Nuklearbomben ausfindig zu machen und zu zerstören, wo immer sie versteckt gehalten werden und wer auch immer sie besitzt - ist das möglich?
Die Idee, eine Nuklearbombe aus der Distanz zu zerstören, lautet etwa so: Man müsste einen Myonen-Beschleuniger (eigentlich zwei, um jeden beliebigen Punkt auf der Erdoberfläche ansteuern zu können) bauen, der einen hochenergetischen Neutrino-Beam erzeugt. Diesen würde man dann auf die Erdoberfläche richten, nicht unweit von der Bombe entfernt. Die Neutrinos würden einen Hadronenschauer auslösen, der das Plutonium oder das Uran trifft. Das leitet dann die Spaltung ein und würde die Bombe aufheizen, so dass es entweder zum Zusammenschmelzen oder zur gefährlichen Kettenreaktion kommt, sollte das explosive Material in der Nähe sein!
Nun wir bevorzugen natürlich ein Zusammenschmelzen. Was sind nun die nötigen Größen, um auf diesem Wege eine Nuklearbombe zu zerstören?
Damit der Neutrino-Beam die Erde durchdringen kann, muss die mittlere freie Weglänge dem Durchmesser der Erde entsprechen, dies entspricht einer Energie von 1000 TeV (sehr sehr hoch). Der Durchmesser des Beams bei der Bombe wäre etwa 1 Meter. Die abgegebene Energie pro Quadratmeter wäre etwa 10^8 mal der Intensität des Neutrino-Beams. Nehmen wir die Intensität zu 10^14 pro Sekunde an, dann entspräche die abgegebene Energie pro Quadratmeter 1 S_v pro Sekunde. Das offizielle Limit z.B. der USA liegt bei 1 mS_v pro Jahr! Also jedes Lebewesen, das sich so einem Beam aussetzt, brauch sich keine Gedanken, um eine Zukunft zu machen. Es wird keine haben!
Um nun den Effekt des Beams auf die Bombe bestimmen zu können, müssten wir ein Modell über die Zusammensetzung der Bombe haben. Da stoßen wir auf ein großes Problem. Dies ist natürlich streng geheim und es gibt keine offiziellen Aufzeichnungen darüber!
Die Autoren nahmen deshalb eine Kugel von 10 kg Plutonium an, das eine kritische Masse von 15 kg hat, bei der die Bombe automatisch losgeht. Diese Kugel ist umgeben von explosiven Material. Wenn man annimmt, dass das explosive Material eine Entzündungstemperatur von etwa 300 Grad hat, dann konnten die Autoren abschätzen, dass die Bombe etwa 100 Sekunden dem Beam ausgesetzt werden müsste, um das explosive Material zu entzünden, und etwa 1000 Sekunden für das Zusammenschmelzen nötig sind. Nun interessiert uns natürlich brennend, ob es zu einer Kettenreaktion oder ob es zu einem "Totlaufen" der Reaktion kommt. Die Wahrscheinlichkeit eines "Totlaufens" hängt von der Anzahl der Neutronen ab, die in unserem Fall durch den Neutrino-Beam dominiert wird, und glücklicherweise fast 1 ist. Das führt aber leider immer noch zu einer Energieausbeute des explosiven Material von 3% der vollen Detonation! Nicht gerade erbauend und derzeit haben die Autoren leider auch keine Idee, wie sie dies minimieren könnten!
Die Anwendung eines Neutrino-Beams könnte auch zum Detektieren von Nuklearbomben verwendet werden. Dazu wären auch niedrigere Energien und viel kleinere Intensitäten ausreichend, aber man bräuchte eine neue Technologie, die Spaltungsprodukte aus entsprechender Distanz detektieren könnte. Eine friedliche Anwendung wäre auch z.B. die Struktur der Erde mit dem Neutrino-Beam zu untersuchen.
Die Autoren weisen natürlich darauf hin, dass die technische Durchführbarkeit noch weit in der Zukunft liegt und noch viel Forschung und Entwicklung nötig sind. Der Myonenring, der solch einen ultra hochenergetischen Neutrino-Beam erzeugen könnte, müsste entweder eine unrealistische Dimension annehmen oder man müsste neue Magnete entwickeln, die viel höhere Magnetfelder erzeugen können als sie jetzt am LHC am Cern verwendet werden.
Diese Idee der 3 Japaner hat natürlich außer der (heutigen) technischen Undurchführbarkeit, noch andere Haken. Der Beam beschränkt sich auf einen Meter. Ein einfacher Schutz ist die Bombe einfach 1 Meter zu versetzen oder einen entsprechenden Schild zu entwickeln. Auch ganz entscheidend bei der Berechnung ist die genaue Zusammensetzung der Bombe, da es sonst zu ganz unerwünschten Effekten kommen kann.
Die Autoren sprechen auch die politische Auswirkung ihrer Idee an. Dazu lade ich den Leser ein, sich in den Artikel der 3 Herren zu vertiefen (auch das Physikalische liest sich einfach) oder sich selbst darüber Gedanken zu machen. Noch eines möchte ich erwähnen: es gibt 20 offiziell !!dokumentierte!! Fälle, bei denen es fast zu einem unbeabsichtigten, d.h. von keinem befugten Befehlshaber erwünschten, Auslösen einer Nuklearbombe kam.
