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Tzar bomb, il più potente ordigno termonucleare generato dalla Guerra Fredda

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Tzar bomb, il più potente ordigno termonucleare generato dalla Guerra Fredda

Pubblicato il 24 ottobre 2015 by redazione

Immagine di apertura
L’esplosione della bomba Tsar, ripresa da un punto di osservazione ad alcune centinaia di chilometri di distanza.

 

 

Sono le 8.32 del mattino del 30 Ottobre 1961: nella baia di Mitjushika, braccio del Mar Artico che separa l’arcipelago di Novaja Zemlja, Terra Nuova in lingua russa, dalla costa russa il gelo che avvolge per buona parte dell’anno queste lande inospitali in un milionesimo di secondo viene sostituito da un inferno di calore e vento rovente che non ha precedenti sulla Terra.

E’ l’effetto del più terrificante esperimento nucleare militare. L’Unione Sovietica ha fatto esplodere la bomba Tzar, l’ordigno termonucleare più potente mai costruito.

Da quel momento fu chiaramente dimostrato che non vi è alcun limite alla potenza raggiungibile dalle armi atomiche. Sopratutto, rese evidente, per la prima volta dall’inizio dell’era atomica, che una guerra nucleare non può avere né vinti, né vincitori, ma solo vittime.

La corsa alla bomba

La realizzazione della bomba Tzar, come venne soprannominata in via non ufficiale, avvenne in uno dei momenti più difficili di quel periodo storico conosciuto come la Guerra Fredda, in cui il mondo era sostanzialmente diviso in due blocchi contrapposti, dominati dalle due più grandi potenze militari e economiche, gli Stati Uniti d’America e l’Unione delle Repubbliche Socialiste Sovietiche.

Il confronto era iniziato al termine del Secondo Conflitto Mondiale, che le aveva viste alleate, facendo temere l’inizio di una nuova e ancor più terribile guerra planetaria.

Dopo la morte di Josif Stalin nacque la speranza che il dialogo e la comprensione fra i Paesi appartenenti al blocco comunista e quelli appartenenti all’area occidentale fossero possibili.

Nel 1959 Nikita Sergeevič Chruščëv, il nuovo segretario generale del Partito Comunista sovietico intraprese una serie di viaggi in Occidente, che lo portarono anche negli U.S.A., ospite del presidente Dwight Eisenhower.

I sogni di distensione e di pace però furono interrotti bruscamente da una serie di incidenti internazionali. L’abbattimento sopra l’Unione Sovietica di un aereo spia Lockheed U2 e la cattura del pilota, il maggiore americano Gary Powers, aprì un nuovo teso confronto fra le due superpotenze. La notte del 13 agosto 1961 venne iniziata la costruzione del tristemente famoso muro di Berlino, che avrebbe diviso la città tedesca e i suoi abitanti tra settori sotto influenza sovietica e settori occidentali fino al 1989, divenendo il simbolo più forte della Guerra Fredda.

E’ in questo clima di diffidenza reciproca che il governo sovietico decise un’azione dimostrativa nei confronti degli occidentali, ma anche della vicina Cina comunista di Mao, con la quale i rapporti diplomatici si erano interrotti nel 1960.

Il 10 luglio 1961 il segretario generale sovietico Chruščëv, appoggiato dall’estabilishment militare, presentò al politburo il programma Grande Ivan, che prevedeva la costruzione di un ordigno termonucleare di potenza inaudita, fino a 100 megatoni, ovvero l’quivalente di cento milioni di tonnellate di tritolo.

Il 9 agosto 1961, sedicesimo anniversario del bombardamento nucleare di Nagasaky, Chruščëv colse altrettanto di sorpresa l’opinione pubblica e i governi di tutto il mondo annunciando che l’URSS avrebbe realizzato e sperimentato l’ordigno entro la fine di quell’anno, suscitando lo sdegno dei pacifisti e dividendo la comunità scientifica internazionale fra chi sosteneva la realizzabilità dell’arma e chi non ne era affatto convinto.

Tutti però erano uniti dalla paura degli effetti collaterali di un’esplosione così grande: il fall out di materiale radioattivo sarebbe stato immenso, teoricamente nessun angolo del pianeta sarebbe stato al sicuro dalla ricaduta di materiale altamente radioattivo, tipico delle armi all’idrogeno.

Immagine 1
Andrej Dmitrevic Sakharov.

 

Altrettanti dubbi affliggevano i fisici chiamati a studiare l’ordigno.

A capo dell’equipe, che riuniva alcuni dei nomi più prestigiosi dell’Accademia delle Scienze dell’Unione Sovietica (tra i quali vi erano, Juli Borisovich Khaliton, Victor Adamskii, Yuri Babaev, Yuri Smirnov, Yuri Trutnev, Viktor Davidenko) fu chiamato Andrej Dmitrevic Sakharov, considerato tra i padri della bomba all’Idrogeno russa. Nella città segreta di Arzamas 16 (oggi Sarov), uno dei tanti centri in cui veniva portata avanti la ricerca militare russa, Sakharov e gli altri scienziati lavorarono freneticamente sui calcoli matematici.

Quando Sakharov all’inizio di Ottobre potè tornare a Mosca per presentare i risultati, nemmeno lui si sentiva però sicuro di riuscire a controllare la reazione nucleare, mentre Evsej Rabinovich era apertamente convinto che il programma si sarebbe risolto in un fiasco.

Pochi anni prima si era verificato un incidente molto inquietante. Il 1 Marzo 1954 sull’atollo di Bikini nell’Oceano Pacifico, durante il test americano denominato Castle Bravo, un errore di calcolo provocò un’esplosione molto più potente, che irradiò un’area più vasta di quella prevista. Gli atolli di Rongrik e Rongelap nelle isole Marshall furono evacuati di urgenza e le popolazioni locali, nonostante le assicurazioni dei militari, non poterono più farvi ritorno.

Tracce della radioattività immessa in atmosfera raggiunsero anche l’Australia, il Giappone, l’India, l’Europa e gli Stati Uniti sulla costa occidentale. Anche un peschereccio giapponese d’altura venne ricoperto dal vapore acqueo radioattivo e un membro dell’equipaggio morì per avvelenamento da radiazioni.

In ogni caso, le posizioni a favore o contrarie all’esperimento si basavano su ipotesi e statistiche, per cui nessuna delle due poteva essere sostenuta da dati scientificamente certi.

Tuttavia il programma non poteva essere più fermato, l’Unione Sovietica aveva lanciato la sfida e aveva gli occhi di tutto il mondo puntati addosso. In una fabbrica militare segreta i tecnici stavano realizzando i sistemi operativi complessi dell’arma, sulla base dei risultati dei calcoli che man mano giungevano dagli scienziati al lavoro a Arzamas 16. Nel momento in cui Sakharov giunse nella capitale russa con la relazione finale, l’arma, registrata nell’arsenale sovietico con la sigla RDS 220, era già pronta al 90%.

L’unico punto sui cui Sakharov riuscì a spuntarla sulla volontà dei dirigenti sovietici, fu il depotenziamento della bomba a 50 megatoni grazie all’eliminazione di uno dei tre stadi della testata, che permise di abbattere del 97% le emissioni di radionuclidi pesanti.

Così che l’ordigno risultò in effetti relativamente pulito rispetto all’inquinamento radioattivo che avrebbe potuto provocare, per quanto comunque da solo ne produsse una quantità pari al 25% di quello prodotto dalle due esplosioni avvenute su Hiroshima e Nagasaky nella Seconda Guerra Mondiale.

Il 24 Ottobre la relazione finale venne messa a disposizione dei vertici politici sovietici e dei tecnici costruttori della bomba, che ultimarono l’ordigno a soli 6 giorni dalla data prevista del test.

Il morso della belva

L’arma venne progettata secondo lo schema Teller – Ulam, dal nome dei fisici Edward Teller e Stanislaw Ulam che avevano messo a punto il primo ordigno all’idrogeno. La bomba era concepita con due stadi a fissione nucleare e uno a fusione: il primo stadio è costituito da una bomba atomica a fissione classica a base di Uranio 238, che viene posizionata con uno scudo fatto dello stesso metallo, per indirizzare verso l’interno la reazione a catena. Nello scudo è anche contenuto il deuterio di Litio, una molecola contenente l’Idrogeno in forma solida, responsabile dell’innesco della seconda reazione di fusione nucleare e delle temperature elevatissime, che possono arrivare a venti milioni di gradi.

Al centro di tutto il dispositivo è posizionato un altro cilindro, cavo al suo interno, costituito da Plutonio 239, protetto da schiume particolari che, iniettate nel corpo della bomba, raggiungono ogni anfratto separando i componenti fissili.

I raggi X generati dalla prima reazione di fissione riscaldano il nucleo. La pressione della detonazione comprime il deuterio di Litio, mentre anche nella canna centrale di Plutonio inizia la seconda reazione di fissione.

L’emissione in grande quantità di neutroni e radiazioni innesca a sua volta la fusione vera e propria, che si unisce e potenzia le reazioni di fissione iniziali, permettendo così di raggiungere potenze dell’ordine di megatoni. L’intero processo ha una durata stimata di 600 nanosecondi.

Nella bomba preparata per il test, lo stadio esterno del mantello di Uranio 238 venne sostituito con uno in Piombo, così da rallentare la fusione e permettere di abbattere la potenza massima raggiungibile.

Nella notte tra il 29 e il 30 Ottobre, una volta confermato il via libera al test, l’arma venne portata in un areoporto militare, nel più stretto segreto. Il laboratorio in cui fu assemblata venne smantellato e il vagone ferroviario su cui si trovava inserito in un anonimo convoglio merci.

La bomba aveva dimensioni veramente impressionanti. Raggiungeva gli 8 metri di lunghezza e oltre 2 metri di diametro, nel suo punto di maggior larghezza.

Immagine 2
Una copia inerte della RDS 220 è oggi esposta al Museo russo dell’Atomo, a Mosca.

 

Nel suo aspetto esteriore l’areodinamica richiamava quella classica di una bomba a caduta libera, ma le numerose antenne dei sistemi di rilevazione dati e controllo, oltre che le dimensioni eccezionali, ne rivelavano la natura del tutto particolare. Il peso totale dell’arma superava le 27 tonnellate.

Gli avieri la agganciarono alla stiva di un bombardiere strategico quadriturbina Tupolev Tu 95, uno dei modelli più diffusi nell’arsenale sovietico e l’unico in grado di sollevare l’enorme ordigno. In ogni caso, il velivolo dovette essere modificato asportando i portelloni della stiva bombe principale e smontando parte dei serbatoi della fusoliera.

Ad accompagnare l’aereo lanciatore vi era un altro bombardiere a reazione Tupolev 16, modificato come punto di osservazione volante, riempito di telecamere, sensori e registratori di dati.

Entrambi i velivoli erano dipinti sulle superfici inferiori con una speciale vernice termoriflettente bianca lucida, simile a quella usata dall’aviazione statunitense sui bombardieri nucleari, per minimizzare il rischio che i velivoli fossero incendiati dalla potente onda di calore.

Ai comandi del Tu 95 vi era il maggiore Andrei E. Durnotsev, uno dei piloti con maggior esperienza su quel velivolo.

Alle 11.32, secondo il fuso orario di Mosca, in perfetto orario di marcia, la coppia di aerei raggiunse la verticale sopra l’isola maggiore dell’arcipelago di Novaja Zemlja, a una quota di circa 10.000 metri. Le isole sin dai primi anni cinquanta erano diventate uno dei principali poligoni nucleari sovietici, per la loro distanza da centri abitati e perchè praticamente disabitate e inospitali, fatta salva la guarnigione di tecnici e militari coinvolti negli esperimenti.

Il controllo missione diede il segnale e la bomba venne sganciata, mentre i velivoli effettuavano una secca virata di disimpegno per allontanarsi dall’epicentro dell’esplosione.

Un temporizzatore fece aprire un paracadute freno che rallentò e stabilizzò la caduta, dando ulteriore tempo agli aerei di portarsi in zona sicura. Dopo una discesa di 3 minuti e 13 secondi, a 4.000 metri dal suolo, gli altimetri automatici azionarono i detonatori.

Un lampo di luce potentissimo, che avrebbe accecato chiunque non avesse indossato occhiali protettivi, fu avvistato fino a 1000 chilometri, seguito da una palla di fuoco di ben 8 chilometri di diametro. In pochi istanti l’enorme sfera, nel cui centro era stata raggiunta la temperatura di venti milioni di gradi centigradi, raggiunse il suolo, poi si diresse rapidissima verso l’alto, arrivando a 64 chilometri di altezza, dove si stabilizzò nella tipica forma del fungo atomico.

Fu calcolato che circa 80 milioni di tonnellate di roccia e ghiaccio vennero disintegrate, risucchiate nella fornace nucleare, per poi ricadere sotto forma di polvere radioattiva.

Mentre la sfera infuocata saliva verso gli strati estremi dell’atmosfera, le nuvole attorno all’esplosione si ritirarono, vaporizzate, con un effetto simile agli anelli che si formano quando si lancia un oggetto su uno specchio d’acqua ferma.

Uno degli osservatori raccontò di essere rimasto abbagliato a lungo e di avere sentito un calore insopportabile sulle parti di pelle non protette, nonostante si trovasse a 270 chilometri dall’esplosione.

I dati registrati furono terrificanti: nel raggio di 32 chilometri dal punto della detonazione tutta la superficie dell’isola fu incenerita, aprendo un cratere largo quasi 2 chilometri e profondo in media 75 metri.

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Schema comparativo tra esplosioni termonucleari, secondo la dimensione dell’esplosione.

 

La pressione dell’onda d’urto raggiunse i 21 BAR, cioè 21 volte la pressione atmosferica a livello del mare, sei volte quella provocata dalle esplosioni di Hiroshima e Nagasaky, sufficienti a scarnificare vivo chiunque si trovasse sulla sua strada. Sull’isola di Severnji a 55 chilometri dall’epicentro tutti gli edifici vennero rasi al suolo, ma si registrarono danni a tetti e imposte fino in Finlandia orientale e in Norvegia.

La successiva ondata di calore sarebbe stata in grado di provocare ustioni di terzo grado fino a 100 chilometri.

L’onda di energia si propagò anche nel sottosuolo e la vibrazione fece il giro del mondo per tre volte prima di dissolversi. L’US Geological Survey americano valutò l’effetto sismico tra i 5 e i 5,25 gradi di magnitudo, nonostante l’esplosione fosse avvenuta in atmosfera.

Un altro osservatore descrisse l’eco dell’esplosione come un rumore profondo e crescente, quasi che la Terra fosse stata uccisa e stesse esalando l’ultimo respiro…

Pochi istanti dopo il lampo atomico, il maggiore Durnotsev ebbe giusto il tempo di comunicare al controllo missione sulla penisola di Kola, il successo del test, prima che il fortissimo effetto EMP, cioè l’impulso elettromagnetico generato dalla reazione nucleare, interrompesse ogni comunicazione.

Solo dopo un silenzio durato 40 lunghissimi minuti il collegamento potè essere ristabilito e Mosca ebbe la conferma del successo dell’esperimento.

Il maggiore Durnotsev al suo ritorno venne promosso sul campo tenente colonnello e proclamato Eroe dell’Unione Sovietica, la massima delle onorificenze.

Curiosamente, i russi non furono gli unici a osservare l’esplosione e i suoi effetti, anche gli statunitensi raccolsero dati importanti.

Grazie alla inusuale pubblicità data all’evento, gli americani avevano avuto il tempo di lanciare l’operzione Speedlight. Una cisterna volante Boeing KC 135 dell’USAF venne estesamente modificata nella base aerea di Wright – Patterson come centro di raccolta dati volante, in modo simile a quanto i russi avevano fatto con il loro Tupolev 16.

L’aereo fu pronto il 27 Ottobre, così che tre giorni dopo orecchie e occhi elettronici indiscreti poterono registrare dati preziosi sull’esplosione, volando comunque a debita distanza dallo spazio aereo russo e dal mostro nucleare.

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Un bombardiere Tupolev Tu 95 dell’aviazione sovietica.

 

 

Niente può essere come prima

L’apocalisse scatenata su Novaja Zemlja lasciò conseguenze in molte persone, a partire dallo stesso Andrei Sakharov. Lo scienziato russo aveva concluso la relazione preparatoria del progetto Grande Ivan con questa frase : «Un risultato positivo del test apre la possibilità di creare un dispositivo di potenza praticamente illimitata.»

Facendo parte della più alta nomenklatura sovietica, sicuramente ebbe modo di vedere il film propagandistico di circa 25 minuti, creato col montaggio delle immagini riprese durante il test e riservato alla classe dirigente del Paese. Le immagini probabilmente contribuirono a provocare nello scienziato un ripensamento sul suo lavoro per il sistema militare sovietico.

Nel 1963 il segretario generale Nikita Chruščëv annunciò ufficialmente che la RD 220 era pronta per la produzione di serie e stava per entrare a far parte dell’arsenale sovietico.

Poco dopo quei fatti, Sakharov iniziò a impegnarsi contro la proliferazione degli armamenti nucleari, il che ne provocò l’allontanamento dai progetti militari, l’emarginazione dagli ambienti scientifici ufficiali, fino all’arresto avvenuto nel 1980 per attività contro lo Stato e la condanna al confino in Siberia.

La sua lotta nonostante le persecuzioni subite gli valsero il premio Nobel per la pace nel 1975.

Nel resto del mondo, l’esperienza della bomba Tsar contribuì a diffondere l’opinione che la strada del riarmo nucleare fosse in realtà un vicolo senza uscita, una follia che avrebbe condotto l’umanità al suicidio: il movimento internazionale pacifista ne fece uno dei simboli più significativi dell’impegno contro le armi nucleari.

In realtà, la bomba Tsar ebbe sin dall’inizio soli scopi propagandistici, servì a dismostrare che l’URSS poteva arrivare a qualsiasi risultato volesse raggiungere.

Proprio in quegli anni la ricerca militare su entrambi i lati della cortina di ferro si stava concentrando sui missili balistici intercontinentali e sulle testate multiple, che puntava sulla miniaturizzazione dei componenti bellici.

L’esatto contrario della RD 220, che era enorme, pesante, aveva bisogno della guida dell’uomo per arrivare sul bersaglio. Insomma concettualmente apparteneva già al passato.

Alla bomba Tsar probabilmente almeno un merito può essere riconosciuto: nel 1963 l’URSS, sottoscrisse il trattato internazionale che metteva al bando gli esperimenti nucleari in atmosfera e nello spazio esterno, il primo vero trattato di limitazione alla corsa agli armamenti su cui formò il consenso della maggioranza dei Paesi del mondo.

di Davide Migliore

 

Linkografia

https://it.wikipedia.org/wiki/Bomba_Zar

http://nuclearweaponarchive.org/Russia/TsarBomba.html

https://www.youtube.com/watch?v=Xk8g9M0Anac

http://www.tsarbomba.org/

https://it.wikipedia.org/wiki/Bomba_all’idrogeno#Bombe_di_tipo_Teller-Ulam

http://nuclearweaponarchive.org/Russia/TsarBomba.html

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Fukushima: tutto il non detto, troppo non detto.

Pubblicato il 07 novembre 2011 by redazione

L’11 marzo 2011 il Giappone viene colpito da un terremoto di magnitudo 9.0 Richter con epicentro in mare, a circa 70 km a est della penisola Oshika di Tohoku e ipocentro ad una profondità di circa 32 km. È stato il terremoto più potente che abbia mai colpito il Giappone da quando si misurano le intensità dal 1900. Il terremoto ha scatenato uno tsunami altrettanto potente che ha raggiunto altezze d’onda fino a 40 metri, a Miyako, e nell’area di Sendai è penetrato per circa 10 km nell’entroterra. L’azione del terremoto ha bloccato le centrali nucleari giapponesi. A Fukushima però i motori di una pompa hanno finito il petrolio di alimentazione e la manutenzione non aveva provveduto nel passato a mantenere taniche di petrolio di riserva, quindi il motore fermo senza petrolio non ha permesso più di pompare acqua di mare e il nocciolo, facendo evaporare l’acqua come fa continuamente, è rimasto scoperto per due ore. Questo tempo è stato sufficiente per surriscaldarlo, facendogli superare 2000 gradi di temperatura con la fusione chimica del metallo di uranio.

 

 

 

 

 

Quando avviene una fusione parziale come questa la geometria del nocciolo giunge a deformarsi, di conseguenza le barre di controllo capaci di fermare la reazione a catena non possono più scorrere nelle scanalature, questo nei vecchi modelli, in questo sono le barre di uranio a scorrere nel materiale di controllo, comunque le barre non possono più scorrere e gli ingegneri nucleari non hanno più il controllo della reazione a catena sull’uranio, non possono quindi più impedire l’aumento della temperatura e questa sale inesorabilmente. Il pompaggio di acqua di mare serve a raffreddare il calore solo momentaneamente, perché l’acqua liquida a contatto con esso si trasforma in vapore, sottraendo calore al nocciolo e abbassandone la temperatura. Tuttavia il vapore che man mano si accumula impedisce al nuovo vapore di prodursi con l’immissione di nuova acqua. Nasce quindi l’esigenza impellente di rilasciare nell’ atmosfera, in modo controllato, il vapore d’acqua, acqua già irradiata dal contatto con il nocciolo radioattivo, quindi radioattiva essa stessa.

Il governo giapponese dichiara a questo punto che i livelli di radioattività all’interno della centrale hanno superato di 1000 volte i livelli normali, mentre i livelli all’esterno dell’impianto sono 8 volte superiori alla norma. I reattori problematici coinvolti in tutto il complesso sono sei.

Attualmente la temperatura del nocciolo del reattore 2 è sotto controllo e tenuta a circa 100 gradi. Fisicamente il nocciolo di materiale radioattivo sta continuando la sua fissione, tuttavia le nuove autorità giapponesi la scorsa settimana hanno riferito inizialmente che le loro misure non hanno rilevato tracce di attività di fissione, poi hanno dovuto ammettere che le misure non sono state eseguite in condizioni opportune e che è difficile rilevare l’attività di fissione.

Il 12 marzo vengono sfollate dai dintorni della centrale circa 140.000 persone, a cui viene distribuito iodio per fronteggiare la contaminazione.

Da un articolo apparso su Nature l’8 settembre 2011 si apprende che Tatsuhiko Kodama durante la sua testimonianza del 27 luglio al Parlamento Giapponese ha detto che il Centro Radioisotopi dell’Università di Tokio, che è sotto la sua guida, ha rilevato elevati livelli di radiazione nei giorni successvi alla fusione chimica dei tre reattori alla centrale nucleare di Fukushima Daiichi. Rivelando con rabbia fatti non noti dice “Non esiste alcun rapporto esauriente prodotto dalla Tokyo Electric Power Company o dal governo che riporti esattamente quanto materiale radioattivo sia stato rilasciato da Fukushima!” Potete trovare la deposizione appassionata di Kodama su YouTube al link http://www.youtube.com/watch?v=Dlf4gOvzxYc

Quasi sei mesi dopo il terremoto, altri ricercatori dicono che sono ancora introvabili dati fondamentali per la comprensione di ciò che ha causato la crisi alla centrale nucleare. Inoltre vengono ostacolati nell’alimentazione di fondi per la ricerca delle cause e che la burocrazia statale impedisce gli sforzi necessari a raccogliere più informazione.

Altri ricercatori mettono l’opinione pubblica sull’avviso che senza un miglior coordinamento gli sforzi per la decontaminazione saranno ritardati e si potrebbe perdere per sempre il vantaggio di poter misurare gli effetti causati dal peggiore incidente nucleare da decenni.

Per quanto la Tepco e il governo Giapponese abbiano sfornato vagonate di pagine con misurazioni sulle radiazioni, solo dopo agosto comincia ad emergere una rappresentazione a tutto tondo del fallout radioattivo causato da Fukushima. Il Ministero della Scienza ha rilasciato una mappa che mostra la contaminazione attorno alla centrale nucleare per un raggio di 100 km. L’indagine effettuata su 2.200 postazioni mostra una striscia di circa 35 km di lunghezza a NordOvest della centrale nucleare in cui i livelli della contaminazione dovuta al cesio 137 supera i 1000 kiloBecquerel per metro quadrato. Nel disastro nucleare di Chernobyl aree con più di 1480 kiloBecquerel per metro quadrato vennero evacuate permanentemente.

di Orleo Marinaro

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