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

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.

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.
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.
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.
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.
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.
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.

Ydinpommin energia tulee fissiosta
Räjähdys
Ensin ydinpommissa laukeaa tavanomainen räjähde. Sen sisällä on on plutonium-239-panos sekä berylliumista ja polonium-210:stä koostuva niin sanottu initiaattori. Räjähdys saa polonium-210:n ja berylliumin yhdistymään.

Ydinpommin energia tulee fissiosta
Ytimen halkeaminen
Polonium-210:stä lähtee alfasäteilyä, joka irrottaa berylliumatomeista neutroneja. Kun ne osuvat plutonium-239-atomeihin, nämä halkeavat, jolloin vapautuu energiaa ja uusia neutroneja, jotka taas halkaisevat uusia atomeja.

Vetypommi saa lisää energiaa fuusiosta
Kuumuus
Fissio eli atomiytimen halkeaminen tuottaa gammasäteilyä. Se heijastuu pommin sisäpinnasta ja kuumentaa sisuksen 100 miljoonaan asteeseen. Äärimmäinen kuumuus valmistaa pommin seuraavaa vaihetta eli fuusiota varten.

Vetypommi saa lisää energiaa fuusiosta
Räjähdys
Fuusiovaiheen polttoaineena toimii kaksi vedyn isotooppia, deuterium ja tritium, jotka on pakattu uraanikuoreen. Koko mekanismia ei ole paljastettu, mutta ilmeisesti kuumuus saa uraanin räjähtämään, jolloin vedyt painuvat vastakkain.

Vetypommi saa lisää energiaa fuusiosta
Fuusio
Räjähdyksen aiheuttamassa kovassa paineessa vedyn isotoopit fuusioituvat heliumiksi samalla tavalla kuin Auringon sisuksissa. Fuusion sivutuotteena vapautuu yli neljä kertaa niin paljon energiaa kuin fissioreaktiossa.
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.