Doomsday Device

GFH = Admiral Graf Frederik von Hombug = Oberkommando der Raumflotte,

FKI = Fürst Klaus von Irrwitz = Zentralforschungsleiter,

DD = Doomsday Device = Weltvernichtungsmaschine,

MeV = Megaelektronenvolt = Millionen Elektronenvolt,

keV = Kiloelektronenvolt = Tausend Elektronenvolt,

GK = Gigakelvin = Milliarden Kelvin = rund Milliarden Grad Celsius,

MK = Megakelvin = Millionen Kelvin = rund Millionen Grad Celsius,

1 eV = rund 10000 Kelvin,

K = Kelvin = Grad Celsius + 273,15 ,

p = 1H+ = Proton = Wasserstoff-1-Kern,

d = 2H+ = Deuteron = Deuterium-Kern = Wasserstoff-2-Kern,

e- = Elektron,

e+ = Positron,

ve = Elektronneutrino.

Die Dissipation der thermischen Energie durch Strahlung:

Reichweiten:

Reichweite von Elektronen in Wasser:

1 MeV ..... 4,0 mm,

2 MeV ..... 9,5 mm,

5 MeV ..... 25 mm.

Reichweite von Protonen (Wasserstoff-1-Kernen) in Wasser:

1 MeV ..... 0,028 mm,

2 MeV ..... 0,086 mm,

5 MeV ..... 0,40 mm.

Reichweite von Alphateilchen (Helium-4-Kernen) in Wasser:

1 MeV ..... 0,0061 mm,

2 MeV ..... 0,012 mm,

5 MeV ..... 0,039 mm.

Nur geladene Teilchen wie Elektronen, Protonen, und Alphateilchen

haben eine feste Reichweite. Neutrale Teilchen wie Neutronen und

Gammaquanten haben nur Halbwertsschichten. Neutrinos gehen durch

Wasser und jede feste Materie praktisch ungehindert hindurch.

Halbwertsschichten in Wasser:

1 MeV Neutronen    ... 10 cm,

2 MeV Gammaquanten ... 14 cm.

1 MeV entspricht einer Temperatur von rund 10 GK.

100 MK entsprechen einer Energie von rund 10 keV.

Die Dissipation oder Ausbreitung der thermischen Energie durch

alle Arten von Strahlung wird durch deren geringe Reichweiten

in Wasser stark behindert.

Wenn man eine Nuklearwaffe in 10000 Metern Wassertiefe zündet,

dann stehen jedem Quadratzentimeter der Druckwelle 1000 Kilogramm

Masse gegenüber.

Die Expansion dieser heißen Plasmablase kann daher im

kernphysikalischen Sinne nur langsam stattfinden, weil die

Beschleunigung gleich der Kraft geteilt durch die Masse ist,

und weil die Kraft gleich dem Druck mal der Fläche ist.

Die Wärmeleitung und die thermische Konvektion in Wasser sind

noch viel langsamer.

Wasser ist schlecht komprimierbar, aber es wird in Atomkerne

und Elektronen zerlegt werden.

Durch diesen massiven Trägheitseinschluß müßte eigentlich eine

hohe Dichte energiereicher Protonen entstehen.

Eine Sauerstoff-16 mit Proton Reaktion ist ziemlich unwahrscheinlich,

aber auch diese würde Energie erzeugen.

Die Proton-Proton-Reaktion liefert aber zusätzliche Energie nach,

sowie einen Deuteriumkern, ein Positron, und ein Elektronneutrino:

1H+ + 1H+ = 2H+ + e+ + ve + 0,42 MeV

Die Elektronneutrinos ve tragen aber einen Energieanteil von

0,26 MeV in die Unendlichkeit davon (endlich eine hohe Reichweite).

Die neu entstehenden Positronen e+ reagieren schnell mit den

überall vorhandenen Elektronen e- und liefern ebenfalls zusätzliche

Energie nach:

e+ + e- = 1,02 MeV Gammaenergie auf 2 oder 3 Gammaquanten verteilt.

Die Außenfläche, und mit ihr die Abgabe von thermischer Energie,

steigt mit dem Quadrat des Durchmessers der Plasmablase an, aber das

Volumen, und mit ihm die Erzeugung von thermischer Energie, steigt

mit dem Kubus des Durchmessers der Plasmablase an, so daß ab einem

bestimmten Durchmesser mehr Energie erzeugt wird, als verloren geht.

Wie aus den Reichweiten und Halbwertsschichten in Wasser hervorgeht,

ist die Zone der Energieübertragung durch Strahlung nur wenige

Zentimeter dick, während der thermonukleare Feuerball einige

Kilometer groß werden kann.

Nun stellt sich die Frage, wie viele Megatonnen TNT-Standardsprengkraft

man benötigt, damit die Kernfusion der Protonen des Wassers mehr

Energie erzeugt, als diese Plasmablase nach außen hin abgeben kann.

Wenn das der Fall ist, dann gelingt es auch, den gesamten Ozean

in eine riesige Wasserstoffbombe zu verwandeln, weil dann diese

Plasmablase bei ihrer Ausdehnung immer heißer werden muß, so daß

sich die Kernfusionszone immer weiter in das umgebende Wasser

hinein ausweiten kann.

Das wäre doch eine hübsche Computersimulation.

Frühere Versuche zu diesem Thema haben einfach zu nahe an
der Wasseroberfläche stattgefunden, so daß das heiße Plasma
in die Luft entweichen konnte.

Ein Video dazu:

http://www.youtube.com/watch?v=Gu_z4PMN11k


Karl Bednarik, Anmerkung zur Geschichte

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