Het eerste succesvolle experiment met een kettingreactie van kernsplijtingen in 1942 veranderde het aanschijn van de wereld. De atoombommen op Hiroshima en Nagasaki bewezen dat.
De Amerikaanse huishoudster Helen Dukas hoorde het nieuws van de vernietiging van de Japanse havenstad Hiroshima door een Amerikaanse atoombom op 6 augustus 1945 op de radio. Ze luisterde naar de verklaring van de Amerikaanse president Harry Truman. “Zestien uur geleden gooide een Amerikaans vliegtuig een bom op Hiroshima, Japan, en vernietigde haar nut voor de vijand. De bom had meer kracht dan twintigduizend ton TNT. Ze had tweeduizend keer meer kracht dan de Britse Grand Slam, tot dusver de zwaarste bom die ooit in de geschiedenis van de oorlog was gebruikt.”
Mevrouw Dukas werkte bij Albert Einstein. Ze vertelde hem wat ze op de radio had gehoord. De eminente natuurkundige mompelde alleen maar “Oh Weh,” en verliet hoofdschuddend de huiskamer.
Op 9 augustus maakte een tweede bom de stad Nagasaki met de grond gelijk. Een dag later capituleerde Japan. De Tweede Wereldoorlog was voorbij. De Amerikaanse generaal die de leiding had van het atoombomproject, Leslie Groves, schreef het succes toe aan “de grootste wetenschappelijke verwezenlijking in de geschiedenis van de mens”.
Maar nogal wat ontwerpers van de atoombom keerden zich van hun geesteskind af. Robert Oppenheimer, de civiele leider van het Manhattan-project dat de bom had afgescheiden, zou zich zo sterk tegen de ontwikkeling van een nog krachtiger waterstofbom verzetten, dat hij tijdens de Amerikaanse communistenjacht in ongenade viel. De wetenschappelijke opponenten van Oppenheimer, en in het bijzonder Edward Teller, gingen ondertussen op hun elan door: in de jaren vijftig werd de waterstofbom een feit.
Einstein zou zich als een fervent tegenstander van de atoombom ontpoppen en volhouden dat hij geen cruciale rol had gespeeld in de ontwikkeling van het wapen. Nochtans, in 1939 waarschuwde hij de toenmalige Amerikaanse president Franklin Roosevelt per brief: een kernwapen zou zo zwaar uitvallen, dat het onmogelijk met een vliegtuig vervoerd kon worden. Het zou met een schip moeten worden getransporteerd. Ook signaleerde Einstein dat Duitse geleerden aan de basis lagen van de kennis die tot kernsplijting leidde. Otto Hahn had in 1938 de eerste splijting van uranium met een neutronenstraal uitgevoerd. Over die waarnemingen was nooit iets gepubliceerd, maar de Deense atoomgeleerde Niels Bohr had in de wandelgangen van een wetenschappelijke bijeenkomst van Duitse collega’s over de experimenten gehoord. Briljante denkers hadden niet veel tijd nodig om een brug te slaan tussen de kernsplijting en de ontwikkeling van een krachtige bom. Omdat de wetenschappelijke literatuur geen melding maakte van de Duitse ontdekkingen, gingen de Amerikanen er gemakshalve van uit dat de Duitsers in het geheim aan zo’n bom knutselden.
EEN TOREN OP EEN SQUASHBAAN
Het experiment waarmee wetenschappelijk bewezen werd dat een atoombom realiseerbaar was, oogt eigenlijk heel banaal. Natuurkundigen waren al lang afgestapt van het eeuwenoude idee dat atomen de oerdeeltjes van de materie waren, en bijgevolg ondeelbaar. Het uranium waarmee in 1938 de eerste kernsplijting was uitgevoerd, is in feite een wat afwijkend element, waarvan een bepaalde vorm (het isotoop 235) een heel grote kern heeft, die maar een “tikje” met een neutron nodig heeft om uiteen te vallen. Dit isotoop is echter veel zeldzamer dan de niet splijtbare vorm 238, maar die laatste kan wel worden omgezet in plutonium: de ultieme splijtstof. Bij elke splitsing komt een enorme hoeveelheid energie vrij. Een waarneming die aan de basis ligt van de kernergie. Zaak was het kernsplijtingsproces in de hand te houden. In principe worden bij elke atoomsplitsing twee of drie nieuwe neutronen vrijgezet, die een volgend atoom kunnen openbreken. Deze kettingreactie is essentieel voor het concept van de bom.
Op 2 december 1942 werd op een squashbaan onder het stadion van het voetbalteam van de universiteit van Chicago bewezen dat het kon. Dat zo’n “wild” experiment in volle stad werd uitgevoerd, illustreert het vertrouwen dat de natuurkundigen in hun onderneming hadden. Niemand hield er rekening mee dat het experiment uit de hand zou kunnen lopen en een deel van de stad wegblazen.
Op de squashbaan werd een toren in 51 lagen gebouwd met afwisselend blokken uranium en blokken grafiet. Vierhonderd ton grafiet, zes ton uraniummetaal en vijftig ton uraniumerts werden aangesleept. Volgens de berekeningen moest dat volstaan om een kettingreactie in de splijting op gang te brengen. In de toren werden cadmiumstaven gestoken, die in staat waren neutronen op te vangen en als veiligheidsfilter fungeerden, voor in het geval er toch iets zou mislopen. Het wegvangen van de neutronen zou dan het proces stilleggen.
Het experiment bestond in de praktijk uit het steeds verder uit de toren trekken van enkele cadmiumstaven, zodat de kernreactie op gang kon komen. Speciale apparaten registreerden het aantal neutronen dat in de primitieve reactor rondtolde. De Italiaan Enrico Fermi – de belangrijkste natuurkundige in het geheel, omdat hij ervaring had met het bestralen van uraniumatomen – berekende op basis van de gegevens met eenvoudige middelen de neutronenproductie. Na een half uur kwam hij tot de conclusie dat “het zou werken”. Ondertussen was de radioactiviteit in de ruimte zo hoog opgelopen dat besloten werd om het experiment stop te zetten. De staven werden terug in de toren geschoven. Generaal Groves werd telefonisch over het succes geïnformeerd met de gecodeerde boodschap: “De Italiaanse navigator is net op de wereld geland.”
URANIUM UIT BELGISCHE MIJNEN
Die onheuglijke datum van 2 december 1942 luidde meteen de start in van het Manhattan-project dat tot de atoombom zou leiden, en uiteindelijk liefst twee miljard dollar zou kosten. Het betekende ook het begin van de atoomparaplu die boven de wereld zou worden opengeplooid, en van het atoomtijdperk met zijn zware milieulasten. Dezelfde dag werd in de grafietreactor van Fermi namelijk voor de eerste keer plutonium geproduceerd, dat zwaar radioactief is en een uiterst lange halfwaardetijd heeft, zodat het zich geleidelijk in steeds grotere hoeveelheden op aarde opstapelt. Het zou ook gebruikt worden in de proefatoombom die op 16 juli 1945 in de woestijn van Nieuw Mexico tot ontploffing werd gebracht, en in de bom ( Fat Man) die op Nagasaki werd gegooid. In Little Boy, die op Hiroshima terechtkwam, zat uranium-235.
Er zijn vele redenen, inbegrepen een groot aantal wetenschappelijke inschattingsfouten, waarom de Duitsers nooit echt tot de ontwikkeling van een atoombom zijn overgegaan. Een daarvan was dat ze niet goed wisten hoe ze aan voldoende uraniumerts voor hun bommen zouden kunnen geraken. Tijdens hun verovering van België hadden ze wel de hand kunnen leggen op twaalfhonderd ton onbewaakt uranium in een fabriek in Olen. Maar als ze op grote schaal wilden gaan experimenteren, moesten ze tijdens hun oorlogsavonturen in Afrika tot in Belgisch-Congo doordringen. Dat leek onrealiseerbaar.
Onze kolonie heeft een cruciale rol gespeeld in de ontwikkeling van de atoombom. Onderzoek wees uit dat ongeveer driekwart van het uranium dat in de eerste atoombommen gebruikt werd, uit de mijnen van Union Minière in Belgisch-Congo kwam. Een weinig fraaie en bijgevolg slecht gedocumenteerde bladzijde uit onze vaderlandse geschiedenis.
Alles begon, naar verluidt, op een mooie herfstdag in 1942, toen kolonel Kenneth Nichols van het Amerikaanse leger in New York contact zocht met Edgar Sengier van African Metals, een filiaal van Union Minière dat de export naar Amerika van strategische materialen uit de Congolese mijnen organiseerde. Het bedrijf zat onder meer met een stock van vijftienhonderd ton uranium in de buurt van Manhattan, waar het niet vanaf geraakte. Met de komst van Nichols veranderde dat. Hij kocht niet alleen de hele voorraad, maar nam meteen een optie op al het uranium dat in Congo zou worden bovengehaald. Na de oorlog zouden Belgische ministers tussenkomen om het quasi-monopolie van de Amerikanen in de aankoop van uranium te bestendigen. Dat zou blijven duren tot de Katangese mijnen in de jaren zestig min of meer uitgeput raakten. De beloofde compensaties voor de Belgische uitverkopers bleven beperkt tot niet-ingeloste beloften inzake kennisoverdracht.
Na het succesvolle experiment in Chicago werd het Manhattan-project verdergezet in de “geheime” steden Oak Ridge, Los Alamos en Hanford. De meeste wetenschappers van het Chicago-experiment leken er niet echt van wakker te liggen dat ze aan de oorsprong lagen van de ontwikkeling van massavernietigingswapens. Die ontwikkeling zou de wereld decennialang in de greep van de Koude Oorlog houden, omwille van de angst voor een kernoorlog die ze uitlokten – een idee dat door sommigen als heilzaam voor de mensheid werd gepromoot. Fermi zou zijn bijdrage later verdedigen als “goede wetenschap”. Natuurkundigen waren met name enthousiast over de vaststelling dat de resultaten van de experimenten zo mooi aansloten bij de modellen en de berekeningen die ze hadden gemaakt.
DE MOEDER VAN ALLE PILOTEN
Ook de vlucht van de Enola Gay – het toestel dat de bom op Hiroshima dropte, en dat genoemd was naar de moeder van zijn piloot – maakte geschiedenis. Tot voor kort hielden de bemanningsleden jaarlijks een bijeenkomst om hun bijdrage aan het welzijn van de mensheid te herdenken, hoewel ze als eerste hadden kunnen vaststellen hoe hun actie een ganse stad van de kaart veegde. Het opstijgen was voor piloot Paul Tibbets het meest kritische moment: de piste op het eiland Tinian viel eigenlijk te kort uit om een B-29 (een “vliegend fort”) met een bom van 4,5 ton te laten vertrekken, maar hij haalde het. Onderweg, in de buurt van Iwo Jima, kreeg hij het gezelschap van twee andere toestellen, die de aangebrachte schade moesten meten en fotograferen.
De meeste mensen in Hiroshima hadden er geen erg in dat de drie vliegtuigen die ze zagen opdoemen, voor hen de hel meebrachten. Ze waren gewoon geraakt aan het geronk van een Amerikaans weervliegtuig dat op grote hoogte overvloog. En drie B-29’s, dat was niets in vergelijking met de honderden die geregeld werden uitgestuurd voor tapijtbombardementen, zoals het brandbommenbombardement waarmee Tokio in de lente was bestookt en dat tachtigduizend slachtoffers had gemaakt. De autoriteiten in Hiroshima hadden luchtalarm gegeven toen ze de eerste schimmen op hun radars opmerkten, maar hadden dat afgeblazen nadat ze hadden vastgesteld dat er amper drie toestellen naderden.
De twee bommen op Hiroshima en Nagasaki doodden tweehonderdduizend mensen. Binnen een straal van een kilometer van de inslag stierf bijna iedereen. De tuigen genereerden een hitte van meer dan drieduizend graden Celsius. Nog jaren na de aanval zouden tienduizenden mensen aan de gevolgen sterven.
De Japanse autoriteiten in Tokio begrepen er die ochtend van 6 augustus niets van, omdat ze ineens alle contact met Hiroshima verloren. Ze sloten de mogelijkheid van een grootschalige aanval van de Amerikanen per definitie uit – daar hadden ze minstens iets van moeten merken. Na enig twijfelen stuurden ze een jonge officier met een vliegtuigje naar de stad. Maar tegen de tijd dat die terugkeerde met zijn onheilspellende relaas, hadden ze wel al door wat er aan de hand was. Ze hadden de radioboodschap van president Truman opgevangen.
De manier waarop de beslissing viel om de bom te gebruiken, lijkt een macabere grap van de Heer. De benaderde datum van toepassing zou volgens interne rapporten van de Amerikaanse regering al in de herfst van 1942 vastgelegd zijn, nadat het leger de volledige verantwoordelijkheid voor de uitbouw van het Manhattan-project op zich genomen had. Dat was dus nog voor het Chicago-experiment, en lang voor de Amerikanen zich zorgen maakten over hun grote verliezen in de strijd tegen de Japanners.
In de loop der jaren waren de voorspellingen over de kansen op het succesvol laten ontploffen van een atoombom geklommen van 60 tot meer dan 90 procent. Pas toen op 16 juli 1945 de eerste succesvolle “veldtest” was uitgevoerd – het had veel langer geduurd dan verwacht om genoeg splijtstof bij elkaar te krijgen – kon definitief besloten worden dat theorie, berekening en technische uitbouw elkaar perfect aanvulden. De tijd was rijp om de kennis in de praktijk te brengen.
DE STUDIE VAN DE EFFECTEN
Voor de keuze van het doelwit werden redeneringen gevolgd die getuigen van een cynisme dat alleen maar aan militairen in volle oorlog kan worden toegeschreven. Ze hielden uiteraard rekening met de afstand dat het vliegtuig dat de bom droeg, moest afleggen. Maar ook met een maximale impact. Omdat de schade zowel door de kracht van de explosie als door branden veroorzaakt zou worden, en dat essentieel binnen een straal van anderhalve kilometer, zochten ze naar “een doelwit met een hoog percentage van dicht tegen elkaar staande gebouwen en andere constructies in een straal van een kilometer, die heel gevoelig zouden zijn aan schade veroorzaakt door een explosie en door branden”. Het moest ook een doelwit zijn dat nog niet beschadigd was door conventionele bombardementen, “zodat het effect van een enkele atoombom goed bestudeerd zou kunnen worden”.
President Roosevelt, die over de ontwikkeling van het wapen alleen af en toe met de Brit Winston Churchill had overlegd, was echter op 12 april 1945 plotseling gestorven. Zijn opvolger Truman wist van niets. Pas veertien dagen na zijn benoeming werd hij over het wapen ingelicht door generaal Groves. In feite was de beslissing om het te gebruiken toen al genomen. De slagen om Iwo Jima en Okinawa hadden twintigduizend Amerikanen het leven gekost, en de kamikazepiloten vormden een ware terreur voor de Amerikaanse vloot. Waarschuwingen van wetenschappers om Japan tot capitulatie te dwingen door een “demonstratieaanval” met een bom op een afgelegen gebied, werden in de wind geslagen. De Japanners wezen een laatste ultimatum voor overgave af, omdat er in de tekst niets stond over het lot van de keizer. Voor de tekst aangepast was, was het te laat: Enola Gay was opgestegen.
Historici en militaire analisten zijn er nog altijd niet uit of het nu al dan niet nodig was om de atoombom in te zetten. Sommigen houden het erop dat de bom overbodig was, omdat Japan toch op het punt stond te capituleren. Anderen menen dat de bommen een groot aantal – vooral Amerikaanse – mensenlevens spaarden, omdat ze de oorlog vroegtijdig beëindigden.
Paranoïde geesten poneren dat de bom vooral de Sovjet-Unie van Josef Stalin moest imponeren – een argument dat aan kracht verloor toen bekend raakte dat Russische spionnen hun leider al vroeg informeerden over het Amerikaanse machtswapen. In 1949 brachten de Sovjets overigens een eigen atoombom tot ontploffing. De nucleaire dreiging was meteen een feit.
Kernraketten beheersten in de jaren zestig het gemoed van vele mensen in grote delen van de wereld. Daarvan getuigden de vele manifestaties tegen raketten, maar die kenden geen succes: zelden werd duidelijker hoe weinig greep de publieke opinie krijgt op essentiële facetten van de politieke besluitvorming.
DE BOMEN DROEGEN OPNIEUW BOTTEN
Twee dagen na de val van de bom op Nagasaki stelden de Amerikanen een task force samen om de gevolgen van de atoomaanvallen te bestuderen op militair, wetenschappelijk en medisch vlak. Onderzoekers moesten samen met de Amerikaanse troepen Hiroshima en Nagasaki binnentrekken. De eerste verkennende missies startten respectievelijk op 8 en 13 september. Ze duurden enkele weken en leidden tot de publicatie van droge rapporten met minutieuze beschrijvingen van de toegebrachte schade aan gebouwen en mensen – in die volgorde.
De materiële schade resulteerde uit de kracht van de explosie (de blast) en de branden die erop gevolgd waren. De explosieschade was in Nagasaki veel groter dan in Hiroshima – de branden hadden wel heviger gewoed in Hiroshima. De plutoniumbom was veel “efficiënter” tot ontploffing gekomen dan de uraniumbom. In Nagasaki waren betonnen gebouwen tot op een veel grotere afstand van de inslag vernield dan in Hiroshima. Daar waren de meeste bomen in het centrum van de ontploffing ontworteld, terwijl ze in Nagasaki gewoon waren afgeknapt. Bizar was overigens de vaststelling dat nogal wat boomstompen in Nagasaki tijdens het eerste veldbezoek van de Amerikanen al opnieuw botten droegen.
De mensen leden vooral aan brandwonden, aan “mechanische” verwondingen omdat ze onder puin terechtgekomen waren, en – in mindere mate – aan “wonden veroorzaakt door de onmiddellijke penetratie van straling van de kernexplosie”. De waarnemers constateerden dat de radiatie veelal de “bijna totale epilatie van de scalp” veroorzaakte. Nogal wat slachtoffers werden beschreven als “monniken”, omdat ze al hun haar verloren op de kruin, maar niet opzij van de schedel. De eerste studies wezen ook uit dat de radiatie niet sterk genoeg was om mensen, die na de explosies in de steden waren toegekomen, ziek te maken.
De aanvallen hadden nog een ander effect op de bevolking, niet alleen die van de getroffen steden, maar van gans Japan. Na de ontploffingen waren massa’s mensen in paniek de steden uitgevlucht. Ze zouden slechts mondjesmaat terugkeren. Een van de handig meegenomen neveneffecten van de atoomaanval was dat de mensen niet langer alleen in de schuilkelders kropen als ze een massa vliegende forten zagen aankomen, maar in een zelfs nog grotere paniek sloegen voor eenzame toestellen. “Het is gemakkelijk het effect te voorspellen van deze vreselijke angst voor het potentiële gevaar van zelfs maar één enkel vijandig vliegtuig op het leven van mensen in het geval van een toekomstige oorlog”, besloot een Amerikaans militair analist na zijn onderzoek van de gevolgen van de ontploffingen. Hij vond dat blijkbaar een goede zaak.
Dirk Draulans
