Über Kilotonnen, Uran und Plutonium in Nordkorea


Über das Ausmaß der ersten beiden Atomtests von Nordkorea sind sich die Forscher weitgehend einig: Der Test von 2006 hatte eine Sprengkraft von rund 900 Kilotonnen, 2009 vermutlich zwischen zwei und sieben Kilotonnen. Für den Test vom Dienstag jedoch reichen die Schätzungen von sechs bis hin zu 40 Kilotonnen. Eine der offenen Fragen ist deshalb: Wie stark war die Atombombe tatsächlich?

Markus Becker vergleicht in einem Artikel die Magnituden des Erdbebens, das der Atomtest verursacht hat. Dazu zählen die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), die UN-Behörde zur Überwachung des Verbots von Nuklearversuchen (CTBTO) sowie die US-Geologiebehörde USGS. Sein Fazit: „Alle kommen auf einen Anstieg von 0,4 Punkten auf der logarithmischen Magnituden-Skala – was einer Vervierfachung der eingesetzten Energie entspricht.“ Damit wäre die Explosion viermal so stark wie die vorherige – unabhängig von der Zahl der Kilotonnen.

Der Ausschlag auf der Richterskala und die tatsächliche Sprengkraft sind jedoch nur ein Teil des Problems. Denn sie erklären nicht, welches Material verwendet wurde. Dafür muss die Radioktivität in der Luft gemessen werden, was üblicherweise zehn bis 20 Stunden nach einem Test geschieht. Bei einem unterirdischen Test – wie dem Nordkoreas – kann es jedoch ungleich länger dauern, bis die Gase aus dem Boden strömen.

2006 legten Messungen nahe, dass Nordkorea eine Plutonium-Bombe gezündet hat. Beim zweiten Test 2009 hingegen konnte keine Radioaktivität gemessen werden. Es bleibt deshalb bis heute offen, ob die Wissenschaftler Plutonium oder Uran verwendeten. Sollten sich auch diesmal keine radioaktiven Partikel in der Luft finden lassen, könnte wieder nur spekuliert werden.

Warum aber ist das verwendete Material überhaupt relevant? Um eine Kettenreaktion (und damit eine Explosion) auszulösen, ist eine Mindestmenge an spaltbarem Material nötig – die sogenannte „kritische Masse“. Für Uran (U-235) liegt diese bei etwa 56 kg, für Plutonium (P-239) bei etwa 11 kg. Obwohl eine Plutonium-Bombe weniger Material erfordert, ist sie jedoch schwerer zu zünden. (Richard A. Muller erklärt dies sehr anschaulich in seinem Buch „Physik für alle, die mitreden wollen„.)

Sind die technischen Hürden allerdings erst einmal überwunden, können mit Plutonium kleinere Sprengköpfe gebaut werden als mit Uran. Nach seinem Atomtest vom Dienstag hatte Nordkorea erklärt, es habe einen kleineren und leichteren Kopf verwendet – was ein Hinweis auf Plutonium sein könne. Beweise dafür fehlen bisher. Ein mögliches Ziel des Regimes wäre, Atomsprengköpfe zu bauen, die klein genug sind, um auf ballistische Raketen zu passen.

Gleichzeitig ist seit November 2010 bekannt, was schon lange vermutet wurde: Nordkorea reichert in seinen Anlagen in Yongbyon Uran an. Sollte es genügend spaltbares Material gesammelt und den Zünder hergestellt haben, wäre auch ein Test mit Uran denkbar. Obendrein kann das das Land in seinen Minen selbst Uran abbauen und muss es nicht importieren.

Welchen (technischen) Weg Nordkorea mit seinem Atomwaffenprogramm einschlägt, bleibt auch nach dem dritten Test vorerst unklar. Die Messungen der nächsten Tage könnten dieses Rätsel lösen.