geschützt, die durch die Explosion weggeschleudert werden könnten.
Wenn die Explosion in Bodennähe stattfindet, werden Tausende Tonnen von Trümmern in die Atmosphäre geschleudert. Staubpartikel, an denen sich parallel erzeugte instabile Atome anlagern, bilden den sogenannten radioaktiven Fallout des nuklearen Angriffs. Diese Substanzen werden von den Winden manchmal Dutzende Kilometer weit getragen und können zum Tod führen. Sie können auch Verbrennungen und Übelkeit verursachen und längerfristig zu Krebs führen. Um sich vor diesen Winden zu schützen, empfehlen die Experten auch hier, sich in das Innere eines Gebäudes zu flüchten. Eine Mauer aus Stahl, Beton oder sogar verdichteter Erde einen echten Schutz.
Der radioaktive Niederschlag verliert nach einer Stunde 50 % seiner gefährlichen Substanz. Nach 24 Stunden sind es sogar 80 %. Man sollte ebenso beachten, dass man nach einer Atomexplosion etwa nur 15 Minuten Zeit hat, um einen Unterschlupf zu finden, der einem vor dem Fallout schützt. Wer das in dieser Zeit nicht schafft, muss, nachdem er einen Unterschlupf gefunden hat, Kleidung und Schuhe ausziehen. Außerdem müssen alle Körperpartien, die dem Regen ausgesetzt waren, gründlich gewaschen werden.
Das Strom- und Mobilfunknetz sowie das Internet würden nach einem Atomangriff unmittelbar versagen. Um auf dem Laufenden zu bleiben, sollten Survival-Künstler immer ein Radio griffbereit haben.
