"بمب هیدروژنی واقعی یا یک حیله فنی؟ نگاهی به بمبهای تقویت شده شکافتی هسته‌ای"
1/همه ما با جنجالهای برنامه هسته‌ای کره شمالی و بحرانهای پیش آمده در پی آن آشنا هستیم.کره شمالی تا به حال چند آزمایش زیر زمینی هسته‌ای انجام داده است که همه این آزمایشات صرفا از لحاظ علمی #رشتو
2/ و فنی مشابه نیستند مثلا گفته میشود احتمال دارد کره شمالی یک آزمایش با بمب اورانیومی انجام داده باشد برخلاف بقیه موارد که پلوتونیوم است. اما چیزی موجب بیشترین جنجالها در سطح جهانی شد،چند آزمایش اخیر کره شمالی بود.
3/ آزمایشاتی که کره شمالی مدعی شد به فناوری ساخت بمب هیدروژنی دست پیدا کرده است
4/ این ادعا موجب وحشت فراوانی شد زیرا این نوع از بمب های هسته‌ای قدرت بسیار زیادتری دارند به لحاظ تئوریک محدودیت توان ندارند(برخلاف سلاحهای شکافتی) و ضمن اینکه میتوان با حجم و جرم کوچکتر به بمب یا کلاهک با قدرت بیشتری رسید
5/ بمبهای هیدروژنی میتوانند با وجود قدرت بیشتر بسیار دارای آلودگی رادیواکتیویته کمتری باشند که در نوع خود بسیار مهم است.
6/ کشوری که به سلاح هیدروژنی دست پیدا کند جزو باشگاه خاصی کشورهای دارای بمب هیدروژنی میشود(آمریکا،روسیه،فرانسه،بریتانیا و چین) که وزن آن کشور را میتواند در سطح جهانی تغییر دهد. از این موارد به سطح اهمیت این فناوری پی میبریم. کره شمالی تاکنون ۶ آزمایش هسته ای انجام داده است که
7/ در ۲-۳ آزمایش آخر خود مدعی ساخت سلاح هیدروژنی شد قدرت این آزمایشات بترتیب ۷-۱۶ کیلوتن(حدود قدرت بمب پسر کوچک در هیروشیما) ۱۵-۲۵ کیلوتن و آخرین آزمایش که شبهه ناک ترین و مهمترین آزمایش کره شمالی بوده حدود ۷۰ تا ۲۸۰ کیلوتن(۱۰ برابر هیروشیما) برآورد میشود که از میزان قدرت این
8/ آزمایش بر ما معلوم است که کره شمالی به فناوری جدیدی دست پیدا کرده که حتما کمی یا بسیار با فناوری قبلی این کشور متفاوت است. در بمب های هیدروژنی باید از روش دو مرحله‌ای پیچیده تلر-اولام برای ساخت بمب بهره گفته شود که خود یه جهش فناورانه است.
9/ کشورها برای اینکه اثبات کنند به فناوری اختصاصی ساخت سلاح هیدروژنی دست پیدا کرده‌اند عموما به آزمایشات انفجاری در حد مگاتن دست میزنند که صرفا با فناوری اختصاصی تلر-اولام قابل دسترسی است
10/ ولی کشورها میتوانند با روش خاصی بازدهی بمب معمولی شکافتی را تا حد بسیار زیادی در حد چند صد کیلوتن(عموما زیر ۵۰۰ کیلوتن) افزایش دهند تا به دروغ به دنیا نشان دهند که صاحب فناوری بمب هیدروژنی شده‌اند، که این روش موسوم به بمب شکافتی تقویت شده است.
11/ در این روش تمام ساختار تا حد زیادی شبیه به بمبهای متعارف شکافتی است،اما در این بمبها ناخالصی دوتریوم و تریتیوم به بمب شکافتی اضافه میشود. در این فرآیند ابتدا انفجار معمولی رخ میدهد که پوسته بیرونی با سرعت چند کیلومتر در ثانیه به سمت داخل حرکت میکندو فشاری در حد چند بار
12/ ایجاد میکند که باعث میشود ماده شکافت پذیر تا ۴ برابر فشرده شود، سپس انفجار قسمت شکافتی رخ میدهد و در اثر حرارت چند میلیون کلوینی ایجاد شده بخشی از ناخالصی اضافه شده وارد واکنش همجوشی هسته ای میشود که تنها درصد کوچکی از قدرت انفجار تشکیل میدهد(برخلاف روش تلر-اولام). ولی در
13/ اثر این واکنش مقدار زیادی نوترون اضافه علاوه بر واکنش شکافتی آزاد میشود(نوترونهای حاصل از این همجوشی حدودا ۷ برابر نوترونهای حاصل از خود شکافت انرژی دارند حدود ۱۴MeV)(در اثر برخورد این نوترون پر انرژی به پلوتونیوم باعث آزاد سازی ۴/۵ نوترون در برابر ۲/۹ دراثر واکنش شکافت
14/ میشود) که باعث میشود قبل از اینکه بمب کاملا از هم بپاشد در این زمان کوتاه مقدار بیشتر از مواد شکافت پذیر در واکنش شرکت کنند که به این صورت قدرت بمب شکافتی ما تا چندین برابر به طرز خارق العاده ای رشد میکنه
15/ به صورتی که در حد بسیاری از کلاهکهای معمول هیدروژنی موجود در جهان میرسد. این شیوه طراحی به صورت مستقل در آمریکا به وسیله ادوارد تلر(به اسم روش ساعت زنگدار) و در شوروی به وسیله آندری ساخاروف(کیک لایه‌ای) پیشنهاد شد.این روش به ما کمک میکند تا بمب اتمی رو مینیاتوریزه کنیم زیرا
16/ …با هجوم ناگهانی نوترونهای سریع میتوانیم فرآیند فوق بحرانی سازی جرم را راحتر طی کنیم (مثلا در بمب مرد چاق فقط ۳ تن ماده انفجاری استفاده شده بود تا هسته پلوتونیومی را فشرده و فوق بحرانی شود)
17/ این روش حتی برای ساخت سلاح هیدروژنی هم بسیار مفید است و میتواند مواد شکافت پذیر را در بمب کاهش دهد و بمب تمیزتری ساخته شود.اگر در یک بمب شکافتی معمولی از این روش استفاده نکنیم حداکثر فقط ۲۰٪ از مواد شکافت پذیر ما در واکنش شرکت میکنند و بازدهی بمب کاهش میاد
18/ به دو روش از دوتریوم و تریتیوم بهره برده میشود. یک روش استفاده در حالت جامد با لیتیوم است و روش دوم که روش ایده‌ال‌‌تری است روش گازی است. در روش گازی میتوان تنظیم کرد که چه مقدار از گاز به هسته یا به لایه های بمب قبل از رمبش(مراجعه شود به رشته توییتهای قبلی) تزریق شود(۲۵
19/ …یا ۵۰٪ ...) به این صورت میتوان یک بمب با قدرت انفجاری انتخابی داشت که این روش یکی از روشهای ساخت بمب با قدرت متغیر و انتخابی است(تنظیم قبل از پرتاب). همجوشی کامل یک مول دوترویم(۲g) یک مول تریتیوم(۳g) میتواند یک مول نوترون(۱g) تولید کند که با در نظر نگرفتن پراکندگی
20/ میتواند یک مول پلتونیوم(۲۳۹g) را وارد واکنش شکافت کند که خود میتواند ۴/۶ مول نوترون تولید کند و این خود نیز باز میتواند ۴/۶ پلتونیوم دیگر (۱/۱kg) را وارد شکافت کند
21/ شکافت در این ~kg۱/۴ پلوتونیوم میتواند ۲۳ کیلوتن انرژی آزاد کند که بازدهی یک بمب با ۴/۵kg پلوتونیوم را به حدود ۳۰ درصد میرساند و در ادامه واکنش ها امکان افزایش بیشتر بازدهی هم ممکن است
22/ به گفته یکی از طراحان تسلیحاتی مکانیزم تقویت شده از علل افزایش ۱۰۰ برابری قدرت سلاحهای هسته ای بعد از حادثه بمباران اتمی ژاپن است.در فرآیندهای پیچیده‌تر حتی میتوان از اورانیوم ضعیف شده(با مقدار اورانیوم ۲۳۸ زیادتر از اورانیوم طبیعی) برای ساخت بمب اتمی استفاده کرد که ایمنتر و
23/ ارزانتر از اورانیوم ۲۳۵ است.در آزمایش سال ۱۹۵۳ شوروی که به روش کیک لایه ای ساخاروف انجام شد قدرت انفجار به ۴۰۰ کیلوتن رسید که بسیار کمتر از بمب هیدروژنی واقعی بود که آمریکایی‌ها در سال ۱۹۵۲ ازمایش کردند(۲۰ مگاتن) هر چند بمب کاربردی بود. یک بمب هیدروژنی واقعی میتواند تا ۹۷٪
24/توان خود را هم از واکنش همجوشی بدست اورد که بسیار تمیز است.تریتیوم رادیواکتیو است و نیمه عمر ۱۲ سال دارد و به He3 میپاشد از این رو مهم است که سلاح های هسته‌ای بازرسی دوره ای شوند و He3 که جذب کننده نوترون قوی هم هست و سم محسوب میشود تخلیه و تریتیوم تزریق شود
Share this Scrolly Tale with your friends.
A Scrolly Tale is a new way to read Twitter threads with a more visually immersive experience.
Discover more beautiful Scrolly Tales like this.