SRP om Irans atomprogram | Samfundsfag A og Fysik B

Side 1

ATOMBOMBEN I INTERNATIONAL POLITIK

-FREMTIDSUDSIGTER FOR IRANS ATOMPROGRAM

_______________________________________________________________________________________ Studieretnignsprojekt af- og i fagene:

[navn fjernet]

3.V

Egaa Gymnasium 2012

Samfundsfag A

Fysik B

_______________________________________________________________________________________ The assignment revolves around the nuclear weapon as a means of power in international politics; and strives towards ascertaining whether Iran, with its current nuclear endeavours, has the technical capabilities and is in an international political situation, enabling them to produce nuclear weapons. Firstly the historical context of the Iranian nuclear program is accounted for, herein focusing on the international actors view on the program; hereafter the technicalities- and physical aspects of a nuclear weapon is accounted for, partly focusing on the enrichment of uranium. Lastly it is assessed, trough use of concepts and notions of social sciences, including the use of knowledge regarding the current progress of the Iranian Nuclear

Program, whether Iran are able to obtain nuclear arms within a time-horizon of 5 years. The study concludes, that because of the current progress of the Iranian Nuclear

Program, and despite of the international community’s resistance towards the program, Iran will be able to obtain nuclear weapons, within the near future.

Side 2

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

2

Indholdsfortegnelse

1. INTRODUKTION. ...................................................................................................................................... 3

2. PROBLEMFORMULERING. ................................................................................................................... 3

3. IRANS ATOMPROGRAM: HISTORIE OG OMVERDEN. ................................................................. 4

3.1. IRANS KORTVARIGE ATOMPROGRAMS INTERESSE I PERIODEN 4

3.2. DET MILITÆRE INCITAMENT I 1980’ERNE OG RUSLANDS INDTRÆDEN. ................................................. 4

3.3. AMERIKANSKE SANKTIONER OG FORTSAT ASSISTANCE FRA RUSLAND. ................................................ 5

3.4: INSPEKTIONER AF IRANS ATOMPROGRAM FRA FN. ................................................................................ 5

3.5: AKTIV AFBALANCERING AF IRAN FRA 2008 OG FREMEFTER. ................................................................. 6 DEN SENESTE UDVIKLING I SAGEN OM IRANS ATOMVÅBENPROGRAM, ER EN 7 MÅNEDERS UDSÆTTELSE AF ATOMPROGRAMSFORHANDLINGER MED IRAN, D. 24 NOVEMBER 2014. ........................................................ 7

4. ATOMBOMBENS OPBYGNING OG VIRKEMÅDE; SAMT BERIGNING AF URAN. .................. 8

4.1. GRUNDLÆGGENDE KERNEFYSIK; ATOMETS OPBYGNING. ...................................................................... 8

4.1.1. FIGUR 1: Definitioner af atomets bestanddele og atomets opbygning. .......................................... 8

4.2. NEUTRONERS BETYDNING FOR ATOMKERNEN: KERNEKRÆFTER OG ISOTOPER. .................................... 9

4.2.1. FIGUR 2: Kernekort. ....................................................................................................................... 9

4.3. RADIOAKTIVE HENFALD. ...................................................................................................................... 10

4.3.1: Bevarelsessætninger ved kerneprocesser og radioaktive henfald. ................................................ 10

4.3.2. TABEL 1: De forskellige typer radioaktivt henfald. ...................................................................... 10

4.4. BASALT OM FISSION. ............................................................................................................................. 11

4.4.1. FIGUR 3: Fissionsprocessen og eksempel på fission af U-235. ................................................... 12

4.5. MASSEDEFEKT OG EINSTEINS FORMEL. ................................................................................................ 12

3.5.1. Eksempel: Beregning af bindingsenergien for He-4. ................................................................... 13

4.6. ENERGIVINDINGER VED FISSION. .......................................................................................................... 13

3.6.1. Beregning af energigevinsten ved fission af U-235. ...................................................................... 13

4.7. KÆDEREAKTIONER I FISSIONSMATERIALE. ........................................................................................... 14

4.7.1. FIGUR 4: Kædereaktioner ved fission. ......................................................................................... 15

4.7.2. FIGUR 5: Neutronernes skæbne i naturligt forekommende uran. ................................................ 15

4.7.3. FIGUR 6: Neutronernes skæbne i beriget uran (25% U-235). ..................................................... 16

4.8. BERIGNING AF URAN. ............................................................................................................................ 16

4.8.1. FIGUR 7: Berigning af uran ved gascentrifugering. .................................................................... 17

4.9. ATOMBOMBENS OPBYGNING OG VIRKEMÅDE. ..................................................................................... 17

4.9.1. FIGUR 8: Atombombens opbygning og detonationsmetoder. ....................................................... 18

4.9.2. FIGUR 9: Forløbet af en atombombesprængning. ........................................................................ 19

5. FREMTIDSUDSIGTER FOR IRANS ATOMPROGRAM. ................................................................. 20

5.1. VURDERING AF IRANS TEKNISKE KUNNEN IFT. ATOMVÅBENPRODUKTION. ......................................... 20

5.1.1. FIGUR 10: Uran berigning og brugbarhed. ................................................................................. 20

5.2. IRANS ATOMPROGRAM SOM GENSTAND FOR INTERNATIONAL KONFLIKT. ........................................... 21

5.3. REGIONALE FAKTORER I ATOMPROGRAMMETS FREMTIDSUDSIGTER. .................................................. 21

5.3. FN OG DE INTERNATIONALE INSTITUTIONER. ....................................................................................... 22

5.4. USA’S ROLLE SOM AFBALANCERENDE SUPERMAGT I DET INTERNATIONALE SAMFUND. .................... 23

5.5. IRAN SOM INTERNATIONAL AKTØR. ...................................................................................................... 23

6. KONKLUSION: VIL IRAN VÆRE EN ATOMMAGT INDENFOR DE KOMMENDE 5 ÅR? ..... 24

7. LITTERATURLISTE. .............................................................................................................................. 25

7.1. LITTERATUR. ......................................................................................................................................... 25

7.2. Artikler. ............................................................................................................................................. 25

7.3. INTERNETKILDER. ................................................................................................................................. 26

7.4. BILAG. ................................................................................................................................................... 27

Side 3

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

3

1. Introduktion.

Irans atomvåbenprogram har været genstand for meget diskussion i en længere tidsperiode, og med udsættelsen af forhandlingerne om atomprogrammet, rejser dette spørgsmålet: Vil Iran være i stand til at udvikle atomvåben indenfor den nærmeste tidshorisont?

Dette spørgsmål vil vi besvare i opgaven, hvor fokus ligger på atombomben som et magtmiddel i international politik. I opgaven vil der først redegøres for det historiske forløb omkring Irans atomprogram, med henblik på at senere kunne vurdere det internationale samfunds fremtidige ageren ift. atomprogrammet. Herefter vil der redegøres for atombombens opbygning og virkemåde, samt for hvordan man omdanner materiale fra et atomkraftværk til en atombombe, hvor der vil lægges fokus på fysikken bag atombomben som et masseødelæggelsesvåben, med henblik på at fastslå atombomben som et magtmiddel i international politik, samt for at senere kunne vurdere Irans tekniske kunnen ift. udviklingen af atomvåben. Til sidst vil der så vurderes med udgangspunkt i teorier om international politik, samt førnævnte tilegnede viden om produktionen af atomvåben, om Iran vil have atomvåben indenfor en tidshorisont på 5 år.

2. Problemformulering.

❖ Redegør kort for Irans atomprogram. I redegørelsen skal du komme ind på, hvordan omverdenen forholder sig til Irans atomprogram.

❖ Redegør for atombombens opbygning og virkemåde, samt hvad der teknisk skal til for at omdanne materiale fra et atomkraftværk til en atombombe.

❖ Vurder med udgangspunkt i teorier om international politik og din viden om at producere atomvåben, om Iran vil have atomvåben om 5 år. I vurderingen skal du inddrage bilag 1.

Side 4

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

4

3. Irans atomprogram: Historie og omverden.

I dette afsnit vil jeg redegøre for det historiske forløb omkring Irans atomvåbenprogram; igennem redegørelsen vil der lægges fokus på omverdenens syn på Irans udvikling af atomvåben.

3.1. Irans kortvarige atomprograms interesse i perioden

Historien om Irans atomprogram, starter allerede i 1950’erne, hvor daværende statsoverhoved Shah

                                                                             1
Mohammed Reza Pahlavi bliver tildelt en forskningsreaktor af Eisenhower administrationen. Et

andet vigtigt nedslagspunkt i denne startperiode af atomprogrammet, er Irans underskrivelse af FN-traktaten: ”Traktat om ikke-spredning af kernevåben,” eller ”Treaty on the non-proliferation of nuclear weapons,” d. 1 juli 1968, hvori Iran i korte træk binder sig til, at aldrig blive en atomvåben

   2
stat.

Det er imidlertidigt først i 73-74, hvor USA, Frankrig og Tyskland hjælper Shah Pahlavi, med

                                                  3
bebyggelsen af infrastrukturen til hele 20 atomkraftværker

, stiftelsen af The Atomic Energy

Organization of Iran (AEOI) og aftalen om konstruktionen af to let-vands reaktorer med vesttyske Kraftwerk Union, at Irans atomprogram for alvor går i gang. Det meste tyder i denne periode på, med underskrivelsen af traktaten i 68, at Irans atomprogram skal bruges til fredelige formål; i USA er man imidlertidigt usikre på disse ambitioners realitet, og frygter altså at Iran forsøger at udvikle

atomvåben.^{4}

Fremtidsudsigterne for Irans atomprogram bliver dog ikkeeksisterende i 79, hvor Shah Pahlavi blev drevet ud af landet pga. den Islamiske Revolution i Iran, og udskiftet som statsoverhoved af Premierminister Shahpur Bakhtiar, som senere udskiftes Premierminister Ayatollah Khomeini det

                                                                     5
samme år; begge var umiddelbart uinteresserede i en fortsættelse af atomprogrammet.

3.2. Det militære incitament i 1980’erne og Ruslands indtræden.

Atomprogrammet bliver dog relevant at tage op igen, da krigen mellem Iran og Irak, hvis præsident Saddam Hussein har et igangværende atomprogram, starter i 1980. Premierminister Khomeini som ellers hidtil havde væres uinteresseret i et atomprogram, søger derfor i 84 hjælp til konstruktionen af

1

Sinha, Shreeya & Beachy, Susan C.: ” on Iran’s nuclear program,” 1950’s.

2

United Nations: ”Treaty on the non-proliferation of nuclear weapons.”

3

Jespersen, Kaj Pinholt: ”Iran,” s. 173.

4

Sinha, Shreeya & Beachy, Susan C.: ”Timeline on Iran’s nuclear program,” 1973.

5

Sinha, Shreeya & Beachy, Susan C.: ”Timeline on Iran’s nuclear program,” Jan.-Feb. 1979.

Side 5

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

5 atomkraftværket Bushehr, fra tyske partnere. I denne periode med militære stridigheder mellem Iran

                                                                             6
og Irak, får atomprogrammets pludselige genopstart derfor også et militært præg -og incitament.

I 87, køber Iran derfor også uranberigningsteknologi af stifteren af det pakistanske atomvåbenprogram, Abdul Qadeer Khan; og i 95 underskriver Iran en kontrakt med Rusland på 800 mil. USD, til konstruktionen af to let-vands reaktorer i Bushehr, dette skulle ikke være sidste gang

                                                   7
at Iran samarbejdede med Rusland i forfølgelsen af atomvåben.

3.3. Amerikanske sanktioner og fortsat assistance fra Rusland.

Selvom Iran udadtil ikke har nogen planer om udvikling af atomvåben, tyder efterretninger på, at dette lige præcis er målet med atomprogrammet. Responsen fra USA var derfor i 96, for første gang på dette tidspunkt, at sanktionere Iran (og Libyen) på et internationalt plan, hvorom USA’s daværende præsident Bill Clinton sagde følgende: “The United States Government strongly objects to the unacceptable behavior of Iran (and Libya), particularly each regime's support of

                                                       8
international terrorism and pursuit of weapons of mass destruction.”

På trods af Irans erklæring i 99 om ønsket om et atomfrit Mellemøsten, tyder lækkede dokumenter i

2002 på, at Iran stadig forfølger udviklingen af atomvåben; ydermere tyder efterretninger på, at Rusland står bag forsyningen af en stor del af Irans ekspertise og udstyr ift.

atombombeudviklingen.^{9}

3.4: Inspektioner af Irans atomprogram fra FN.

Som følge af Irakkrigen, som jo blev indledt på baggrund af mistanken om produktion af

                                                             10
masseødelæggelsesvåben i Irak, stoppes atomprogrammet i Iran i 2003, og Iran indvilger på

baggrund af forhandlinger med Storbritannien, Frankrig og Tyskland, til inspektioner af atomprogrammet udført af I.A.E.A. (The International Atomic Energy Agency), som er en del af FN. Disse inspektioner blev der imidlertidigt forsøgt spændt ben for af flere omgange, og

                                                                      11
atomprogrammet forblev dog også igangsat fra 2003 til og med i dag, ifølge rapporter.

6

Sinha, Shreeya & Beachy, Susan C.: ”Timeline on Iran’s nuclear program,” 1984.

7

Sinha, Shreeya & Beachy, Susan C.: ”Timeline on Iran’s nuclear program,” Late 1980’s-1995.

8

Grey, Jerry: ”Foreigners investing in Libya or in Iran face U.S. sanctions.”

9

Sanger, David E.: ”THREATS AND RESPONSES: WEAPONS PROGRAMS; U.S. says Russia

helped Iran in nuclear arms efforts, adding to concerns about allies.”
10

Sinha, Shreeya & Beachy, Susan C.: ”Timeline on Iran’s nuclear program,” 2003.

11

Sciolino, Elaine: ”Iran will allow U.N. inspections of nuclear sites.”

Side 6

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

6

3.5: Aktiv afbalancering af Iran fra 2008 og fremefter.

Op igennem , tyder det meste stadig på, at Iran fortsat forsøger at udvikle atomvåben; dette viser sig imidlertidigt også at være sandt, med udgivelsen af en ny IAEA rapport i 2010; hvori

                                             12
produktionen af et Iransk atomsprænghoved beskrives.

I mellemtiden sætter hovedsageligt USA, nu med Obama som præsident, og Israel, hårdt ind mod Iran; dels med cyber-angreb mod Irans

                                                                   13
atomreaktorer -og senere mod deres uranberigningscentrifuger i hhv. 2008 og 2010.

FN tog dog heller ikke let på Irans fortsatte målsætning om at blive en atommagt, og i 2006 opstilles der yderligere sanktioner mod Iran af sikkerhedsrådet, hvorom dette af FN blot blev kaldt

det første skridt, hvis ikke Iran samarbejdede.^{14} Sikkerhedsrådet med USA i spidsen, måtte

                                                                         15
imidlertidigt se sig nødsaget til, igen i 2010, at opstille nye og hårdere sanktioner mod Iran.

På trods af FN’s hårde linje mod Iran, formodes Israel efter sanktionerne i 2010, at stå bag attentaterne på to topforskere i Irans atomprogram, i hhv. 2010 og 2012; Israels premierminister

                                                                               16
Benjamin Netanyahu, tilskynder da også, i 2012, FN til at lægge en endnu hårdere linje imod Iran.

Fremefter 2010, bliver listen med sanktioner da også blot længere, med nye sanktioner fra USA og allierede i 2011, EU’s olieembargo i 2012 og yderligere amerikanske sanktioner op igennem 2013, da alt stadig tyder på at Iran udvikler atomvåben. Især olieembargoen skulle vise sig at være

                                                      17
effektiv, og i oktober 2012 falder den Iranske valuta med hele 40%.

USA forsøger imidlertidigt at få en konstruktiv dialog igangsat med Iran, men der nås ikke frem til nogle reelle aftaler, derfor må verdenssamfundet også se sig nødsaget til at tage føromtalte skridt, i forsøget på at stoppe Irans udvikling af atomvåben; som ifølge Obama blot er minimum et år fra

            18
færdiggørelse. USA’s modforanstaltninger stopper som følge af dette heller ikke blot ved

sanktioner, og på trods af mindre diplomatiske fremskrift, og d. 18 april 2013, indgår USA også en våbenaftale på 10 mia. USD, med regionale stormagter, herunder Israel, Saudi Arabien og De Forenede Arabiske Emirater, med henblik på yderligere modforanstaltninger imod en mulig trussel

      19
fra Iran.

12

Sanger, David E: ”Inspectors say Iran worked on warhead.”

13

Sanger, David E: ”Obama order sped up wave of cyberattacks against Iran.”

14

Gootman, Elissa: ”Security Council approves sanctions against Iran over nuclear program.”

15

MacFarquhar, Neil: ”U.N. approves new sanctions to deter Iran.”

16

Sinha, Shreeya & Beachy, Susan C.: ”Timeline on Iran’s nuclear program,” Nov. 29, 2010; Jan.

11, 2012 & Sept. 27, 2012.
17

Sinha, Shreeya & Beachy, Susan C.: ”Timeline on Iran’s nuclear program,” Nov. 2011; Jul. 1,

2012; Oct. 2012; Feb. 6, 2013; Apr. 12, 2013; May 9, 2013 & Jun. 2013.
18

Sanger, David E. & Shear, Michael D.: ”Iran nuclear weapon to take a year or so, Obama says.”

19

Shanker, Tom: ”U.S. arms deal with Israel and 2 arab nations is near.”

Side 7

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

7

Den seneste udvikling i sagen om Irans atomvåbenprogram, er en 7 måneders udsættelse af

atomprogramsforhandlinger med Iran, d. 24 november 2014.^{20}

20

Sanger, David E. & Gordon, Michael R.:”U.S. and allies extend nuclear talks by 7 months.”

Side 8

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

8

4. Atombombens opbygning og virkemåde; samt berigning af uran.

I dette afsnit vil jeg redegøre for fysikken bag en atombombe; herunder for hvilke kernebegreber og fysiske teorier der ligger til grund for, at en atombombe kan fungere som et masseødelæggelsesvåben. Desuden vil jeg redegøre for, hvordan man kan omdanne materiale fra et atomkraftværk til en atombombe, samt for hvad der sker ved en atombombesprænging; der vil igennem opgaven hovedsageligt lægges vægt på fysikken omkring uran atombomber.

4.1. Grundlæggende kernefysik; atomets opbygning.

Et atom består af 3 bestanddele, hvis der ses bort fra disse bestanddeles opbygning af kvarker mm.; disse bestanddele er hhv. protoner og neutroner, som udgør atomkernen og betegnes som nukleoner, samt elektroner som kredser rundt om atomkernen; disse forskellige bestanddele, defineres ved nogle forskellige egenskaber (se FIGUR 1).

4.1.1. FIGUR 1: Definitioner af atomets bestanddele og atomets opbygning.

21

 22
, .

                                                    𝐴
I definitionen af atomets bestanddele, anvendte vi skrivemåden 𝑋
                                                    𝑍

, som anvendes som symbol for atomkerner. Her står A for nukleontallet, dvs. antallet af protoner og neutroner, Z står for protontallet eller atomnummeret for kernen, som er lig kernens ladning, og X står for det kemiske symbol for grundstoffet. Hvis vi betegner antallet af neutroner som N, kan vi ydermere definere kernetallet A ved formlen:

𝐴 = 𝑍 + 𝑁 (Formel 1)

21

U er symbolet for målenheden for masse på atomart niveau, kaldet units; en unit defineres som ½

                                     −27
af et kulstof atoms masse, dvs. 1,660571 ∗ 10 𝑘𝑔.
22

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 9, kasse 1.1.

FIGUR 1: Definitioner af atomets bestanddele og atomets opbygning.

❖ Protoner har en elektrisk ladning på +1, en masse på 1,007277 u, og betegnes ved symbolet
𝑝 eller 𝐻_{1}^{1}.

1

1

❖ Neutroner har en elektrisk ladning på 0, en masse på 1,008665 u, og betegnes ved symbolet 𝑛.

0

1

❖ Elektroner har elektrisk ladning på -1, en masse på 0,000549 u, og betegnes ved symbolet 𝑒.

−1

0

Side 9

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

9

Vi vil her også bruge notationen 𝑋 − 𝐴, altså den kemiske betegnelse efterfulgt af kernetallet,

eftersom den kemiske betegnelse indeholder informationer om protontallet; f.eks. anvendes

notationen U-235 for Uran med 235 nukleoner i kernen.^{23}

4.2. Neutroners betydning for atomkernen: kernekræfter og isotoper.

Når vi vil undersøge fysikken bag en atombombe, er det mest interessante aspekt af atomet imidlertidigt atomkernen; vi vil derfor tage et dybere kig ned i kernefysikken.

Neutronerne fungerer som ’lim’ i atomkernen, antallet af neutroner i kernen varierer ydermere indenfor de enkelte grundstoffer; man taler derfor om forskellige isotoper eller variationer af samme grundstoffer; isotoper indenfor det samme grundstof vil altså have det samme antal protoner, og derfor de samme kemiske egenskaber, men kerneegenskaberne for isotoperne vil være

                                              24
                                   1  2     3
forskellige, f.eks. har brint 3 isotoper, hhv. 𝐻 , 𝐻 og 𝐻 .
                                   1  1     1

De positivt ladede protoner i kernen (se FIGUR 1), burde jo i virkeligheden frastøde hinanden; dog er dette ikke tilfældet, pga. den såkaldte stærke kraft i kernen, kaldet kernekraften. Kernekraften fungerer over ekstremt korte afstande, når nukleonerne praktisk talt rører ved hinanden; hvor denne kraft bedst kan beskrives ved analogien lim. Neutronernes rolle ift. disse modsatrettede kræfter i kernen, hhv. de frastødende elektriske kræfter (mellem protonerne) og tiltrækkende kernekræfter

(mellem alle nukleonerne), er at udnytte kernekræfterne mellem nukleonerne til at holde sammen på kernen; et relativt større andel neutroner ift. protoner, vil nemlig føre til en mindre elektrisk frastødning og større intern tiltrækning pga. kernekræfterne. Derfor vil det f.eks. også være nødvendigt med en større relativ andel af neutroner i kernen, i større atomkerner med flere protoner; imidlertidigt vil et øget antal neutroner ikke altid være nok til at holde kernen stabil; en sådan

                                                             25
ustabil kerne vil undergå en naturlig kerneproces kaldet radioaktivt henfald.

Sammenhængen mellem antallet af neutroner og protoner, samt hvilke kerner der er stabile og ustabile, og hvordan disse ustabile kerner henfalder, kan angives på et kernekort (se FIGUR 2).

4.2.1. FIGUR 2: Kernekort.

26

.

23

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 9-10.

24

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 10.

25

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 127.

26

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 127.

Side 10

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

10

4.3. Radioaktive henfald.

Et radioaktivt henfald, er en kerneproces, hvori der sker en omdannelse af de indgående kerner; her

enten pga. et såkaldt anslag eller fordi kernen/kernerne i processen er ustabile, vi kalder disse for

radioaktive kerner. Ved et radioaktivt henfald, vil den radioaktive moderkerne oftest udsende en datterkerne samt en givet partikel. Det viser sig imidlertidigt, at visse størrelser altid er bibeholdt; dette kan beskrives ved tre bevarelsessætninger, som gælder for kerner udsat for radioaktive henfald og deres produkter.

4.3.1: Bevarelsessætninger ved kerneprocesser og radioaktive henfald.

❖ Den samlede energi er bevaret.

❖ Det samlede antal nukleoner er bevaret.

❖ Den samlede elektriske ladning er bevaret.^{27}

Radioaktive henfald forløber dog ikke ens for alle kerner, som det også ses på FIGUR 2; der findes altså mange variationer af radioaktive henfald, som alle er givne ud fra kernens størrelse og atomnummer (se TABEL 1).

4.3.2. TABEL 1: De forskellige typer radioaktivt henfald.

Radioaktive henfald

Henfaldstype Beskrivelse

𝜶-henfald^{28} Ved 𝛼 -henfald, udsender en ustabil moderkerne en 𝐻_{2}^{4} 𝑒-kerne eller 𝛼-partikel, og

bliver derfor omdannet til en givet datterkerne, efter bevarelsessætningerne (se 3.3.1); henfaldsprocessen er generelt følgende:

𝑋 → 𝑌_{𝑍−2}^{𝐴−4} + 𝛼_{2}^{4}

𝑍

𝐴

𝜷^{−} -henfald^{29} Ved 𝛽^{−} -henfald omdannes der i kernen en neutron til en proton, ved følgende proces:

𝑛 → 𝑝_{1}^{1} + 𝑒_{−1}^{0} + 𝜈̅

0

1

                                                                  −
Dette fører til et radioaktivt henfald, hvori moderkernen udsender elektronen/ en 𝛽 -

partikel, samt en antineutrino, og således omdannes til en datterkerne, efter bevarelsessætningerne; henfaldsprocessen er generelt følgende:

𝑋 → 𝑌_{𝑍+1}^{𝐴} + 𝑒_{−1}^{0} + 𝜈̅

𝑍

𝐴

27

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 129.

28

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 129.

29

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 129.

Side 11

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

11

𝜷^{+} -henfald^{30} Også ved 𝛽^{+} - henfald, omdannes der i atomkernen en nukleon, her en proton, til en

positron og neutrino ved følgende proces:

𝑝 → 𝑛_{0}^{1} + 𝑒_{1}^{0} + 𝜈

1

1

Dette fører så til et radioaktivt henfald, hvor moderkernen udsender positronen, eller

𝛽^{+} -partiklen samt neutrinoen, henfaldet sker efter bevaringsreglerne i følgende proces:

𝑋 → 𝑌_{𝑍−1}^{𝐴} + 𝑒_{1}^{0} + 𝜈

𝑍

𝐴

Elektron- Elektronindfangning er en type radioaktivt henfald, hvor atomkernen indfanger en

indfangning^{31}

elektron i kernen, hvilket fører til omdannelse af en proton til en neutron, ved følgende proces:

𝑝 + 𝑒_{−1}^{0} → 𝑛_{0}^{1} + 𝜈

1

1

Denne neutron forbliver imidlertidigt i kernen, og moderkernen udsender derfor blot en neutrino:

𝑋 + 𝑒_{−1}^{0} → 𝑌_{𝑍−1}^{𝐴} + 𝜈

𝑍

𝐴

𝜸-henfald^{32} 𝛾-henfald, er en slags radioaktivt henfald; hvor den involverede atomkerne som sådan

ikke omdannes. Et gamma-henfald sker når en kerne bliver exciteret, dvs. bliver tilført noget energi, og derfor har en højere energi end i dens grundtilstand. Denne ekstra energi bliver udsendt i form af en 𝛾-kvant, dvs. et foton, ved følgende proces:

𝑋^{∗} → 𝑋^{𝐴}_{𝑍} + 𝛾

𝑍

𝐴

4.4. Basalt om fission.

I modsætning til radioaktive henfald, som er en kerneproces hovedsageligt forsaget af interne ustabiliteter i kernerne (med undtagelse af 𝛾-henfald), er fission en kerneproces startet af eksterne forhold; nemlig af en udefrakommende neutron. Ved fissionsprocessen bliver en neutron med en vis energi, optaget i en atomkerne, og danner således en såkaldt compoundkerne. Denne compoundkerne, vil så spaltes i to (mere eller mindre tilfældige) mindre atomkerner, også kaldet

fissionsprodukterne, samt en mængde frie neutroner på 2-3 (se FIGUR 3).^{33} For fissionsprocesser

gælder de samme bevaringsprincipper som for radioaktive henfald (se afsnit 3.3.1).

30

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 130.

31

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 131.

32

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 131.

33

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 31.

Side 12

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

12

             34
4.4.1. FIGUR 3: Fissionsprocessen og eksempel på fission af U-235.

4.5. Massedefekt og Einsteins formel.

Fission i atomkerner, bliver imidlertidigt først interessant at kigge på ift. at bygge en atombombe, når vi tager et kig på atomkernernes massedefekt og bindingsenergier i forbindelse med Einsteins formel. Som følge af Einsteins relativitetsteori, påvises der nemlig en sammenhæng mellem energi og masse, som kan udtrykkes ved følgende formel:

𝐸 = 𝑚𝑐^{2} (Formel 2)

-hvor 𝐸 er betegnet som energi målt i Joule, 𝑚 er massen i kg., og 𝑐 er lysets hastighed, dvs. ca.

3,0 ∗ 10^{8}^{𝑚}_{𝑠}. Et objekt med masse, har altså en tilsvarende energi, som er proportionel med lysets

hastighed i anden; en meget stor proportionalitetsfaktor. Selv meget små mængder masse, er altså ekstremt energiholdige, og her bliver det interessant, for kan man udnytte dette faktum, muliggøres det at høste store mængder energi fra meget lidt materiale. Dette kræver imidlertidigt en

                                                                 35
omdannelse fra masse til energi; en omdannelse som kan finde sted under fission!

Dog må der først indføres et yderligere kernebegreb, for at forklare hvorfor man kan tale om energivinding ved fission; nemlig massedefekt. Det viser sig nemlig, at massen af et atom, og massen af atomets enkelte bestanddele, ikke stemmer overens; denne forskel i masse kaldes massedefekt. Dette fænomen kan forklares vha. Einsteins formel (Formel 2), eftersom det kræver en specifik mængde energi at splitte et givet atom ad i dets bestanddele, hvilket kaldes

bindingsenergien; denne energi kommer altså til udtryk som masse, når vi splitter et atom ad.^{36}

Massedefekten må derfor være givet ved:

34

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 154.

35

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 32.

36

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 32-33.

𝑛 + 𝑈^{235}_{92} → 𝐾𝑟_{36}^{89} + 𝐵𝑎^{144}_{56} + 3 𝑛_{0}^{1}

0

1

FIGUR 3: Fissionsprocessen.

På tegningen ses fissionsprocessen af U-235 ved indfangning af en neutron, fissionen sker her ved følgende proces, hvor compoundkernen spaltes til fissionsprodukterne Kr-89 og Ba-144, og frigiver 3 neutroner:

Side 13

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

13

𝑀_{𝑑𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡} = 𝑍 ∗ 𝑚_{𝑝} + 𝑁 ∗ 𝑚_{𝑛} − 𝑀_{𝑘𝑒𝑟𝑛𝑒} (Formel 3)^{37}

3.5.1. Eksempel: Beregning af bindingsenergien for He-4.

❖ Massen for en He-4 kerne kan i det periodiske system aflæses til: 4,001505 𝑢.

❖ Massen for bestanddelene som udgør en He-4 kerne, kan udregnes som summen af de enkelte

bestanddeles masse (se FIGUR 1): 2 ∗ 1,0007277 𝑢 + 2 ∗ 2,01733 𝑢 = 4,031884 𝑢.

❖ Massedefekten må derfor være givet ved differensen mellem disse masser: 4,031884 𝑢 −

4,001505 𝑢 = 0,030379 𝑢.

❖ Som følge af Einsteins formel må bindingsenergien derfor være givet ved: 0,030379 𝑢 ∗

931,5^{𝑀𝑒𝑉}_{𝑢} = 28,3 𝑀𝑒𝑉.^{39}

38

4.6. Energivindinger ved fission.

Med vores kendskab til fission samt bindingsenergi, kan vi nu se på energigevinsten ved fission.

Energivindingen ved en sådan fission, kan nemlig beregnes ud fra teorien om bindingsenergi vha.

Einsteins formel; vi kan her tage fat i samme fissionsproces som er beskrevet i afsnit 3.4.1:

𝑛 + 𝑈^{235}_{92} → 𝐾𝑟_{36}^{89} + 𝐵𝑎^{144}_{56} + 3 𝑛_{0}^{1}

0

1

Vi forestiller os her, at fissionsprocessen er delt op i 3 delprocesser; hhv. et uspaltet stadie af U-235, en komplet opdeling af U-235 i dets bestanddele, og til sidst en spaltning af compoundkernen U-

236 i fissionsprodukterne samt de tre frigivede neutroner. Vi kan ved denne tankegang, vha. formel

2 og 3, beregne energigevinster- og tab, for de enkelte skridt i processen, og dermed bestemme om der er tale om en reel energigevinst i den samlede fissionsproces.

3.6.1. Beregning af energigevinsten ved fission af U-235.

❖ Energitabet, som følge af massedefekten og i forlængelse bindingsenergien, ved at spalte U-235

ved fission er givet ved følgende: 𝑚_{𝑑𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡} = 1,915191 𝑢, derfor: 𝐸_{𝑏𝑖𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔} = 1,915191 𝑢 ∗

931,5^{𝑀𝑒𝑉}_{𝑢} = 1784 𝑀𝑒𝑉. Energitabet ved spaltning af U-235 er altså 1784 MeV, da det er

mængden af energi der skal til for at spalte kernen.

37

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 149.

38

Det viser sig, at 1 u svarer til ca. 931,5 MeV ifølge Einsteins formel.

39

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 32-33.

Side 14

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

14

❖ Ved samlingen af Kr-89, kan man imidlertidigt tale om en energigevinst, da bestanddelenes masse er større en atomkernens masse, og denne ekstra masse bliver frigjort som energi;

mængden af frigjort energi kan beregnes på følgende måde: 𝑚_{𝑑𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡} = 1,214471 𝑢, derfor er

mængden af frigivet energi givet ved: 𝐸_{𝑏𝑖𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔} = 1,214471 𝑢 ∗ 931,5^{𝑀𝑒𝑉}_{𝑢} = 767 𝑀𝑒𝑉.

❖ Det samme princip gælder for delprocessen bestående i spaltning til Ba-144, som for Kr-89, her

er mængden af frigivet energi givet ved: 𝑚_{𝑑𝑒𝑓𝑒𝑘𝑡} = 0,782773 𝑢, derfor: 𝐸_{𝑏𝑖𝑛𝑑𝑖𝑛𝑔} =

0,782773 𝑢 ∗ 931,5^{𝑀𝑒𝑉}_{𝑢} = 1190 𝑀𝑒𝑉.

❖ Den samlede energigevinst kan så findes, som differensen mellem energitabet ved spaltning af

U-235, og energigevinsten ved samling af fissionsprodukterne: 𝐸 = 1190 𝑀𝑒𝑉 + 767 𝑀𝑒𝑉 −
1784 𝑀𝑒𝑉 = 173 𝑀𝑒𝑉. Den samlede energigevinst ved fissionsprocessen er altså 173 MeV;

hvor der her ikke medregnes den ekstra energi udskilt ved radioaktive henfald af

                40
fissionsprodukterne.

4.7. Kædereaktioner i fissionsmateriale.

Energigevinsten ved enkelte fissionsprocesser er dog ikke særlig stor, og er fuldstændig usammenlignelig med energiudskillelsen ved en atombombesprængning; i afsnit 3.5 om fission sprang vi imidlertidigt over en af hovedprocesserne i fission: kædereaktioner. Det viser sig nemlig, at de frigivede neutroner ved fissionsprocessen, er i stand til at starte fissioner i andre atomkerner i fissionsmaterialet, f.eks. i U-238. De 2-3 frigivede neutroner, vil nemlig alt afhængig af deres energi, dvs. deres hastighed hvormed de rammer atomkernen, starte fissioner i andet fissionsmateriale, dette vil så vil frigive flere neutroner, som igen starter fissionsprocesser; man kan altså tale om en kædereaktion hvor mængden af fissioner stiger eksponentielt –og proportionelt med

                                             41
tiden t efter den første fission finder sted (se FIGUR 4).

40

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 33-34.

41

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 37.

Side 15

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

15

             42
4.7.1. FIGUR 4: Kædereaktioner ved fission.

Det er imidlertidigt ikke ligetil at få gang i en kædereaktion, eftersom de frigivede neutroner ved fissionsprocessen kun i nogle tilfælde giver anledning til fission. Lad os f.eks. se på hvordan 100 neutroner opfører sig i en fissionsproces i naturligt forekommende uran, hvoraf 99,3% af dette består af U-238 isotopen og 0,7% består af U-

235 isotopen (se FIGUR 5).^{43}

             44
4.7.2. FIGUR 5: Neutronernes skæbne i naturligt forekommende uran.

Som det ses på figuren over, ender kædereaktionen startet med 100 langsomme neutroner, på trods af fission- og spredninger i visse kerner, med en indfangning af neutronerne i U-235 og U-238, som derfor ikke fissionerer. Ud fra dette, kan man altså konkludere, at en kædereaktion i naturligt forekommende uran ikke er selvopretholdende; det skulle imidlertidigt vise sig, at dette ikke er tilfældet i såkaldt beriget uran, hvor isotopen U-235 udgør mindst 25% af atomkernerne. Lad os derfor kigge på neutronernes skæbne i beriget uran (se FIGUR 6).

42

Elvekjær, Finn & Benoni, Torben: ”Fysik AB Bogen 2,” s. 154.

43

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 38.

44

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 40.

FIGUR 4: Kædereaktion ved fission.

På figuren ses kædereaktionen ved fission i et givet stof. Det ses at hver gang der sker en fission i en atomkerne, udsendes 2 tilfældige fissionsprodukter, samt 2-3 neutroner som igen giver anledning til fission i andre atomkerner.

Side 16

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

16

             45
4.7.3. FIGUR 6: Neutronernes skæbne i beriget uran (25% U-235).

I dette fissionsmateriale, ser vi en selvopretholdelig kædereaktion; hvor den største forskel mellem fissionen i hhv. naturligt forekommende uran og beriget uran, er markeret i den gule cirkel på FIGUR 6. Forskellen mellem de to processer, koger ned til sandsynlighedsregning, hvor sandsynligheden for fission i U-235 er større end den for U-238; derfor vil større koncentration af U-235 altså også føre til et større antal fissioner i materialet. Vi ser her, at den langsomme fission i U-235, fører til hurtig fission i U-235, som så igen fører til meget hurtig fission i U-238. Disse fissionsprocesser fører så igen til, at 43% af de frigivede neutroner vil starte hurtig fission i U-235; denne fission fører igen til neutronudskillelse, hvor antallet af neutroner øges med 7% hver gang neutronerne forløber igennem den markerede fissionskæde; der er altså gang i en selvopretholdelig

           46
kædereaktion.

4.8. Berigning af uran.

Som nævnt i afsnit 3.7, er det altså kun muligt at starte en selvopretholdelig kædereaktion i uran

(uden brug af moderatorer), hvis koncentrationen af U-235 isotopen i fissionsmaterialet øges.

Denne proces foregår ved adskillelse af isotoperne, hvor man udnytter det faktum, at på trods af at U-235 og U-238 har ens kemiske egenskaber, er deres masser forskellige; man forsøger dermed at adskille de to isotoper. Denne adskillelse, eller berigning, kan foregå på tre forskellige måder:

❖ Gasdiffusion: Ved brugen af gasdiffusion til berigning af uran, lader man naturligt uran,

indeholdende U-235 og U-238, indgå i en kemisk forbindelse med fluor, kaldet 𝑈𝐹_{6}, som er en

luftart ved 56 grader celsius. Gassen lades så strømme op langs en membran, med meget små

huller i; eftersom de lette 𝑈𝐹
                       6

molekyler (indgået med U-235), vil bevæge sig hurtigere end de tunge molekyler (indgået med U-238), vil de lette molekyler hyppigere bevæge sig igennem membranen. Dette fører til en stigende koncentration af molekylerne indgået med U-235, på den ene side af membranen, som processen gentages.

❖ Elektromagnetisk proces: Ved elektromagnetisk berigning af uran, accelererer man ladede uran ioner gennem en såkaldt massespektograf, hvor de ladede uran ioner afbøjes af et

45

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 43.

46

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 43.

Side 17

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

17 magnetfelt; som følge af masseforskellen på U-235 og U-238 ionerne, vil disse følge forskellige baner.

❖ Centrifugering: I berigningsprocessen af uran ved centrifugering, anvender man centrifugalkraftens forskellige indvirken på stoffer med forskellig masse, til at adskille U-235

og U-238. I en gascentrifuge roteres gassen 𝑈𝐹_{6}, hvor de tunge molekyler fordeles udefter i

centrifugen. De tunge molekyler kan så adskilles fra de lettere gasmolekyler med U-235, eftersom disse vil befinde sig inderst i centrifugen, mens gasmolekylerne med U-238 vil befinde sig yderst i centrifugen (se FIGUR 7). Det er ydermere hovedsageligt denne metode, som Iran

                      47
benytter i berigning af uran.

             48
4.8.1. FIGUR 7: Berigning af uran ved gascentrifugering.

4.9. Atombombens opbygning og virkemåde.

I en atombombe udnyttes energigevinsten ved fission (samt energigevinsten ved fissionsmaterialernes radioaktive henfald), som omtalt i afsnit 3.6 ved kædereaktioner i fissionsmateriale; her beriget uran. Den omtalte kædereaktion for beriget uran i afsnit 3.7, kan

imidlertidigt kun opretholdes i fissionsmateriale, som har opnået en kritisk størrelse/masse. Dette er

et følge af, at nogle neutroner i fissionsmaterialet vil undslippe, og derfor skal der en bestemt mængde materiale til at opretholde denne fission. Den kritiske masse er proportionel med både

47

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 51.

48

U.S.NRC: ”Uranium Enrichment,” Gas Centrifuge.

FIGUR 7: Gascentrifugen.

På figuren ses en gascentrifuge til berigning af uran. Berigningen foregår ved principperne beskrevet i afsnit 3.8; hvor det altså ses, at U-

235 vil samle sig inderst i centrifugen, i det blåt markerede område; og U-238 vil samle sig yderst i centrifugen, i det rødt markerede område.

Side 18

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

18

                                    49
fissionsmaterialets massefylde samt volumen ; og det viser sig f.eks. at den kritiske masse for rent

U-235 er ca. 8 kg.^{50}

MEN! Hvis den kritiske masse nås for tidligt, kan fissionsprocessen tyvstarte pga. naturlige henfald og fission i fissionsmaterialet, og bomben vil gå af; man kan imidlertidigt udnytte det faktum, at der først vil startes en voldsom kædereaktion når den kritiske masse nås. Ved at i løbet af meget kort tid opnå kritisk masse, kan kædereaktionen i fissionsmaterialet starte; man kan derfor detonere atombomben på to forskellige måder: implosion af fissionsmaterialet og kanonrørsprincippet, som begge forklares i FIGUR 8. I atombomber bruger man ydermere en såkaldt tamper, som er neutronreflekterende materiale; dette medfører at kædereaktionen kan opretholdes i længere tid, samt at den kritiske størrelse for atombomberne bliver mindre, eftersom færre neutroner undslipper

               51
fissionsmaterialet.

             52
4.9.1. FIGUR 8: Atombombens opbygning og detonationsmetoder.

49

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 70.

50

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 44.

51

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 72.

52

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 72.

FIGUR 8: Atombomben.

❖ Ved kanonrørsprincippet, opnås den kritiske størrelse for fissionsmaterialet, og derfor detoneres atombomben også, ved at skyde en yderligere mængde fissionsmateriale, f.eks. U-

235, ind i det resterende fissionsmateriale med kemiske sprængladninger. Fissionsmaterialet sættes altså sammen i løbet af meget kort tid, således at det pludseligt når den kritiske størrelse, og kædereaktionen derfor ikke kan tyvstarte.

Ydermere udgør tamperen en stor del af atombomben, for at holde kædereaktionen i gang i længere tid.

❖ Ved implosionsmetoden, opnås den kritiske masse for fissionsmaterialet, vha. kemiske sprængladninger der imploderer fissionsmaterialet, således at dets massefylde bliver større i løbet af kort tid. Således startes kædereaktionen i atombomben, hvorefter den vil detonere. Ved implosionsmetoden bruger man også en tamper, for at holde kædereaktionen i gang i længere tid, samt for at gøre den kritiske masse mindre.

Side 19

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

19

Da vi i afsnit 3.6 beskrev energigevinsten ved fission, gjordes dette ud fra en enkelt fissionsproces, og altså ikke en kædereaktion; men ved fission i f.eks. hele 5 kg. beriget uran, er energigevinsterne enorme og ikke mindst ekstremt ødelæggende; dette lå også til grund for atombomben som et militært magtmiddel. For at sætte denne energimængde i perspektiv, kan man f.eks. sammenligne den med energiudskillelsen ved TNT eksplosioner, som er et kemisk sprængstof. 1 kg. TNT frigør

ca. 4 ∗ 10^{6} 𝐽, altså en ret stor mængde energi. Dette er imidlertidigt ingenting ift. energiudskillelsen

ved en atombombesprængning, f.eks. frigav de første testede atombomber i Los Alamos under

Manhattan Projektet hele 8 ∗ 10^{13} 𝐽, i løbet af blot 10^{−6} s. En enkelt atombombe kan altså siges at
svare til ca. 20.000 tons TNT, eller 20 𝑘𝑇.^{53} Ved en atombombesprængning kan forløbet beskrives

som følgende, på FIGUR 9.

             54
4.9.2. FIGUR 9: Forløbet af en atombombesprængning.

Ved atombombesprængingen foregår energiudskillelsen ved ca. 50% energi i form af tryk, 35% i form af varme, og de resterende 15% i form af ioniserende stråling. De ødelæggende kræfter ved de

                                                                   55
ekstremt høje temperaturer, samt hurtigt bevægende trykbølger, skulle give sig selv. Den frigivede

ioniserende stråling medvirker dels til radioaktivt nedfald, som kan spredes over store afstande.

Denne ioniserende stråling, i form af både initialstråling og radioaktivt nedfald, er hovedsageligt skadeligt for mennesker, eftersom det kan føre til DNA-mutationer, som så igen kan føre til f.eks.

kræft, leukæmi eller andre komplikationer; det radioaktive nedfald er ydermere aktivt i længere tid

                                                                 56
ad gangen, og er derfor et af de farligste aspekter ved en atombombesprængning.

53

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 73.

54

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 74.

55

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 79.

56

Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” s. 82-83.

FIGUR 9: Atombombesprængninger.

På figuren ses det ekstremt korte tidsforløb af en atombombesprænging, hvor energiudskillelsen sker i fraktioner af et sekund.

De altødelæggende effekter af atombomben, strækker sig fra en kernetemperatur på 50 mil. grader i centrum af eksplosionen, en ildkugle på 100.000 grader i eksplosionsområdet, til en højhastighedstrykbølge.

Side 20

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

20

5. Fremtidsudsigter for Irans atomprogram.

I dette afsnit vil jeg lave en vurdering af den internationale politiske situation omkring Irans atomprogram, hvori jeg vil inddrage omverdenens syn på Iran i forbindelse med samfundsfaglige teorier, samt en vurdering af Irans tekniske fremskridt ift. atomvåbenprogrammet; alt dette med henblik på at vurdere, om Iran vil kunne have atomvåben om 5 år.

5.1. Vurdering af Irans tekniske kunnen ift. atomvåbenproduktion.

Angående Irans tekniske kunnen ift. atomvåbenproduktion, må vi først tage et kig på mængden af beriget uran, som Iran har til rådighed. Som vi slog fast i afsnit 4.8, er beriget uran nemlig nødvendigt for at udvikle en atombombe. Det viser sig i den seneste dybdegående FN-rapport fra IAEA, udarbejdet af FN-observatørerne i Iran, at berigningsprocesserne er i fuld gang. Iran beriger U-238 til U-235, vha. gascentrifuger, som beskrevet i afsnit 4.8.1; og i 2013 var observatørerne i

                                             57
stand til at gøre rede for næsten 20.000 gascentrifuger.

Samtidig vurderes Iran af observatørerne til at være i besiddelse af ca. 550 ton naturligt uran, ca. 10 ton uran beriget til 5%, samt ca. 400 kg.

                            58
uran beriget til 20% i samme årstal.

              59
5.1.1. FIGUR 10: Uran berigning og brugbarhed.

Som det ses på figur 10 ovenover, kræver en atombombe imidlertidigt en berigning på ca. 90% U-

235, altså langt over Irans berigningsprocent af uran. Dog ses det også, at eftersom kurven for

funktionen, over den krævede indsats i SWU^{60} samt berigningsprocenten, flader ud, at den krævede

indsats for at berige U-235 20% til U-235 90%, er meget lavere end mængden af energi (hvis der ses bort fra den varierende effektivitet af berigningsprocessen), der skal til for f.eks. at berige naturligt uran til 5% U-235. Derfor muliggøres en let berigningsproces fra 20-90% altså; hvilket istandgør Iran til at forholdsvist hurtigt berige uran til det stadie, hvori det kan bruges i en

atombombe.^{61}

57

IAEA: ”Iran safeguards report (Annex II)” Figure 1: Status of Centrifuges in Iran.

58

Bilag 2, Table 1: Summary of UF6 Production and Flows.

59

World Nuclear Association: ”Nuclear Enrichment,” Enrichment Processes.

60

SWU er kort sagt en måleenhed for den krævede indsats for berigning, og står for Seperative Work Unit; i enhedens beregning tages der højde for både energimængden brugt i

berigningsprocessen, samt for effektiviteten af berigningsprocessen.
61

World Nuclear Association: ”Nuclear Enrichment,” Enrichment Processes.

Side 21

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

21

Ud fra det tekniske aspekt, kan der altså konkluderes, at eftersom Iran besidder en stor mængde uran beriget til 20% U-235, vil det være muligt for dem at berige dette til et niveau (på 90% U-235) hvori det kan anvendes i en atombombe, i løbet af en tidshorisont på 5 år.

5.2. Irans atomprogram som genstand for international konflikt.

Forholdene omkring Irans atomprograms fremtidsudsigter, er imidlertidigt ikke kun præget af tekniske begrænsninger, som vi i afsnit 5.1 slog fast, at der som sådan ikke er tale om. Udover dette kan man nemlig tale om, at Irans atomprogram har været genstand for stor international konflikt; og for at vurdere udfaldet af denne konflikt, må man se på grundforklaringen af konflikten. Ift. denne case, kan man tale om to centrale konfliktforklaringer, hhv. på det nationale- og internationale

      62
niveau:

                                                                63
❖ Det nationale niveau: Dels er Iran et autokrati, og en ikke sekularistisk stat.

❖ Det internationale niveau: Iran udgør et sikkerhedsdillema for regionale- og internationale stater.

5.3. Regionale faktorer i atomprogrammets fremtidsudsigter.

Når vi nu i korte træk, har slået fast hvilke faktorer der bidrager til denne konflikt, kan vi dykke dybere ned i vurderingen af fremtidsudsigterne for atomprogrammet. Ud fra et realistisk synspunkt, som bygger på at den internationale orden er styret af den militære magtbalance, kan man dels forklare de regionale faktorer. I international politik snakker man nemlig om en magtpolitisk afbalancering, som især gør sig gældende på et regionalt plan, denne magtpolitiske afbalancering kan f.eks. forklare hvorfor Iran i første omgang var interesserede i at udvikle atomvåben, men afbalanceringen går begge veje; og dette er også hvad der gør, at det internationale politiske spil, er givende for atomprogrammets fremtidsudsiger. Nogle større regionale spillere i denne konflikt,

                       64
udover Iran selv er følgende:

❖ Israel, som fordømmer Iran som stat. Israel har af flere omgange udøvet hård afbalancering mod Iran og er store modstandere af atomprogrammet (se afsnit 3.5).

62

Beach, Derek m.fl.: ”International PolitikNU,” afsnit 9.1.

63

Freedomhouse: ”Freedom in the world,” Iran.

64

Beach, Derek m.fl.: ”International PolitikNU,” afsnit 1.6.

Side 22

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

22

❖ Rusland, som af flere omgange har assisteret Iran i deres bestræbelser om atomvåben, med div.

atomaftaler (se afsnit 3.2). Rusland har en regional og økonomisk interesse i at have Iran som allieret, dels pga. olieledninger etc., dog har Rusland måtte se sig nødsaget til at indvilge i observationer af Irans atomprogram, som medlem af FN’s sikkerhedsråd.

❖ Saudi Arabien og De Forenede Arabiske Emirater, som begge har indgået våbenaftaler med USA, med henblik på militær afbalancering af Iran (se afsnit 3.5).

Som følge af den regionale fjendtlighed mod Iran, dels pga. Sunni-Shia konflikten, altså kulturelle faktorer, samt en regional militær afbalancering, står Iran altså i en ringe sikkerhedspolitisk situation, især eftersom Israel som formodet atommagt kan og vil afbalancere militært ifølge

              65
statsoverhovedet.

5.3. FN og de internationale institutioner.

Det er imidlertidigt ikke blot de regionale spillere, der har indflydelse på fremtidsudsigterne for atomprogrammet, og konflikmønstret, og den måde hvorpå konflikten fra Vestens -og den internationale side kan løses, er også helt central. Her må vi indføre liberalismen, som en samfundsfaglig teori, hvori det centrale her er institutionaliseringen og interpendensen mellem

     66
stater. FN som en international institution bestående af næsten alle stater verden, og i forlængelse

                                                                      67
derfor det internationale samfund som helhed, har nemlig fordømt Irans atomprogram. For at løse

konflikten, er der nemlig af de internationale institutioner, herunder FN og EU, som beskrevet i afsnit 3, blevet gjort brug af den internationale interpendens, altså den gensidige afhængighed af staterne, når disse aktører gør brug af sanktioner og embargoer. Det bedste eksempel på denne form for afbalancerings funktion, er EU’s embargo på Iransk olie (se afsnit 3.5), som førte til et styrtdyk i Irans valutaværdi; her blev det faktum, at Irans økonomi var baseret på at sælge olie, altså afhængigheden af købere, brugt til at ramme Iran hårdt økonomisk. De fortsatte fordømmelser fra det internationale samfund, herunder sanktioner fra FN, tyder på, at der kun er flere i vente. For på trods af forsøg på en diplomatisk løsning, er den seneste udvikling nemlig, at der ikke har kunnet

                                              68
nås en sådan; derfor er forhandlingerne udskudt til 2015.

Med en tidsramme på næsten et år, hvor der formentlig ikke vil sanktioneres el. lign., ser afbalanceringen fra de internationale institutioner

65

Gladstone, Rick: ”Nod to Obama by Netanyahu in warning to Iran on bomb.”

66

Beach, Derek m.fl.: ”International PolitikNU,” afsnit 1.6.

67

Ritzau: ”IAEA fordømmer Iran.”

68

Bilag 1.

Side 23

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

23 lige pludselig irrelevant ud; og derfor må man også ty til de regionale aktørers rolle, samt USA’s rolle som supermagt, for at vurdere fremtidsudsigterne for atomprogrammet.

5.4. USA’s rolle som afbalancerende supermagt i det internationale samfund.

USA har, som den eneste supermagt i en unipolær international struktur, en meget stor rolle i det internationale samfund, og er ofte blevet beskrevet som verdens politimand. Dette bygger på teorierne om de amerikanske udenrigspolitiske doktriner, hhv. Eksempel- og Missionsdoktrinen.

Begge disse er aktivistiske, men på forskellige måder, hvor eksempel doktrinen forsøger at sprede amerikanske værdier og international stabilitet vha. bløde midler som diplomati, vil

missionsdoktrinen forsøge at nå de samme mål med militære midler.^{69} Den amerikanske

udenrigspolitik, er under Obama-administrationen hovedsageligt kommet til udtryk som eksempeldoktrinen; linjen er dog uklar, men eftersom USA afbalancerer direkte militært, og forsøger at løse konflikten omkring Irans atomprogram vha. diplomati, er dette definerende (se afsnit 3.5). Med dette i baghovedet, samt den nylige udvikling ift. diplomatiløsningen, som kommer til udtryk i afsnit 3.5, går vurderingen her på, om USA vil gå militært ind i Iran. I den (om end knap så) hypotetiske situation, hvor Iran besidder atomvåben, er svaret et klart nej. Især ikke taget i betragtning af den forfejlede Irak krig, som også blev startet pga. mistanke om atomvåben. Men hvis USA ikke afbalancerer militært, og hvis de regionale stormagter i Mellemøsten heller ikke gør, vil Iran da ikke være i stand til at få atomvåben?

5.5. Iran som international aktør.

Vurderingen af om Iran bliver en atommagt indenfor de næste 5 år, går derfor hovedsageligt på Irans respons på internationale sanktioner og magtbalanceringer. I afsnit 5.3 snakkede vi om Irans incitament for at udvikle atomvåben, som kort kan opsummeres som en militær afbalancering af regionale aktører, så som Israel. Den naturlige respons på Iran som atommagt, fra omverdenen, er vi ydermere kommet frem til at formentlig ville være yderligere sanktioner; med disse sanktioner kan Irans økonomi forværres yderligere, og med flere handelsembargoer, kan udviklingen føre til en

                                                                  70
isolation af Iran, måske endda af samme størrelse som f.eks. Nordkoreas isolation , eftersom ingen

stater er interesserede i at gå i krig med en atommagt. Dette er Iran selvfølgelig ikke interesserede i, men samtidig ser vi, at de er i fuld gang med- og tæt på at have udviklet atomvåben.

Kernespørgsmålet er derfor: Vil Iran udvikle atomvåben på trods af den store chance for yderligere

69

Beach, Derek m.fl.: ”International PolitikNU,” afsnit 4.3.

70

Jespersen, Kaj Pinholt: ”Iran,” afsnit 5.5.

Side 24

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

24 isolation og sanktioner? Svaret er ikke ligetil; men ser vi på hemmeligholdelsen af diverse aspekter

af atomprogrammet^{71}, tyder disse på, at Iran ikke vil stoppe atomvåbenproduktionen, på trods de

allerede er ramt af embargoer etc., som altså ikke har ændret på deres adfærd; derfor må vi også ud fra et realistisk synspunkt samt i den historiske kontekst, konkludere at svaret er ja! Iran har igennem langt tid beriget uran, som ikke kan bruges til meget andet end atomvåben, eftersom de har gang i en fornuftig energiproduktion med naturligt uran. Spørgsmålet bliver derfor imidlertidigt, om Iran vil være i stand til at hemmeligholde projektet (måske i samme stil med Israel), og derfor undgå yderligere problemer som følge af internationale aktørers afbalancering; dette spørgsmål vil vi imidlertidigt ikke dykke dybere i.

6. Konklusion: Vil Iran være en atommagt indenfor de kommende 5 år?

I vores vurdering af om Iran vil være en atommagt indenfor de kommende 5 år, har vi taget udgangspunkt i samfundsfaglige teorier om international politik, i forbindelse med en fysisk baggrundsviden ift. Irans tekniske kunnen ift. udviklingen af atomvåben, samt den historiske kontekst. På baggrund af delkonklusionen om at Iran er i stand til at udvikle atomvåben indenfor tidshorisonten, ud fra et rent teknisk perspektiv, pga. besiddelsen af beriget uran, samt eftersom de nylige udviklinger koblet med den historiske kontekst ift. omverdenens syn på -og afbalancering af Iran, kan vi konkludere at Iran vil være i stand til at udvikle atomvåben indenfor de næste 5 år.

Denne vurdering bygger hovedsageligt på den historiske kontekst og nuværende udvikling i sagen, hvori afbalancering i form af sanktioner og diplomati, ikke har stoppet Irans udvikling af atomvåben; samtidig med, at man ud fra realismen kan konkludere at med Iran som værende meget tæt på at være en atommagt, vil det ikke være muligt for internationale aktører at afbalancere militært. Situationen kan derfor vurderes, til at måske ende i en total isolation af Iran; eftersom det internationale samfund formentlig i endnu højere grad vil fordømme Iran som atommagt, og som følge sanktionere yderligere.

71

IAEA: ”Iran safeguards report.”

Side 25

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

25

7. Litteraturliste.

7.1. Litteratur.

❖ Beach, Derek m.fl.: ”International PolitikNU,” Systime, 2011, I-bog:

http://ipnu.systime.dk/index.php?id=55

❖ Benoni, Torben & Elvekjær, Finn: ”Fysik AB Bogen 2,” Systime, 2006, 1. udgave, 1. oplag.

❖ Christensen, Claus & Meyer, Torsten: ”Manhattan Projektet,” Gyldendal, 1997, 1. udgave, 7.

oplag.

❖ Jespersen, Kaj Pinholt: ”Iran,” Systime, 2013, I-bog:

http://iran.systime.dk/index.php?id=55

7.2. Artikler.

❖ Gootman, Elissa: ”Security Council approves sanctions against Iran over nuclear program,”

24. december 2006, link:

http://www.nytimes.com/2006/12/24/world/24nations.html

❖ Gordon, Michael R. & Sanger, David E.: ”U.S. and allies extend nuclear talks by 7 months,” New York Times, 24. november 2014, link:

http://www.nytimes.com/2014/11/25/world/middleeast/iran-nuclear-talks.html?ref=world

❖ Grey, Jerry: ”Foreigners investing in Libya or in Iran face U.S. sanctions,” New York Times,

24. juli 1996, link:

http://www.nytimes.com/1996/07/24/world/foreigners-investing-in-libya-or-in-iran-face-us-

sanctions.html

❖ International Atomic Energy Agency (FN): ”Implementation of the NPT Safeguard Agreement and relevant provisions of Security Council resolutions in the Islamic Republic of Iran,” New York Times, udgivet 14. november 2013, link:

http://graphics8.nytimes.com/packages/pdf/world/2012/IAEA_Iran_Safeguards_Report_14Nov

2013.pdf

❖ MacFarquhar, Neil: U.N. approves new sanctions to deter Iran,” New York Times, 9. juni

2009, link:

http://www.nytimes.com/2010/06/10/world/middleeast/10sanctions.html

❖ Ritzau: ”IAEA fordømmer Iran,” Information, 27. november 2009, link:

http://www.information.dk/telegram/216782

Side 26

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

26

❖ Sanger, David E.: ”THREATS AND RESPONSES: WEAPONS PROGRAMS; U.S. says Russia helped Iran in nuclear arms efforts, adding to concerns about allies,” New York Times, 16.

december 2002, link:

http://www.nytimes.com/2002/12/16/world/threats-responses-weapons-programs-us-says-
russia-helped-iran-nuclear-arms.html?ref=nuclearprogram

❖ Sanger, David E. m. fl.: ”Inspectors say Iran worked on warhead,” New York Times, 18.

februar 2012, link:

http://www.nytimes.com/2010/02/19/world/middleeast/19iran.html?_r=0

❖ Shanker, Tom: ”U.S. arms deal with Israel and 2 arab nations is near,” New York Times, 18.

april 2013, link:

http://www.nytimes.com/2013/04/19/world/middleeast/us-selling-arms-to-israel-saudi-arabia-
and-emirates.html?ref=world

❖ Shear, Michael D. m.fl.: ”Iran nuclear weapon to take a year or so, Obama says,” New York Times, 14. marts 2013, link:

http://www.nytimes.com/2013/03/15/world/middleeast/iran-nuclear-weapon-to-take-year-or-
more-obama-says.html?ref=davidesanger

7.3. Internetkilder.

❖ Beachy, Susan C. & Sinha, Shreeya: ”Timeline on Iran’s nuclear program,” New York Times, opdateret 20. November 2014, link:

http://www.nytimes.com/interactive/2014/11/20/world/middleeast/Iran-nuclear-
timeline.html?_r=1#/#time243_10489.

❖ Freedomhouse: ”Freedom in the world 2014: Iran,” Freedomhouse Org., opdateret 2014, link:

https://freedomhouse.org/report/freedom-world/2014/iran-0#.VJLBLorF-A8

❖ United Nations Office for Disarmament Affairs: ”Treaty on the non-proliferation of nuclear weapons,” UNODA (FN), 1968, link:

http://disarmament.un.org/treaties/t/npt/text

❖ United States Nuclear Regolatory Commision: ”Uranium Enrichment,” U.S.NRC., opdateret

21. oktober 2014, link:

http://www.nrc.gov/materials/fuel-cycle-fac/ur-enrichment.html

❖ World Nuclear Association: ”Nuclear Enrichment,” WNA, opdateret oktober 2014, link:

http://www.world-nuclear.org/info/Nuclear-Fuel-Cycle/Conversion-Enrichment-and-
Fabrication/Uranium-Enrichment/

Side 27

SRP: Atombomben i International Politik, af [navn fjernet]

December 19, 2014

27

7.4. Bilag.

❖ BILAG 1: Ritzau: ”Atomforhandlinger med Iran forlænges til næste sommer,” Politikken, trykt

20. november 2014.