Our website does not support Internet Explorer.

To get the best experience on our website and of our content, please use a more modern browser like Edge, Chrome, Safari or similar.

Tappaja ja hengen­pelastaja

Ydinsota toden­näköisesti tuhoaisi koko ihmiskunnan. Toisaalta ydinaseiden kehittelyn sivutuotteena on syntynyt tehokkaita säteilyhoitoja syöpään.

Kun majuri Andrei Durnovtsev irrotti pommin 10 kilometrin korkeudessa Novaja Zemljan pohjoissaaren, Severnyin, yllä Barentsinmerellä, hän ja koneen muu miehistö tiesivät, että heillä oli 50 prosentin mahdollisuus selviytyä hengissä.

Vähän myöhemmin nousi sienipilvi 62 kilometrin korkeuteen, räjähdyksen valo loisti lähes tuhannen kilometrin päähän ja paineaalto kiersi maapallon monta kertaa.

Neuvostoliiton 30. lokakuuta 1961 testaama ”Tsar-bomba” eli tsaaripommi oli silloin suurin koskaan räjäytetty ydinpommi. Sen jälkeenkään suurempaa ydinlatausta ei ole testattu koeräjäytyksellä.

Ydinohjus suojaa asteroideilta ja vie ihmisen Marsiin

Joissakin visioissa fissiorakettimoottori vie ihmiset turvaan Marsiin, jos ilmastonmuutos tekee elämän Maassa mahdottomaksi. Ydinohjuksia kaavaillaan myös suojaksi uhkaavilta asteroideilta.

NASA & Daein Ballard

Fissiomoottorilla nopeasti Marsiin

Matka Marsiin taittuu puolessatoista kuukaudessa nykyisten puolentoista vuoden sijaan, jos USA:n ja Venäjän suunnitelmat ydinreaktorikäyttöisestä rakettimoottorista toteutuvat. Siinä fissioreaktio sytyttäisi vetypolttoaineen. Nasan mukaan terminen fissiomoottori olisi kaksi kertaa niin tehokas kuin tavanomainen kemiallinen rakettimoottori.

NASA

Ydinohjus torjuu uhkaavan asteroidin

Asteroidin törmäys Maahan tuhoaisi isonkin kaupungin kertaheitolla. Yksi esitetty keino torjua asteroidi-isku on tuhota asteroidi ydinohjuksella ennen kuin se osuu Maahan. Tietokonemallien mukaan megatonnin – eli reilut 60 kertaa Hiroshiman-pommin kokoinen – ydinlataus riittäisi murskaamaan 500 metriä leveän kappaleen.

mikkel juul jensen

Marsin napajäät suliksi vetypommeilla

Mars on nykyisellään ihmiselle tappava ympäristö. Muun muassa keksijä Elon Musk uskoo, että naapuriplaneetta saataisiin elämälle suotuisaksi ydinpommi-iskulla. Ajatus kulkee niin, että eri puolilla Marsia räjäytettävät vetypommit toimivat kuin pienet auringot ja sulattavat napajäät. Sulavedestä syntyvistä meristä vapautuva hiilidioksidi käynnistää kasvihuoneilmiön, joka lopulta lämmittää Marsin sopivaksi elinympäristöksi ihmiselle.

Daein Ballard

Durnovtsev miehineen selvisi juuri ja juuri hengissä. Vaikka heidän koneensa oli räjähdyshetkellä jo 40 kilometrin päässä pommista, paineaalto sai sen putoamaan lähes kilometrin.

He olivat silti niin kaukana, että räjähdyksen muutamassa sekunnissa synnyttämä tulipallo ei osunut heihin.

Vuonna 2011 vietnamilainen Do Quoc Hung sai kuulla sairastavansa parantumatonta keuhkosyöpää. Hän on yhä elossa ja saa kiittää siitä ydinpommia.

Samat aineet, jotka antavat ydinpommille tuhovoiman, antavat sädehoidolle kyvyn tuhota syövän.

VIDEO: Tuomiopäivän kellon aika on nyt 100 sekuntia vaille puolenyön

Ihmiskunta on nyt lähempänä itsensä tuhoamista kuin kertaakaan vuoden 1953 jälkeen, kun Neuvostoliitto koeräjäytti ensimmäisen vetypomminsa. Tätä mieltä on tutkijapaneeli, joka on kehittänyt niin sanotun tuomiopäivän kellon. Vuoden 2020 alussa osoittimet siirrettiin näyttämään aikaa 100 sekuntia ennen puoltayötä. Taustalla ovat etenkin ydinsodan vaara ja ilmastonmuutokset.

Pommi tuotti sädehoidon

Tsaaripommissa oli 50 megatonnin ydinlataus, eli se oli yli 3 000 kertaa niin voimakas kuin se pommi, joka tuhosi Hiroshiman kaupungin ja tappoi 135 000 ihmistä Japanissa 1945.

Tsaaripommin räjähdyksessä vapautui viiden miljoonan miljardin miljardin watin teho. Se vastaa hieman yli prosenttia Auringon energiantuotannosta.

Tsaaripommia suurempaa ydinasetta ei ole sen koommin rakennettu, sillä täydelliseen tuhoon ei tarvita sen suurempaa asetta.

Ydinpommit ovat ihmiskunnan pahimpia joukkotuhoaseita, mutta niiden kehittelyn sivutuotteena on syntynyt hyödyllisiä keksintöjä.

Samaa tekniikkaa käytetään myös energiantuotannossa ja ilmastontutkimuksessa. Suurimman hyödyn ihmiskunnalle ydinasetekniikka on kuitenkin tuonut sädehoidon muodossa.

Ilman toisen maailmansodan jälkeistä ydinasevarustelua radioaktiivisten aineiden tutkimus tuskin olisi yltänyt nykytasolleen.

Samoja harvinaisia aineita, jotka alun perin kehitettiin käytettäväksi joukkotuhoaseissa, keksittiin pian käyttää myös ihmishenkien pelastamiseen sairaanhoidossa.

© Snowleopard1/Getty Images

Syöpähoitoja pommiverstaasta

Los Alamosissa New Mexicon vuorilla USA:n lounaisosissa sijaitsee laboratorio, jossa rakennettiin toisen maailmansodan lopulla maailman ensimmäinen ydinpommi.

Laitos kehittää edelleen ydinaseita USA:n armeijalle, mutta samalla hiukkaskiihdyttimellä, jolla tuotetaan ydinräjähteitä, tuotetaan myös ainetta syövän sädehoitoon.

Yksi laboratorion tuote on aktinium-225, joka sitoutuu elimistön immuunijärjestelmän soluihin ja kulkeutuu niiden mukana kasvaimiin.

Aktinium-225:n lähes koko energia vapautuu sen törmätessä syöpäsoluihin, jolloin elimistön terveet solut eivät vahingoitu.

  • © ORNL

    Säteilyä sisältä

    Radiolääkehoidossa säteilevä aine, kuten aktinium-225, viedään elimistön sisälle.

  • © Shutterstock

    Säteilyä ulkoa

    Sädehoitolaitteella tuotetaan säteilyä, joka kohdistetaan ihon läpi kasvaimeen.

Radioaktiivinen jodi paransi

Eräänä päivänä 1943 potilas ”BB” sai voimakkaan päänsäryn. Syyksi epäiltiin syöpää, sillä kaksikymmentä vuotta aikaisemmin häneltä oli poistettu kilpirauhanen syövän vuoksi.

Newyorkilaisen Montefiore-sairaalan lääkäri Sam Seidlin päätti yrittää aivan uudenlaista hoitokeinoa. Seidlin antoi potilaalle pienen annoksen radioaktiivista jodia.

Elimistössä jodi kertyy kilpirauhaseen, ja Seidlin arveli, että jodi paljastaisi myös kilpirauhassyövän mahdolliset muualle elimistöön levinneet etäpesäkkeet.

Säteilymittarilla Seidlin näki, että syöpä todellakin oli levinnyt. Etäpesäkkeet tuottivat hormonia, joka aiheutti potilaalle oireita. Radioaktiivinen jodi esti hormonituotannon.

Tästä Seidlin sai idean testata jodia syöpäkasvaimiin. Hän antoi potilaalle isomman annoksen radioaktiivista jodia, joka kulkeutui etäpesäkkeisiin ja tuhosi ne. BB:n kivut katosivat.

© CERN

Hiukkastutkimus syntyi ydinasetekniikasta

Euroopan hiukkastutkimuskeskuksessa Cernissä löydettiin 2012 niin sanottu Higgsin bosoni, joka antaa aineelle massan. Ilman ydinaseiden kehittelyyn annettuja valtavia voimavaroja tietämys hiukkasfysiikasta todennäköisesti ei olisi nykytasolla eikä Cerniäkään olisi perustettu.

Seidlinin mullistava keksintö esiteltiin kuuluisassa artikkelissa 1946. Siitä sai alkunsa aivan uusi lääketieteen osa-alue, jonka kehittyminen oli sidoksissa ydinasetekniikkaan.

Ydinpommeissa käytetään hyvin herkästi muuttuvia radioaktiivisia aineita, joista joitakin esiintyy myös luonnossa pieninä määrinä, mutta useimpia niistä täytyy valmistaa ydinreaktoreissa tai hiukkaskiihdyttimissä.

Vuonna 1942 Tennesseessä Yhdysvalloissa sijaitsevassa salaisessa Oak Ridgen laboratoriossa rakennettiin X-10-reaktori, jossa valmistettiin plutonium-239-isotooppia ydinpommia varten.

Plutoniumin valmistukseen käytettiin uraani-238:aa, jota säteilytettiin neutroneilla. Kun tutkijat testasivat uraanin eri isotooppeja, kävi ilmi, että kun uraani-235:n atomi halkeaa reaktorissa, syntyy jodi-131-isotooppia.

Vetypommi-isku hävittäisi Helsingin

Vetypommin räjähdyksessä vapautuva energiamäärä on niin suuri, että se riittäisi tuhoamaan esimerkiksi Helsingin kokoisen kaupungin hetkessä. Ydinpommit räjäytetään yleensä ilmassa kohteen yläpuolella. Jos pommi räjähtäisi maanpinnassa, osa vapautuvasta energiasta imeytyisi maahan. Räjähdyksen synnyttämä kuumuus muuttaa ympäröivän ilman tulipalloksi, joka kohoaa ilmassa samalla tavalla kuin kuumailmapallo. Tällöin syntyy sienimäinen pilvi, joka usein liitetään ydinräjähdyksiin. Tulipalloa seuraa paineaalto, joka nostaa hiekka- ja pölypilven sienen varreksi.
Ydinpommin energiasta noin puolet muuttuu paineaalloksi. Kolmasosa tai puolet vapautuu lämpöenergiana. Loppu on säteilyä.

  • Ensimmäinen (sisin) rengas

    Säteily: 3 km
    50–90 prosenttia räjähdyspaikan lähistöllä olevista kuolisi säteilyyn. Menehtyminen kestäisi tunteja tai viikkoja.

  • Toinen rengas

    Tulipallo: 4,5 km
    Pommin synnyttämä tulipallo tuhoaisi kaiken palavan aineen. Lämpösäteily ulottuisi vielä paljon tulipalloa pidemmälle.

  • Kolmas rengas

    Paineaalto: 9 km
    Paine tuhoaisi kaikki rakennukset. Vielä 20,5 kilometrin säteellä talot sortuisivat. Lähes kaikki asukkaat kuolisivat.

  • Neljäs rengas

    Palovammoja: 60 km
    Vielä 60 kilometrin päässäkin kuumuus voisi aiheuttaa vaikeasti parantuvia kolmannen asteen palovammoja.

Sodan jälkeen vuonna 1946 Yhdysvaltojen viranomaiset päättivät, että Oak Ridgen laboratorion pitää keskittyä pommien tehtailun asemesta lääketieteelliseen tutkimukseen.

Päätöksen seurauksena Sam Seidlinin testaamaa radioaktiivista jodin isotooppia voitiin alkaa tuottaa suuria määriä. Näin luotiin perusta syövän sädehoidolle.

Aluksi radioaktiivisia aineita käytettiin ennen muuta sairauksien diagnosointiin. Radioaktiiviset isotoopit sopivat siihen hyvin, koska ne voidaan kohdistaa juuri haluttuun elimistön osaan.

Diagnosointi radioaktiivisten isotooppien avulla tapahtuu niin, että isotoopit sekoitetaan aineisiin, jotka annetaan ruiskeena suoneen tai kudokseen tai otetaan suun tai hengityskaasun kautta.

Potilaan elimistössä ne sitten kulkeutuvat tiettyihin elimiin tai tietyn sairauden vaurioittamiin soluihin. Radioaktiiviset isotoopit lähettävät gammasäteilyä, jota kuvataan gammakameralla.

Sen kuvasta saadaan käsitys sairauden leviämisestä elimistössä.

© Science Source/Scanpix

USA:ssa unelmoitiin atomiajasta

1950-luvulla monet intoilivat ydinpommista ja ydinvoimasta. Monilla oli hyvin hatarat tiedot niihin liittyvistä riskeistä. Ydinreaktoreita kaavailtiin muun muassa autojen voimanlähteeksi.

  • Las Vegas juhli ydinräjäytystä

    Ydinpommit herättivät Yhdysvalloissa suurta innostusta. Las Vegasissa, joka sijaitsee 100 kilometrin päässä Nevadan autiomaan koeräjäytysalueesta, joukkotuhoaseista tehtiin viihdettä. Ravintoloissa laulajat sonnustautuivat sienipilviasuihin. Vuonna 1957 kaupungissa valittiin "Miss Atomipommi", joka valokuvattiin teeman mukaisessa asussa.

  • Ydinvoimaa auton moottoriin

    1950-luvun lopulla autonvalmistajat suunnittelivat ydinkäyttöisiä autoja. Inspiraationlähteinä toimivat ydinreaktorin voimin kulkevat laivat ja sukellusveneet. Ydinkäyttöisten autojen luvattiin olevan pakokaasuttomia ja halpoja käyttää. Muun muassa ajatus ydinreaktorien rikkoutumisesta kolareissa sai kuitenkin valmistajat luopumaan suunnitelmista.

  • Pommeja kaivukoneiksi

    Yhdysvaltojen hallitus suunnitteli tosissaan ydinräjähteiden käyttöä kallionlouhinnassa suurissa rakennushankkeissa. Kun Panaman kanavan laajentamista kaavailtiin 1960-luvun alussa, ehdotettiin kaivutöihin avuksi ydinpommeja. Alaskassa ydinpommien voimin aiottiin raivata maata uuden sataman tieltä. Suunnitelmia ei toteutettu.

Yleisin diagnosointiin käytetty radioaktiivinen isotooppi on teknetium-99m. Se sopii tähän tarkoitukseen erityisen hyvin, koska sen lähettämien gammasäteiden aallonpituus on suunnilleen sama kuin tavallisten röntgensäteiden.

Lisäksi isotooppi hajoaa vakaammaksi teknetium-99-isotoopiksi jo vuorokauden kuluessa, joten elimistön säteilykuormitus jää pieneksi.

Koboltti-60 leikkaa kuin veitsi

Ydinreaktorien avulla tuli mahdolliseksi tuottaa monia erilaisia radioaktiivisia aineita lääketieteelliseen käyttöön.

Yksi niistä on koboltin isotooppi koboltti-60. Sitä ei esiinny luonnossa, mutta sitä syntyy ydinreaktorissa, kun koboltti-59:ää pommitetaan neutroneilla.

Koboltti-60:n keksiminen johti uudenlaisen kirurgisen instrumentin kehittämiseen.

Niin sanottu gammaveitsi pelasti myös vietnamilaisen Do Quoc Hungin, jonka keuhkosyöpää oli aiemmin pidetty mahdottomana parantaa.

© Shutterstock

Ydinvoima on pelastanut miljoonia ihmisiä

Lähes kahden miljoonan ihmisen henki on säästynyt, koska ilmaa saastuttavat hiilivoimalaitokset on korvattu ydinvoimaloilla. Näin ovat laskeneet Nasan tutkijat. Samassa tutkimuksessa todetaan, että ydinvoima on suoraan aiheuttanut 4 900 ihmisen kuoleman vuosina 1971–2009. Uhrimäärästä on muitakin arvioita, sillä Tšernobylin voimalaonnettomuuden uhrien laskemisesta on erilaisia näkemyksiä. Hiilivoiman uhrien määrä on silti suurempi.

  • 1 800 000 kuolemaa on vältetty, kun saastuttava hiilivoima on korvattu ydinvoimalla.
  • 76 000 henkeä vuodessa pelastui 2000–2009 ydinvoiman ansiosta.
  • 7 000 000 kuolemantapausta vältettäisiin 40 vuodessa, jos kaikki fossiilinen polttoaine korvattaisiin ydinvoimalla.

Hiili on vaarallisempaa kuin ydinvoima:

  • Ydinvoima

    1,2 kuolemantapausta kymmentä miljardia kilowattituntia kohti (pessimistisin arvio)

  • Kaasu

    1,6 kuolemantapausta kymmentä miljardia kilowattituntia kohti (pessimistisin arvio)

  • Vesivoima

    1,6 kuolemantapausta kymmentä miljardia kilowattituntia kohti (pessimistisin arvio)

  • Hiili

    32,7 kuolemantapausta kymmentä miljardia kilowattituntia kohti (pessimistisin arvio)

Gammaveitsi on laite, jossa useasta kobolttilähteestä kohdistetaan kapea gammasäteilykeila hoidettavalle alueelle. Säteilykeilat toimivat kuin äärimmäisen terävä veitsi.

Gammasäteily on lyhytaaltoista valoa, joka on kyllin voimakasta irrottamaan elektroneja syöpäsolujen atomeista.

Tällöin syntyy niin sanottuja vapaita radikaaleja eli atomeja, joilla on uloimmalla elektronikuorellaan pariton määrä elektroneja. Vapaat radikaalit reagoivat herkästi muiden atomien kanssa ja tuhoavat siten syöpäsoluja.

Gammaveistä kokeiltiin ensimmäisen kerran 1968. Siitä sai alkunsa radiokirurgiaksi kutsuttu hoitomuoto.

Sittemmin menetelmää on kehitetty, ja nykyään käytössä on niin sanottu pyörivä gammaveitsi, jossa säteilylähteet liikkuvat kehässä potilaan ympärillä niin, että säteilykeiloja voi tulla monesta suunnasta.

Näin menetelmä on tarkempi ja terveeseen kudokseen osuvan säteilyn määrä vähenee. Tällaisella gammaveitsellä leikattiin myös Do Quoc Hung.

1970- ja 1980-luvuilla radioaktiivisten aineiden valikoima laajeni entisestään.

Uudet kuvantamismenetelmät, tietokonetomografia, positroniemissiotomografia ja magneettikuvaus, jotka kaikki perustuvat radioaktiivisiin isotooppeihin, ovat mahdollistaneet entistä tarkemman syöpäsolujen kartoituksen. Samalla radiokirurgiasta on tullut tehokkaampaa.

© Shutterstock

Ydinsota toisi talven koko maailmaan

Ilmasto kylmenisi, kuivuus veisi sadot ja ihosyöpä yleistyisi. Vuonna 2014 ilmastotutkijat arvioivat, mitä seuraisi esimerkiksi Intian ja Pakistanin välisestä sodasta, jossa käytettäisiin ydinasetta, joka vastaa sataa Hiroshiman-pommia. Tutkijoiden arvio on alakantissa, sillä monet nykyisistä vetypommeista ovat niin voimakkaita, että todellinen tuho voisi olla kymmeniä kertoja pahempi.

Ydinsodan jälkeen:

  • 1 vuosi

    Maan pinta viilenee 1,1 astetta, kun ilmakehään noussut noki imee auringonvalon. Ylhäällä taas lämpeneminen haihduttaa pilvet, minkä takia sateet vähenevät 6 %.

  • 5 vuotta

    Euroopan ja Pohjois-Amerikan kesät ovat viilenneet 4 astetta. Ihosyöpä yleistyy, koska noki on tuhonnut 25 % otsonikerroksesta, joka suojaa ultraviolettisäteilyltä.

  • 10 vuotta

    Ilmaston keskilämpötila on palautunut puoli astetta, ja sademäärä on enää 4,5 % pienempi kuin ennen sotaa. Otsonikerros on elpynyt 92 prosenttiin entisestä.

  • 26 vuotta

    Lämpötila, sademäärä ja otsonikerros ovat palautuneet suunnilleen ydinsotaa edeltävälle tasolle.

Kiihdytin hoitaa syöpää

Teknisen kehityksen ansiosta hiukkaskiihdyttimet ovat yleistyneet sairaanhoidossa. Niiden avulla on mahdollista tuottaa suurienergiaista säteilyä, jolla voidaan tuhota syöpäsoluja entistäkin tehokkaammin.

Radiokirurgian uusin työkalu on niin sanottu microbeam-sädehoito. Siihen kohdistuu suuria odotuksia etenkin syöpähoidossa, koska se on huomattavasti tarkempi kuin aikaisemmat menetelmät.

Vetypommi jäljittelee Aurinkoa

Ensimmäiset ydinpommit saivat energiansa atomiytimen halkeamisesta eli fissioreaktiosta. Nykyään suurin osa ydinaseista on vetypommeja. Niissä fissio laukaisee fuusioreaktion. Fuusio tapahtuu myös Auringossa ja muissa tähdissä, joiden sisuksissa paine on 250 miljardia kertaa niin suuri kuin Maan pinnalla ja kuumuus voi olla 15 miljoonaa astetta. Niissä oloissa vetyatomit yhdistyvät eli fuusioituvat heliumiksi. Sivutuotteena syntyy energiaa.

Siinä tuotetaan röntgensäteilyä hiukkaskiihdyttimellä, jossa magneettikentät panevat hiukkaset liikkumaan ympyrärataa yhä nopeammin. Sitä mukaa kuin nopeus kasvaa myös hiukkasten tuottama säteily voimistuu.

Kiihdyttimen tuottama röntgensäde kohdistetaan kymmenen mikrometrin (1/100 000 metrin) paksuiseksi, joka vastaa noin kymmenesosaa ihmisen hiuksesta.

Kun näitä mikrosäteitä ammutaan syöpäsoluihin, ohut säde säästää terveitä soluja. Microbeam-säteilytyksellä voidaan ehkä käsitellä myös keskushermoston kasvaimia, joiden hoitaminen on ollut vaikeaa.

Ydinpommista tuli ase, jolla ihminen voi tuhota koko planeetan. Sen vanavedessä kuitenkin kehittyi tekniikka, jolla voidaan pelastaa ihmishenkiä.

Lue myös:

Sotatekniikka

Näin ydinpommi tuottaa sienipilven

4 minuuttia
Sotatekniikka

Natsi-Saksan ydinaseohjelmakoki takaiskuja

0 minuuttia
railgun
Sotatekniikka

Raidetykin ammus lentää ääntä nopeammin

0 minuuttia

Kirjaudu sisään

Tarkista sähköpostiosoite
Salasana vaaditaan
Näytä Piilota

Oletko jo tilaaja? Oletko jo lehden tilaaja? Napsauta tästä

Uusi käyttäjä? Näin saat käyttöoikeuden!

Nollaa salasana

Syötä sähköpostiosoitteesi, niin saat ohjeet salasanasi nollaamiseksi.
Tarkista sähköpostiosoite

Tarkista sähköpostisi

Olemme lähettäneet sinulle sähköpostia osoitteeseen . Siinä on ohjeet, joiden avulla voit nollata salasanasi. Jos et ole saanut sähköpostia, tarkista, että se ei ole joutunut roskapostin joukkoon.

Anna uusi salasana.

Nyt sinun pitää antaa uusi salana. Salasanassa pitää olla vähintään 6 merkkiä. Kun olet luonut uuden sanasanan, sinua pyydetään kirjautumaan sisään palveluun.

Salasana vaaditaan
Näytä Piilota