بمب اتمی
بمب اتمی نام رایج وسایل انفجاری است که در آنها از انرژی آزاد شده در فرآیند شکافت هسته ای، یاگداخت هستهای برای تخریب استفاده میشود. بمبهای اتمی که برمبنای گداخت کار میکنند نسل نوین بمب اتمی هستند و قدرتی بسیار بیشتر از بمبهای شکافتی دارند. مبنای آزاد شدن انرژی در هر دو نوع بمب اتمی تبدیل ماده به انرژی (E = mc2)است اما در بمبهای گداختی جرم بیشتری از ماده به انرژی تبدیل میشود. نخستین بمب اتمی که بمبی پلوتونیومی(از نوع شکافتی) بود در سال ۱۹۴۵م در جریان جنگ جهانی دوم در آمریکا ساخته و در شانزدهم ژوئیهٔ ۱۹۴۵م در صحرای آلاموگوردو در نیو مکزیکوی آمریکا آزمایش شد. آمریکا تنها کشوری است که از بمب اتمی (شکافتی-اورانیومی در هیروشیما وشکافتی - پلوتونیومی در ناگازاکی) استفاده نظامی کردهاست. شوروی در سال ۱۹۴۹ دارای بمب اتمی شد.
اختراع این سلاح،ریشه طولانی در تاریخ علم فیزیک و شیمی دارد اما استفاده از دانش به دست آمده، برای ساخت بمب اتمی بیشتر به روبرت اوپنهایمر و ادوارد تلر نسبت داده میشود.
تاریخچه ی سلاح های هسته ای
اولین تلاشها در جهت ساخت بمب اتمی در آلمان نازی آغاز گشت. در این دوران، شیمیدانی به نام پل هارتیکاز اساتید دانشگاه هامبورگ به توان بالقوه نیروی اتمی برای کاربردهای نظامی پی برد. وی در ۲۴ فوریه ۱۹۳۹ امکان استفاده از انرژی هستهای به عنوان یک سلاح با توان تخریبی نا محدود را طی نامهای به وزارت جنگ در برلین اطلاع داد. بهدنبال این امر گروهی برای تحقیق در این رابطه تشکیل شد و ورنر هایزنبرگ فیزیکدان برجسته آلمانی به طور غیر رسمی سرپرست تیم تحقیقاتی آلمان برای ساخت بمب هستهای گشت.
تصوير اولين آزمايش اتمي در ترينيتي ايالت نيومكزيكو
در همین زمان،آلبرت انیشتین طی نامه معروف خود به روز رولت رئیس جمهور وقت آمریکا خطر دستیابی آلمان به تولید بمب اتمی را گوشزد کرد. متعاقب این اخطار روزولت دستور ایجادپروژ مهنتن با هدف تحقیق در این رابطه و تولید بمب اتمی را با همکاری کشور انگلستان صادر کرد. برای این پروژه تأسیساتی در لوس آلاموس در ایالت نیومکزیکو، اوک ریج ایالت تنسی و همفورد ایالت واشنگتن به کار گرفته شدند و تیمی از برجستهترین دانشمندان آن دوران به استخدام این پروژه در آمدند. محققان آلمانی هرگز موفق به طراحی و ساخت بمب اتمی نشدند.(کاملا اشتباه است اولین بمب ساخت المان بوده در المان غربی ازمایش شد ولی نتیجه بخش نبوده به علت کم تر غنی شده اورانیوم طبق کتاب بمب اتم نازی.) اما تیم آمریکایی به سرپرستی فیزیکدان برجسته، جی آر اوپنهایمر موفق به ساخت عملی اولین بمب هستهای بود که در ۱۶ جولای ۱۹۴۵ در ناحیهای موسوم به ترینیتی در نیومکزیکو آزمایش شد.
به فاصله کوتاهی در ۶ آگوست ۱۹۴۵،بمب افکن اسکادران ۵۰۹ نیروی هوایی آمریکا موسوم به Enola Gay(که اکنون در موزهای در واشنگتن نگهداری میشود)، از پایگاهی در جنوب اقیانوس آرام به پرواز در آمد و در ساعت ۸:۱۵ دقیقه به وقت محلی، بمب موسوم به پسر کوچک را بر شهر هیرو شیما منفجر ساخت. این بمب که در طراحی آن از ۶۴ کیلوگرم اورانیوم استفاده شده بود، از ارتفاع ۹۶۰۰ متری رها شد و در ارتفاع ۵۸۰ متری سطح زمین با شدتی معادل با انفجار ۱۵ کیلو تن TNT منفجر شد. مجموع تلفات اولیه و کشته شدگان ناشی از عوارض این انفجار را بالغ بر ۱۴۰۰۰۰ نفر تخمین میزنند. سه روز بعد در ۹ آگوست انفجار بمب مرد چاق در شهر ناکازاگی موجب مرگ ۷۴۰۰۰ نفر دیگر شد. این بمب که ازپلوتونیوم به عنوان ماده شکافت پذیر استفاده میکرد، انفجاری به شدت ۲۱ کیلوتن TNT ایجاد کرد. بمب دیگری نیز در پروژه منهتن تولید شده بود که هرگز از آن استفاده نشد.
پس از پایان جنگ دوم جهانی دانشمندان در آمریکا به تحقیق در رابطه با تسلیحات هستهای ادامه دادند. اگرچه این تصور وجود داشت که هیچ کشوری دیگری در دنیا نمیتواند تا پیش از سال ۱۹۵۵ به فنآوری ساخت سلاح هستهای دست یابد، اما کلاوس فیکوس یکی از فیزیکدانان آلمانی که در رابطه با مواد فوق انفجاری (High Explosive) با تیم اوپنهایمر همکاری میکرد، طرحها و جزئیات طراحی بمب آزمایش شده در ترینیتی را در اختیار جاسوسان شوروی قرارداد
.
نکاتی در مورد بمب اتمی
• منطقه انفجار بمبهای هستهای به پنج قسمت تقسیم میشود:۱- منطقه تبخیر ۲- منطقه تخریب کلی ۳- منطقه آسیب شدید گرمایی ۴- منطقه آسیب شدید انفجاری ۵- منطقه آسیب شدید باد و آتش. در منطقه تبخیر درجه حرارتی معادل سیصد میلیون درجه سانتیگراد بوجود میآید و هر چیزی، از فلز گرفته تا انسان و حیوان، در این درجه حرارت آتش نمیگیرد بلکه بخار میشود.
• آثار زیانبار این انفجار حتی تا شعاع پنجاه کیلومتری وجود دارد و موج انفجار آن که حامل انرژی زیادی است میتواند میلیونها دلار تجهیزات الکترونیکی پیشرفته نظیر ماهوارهها و یا سیستمهای مخابراتی را به مشتی آهن پاره تبدیل کند و همه آنها را از کار بیندازد.
• اینها همه آثار ظاهری و فوری بمبهای هستهای است . پس از انفجار تا سالهای طولانی تشعشعات زیانبار رادیواکتیو مانع ادامه حیات موجودات زنده در محلهای نزدیک به انفجار میشود.
• پرتو رادیو اکتیو از پرتوهای آلفا، بتا، گاما و تابش نوترونی تشکیل شدهاست. نوع آلفای آن بسیار خطرناک است ولی توان نفوذ اندکی دارد.این پرتو در بافت زنده تنها کمتر از ۱۰۰ میکرون نفوذ میکند اما برای آن ویرانگر است.
• پرتوی گاما از دیوار و سنگ نیز عبور میکند.هر ۹ میلیمتر سرب یا هر ۲۵ متر هوا شدت تابش آن را نصف میکند. این پرتو نیز با توجه به فرکانس بسیار بالا، انرژی زیادی دارد که اگر به بدن انسان برخورد کند از ساختار سلولی آن عبور کرده و در مسیر حرکت خود باعث تخریب ماده یا همان DNA شده و سرانجام زمینه را برای پیدایش انواع سرطان ها، سندرم هاونقایص غیر قابل درمان دیگر فراهم میکند وحتی این نقایص به نسلهای آینده نیز منتقل خواهد شد. برای جلوگیری از نفوذ تابش گامابه حدود ۱۰ سانتیمتر دیوارهٔ سربی نیاز است.
بمب اتمی نوع A
ساخت این نوع بمب اتمی بسیار ساده میباشد و تنها به مقدار کافی اورانیوم با خلوص مناسب که به روش مناسبی قالب گیری شده باشد (فرم نیم کروی)احتیاج دارد. در این روش اورانیوم قالب گیری شده توسط تفنگ سادهای مورد هدف قرار میگیرد.این تفنگ مانند تفنگ جنگی بسیار سادهای میباشد که تنها با باروت و یا هر چیز قابل انفجار دیگری پرشده و گلوله آن تنها اورانیوم غنی شده میباشد.برخورد دو قطعه اورانیوم باعث انفجار هستهای میشود.بعلت اینکه دو قطعه اورانیوم همدیگر را دفع میکنند روش غالب گیری نیم کروی مهمترین بخش این کار میباشد.
تعداد بمب های اتمی موجود در جهان
بان كيمون، دبيركل سازمان ملل متحد، در كنفرانس سلاحهاي هستهاي سازمان ملل درمکزیکو سیتی که ۶۲ کنفرانس سالانه از این نوع محسوب میشد بیان کرد که تا تاریخ 9 سپتامبر ۲۰۰۹ حدود ۲۰٬۰۰۰ بمب اتمی در جهان ساخته شده است
انواع بمب اتمی
• بمب حاصل از شکافت هسته ای(A-Bomb)
• بمب حاصل از همجوشی (H-Bomb)
• بمب نوترونی (N-Bomb)
پدافند هسته ای
استفاده از سلاحهای اتمی به دلیل اثرات و ویژگیهای خاصی بوده که سایر جنگ افزارها چنین قابلیتی ندارند از جمله:
1. ایجاد خسارتهای سنگین جانی و مالی
2. غیر قابل استفاده کردن و آلودگی محیط
3. تهدید طرف مقابل و تحت فشار گذاشتن طرف مقابل برای قبول خواسته ها
4. تغییر توازن قدرت درجنگ
5. وسعت شعاع تخریب و خسارات هنگفت
6. استفاده سریع در هر شرایط تاسیسات
7. نفوذ اثرات تخریبی آن در البته با وجود این قابلیتها کشورهاو دولتهای دارند سلاحهای هسته ای با مشکلاتی رو به رو اند به شرح زیر:
1. مخالف اذهان عمومی جهان است.
2. عمدهٔ تجهیزات و تأسیسات را نابود میسازد که خود دشمن نیز ممکن است به آن نیاز پیدا کند.
3. آلودگی شدید هستهای که باعث عدم استفاده از منطقه میگردد.
4. عدم کنترل شعاع آلودگی که در اثر کم بودن ممکن است آن خسارت مورد نظر وارد نشود و همچنین با زیاد شدن شعاع آلودگی ممکن است به نیروهای خودی آسیب برسد.
اثرات و مراحل انفجار هسته ای
نورانفجار
اولین نشانه یك حمله اتمی نور خیره كننده آن است كه مقداری از خورشید درخشنده تر است و مانند فلاش عكاسی یا صاعقه است و نگاه كردن به آن حتی چند ثانیه میتواند انسان را نابینا كند
تشعشع حرارتی
• گوی آتشین تشكیل شده كه دمای مركز آن به چند میلیون درجه سانتیگراد میرسد (حتی از سطح خورشید هم بیشتر میشود).
• هرچیزی را در نزدیكی خود به خاكستر سفیدی تبدیل میكند وجود باد هم میتواند به این عمل كمك نماید.
• در همان دو الی سه ثانیه اول تشكیل میشود و با سرعتی معادل دو برابر سرعت صوت به راه می افتد وهرچه بر سر راهش باشد پرتاب و نابود میكند
