بمب هیدروژنی چگونه كار می كند؟
آزمایش بمب هیدروژنی توسط آمریکا در ناحیه «بیکینی» در اقیانوس آرام در سال 1954، تأثیر جامعی بر اکولوژی تمام سیاره زمین گذاشت. آسیب های وارده به محیط زیست هنوز بطور جدی مورد ارزیابی قرار نگرفته اند.
ایتار تاس گزارش می دهد که دانشمندان ژاپنی از انستیتوی صلح هیروشیما به چنین نتیجه ای رسیدند. گروه تحقیقاتی به مطالعه اسناد آرشیوی پرداخت که توسط وزارت انرژتیک ایالات متحده از حالت سریت خارج شدند. بر طبق این اسناد، خاکستر رادیو آکتیوی که پس از انفجار بمب هیدروژنی به هوا برخاست، توسط 122 ایستگاه هواشناسی در سراسر جهان به ثبت رسیده بود. ابر مسموم تقریباً تمام اقیانوس آرام را پوشاند و بر فراز آسیای شرقی، استرالیا، آمریکای شمالی و بخشی از آمریکای جنوبی و دریای کارائیب و آفریقا گسترش یافت.
ناحیه آتول بیکینی که اکنون بخشی از جمهوری جزایر مارشالوی است در بخش مرکزی اقیانوس آرام قرار دارد. در دوره ای بین سال 1946 تا 1954، ایالات متحده 67 آزمایش هسته ای را به انجام رساند که در نتیجه پیامدهای آنها، 840 ساکن این جزایر بر اثر بیماری های گوناگون جان سپردند. دولت آمریکا مجبور به پرداخت 83 میلیون دلار به عنوان مبالغ جبرانی به خانواده های آنها شد.بنیاد اصلی بمب هیدروژنی را تشکیل می‌دهد. همانطور که از شکافته شدن هسته‌های سنگین (شکافت هسته‌ای) ، مقدار عظیمی انرژی حاصل می‌شود. از پیوند هسته‌های سبک نیز انرژی بیشتری بدست می‌آید. در هر یک از دو حالت هسته‌هایی با جرم متوسط تشکیل می‌گردد، که جرم آنها کمتر از جرم اولیه‌ای است که برای تشکیل آنها بکار رفته است. در حالی که در روش شکافتن ، ماده اولیه منحصر به اورانیوم و توریم است. در روش پیوند هسته‌ای از هر اتم سبکی مثلا اتم هیدروژن می‌توان استفاده نمود.
در نتیجه این فعل و انفعال ، حدود هفده میلیون الکترون ولت ، انرژی آزاد می‌شود. این میزان انرژِی نسبت به واحد وزن ماده قابل انفجار ، در حدود چهار برابر انرژی است که از شکسته شدن اورانیوم حاصل می‌شود. به عبارت دیگر در موقع پیوند هسته‌های دوتریم و تریتیوم ، انرژی بیشتر بر واحد جرم نسبت به شکافته شدن هسته‌های اورانیوم رها می‌شود.
ایتار تاس گزارش می دهد که دانشمندان ژاپنی از انستیتوی صلح هیروشیما به چنین نتیجه ای رسیدند. گروه تحقیقاتی به مطالعه اسناد آرشیوی پرداخت که توسط وزارت انرژتیک ایالات متحده از حالت سریت خارج شدند. بر طبق این اسناد، خاکستر رادیو آکتیوی که پس از انفجار بمب هیدروژنی به هوا برخاست، توسط 122 ایستگاه هواشناسی در سراسر جهان به ثبت رسیده بود. ابر مسموم تقریباً تمام اقیانوس آرام را پوشاند و بر فراز آسیای شرقی، استرالیا، آمریکای شمالی و بخشی از آمریکای جنوبی و دریای کارائیب و آفریقا گسترش یافت.
ناحیه آتول بیکینی که اکنون بخشی از جمهوری جزایر مارشالوی است در بخش مرکزی اقیانوس آرام قرار دارد. در دوره ای بین سال 1946 تا 1954، ایالات متحده 67 آزمایش هسته ای را به انجام رساند که در نتیجه پیامدهای آنها، 840 ساکن این جزایر بر اثر بیماری های گوناگون جان سپردند. دولت آمریکا مجبور به پرداخت 83 میلیون دلار به عنوان مبالغ جبرانی به خانواده های آنها شد.بنیاد اصلی بمب هیدروژنی را تشکیل می‌دهد. همانطور که از شکافته شدن هسته‌های سنگین (شکافت هسته‌ای) ، مقدار عظیمی انرژی حاصل می‌شود. از پیوند هسته‌های سبک نیز انرژی بیشتری بدست می‌آید. در هر یک از دو حالت هسته‌هایی با جرم متوسط تشکیل می‌گردد، که جرم آنها کمتر از جرم اولیه‌ای است که برای تشکیل آنها بکار رفته است. در حالی که در روش شکافتن ، ماده اولیه منحصر به اورانیوم و توریم است. در روش پیوند هسته‌ای از هر اتم سبکی مثلا اتم هیدروژن می‌توان استفاده نمود.
|
|
هیدروژن مورد نیاز در واکنش همجوشی هسته‌ای
هیدروژن موجود در تمامی آبهای اقیانوسها یکی از مواد اولیه روش پیوند هسته‌ها را تشکیل می‌دهد. هیدروژن سنگین که نسبت به هیدروژن معمولی فوق العاده نایاب است برای پیوند بسیار نامناسب بوده و با وجودی که در هر 6400 اتم هیدروژن ، فقط یک اتم آن هیدروژن سنگین می‌باشد، بنابراین مقدار هیدروژن موجود در اقیانوسها بسیار کافی است.شرایط لازم برای انجام پیوند هسته‌ای
برای اینکه پیوند هسته‌ای انجام گیرد چه شرایطی لازم است؟- برای انجام عمل پیوند با هسته دو اتم را به شدت به هم بزنیم، تا به هم پیوند خورده و در هم ذوب شوند. اما دافعه الکترواستاتیکی هسته ، مانع بزرگی در این راه جلوی پای ما گذاشته است. در فواصل بینهایت نزدیک این دافعه فوق العاده زیاد است. البته راه حل ساده‌ای به نظر می‌رسد، بدین معنی که بایستی به هسته‌ها آنقدر سرعت دهیم که از این مانع رد شوند. می‌دانیم که سرعت ذرات در هر گازی بستگی به درجه حرارت آن گاز دارد. پس کافی است درجه حرارت را آنقدر بالا ببریم تا سرعت لازم برای عبور از این مانع بدست آید.
|
- درجه حرارت لازم برای این کار چندین میلیون درجه سانتیگراد است و چنین حرارتی در کره زمین وجود ندارد. اما اگر یک بمب اتمی در وسط توده‌ای از هسته‌های سبک منفجر شود، حرارت فوق العاده‌ای که از انفجار بمب حاصل می‌شود، حرارت هسته‌های سبک را به قدری بالا می‌برد که پیوند آنها را امکانپذیر سازد. این موضوع اساس ساختمان بمب حرارتی و هسته‌ای (ترمونوکلئور) می‌باشد.
- همانطوری که در کبریت عادی برای آتش گرفتن ابتدا فسفر موجود در آن بر اثر مالش محترق می‌شود و آنگاه گوگرد را روشن می‌سازد، در بمبهای (حرارتی و هسته‌ای) نیز ابتدا یک بمب اتمی معمولی منفجر می‌شود و در نتیجه انفجار توده‌ای از اجسام سبک را به حرارت فوق العاده‌ای می‌رساند، بطوری که هسته‌های آنها به هم می‌پیوندند و آنگاه انفجار مهیبتری انجام می‌گیرد.
بمبهای هیدروژنی
بعد از انفجار یک بمب اتمی معمولی ، عمل سرد شدن به سرعت انجام می‌گیرد. بنابراین ، باید فعل و انفعالاتی را در نظر گرفت که در آنها عمل پیوند به سرعت انجام گیرد. اگر یک بمب اتمی را در مخلوطی از دوتریوم و تریتیوم محصور کرده و مجموعه را در یک محفظه با مقاومت مکانیکی زیاد قرار دهیم، پس ازانفجار بمب اتمی محیط مساعدی برای یک فعل و انفعال ترمونوکلئور (فعل و انفعال هسته‌ای گرمازا) بوجود می‌آید و در اثر آن عمل پیوند هسته‌ها انجام شده و هلیوم بوجود می‌آید.تریتیوم + دوتریوم <----- هلیوم + نوترون
در نتیجه این فعل و انفعال ، حدود هفده میلیون الکترون ولت ، انرژی آزاد می‌شود. این میزان انرژِی نسبت به واحد وزن ماده قابل انفجار ، در حدود چهار برابر انرژی است که از شکسته شدن اورانیوم حاصل می‌شود. به عبارت دیگر در موقع پیوند هسته‌های دوتریم و تریتیوم ، انرژی بیشتر بر واحد جرم نسبت به شکافته شدن هسته‌های اورانیوم رها می‌شود.
|
اشکالات اساسی ساخت بمب هیدروژنی
تهیه بمب هیدروژنی دو اشکال عمده دارد که عبارتند از:- نخست: باید دوتریوم و تریتیوم را به حالت مایع بکار برد. چون
این دو عنصر در حالت معمول بصورت گاز هستند و در حرارت فوق العاده زیاد هم
با کندی به هم پیوند می‌خورد. و لذا مجبورند آنها را در حرارتی معادل 250
درجه سانتیگراد زیر صفر نگه دارند. بطورری که وزن دستگاه لازم به وضع غیر
عادی سنگین می‌شد و بمب با زحمت زیاد حمل و نقل می‌گردید و پرتاب آن بوسیله
هواپیما بسیار مشکل بود.
- دوم: اگر چه تهیه دوتریوم سهل است، اما تهیه تریتیوم فوق العاده مشکل و پر هزینه می‌باشد و برای تهیه آن باید در کوره اتمی عنصر لیتیوم را بوسیله نوترون بمباران کنند که از تجزیه متوالی آب بوسیله جریان الکتریکی ، آب سنگین بدست می‌آید. بطوری که دوتریوم یکی از عناصر مرکب آن است. از تجزیه آب سنگین (دوتریوم) بدست می‌آید.
+ نوشته شده در جمعه بیست و یکم مهر ۱۳۹۱ ساعت ۵:۲۷ ب.ظ توسط
|
آشنایی با انواع جنگ افزارهای روز دنیا و تحلیل های نظامی بدون تعصب