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Die Atombombe ist die stärkste und schrecklichste Waffe, die es gibt. Mit all den Atomwaffen, die es gibt, könnte die Welt dreimal zerstört werden.
Während des Zweiten Weltkriegs wurde entdeckt, dass man, wenn man eine Bombe bauen könnte, die mit der Energie der Kernspaltung arbeitet, den Krieg auf einen Schlag gewinnen könnte. Eine solche Bombe in Baün war damals noch eine völlig neue Aufgabe für Physiker und Ingenieure, denn die Kernspaltung (in der Kernphysik und Kernchemie ist die Kernspaltung entweder eine Kernreaktion oder ein radioaktiver Zerfallsprozess, bei dem der Kern eines Atoms in kleinere Teile zerfällt) war gerade wiederentdeckt worden.
Von da an gab es Konkurrenz zwischen Deutschland und den Vereinigten Staaten um die Erfindung dieser neuen Waffe. Denn es war klar, dass diese Nation, die zunächst eine Atombombe bauen und einsetzen kann, den Zweiten Weltkrieg erfolgreich beenden würde (der Zweite Weltkrieg , auch bekannt als Zweiter Weltkrieg , war ein globaler Krieg, der von 1939 bis 1945 andauerte, obwohl die damit verbundenen Konflikte früher einsetzten). Im Sommer 1945 waren die Amerikaner die ersten, die eine Atombombe fertiggestellt und getestet haben.
Da die Deutschen schon damals besiegt waren, setzten die Amerikaner ihre neue Waffe gegen Japan ein, um sie zur Kapitulation zu zwingen.
Der Einsatz der Atombombe
Obwohl die Atombombe seit über 50 Jahren exi
stiert, wurde sie glücklicherweise nur zweimal verwendet. 1945 warfen die Amerikaner innerhalb von drei Tagen eine Atombombe über die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki. So wurde Hiroshima am Morgen des 6. August 1945 von einem amerikanischen Kampfflugzeug überflogen, das dann die 4 Tonnen schwere Atombombe “Little Boy” aus einer Höhe von 10.000 Metern über der Stadt abwarf. Als das amerikanische Flugzeug sich Hiroshima vor dem Sturz näherte, gab es einen kurzen Alarm in der Stadt, aber ansonsten wurde dem Flugzeug keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt, da es von außen unbewaffnet aussah. In Hiroshima wurde einem erst klar, was los war, als die Bombe 600 Meter über der Stadt detonierte.
Diese Bombe forderte 200.000 Opfer in Hiroshima. Die Explosion zerstörte alle Gebäude im Umkreis von 1,5 Kilometern. Die Fenster platzen im Umkreis von 12 Kilometern. Die Hitzewelle, die im Zentrum mehrere Millionen Grad erreichte, und die Strahlung töteten alle ungeschützten Menschen innerhalb weniger Kilometer. Die Strahlung in den ersten Minuten und durch den radioaktiven Niederschlag am ersten Tag nach der Detonation verseuchte die ganze Stadt und ließ die Überlebenden an Epidemien und schweren Krankheiten wie Krebs erkranken.
3 Tage später, am 9. August, wiederholte sich in Nagasaki das Drama von Hiroshima (die Vereinigten Staaten ließen am 6. bzw. 9. August 1945 in der Endphase des Zweiten Weltkriegs Atomwaffen auf die japanischen Städte Hiroshima und Nagasaki fallen) mit dem gleichen Verlauf und den gleichen Folgen beim zweiten amerikanischen Atomangriff auf Japan (Andere): Buddhismus ), der weitere 74.000 Menschen tötete, und wieder wurden unzählige Menschen verletzt und verseucht.
Die Folgen einer Atombombe
Die Detonation einer Atombombe ist in 5 verschiedene Sequenzen unterteilt:
Die radioaktive Strahlung der Detonation
Der radioaktive Niederschlag
Die Hitzewelle
Die Druckwelle
Der nukleare elektromagnetische Impuls
Die Auswirkungen einer Atombombe von der Größe der Hiroshima-Bombe sind ungefähr so:
Die radioaktive Strahlung (in der Physik ist Strahlung die Emission oder Übertragung von Energie in Form von Wellen oder Teilchen durch den Raum oder durch ein materielles Medium) der Detonation ist die Strahlung, die in den ersten Minuten nach der Detonation mit der Druckwelle und anderen Winden verteilt wird und den betroffenen Bereich mit einer starken Strahlung kontaminiert. Alle ungeschützten Personen im Umkreis von wenigen Kilometern werden getötet.
Der radioaktive Niederschlag ist der Staub oder das Wasser , der während der Detonation radioaktiv kontaminiert wurde und mehrere Kilometer in die Atmosphäre geschleudert wurde und sich innerhalb der nächsten 24 Stunden nach der Detonation über ein riesiges Gebiet ausbreitet und dieses mit schwacher Strahlung kontaminiert. Dieser Fallout wird auch Fallout genannt.
Die Hitzewelle wird durch die enorme Energie verursacht, die bei der Detonation freigesetzt wird. Die Temperatur im Detonationszentrum beträgt mehrere Millionen Grad. Die Hitzewelle dauert nur wenige Sekunden, tötet aber alle Menschen im Umkreis von 1-2 Kilometern. Selbst Menschen, die mehrere Kilometer von der Sprengstelle entfernt sind, können noch immer schwere Verbrennungen erleiden.
Die Druckwelle zerstört alle Gebäude im Umkreis von 1-2 Kilometern vollständig. Wie die Hitzewelle dauert die Druckwelle nur wenige Sekunden. Die Druckwelle verursacht Winde mit einer Höchstgeschwindigkeit von 1200 km/h.
Der nukleare elektromagnetische Impuls (Ein nuklearer elektromagnetischer Impuls ist ein charakteristischer Ausbruch von elektromagnetischer Strahlung, der durch nukleare Explosionen erzeugt wird) besteht aus extrem starken Magnetfeldern, die hauptsächlich elektrische Geräte beeinflussen und zerstören.
Die Größenordnung der Atombomben
Die Sprengkraft von Atombomben wird durch den Energiegehalt des Sprengstoffes TNT gemessen und in Kilotonnen und Megatonnen ausgedrückt. Wenn eine Atombombe den Energiegehalt von einer Kilotonne hat, bedeutet das, dass diese Atombombe die gleiche Energie wie tausend Tonnen TNT hat, wenn eine Atombombe den Energiegehalt von einem Megatonnen hat, bedeutet das, dass sie den gleichen Energiegehalt hat wie eine Million Tonnen TNT (Trinitrotoluol, genauer gesagt 2,4,6-Trinitrotoluol, ist eine chemische Verbindung mit der Formel C6H23CH3).
Die Atombomben, die von den Amerikanern über Hiroshima (ist die Hauptstadt der Präfektur Hiroshima und die größte Stadt in der Region Chūgoku der westlichen Honshu – der größten Insel Japans) und Nagasaki (ist die Hauptstadt und die größte Stadt der Präfektur Nagasaki auf der Insel Kyushu in Japan ) wurden eine 12 Kilotonne und eine 22 Kilotonnen Bombe. Selbst diese Atombomben haben mehrere hunderttausend Menschen getötet und zwei Städte fast vollständig zerstört. Aber heute sind Atombomben dieser Größe sehr kleine Bomben , denn heute haben die größten Atombomben einen Energiegehalt von 20 Megatonnen, d.h. bis zu 1500 Hiroshima-Bomben (“Little Boy” war der Codename für die Atombombe , die am 6. August 1945 von der Boeing B-29 Superfortress Enola Gay auf die japanische Stadt Hiroshima geworfen wurde, die von Colonel Paul W. Tibbets Jr. gesteuert wurde, Kommandant der 509th Composite Group of the United States Army Air Forces) oder 750 mal so viel wie eine Nagasaki-Bombe (“Fat Man” war der Codename für die Atombombe , die am 9. August 1945 von den Vereinigten Staaten über der japanischen Stadt Nagasaki gezündet wurde).
Während der Detonation einer 20-Megatonnen-Atombombe (TNT-Äquivalent ist eine Konvention zum Ausdrücken von Energie, die normalerweise zur Beschreibung der bei einer Explosion freigesetzten Energie verwendet wird) gibt es eine Hitzewelle (eine Hitzewelle ist eine verlängerte Periode übermäßig heißen Wetters, die von hoher Luftfeuchtigkeit begleitet sein kann, besonders in Ländern mit ozeanischem Klima ), die 20 Sekunden dauert, auch die Menschen, die 45 Kilometer vom Detonationszentrum entfernt sind, leiden unter schweren Verbrennungen. Die Explosion wird alle Gebäude zerstören, die näher als 20 Kilometer vom Detonationszentrum entfernt sind. Eine 20-Megatonnen-Atombombe kann mehrere Millionen Menschen töten.
Die Kernwaffe (Eine Kernwaffe ist ein Sprengkörper, der seine zerstörerische Kraft aus Kernreaktionen ableitet, entweder aus Kernspaltung oder aus einer Kombination von Kernspaltung und Fusion).
Heute ist bekannt, dass die Vereinigten Staaten, Russland (Russisch), Großbritannien, China (China , offiziell die Volksrepublik China , ist ein einheitlicher souveräner Staat in Ostasien und das bevölkerungsreichste Land der Welt, mit einer Bevölkerung von über 1.381 Mrd.), Frankreich (Frankreich , offiziell die Französische Republik, ist ein Land mit Territorium in Westeuropa und mehreren überseeischen Regionen und Territorien) und Indien (Indien , offiziell die Republik Indien , ist ein Land in Südasien), Pakistan (unkontrollierte Region in hellgrün), Iran (Iran , auch bekannt als Persien, offiziell die Islamische Republik Iran , ist ein souveräner Staat in Westasien) besitzen Atombomben. Es wird auch vermutet, dass Israel (Israel, offiziell der Staat Israel, ist ein Land im Nahen Osten, am südöstlichen Ufer des Mittelmeeres und am nördlichen Ufer des Roten Meeres), Südafrika (Südafrika , offiziell die Republik Südafrika ), ist das südlichste Land Afrikas), Nordkorea (Nordkorea, offiziell die Demokratische Volksrepublik Korea, ist ein Land in Ostasien, das den nördlichen Teil der koreanischen Halbinsel bildet) und andere Länder besitzen Atombomben oder sind dabei, Atombomben herzustellen. Der Atomwaffensperrvertrag ist ein Versuch, die Verbreitung von Atombomben zu stoppen. Die Muskelkontraktion
Bevor ich den Prozess der Kontraktion erkläre, beschreibe ich die genaue Struktur der relevanten Teile.
Der Myosinfaden besteht aus etwa 300 Myosinmolekülen, die aus einem langen Teil, dem sogenannten Schwanz, und zwei Köpfen pro Molekül bestehen. Der Hals, der die Köpfe mit dem Schwanz verbindet, hat zwei Gelenke, an denen sich das Molekül biegen kann. Die Bindungsstellen zum Aktinfilament befinden sich an den Myosinköpfen.
Das Aktinfilament besteht aus zwei Ketten von kugelförmigen Molekülen, die zu einer Alpha-Helix, dem G-Actin, gewickelt sind. Ein Aktinfilament besteht aus ca. 400 G-Actin (Actin ist eine Familie von kugelförmigen multifunktionalen Proteinen, die Mikrofilamente bilden) Molekülen.
Diese Kette ist von zwei filamentösen Tropomyosin-Molekülen umgeben, die in regelmäßigen Abständen von Troponin-Molekülen, einem Molekül aus 3 Polypeptiden, unterbrochen werden, die aber zusammen kontinuierliche Einheiten bilden. Dieses fadenförmige Molekül blockiert normalerweise die Bindungsstellen für die Myosinköpfe am Aktinfilament.
Die Köpfe der Myosinfilamente sind immer so angeordnet, dass sie von der Mitte des Sarkomers, der etwa 1000 Filamente enthält, nach außen zu den Aktinfilamenten zeigen.
Im Ruhezustand sind die Myosinköpfe an den Gelenken bereits heruntergeklappt und stehen praktisch unter Spannung, werden aber durch ADP+P, das am Kopf befestigt ist, am Herunterklappen gehindert. Da die Tropomyosinmoleküle auf dem Aktinfilament die Bindungsstellen bedecken, findet auch hier keine Bindung statt.
Wenn ein Reiz den Muskel erreicht, wird Ca2+ aus dem sarkoplasmatischen Retikulum (das sarkoplasmatische Retikulum ist eine membrangebundene Struktur, die in den Muskelzellen zu finden ist, ähnlich dem endoplasmatischen Retikulum in anderen Zellen) in den Sarkomer freigesetzt. Dies bewirkt eine sterische Veränderung des Troponinmoleküls, d.h. das Troponinmolekül verändert seine räumliche Struktur. Dadurch ändert sich die Position des Tropomyosins (Tropomyosin ist ein zweisträngiges alpha-helikales Spiralprotein, das in Zell-Zytoskeletten zu finden ist), das mit den Troponin-Molekülen so verbunden ist, dass die Bindungsstellen auf dem Aktin-Filament freigelegt werden.
Die Myosinköpfe ernähren sich von diesen Bindungsstellen und verankern sich im Aktinfilament. Nun wird der Phosphatrest vom ADP+P abgespalten und der vorgespannte Kopf umgebogen. Die Myosinfäden gleiten in die Aktinfäden und der Sarkomer verkürzt sich. Zum Beispiel, wenn ein Myofibril (Ein Myofibril ist eine grundlegende stabförmige Einheit einer Muskelzelle) eines Skelettmuskels (Skelettmuskel ist einer von drei Hauptmuskeltypen, die anderen sind Herzmuskel und glatter Muskel) um etwa 20% verkürzt, dann liegt es daran, dass jeder der 20.000 Sarkomere Verträge von 2,5 µm auf 2 µm aufbaut.
Nun wird das ADP ausgeliefert und ATP hinzugefügt. Die plastifizierende Wirkung von ATP trennt den Myosinkopf vom Aktinfilament. Das Ca2+ wird zurück in das sarkoplasmatische Retikulum transportiert (Das endoplasmatische Retikulum ist eine Art Organelle in eukaryontischen Zellen, die ein zusammenhängendes Netzwerk von abgeflachten, membranumschlossenen Säcken oder schlauchartigen Strukturen, die als Zisternen bezeichnet werden). So ist die räumliche Struktur des Troponins (Troponin, oder der Troponin-Komplex, ist ein Komplex von drei regulatorischen Proteinen, die für die Muskelkontraktion im Skelettmuskel und Herzmuskel, aber nicht im glatten Muskel) wieder das alte Molekül und die Bindungsstellen am Aktinfilament sind wieder verborgen.
Jetzt wird ATP (Adenosintriphosphat ist ein Nukleotid, auch Nukleosidtriphosphat genannt, ist ein kleines Molekül, das in Zellen als Coenzym verwendet wird) zu ADP+P. Die freigesetzte Energie wird zum Nachspannen des Myosins verwendet (Myosine bestehen aus einer Superfamilie von ATP-abhängige Motorproteine und sind bekannt für ihre Rolle bei der Muskelkontraktion und ihre Beteiligung an einer Vielzahl anderer Motilitätsprozesse in Eukaryonten) Kopf und ADP (Adenosinpyrophosphat) ist eine wichtige organische Verbindung im Stoffwechsel und ist für den Energiefluss in lebenden Zellen essentiell) +P sorgt dafür, dass der Kopf bis zum nächsten Stimulus voreingenommen bleibt.
Da die beiden Filamente, wie bereits erklärt, ineinander gleiten, ist es klar, dass der Sarkomer irgendwann so viel wie möglich gekürzt hat. Dieser Zustand wird Tetanus genannt (Tetanus, auch bekannt als Maulsperre, ist eine Infektion, die durch Muskelkrämpfe gekennzeichnet ist), die maximale Kontraktion eines Muskels.