مقاله اساس کار بمب هسته ای

[mim-shimi 25686]

شما احتمالاً در كتابهای تاریخ خوانده*اید كه بمب هسته*ای در جنگ جهانی دوم توسط آمریكا علیه ژاپن بكار رفت و ممكن است فیلم*هایی را دیده باشید كه در آنها بمب*های هسته*ای منفجر می*شوند. درحالیكه در اخبار می*شنوید، برخی كشورها راجع به خلع سلاح اتمی با یكدیگر گفتگو می*كنند، كشورهایی مثل هند و پاكستان سلاح*های اتمی خود را توسعه می*دهند.

ما دیده*ایم كه این وسایل چه نیروی مخرب خارق*العاده*ای دارند، ولی آنها واقعاً چگونه كار می*كنند؟ در این بخش خواهید آموخت كه بمب هسته*ای چگونه تولید می*شود و پس از یك انفجار هسته*ای چه اتفاقی می*افتد؟

انرژی هسته*ای به 2 روش تولید می*شود:

1- شكافت هسته*ای: در این روش هسته یك اتم توسط یك نوترون به دو بخش كوچكتر تقسیم می*شود. در این روش غالباً از عنصر اورانیوم استفاده می*شود.

2- گداخت هسته*ای: در این روش كه در سطح خورشید هم اجرا می*شود، معمولاً هیدروژن*ها با برخورد به یكدیگر تبدیل به هلیوم می*شوند و در این تبدیل، انرژی بسیار زیادی بصورت نور و گرما تولید می*شود.

طراحی بمب*های هسته*ای:

برای تولید بمب هسته*ای، به یك سوخت شكافت*پذیر یا گداخت*پذیر، یك وسیله راه*انداز و روشی كه اجازه دهد تا قبل از اینكه بمب خاموش شود، كل سوخت شكافته یا گداخته شود نیاز است.

بمب*های اولیه با روش شكافت هسته*ای و بمب*های قویتر بعدی با روش گداخت هسته*ای تولید شدند. ما در این بخش دو نمونه از بمب های ساخته شده را بررسی می كنیم:

بمب* شكافت هسته*ای :

1- بمب* هسته*ای (پسر كوچك) كه روی شهر هیروشیما و در سال 1945 منفجر شد.

2- بمب هسته*ای (مرد چاق) كه روی شهر ناكازاكی و در سال 1945 منفجر شد.

بمب گداخت هسته*ای : 1- بمب گداخت هسته*ای كه در ایسلند بصورت آزمایشی در سال 1952 منفجر شد.

بمب*های شكافت هسته*ای:

بمب*های شكافت هسته*ای از یك عنصر شبیه اورانیوم 235 برای انفجار هسته*ای استفاده می*كنند. این عنصر از معدود عناصری است كه جهت ایجاد انرژی بمب هسته*ای استفاده می*شود. این عنصر خاصیت جالبی دارد: هرگاه یك نوترون آزاد با هسته این عنصر برخورد كند ، هسته به سرعت نوترون را جذب می*كند و اتم به سرعت متلاشی می*شود. نوترون*های آزاد شده از متلاشی شدن اتم ، هسته*های دیگر را متلاشی می*كنند.

زمان برخورد و متلاشی شدن این هسته*ها بسیار كوتاه است (كمتر از میلیاردم ثانیه ! ) هنگامی كه یك هسته متلاشی می*شود، مقدار زیادی گرما و تشعشع گاما آزاد می*كند.

مقدار انرژی موجود در یك پوند اورانیوم معادل یك میلیون گالن بنزین است!

در طراحی بمب*های شكافت هسته*ای، اغلب از دو شیوه استفاده می*شود:

روش رها كردن گلوله:

در این روش یك گلوله حاوی اورانیوم 235 بالای یك گوی حاوی اورانیوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد.

هنگامی كه این بمب به زمین اصابت می*كند، رویدادهای زیر اتفاق می*افتد:

1- مواد منفجره پشت گلوله منفجر می*شوند و گلوله به پائین می*افتد.

2- گلوله به كره برخورد می*كند و واكنش شكافت هسته*ای رخ می*دهد.

3- بمب منفجر می*شود.

در بمب هیروشیما از این روش استفاده شده بود.

روش انفجار از داخل:

در این روش كه انفجار در داخل گوی صورت می*گیرد، پلونیم 239 قابل انفجار توسط یك گوی حاوی اورانیوم 238 احاطه شده است.

هنگامی كه مواد منفجره داخلی آتش گرفت رویدادهای زیر اتفاق می*افتد:

1- مواد منفجره روشن می*شوند و یك موج ضربه*ای ایجاد می*كنند.

2- موج ضربه*ای، پلوتونیم را به داخل كره می*فرستد.

3- هسته مركزی منفجر می*شود و واكنش شكافت هسته*ای رخ می*دهد.

4- بمب منفجر می*شود.

بمبی كه در ناكازاكی منفجر شد، از این شیوه استفاده كرده بود.

بمب* گداخت هسته*ای: بمب*های شكافت هسته*ای، چندان قوی نبودند!

بمب*های گداخت هسته*ای ، بمب های حرارتی هم نامیده می*شوند و در ضمن بازدهی و قدرت تخریب بیشتری هم دارند. دوتریوم و تریتیوم كه سوخت این نوع بمب به شمار می*روند، هردو به شكل گاز هستند و بنابراین امكان ذخیره*سازی آنها مشكل است. این عناصر باید در دمای بالا، تحت فشار زیاد قرار گیرند تا عمل همجوشی هسته*ای در آنها صورت بگیرد. در این شیوه ایجاد یك انفجار شكافت هسته*ای در داخل، حرارت و فشار زیادی تولید می*كند و انفجار گداخت هسته*ای شكل می*گیرد.در طراحی بمبی كه در ایسلند بصورت آزمایشی منفجر شد، از این شیوه استفاده شده بود.

اثر بمب*های هسته*ای:

انفجار یك بمب هسته*ای روی یك شهر پرجمعیت خسارات وسیعی به بار می آورد . درجه خسارت به فاصله از مركز انفجار بمب كه كانون انفجار نامیده می*شود بستگی دارد.

زیانهای ناشی از انفجار بمب هسته*ای عبارتند از :

- موج شدید گرما كه همه چیز را می*سوزاند.

- فشار موج ضربه*ای كه ساختمان*ها و تاسیسات را كاملاً تخریب می*كند.

- تشعشعات رادیواكتیویته كه باعث سرطان می*شود.

- بارش رادیواكتیو (ابری از ذرات رادیواكتیو كه بصورت غبار و توده سنگ*های متراكم به زمین برمی*گردد)

دركانون زلزله، همه*چیز تحت دمای 300 میلیون درجه سانتی*گراد تبخیر می*شود! در خارج از كانون زلزله، اغلب تلفات به خاطر سوزش ایجادشده توسط گرماست و بخاطر فشار حاصل از موج انفجار ساختمانها و تاسیسات خراب می*شوند. در بلندمدت، ابرهای رادیواكتیو توسط باد در مناطق دور ریزش می*كند و باعث آلوده شدن موجودات، آب و محیط زندگی می**شود.

دانشمندان با بررسی اثرات مواد رادیواكتیو روی بازماندگان بمباران ناكازاكی و هیروشیما دریافتند كه این مواد باعث: ایجاد تهوع، آب*مروارید چشم، ریزش مو و كم*شدن تولید خون در بدن می*شود. در موارد حادتر، مواد رادیواكتیو باعث ایجاد سرطان و نازایی هم می*شوند. سلاح*های اتمی دارای نیروی مخرب باورنكردنی هستند، به همین دلیل دولتها سعی دارند تا بر دستیابی صحیح به این تكنولوژی نظارت داشته باشند تا دیگر اتفاقی بدتر از انفجارهای ناكازاكی و هیروشیما رخ ندهد.

__________________