بمب هيدروژني چيست؟

وبلاگ ادیب قوچانی مطالب جذاب جالب خواندني اخبارهاي فرهنگي هنري واموزشي علمي فن اوري اينترنت موبايل سلامت اموزش اشپزي جوانان گردشگري ديني فن اوري تحصيلي اعتياد موفقيت ورزشي طب سنتي دعا خانه داري زناشويي والدين موفق اشپزي و....

بمب هيدروژني چيست؟

۲۶۴ بازديد
چندي پيش پيونگيانگ اعلام كرد كه نخستين بمب هيدروژني خود را با موفقيت آزمايش كرده است. اين خبر نگراني هايي را در جامعه بين المللي به وجود آورد و به تنش هايي دامن زد كه مدتهاست گريبانگير شبه جزيره كره شده است.
وب سايت ديجياتو - مريم موسوي: چندي پيش پيونگيانگ اعلام كرد كه نخستين بمب هيدروژني خود را با موفقيت آزمايش كرده است. اين خبر نگراني هايي را در جامعه بين المللي به وجود آورد و به تنش هايي دامن زد كه مدتهاست گريبانگير شبه جزيره كره شده است.

البته مقامات اين كشور به خاطر اغراق در توانمندي هاي خود شهرت دارند و با وجود آنكه انتشار اين خبر واكنش هاي شديدي را به دنبال داشت، ترديدهايي هم از باب صحت اين ادعاها در ذهن بسياري شكل گرفت.

در هر حال، اگر ثابت شود كه پيونگيانگ به چنين دانشي دست پيدا كرده است، آنگاه مي توان گفت كه برنامه هسته اي اين كشور وارد مرحله جديدي از پيشرفت شده و در نهايت بايد انتظار داشت كه كره شمالي به تسليحاتي قدرتمندتر از موارد آزمايش شده قبلي دست پيدا كند.

بمب هيدروژني چيست و چرا ساخت آن دشوار است؟

اما پرسش اينجاست كه كره شمالي، روز چهار شنبه هفته گذشته دقيقا چه چيزي را تست كرده و اهميت آن چقدر است؟ گفته مي شود قدرت انفجار صورت گرفته در زير زمين نزديك به محوطه تستي كه در شمال شرقي اين كشور قرار دارد حدودا با آنچه در سال 2013 ميلادي آزمايش شد برابري مي كند و آن بمب نيز به اعتقاد كارشناسان ضعيف تر از يك بمب هيدروژني بوده است.

در يك بمب هيدروژني كه به لحاظ تكنيكي به آن «تسليحات حرارتي هسته اي» هم گفته مي شود معمولا از انفجار اتمي اوليه و كوچكي براي آغاز يك انفجار ثانويه و به مراتب بزرگ تر از مورد اول استفاده مي شود.

مرحله اول انفجار همانطور كه گفته شد برپايه شكافت هسته اي شكل مي گيرد (يعني همان شكاف اتم ها) در حالي كه مرحله دوم روي همجوشي هسته اي استوار است كه در جريان آن، اتم ها با هم تركيب شده و باز هم خرد مي شوند تا انرژي بيشتري را توليد كنند.

البته مي توان مراحل ديگري را هم به اين دو مورد اضافه نمود تا قدرت تخريبي بمب را از آنچه هست نيز فراتر برد. به اين ترتيب، بمب هاي هيدروژني مي توانند به مراتب قدرتمندتر از تسليحات هسته اي اوليه باشند كه عملكردشان به انفجارهاي تك مرحله اي مبتني بر شكافت هسته اي وابسته بود.

به آن بمب ها، تسليحات «شكافت خاص» گفته مي شود و تصور مي گردد كه هر سه آزمايش هسته اي پيشين كره شمالي همگي از اين نوع باشند.

بمب هيدروژني چيست و چرا ساخت آن دشوار است؟

دارندگان بمب هاي هيدروژني

نخستين تسليحات اتمي ساخته شده و استفاده شده در جنگ (توسط ايالات متحده آمريكا در حملاتش عليه ژاپن به سال 1945 ميلادي) همگي از نوع «شكافت خالص» بودند و در جريان جنگ سرد نيز قدرت اين تسليحات به ميزان قابل توجهي افزايش يافت.

نخستين بمب هيدروژني دنيا Ivy Mike نام داشت كه توسط ايالات متحده آمريكا ساخته شد و در سال 1952 ميلادي در منطقه Enewetak Atoll اقيانوسه آزمايش گرديد. بعد از اين اتفاق  اتحاديه جماهير شوروي آزمايشي مشابه به اين را در سيبري انجام داد.

در سال 1957 ميلادي، بريتانيا به اين گروه پيوست و يكي از بمب هاي هيدروژني خود را روي جزيره مالدن در قلب اقيانوسيه انداخت. چين نيز نخستين بمب هيدروژني اش را در منطقه آزمايش Lop Nur در سال 1967 ميلادي منفجر كرد و فرانسه نيز اواخر همين سال آزمايشي مشابه را در جنوب اقيانوسيه انجام داد.

براساس اعلام كارشناسان، اغلب بمب هاي هسته اي كه امروز توسط پنج عضور دائمي شوراي امنيت سازمان ملل متحد (يعني ايالات متحده آمريكا، فرانسه، انگليس، روسيه و چين) مورد استفاده قرار مي گيرند همگي از نوع حرارتي هسته اي (thermonuclear) هستند.

در سال 1998 ميلادي، هند مجموعه اي از آزمايشات هسته اي خود را انجام داد كه طبق اعلام نظر كارشناسان يكي از آنها از نوع هيدروژني بوده است، البته به ذعم بسياري، آن بمب آنقدر قوي نبوده كه بتوان به حسابش آورد.



تشخيص انواع بمب

بمب هيدروژني چيست و چرا ساخت آن دشوار است؟

اما نكته مهمي كه كارشناسان براي تشخيص نوع يك بمب به آن رجوع مي كنند، نوع گرد و غباري است كه بعد از انفجار بر جاي مي ماند چراكه ايزوتوپ هاي راديواكتيو، هر يك نشان دهنده فرايندهاي متفاوتي هستند.

براي نمونه با استفاده از اين بقايا مي توان تشخيص داد كه آيا يك واكنش هسته اي شامل شكافت (يا تقسيم اتم هاي سنگين) بوده است يا علاوه بر آن، همجوشي (يا همان الحاق اتم هاي سبك) را نيز در بر مي گرفته؟

اينكه مواد شكافتي اورانيوم بوده اند يا پلوتونيم و آيا هر دوي واكنش هاي شيميايي رخ داده اند يا خير، در كنار هم اتفاق افتاده اند يا با فاصله از هم، همه و همه از مواردي هستند كه مي توان با بررسي گرد و غبار به جاي مانده از انفجارهاي هسته اي تشخيص شان داد.
الفباي ساخت بمب هاي هيدروژني

در تسليحات هسته اي از «انرژي قدرتمند هسته اي» استفاده مي شود كه ذرات داراي بار مثبت (يعني پروتون ها) را در هسته اتم كنار هم نگه مي دارد. اين نيرو صرفا در فاصله هاي اندك موثر واقع مي شود، با اين همه، در حدود چندين تريليون از گرانش قوي تر است و به همين خاطر به راحتي مي تواند بر دافعه ميان بارهاي مثبت غلبه كند (مي توانيد آن را به سان نزديك كردن دو قطب هم نام آهن ربا در نظر بگيريد).



انواع تسليحات هسته اي

بمب هيدروژني چيست و چرا ساخت آن دشوار است؟

تسليحات هسته اي هم بر دو نوع هستند؛ نخست نوعي كه به واسطه تقسيم شدن هسته هاي بسيار بزرگ (شكافت هسته اي) كار مي كنند و ديگر نوعي كه با فشرده سازي اتم هاي بسيار كوچك (همجوشي هسته اي در بمب هاي هيدروژني كه تحت عنوان بمب هاي حرارتي هسته اي از آنها ياد مي شود) فعال مي شوند.

در هر دوي اين فرايندها مقدار قابل توجهي انرژي آزاد مي گردد. نخستين مانع در ساخت يك بمب هسته اي پيدا كردن سوخت هسته ايست. انواع انگشت شماري از اتم ها در طبيعت وجود دارند كه هم اندازه مناسب دارند و هم به اندازه كافي فراوانند كه بشود با آنها بمب هسته اي توليد كرد.

در بمب هاي شكافتي يا از اورانيم استفاده مي شود يا پلوتونيم و يا تركيبي از دوتريوم و تريتيوم (كه هر دويشان اشكال كم يابي از هيدروژن هستند) تا همجوشي هسته اي اتفاق بيافتد.

تهيه اورانيوم براي ساخت تسليحات هسته اي نيز كار آساني نيست و براي اين منظور به توده هاي غني شده از شكل كمتر پايدار اورانيوم 235 نياز است كه آن نيز تنها يك درصد از ميزان اورانيوم موجود در طبيعت را تشكيل مي دهد.

99 درصد باقي مانده از اورانيوم موجود در طبيعت نيز از نوع 238 است كه براي ساخت بمب هاي هسته اي به كار نمي آيد چراكه به راحتي نمي توان اتم هاي آن را دچار شكافت هسته اي كرد.

تفكيك اين دو نوع اورانيوم كه تقريبا از هر لحاظ به غير از وزن با هم شبيه هستند نيز كار دشواري است و به زمان و انرژي زيادي نياز دارد. محض اطلاع تان بايد بگوييم، نيروگاهي كه اورانيوم مورد نياز براي ساخت نخستين بمب اتمي را عني سازي كرد در حدود 161 كيلومتر لوله كشي و هزاران هيتر و كمپرسور داشت تا اورانيومم را به گاز تبديل كرده و بتواند ايزوتوپ هاي آن را از هم جدا كند.

مشكلي كه در مورد تريتيوم (يكي از ايزوتوپ هاي هيدروژن وجود دارد) از اين هم بزرگ تر است. اين ماده به شكل طبيعي تقريبا وجود خارجي ندارد و به همين خاطر لازم است كه با استفاده از رآكتورهاي خاصي توليد شود كه كار ساختشان نيز ساده نيست و هر بار نيز ميزان اندكي تريتيوم توليد مي كنند.

بنابراين اغلب كشورها نمي توانند سوخت هسته اي مناسب براي ساخت بمب را تامين كنند و در نتيجه توان توليد اين بمب ها را هم ندارند.

با در اختيار داشتن سوخت كافي اما مي توان يك بمب هسته اي ابتدائي توليد كرد و آنچه براي اين منظور نياز داريد ايحاد شرايطي است كه بتواند رشته اي از واكنش هاي شيميايي را رقم بزند.



يك انفجار هسته اي كوچك

بمب هيدروژني چيست و چرا ساخت آن دشوار است؟

در تسليحاتي كه با شكافت هسته اي كار مي كنند، وقتي يك اتم اورانيوم 235 تقسيم مي شود دو نوترون آزاد مي گردد. اگر هر كدام از اين نوترون ها با يك اتم اورانيوم 235 ديگر برخورد كند، آن دو اتم دچار شكافت شده و دو نوترون ديگر توليد مي شود و اين روند همچنان ادامه پيدا مي كند. اين اتفاق البته تنها در صورتي رخ ميدهد كه به مقدار كافي اورانيوم 235 در يك بخش وجود داشته باشد تا هر كدام از نوترون ها شانس آن را داشته باشند كه با اتم ديگر برخورد نمايند.

بعد از آنكه مقدار كافي از اورانيوم 235 به دست آمد، كار ساده خواهد بود. تنها كافيست كه با دو توده كوچك از اورانيوم كار خود را آغاز نماييد و آنها را با سرعت بالا با هم برخورد دهيد.

تسليحات نوع همجوشي پيچيدگي بيشتري دارند. همجوشي هسته اي نيازمند شرايطي است كه تنها درون خورشيد وجود دارد و آن دما و فشار بسيار بالاست (ميليون ها برابر چيزي كه ما روي زمين داريم).

سوخت هسته اي نيز بايد براي مدتي طولاني در چنين شرايطي نگهداري شود تا همجوشي آغاز گردد. البته جزئيات تكنيكي اين كار سِري است اما يكي از روش هاي ايجاد شرايط دمايي نظير خورشيد است كه ابتدا يك شكافت هسته اي رخ دهد.

به بيان ديگر لازم است كه يك بمب هسته اي بسازيد و از طريق آن، بمب هيدروژني تان را آماده نماييد.

بزرگ ترين بمب هيدروژني تاريخ Tsar Bobma (سال 1961 ميلادي) نام دارد كه بيش از 3000 مرتبه بزرگ تر از بمب اتمي مورد استفاده در هيروشيما بود.

وقتي اين بمب در منطقه اي دورافتاده واقع در روسيه آزمايش گرديد، پيش بيني شد هر فردي در فاصله 100 كيلومتري از انفجار آن قرار داشته باشد دچار سوختگي درجه سوم خواهد شد. بعد از تست مشخص گرديد به خاطر قدرت انفجاري بالاي آن آزمايش، شيشه منازل در محدوده 900 كيلومتري از محل انفجار شكسته است. اين يعني، اگر آن انفجار در برلين اتفاق مي افتاد، شيشه منازل در لندن فرو مي ريخت.



برخورد با هدف

در صورت پخش نشدن ويدئو بر روي تصوير زير كليك كنيد.

فيلم: وينسنت گربه اي با پاهاي تيتانيومي


اما امروز ساختن بمبي نظير Tsar Bomba با موانعي روبروست. بمب اتمي كه در سال 1945 ميلادي، برسر اهالي هيروشيما فرود آمد، وزني برابر با 4400 كيلوگرم داشت در حالي كه Tsar Bomba بيست و هفت هزار كيلوگرمي بود.

اين نوع بمب ها را مي توان صرفا از طريق هواپيماهاي خاصي حمل كرد و با در نظر داشتن تكنولوژي هاي ضد هوايي امروزي، چنين هواپيماهايي پيش از آنكه بتوانند بمب هاي خود را روي موقعيت مورد نظرشان بريزند، هدف گرفته مي شوند.

بنابراين، امروز، اگر قرار باشد يكي از اين بمب ها با هدفش برخورد كند، بايد آنقدر كوچك باشد كه بتوان آن را روي يك موشك سوار كرد و به همين خاطر، طراحي تسليحات هسته اي امروزي، كاري است بس دشوار.

هند ادعا كرده كه يك بمب حرارتي هسته اي دارد اما ادعاي آن هنوز هم ثابت نشده است. براساس اعلام Bhupendra Jasani (فيزيكدان كينگز كالج لندن) كشورهايي نظير هند و پاكستان، به جاي آنكه روي بمب هاي هيدروژني كار كنند احتمالا مشغول ساخت نسخه هاي «بهبود يافته» از بمب هاي اتمي هستند.

در اين گونه بمب ها، بخش بيشتري از سوخت هسته اي مورد استفاده قرار مي گيرد. بله، بمب هيروشيما بسيار قدرتمند و مخرب بود، اما در آن، صرفا 1.4 از اورانيوم موجود در بمب مورد استفاده قرار گرفت.

يكي از روش ها براي ساخت بمب هاي بهبود يافته اتمي اين است كه مقداري سوخت همجوشي در مركز بمب جايگذاري شود. اين تركيب دوتريوم و تريتيوم در ادامه فشرده سازي مي شود تا يك واكنش همجوشي را ايجاد كند. با اين كار نوترون هاي بيشتري توليد مي شوند و واكنش هاي سلسله وار سوخت شكافتي آغاز مي گردد.

حالا نيز، جديدترين آزمايش هسته اي انجام شده توسط كره شمالي كه طبق اعلام مركز تحقيقات زمين شناسي ايالات متحده آمريكا زمين لرزه اي به بزرگي 5.1 ريشتر را ايجاد كرده، با پرسش هايي از همين دست روبروست.

ينگ ژيو يكي از كارشناسان كره شمالي در موسه مطالعات بين الملل چين (اتاق فكري كه به وزارت امور خارجه چين مرتبط است) در اين باره مي گويد: علائم و نشانه هاي متناقضي در اين باره وجود دارند.

او ادامه مي دهد: مقامات كره شمالي مي گويند كه بمب از نوع هيدروژني بوده اما انفجار ناشي از آن بايد به مراتب بزرگ تر مي بود و در نتيجه اگر انفجار بزرگ تر اين بود، بايد زمين لرزه اي بزرگ تر را به وجود مي آورد، بنابراين اوضاع كاملا مشكوك است.

او در  عين حال يادآور شد كه كره شمالي مدتهاست مشغول ساخت يك بمب هسته اي شده و اين آزمايش اغراق باشد يا هرچيز ديگري، گفته هاي مقامات اين كشور نشان مي دهد كه چنين هدفي دارند و براي رسيدن به آن تلاش مي كنند.

بسياري از كارشناسان خارجي نيز در مورد اظهارات اخير كيم جونگ اون رهبر كره شمالي در مورد توانمندي هاي كشورش در ساخت بمب هاي هيدروژني ابراز ترديد كرده اند. برخي كارشناسان معتقدند كه اين كشور خود را براي تست نسخه قدرتمندتري از بمب هايي كه سابق بر اين آزمايش كرده آماده مي كند.

اين را هم بايد اضافه كرد كه كره شمالي هنوز هيچ گونه اظهارنظري در مورد قدرت بمب منفجر شده در هفته قبل مطرح نكرده است. گفتني است كه قدرت يا انرژي آزاد شده توسط يك انفجار هسته اي معمولا با مقدار TNT كه مي تواند همان ميزان انرژي را توليد كند، بيان مي گردد.

طبق برآوردهاي صورت گرفته، نخستين بمب هسته اي كه در سال 2006 ميلادي آزمايش شد كمتر از يك كيلوتن انرژي از خود آزاد كرد و زمين لرزه اي به بزرگي 4.1 ريشتر را ايجاد كرد. آزمايش هسته اي دوم در سال 2009 ميلادي، حدودا دو تا 6 كيلوتن انرژي از خود آزاد كرد و زمين لرزه ايجاد شده توسط آن نيز 4.7 ريشتر بزرگي داشت.

سومين آزمايش هسته اي اين كشور نيز در سال 2013 ميلادي انجام شد و انرژي آزاد شده از آن و زمين لرزه ايجاد شده به خاطر انفجارش به ترتيب هفت كيلوتن و 5.1 ريشتر اعلام گرديد.

براي آنكه درك بهتري از اين اعداد و ارقام داشته باشيد، لازم است يادآور شويم كه بمب هسته اي به كار رفته توسط ايالات متحده آمريكا در اوت سال 1945 ميلادي در هيروشيما قدرت انفجاري برابر با 15 كيلوتن داشت در حالي كه قدرت نخستين بمب هيدروژني تست شده توسط اين كشور 10400 كيلوتن انرژي از خود آزاد كرد.

تا كنون نظري ثبت نشده است
امکان ارسال نظر برای مطلب فوق وجود ندارد