فیزیک

اطلاعاتی در مورد بمبهای اتمی

هانری بکرل نخستین کسی بود که متوجه پرتودهی عجیب سنگ معدن اورانیم
گردید پس از ان در سال 1909 میلادی ارنست رادرفورد هسته اتم را کشف کرد.
وی همچنین نشان دادکه پرتوهای رادیواکتیو در میدان مغناطیسی به سه دسته
تقیسیم می شود( پرتوهای الفا و بتا وگاما) بعدها دانشمندان دریافتند که منشاء
این پرتوها درون هسته اتم اورانیم می باشددر سال 1938 با انجام ازمایشاتی
توسط دو دانشمند المانی بنامهای اتوهان و فریتس شتراسمن فیزیک هسته ای
پای به مرحله تازه ای نهاد این فیزیکدانان با بمباران هسته اتم اورانیم بوسیله
نوترونها به عناصر رادیواکتیوی دست یافتند که جرم اتمی کوچکتری نسبت به اورانیم
داشت و در اینجا بود که نا قوس شوم اختراع بمب اتمی به صدا در امد.
زیرا هر فروپاشی هسته اورانیم میتوانست تا ۲۰۰مگاولت انرژی ازاد کند وبدیهی بود
اگر هسته های بیشتری فرو پاشیده می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید.
بعدها فیزیکدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق می پرداختند یکی از انان
انریکو فرمی بود( ۱۹۵۴ - ۱۹۰۱) که بخاطر تحقیقاتش در سال ۱۹۳۸ موفق به
دریافت جایزه نوبل گردید.در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم
در بین فیزیکدانان این بیم وجود داشت که المانیهابه کمک فیزیکدانان نابغه ای
مانند هایزنبرگ ودستیارانش بتوانند با استفاده از دانش شکافت هسته ای
بمب اتمی بسازندبه همین دلیل از البرت انیشتین خواستند که نامه ای به
فرانکلین روزولت رئیس جمهور وقت امریکا بنویسد در ان نامه تاریخی از امکان
ساخت بمبی صحبت شد که هر گز هایزنبرگ ان را نساخت.چنین شدکه دولتمردان
امریکا برای پیشدستی برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انریکو فرمی
دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال
بعددر دوم دسامبر ۱۹۴۲ در ساعت 3 بعد از ظهر نخستین راکتور اتمی دنیا
در دانشگاه شیکاگو امریکا ساخته شد.سپس در ۱۶ ژوئیه ۱۹۴۵ نخستین
ازمایش بمب اتمی در صحرای الامو گرودو نیو مکزیکو انجام شد.سه هفته بعد
هیروشیما درساعت 8:15 صبح در تاریخ 6 اگوست 1945 بوسیله بمب اورانیمی
بمباران گردیید و ناکازاکی در ۹ اگوست سال ۱۹۴۵ بمباران شدند که طی ان صدها
هزار نفر فورا جان باختند.

بمبهای هسته ای چگونه ساخته میشوند؟

بمبهای هسته ای به دو شکل ساخته می شوند. بمبهای شکافتی (اتمی) و بمبهای همجوشی (هیدروژنی). در حالیکه جزئیات این بمبها محرمانه است ولی نکات اساسی آنها قابل دسترس است. سوخت در یک بمب شکافتی مشتمل بر اورانیوم 235 و پلوتونیم 239 ی تقریبا خالص است که هر دو هسته های شکافت پذیری دارند. یک تکه ی کوچک از چنین ماده ای نمی تواند منفجر شود زیرا تعداد بسیار زیادی از نوترونها فرار می کنند. ولی در یک جرم به قدر کافی بزرگ (بحرانی) واکنش زنجیره ای صورت می گیرد. یک نوترون اولیه ی اتفاقی باعث شروع شکافت خواهد شد...
یک بمب نوعی تقریبا 10 به توان 24 نوترون در کمتر از ده به توان 7- ثانیه آزاد می کند که باعث گرمای بسیار شدید می شود. همجوشی فرق دارد. همجوشی وقتی رخ می دهد که دو هسته ی سبک را آنقدر به هم نزدیک کنیم که در حوزه ی عمل جاذبه ی متقابل نیروی هسته ای قوی قرار گیرند. از آن به بعد به شدت هم را جذب می کنند و اتمی سنگین تر تولید می کنند و مقداری انرژی آزاد می کنند. همجوشی را می توان در محیط پلاسمایی بوجود آورد و اخیرا با لیزر هم این کار را می کنند. در این همجوشی قرصهای کوچکی از دوتریم و ترتیم (عناصری سبک که همخانواده ی هیدروژنند) را بوسیله فوجهای لیزری پرقدرت گرم می کنند. اگر توان لیزرها کم باشد انفجارهای کوچکی در این قرصهای کوچک رخ می دهد. اما اگر قدرت بالا باشد و در زمان کوتاه اثر کنند همجوشی رخ می دهد. توان این نوع لیزرها بیش از توان نیروی برق آمریکاست. پس تهیه اش بسیار سخت است .


اختراع بمب اتم:
در طول جنگ جهانى دوم شاهد نوآورى تسلیحاتى از جانب دولتهاى درگیر در جنگ
مى‏باشیم، سه دولت عمده‏اى که داراى مراکز تحقیقات استراتژیک و لابراتورهاى
معظم تحقیقاتى بودند، عبارتند بودند از ژاپن، آلمان، آمریکا.
ژاپن به دنبال توسعه سلاح‏هاى شیمیایى بود که در این زمینه موفقیت چندانی
به دست نمى‏آورد.آلمان‏ها داراى مرکز تحقیقاتى «پینامون» بودند که موفق به
اختراع سلاحى نو در تابستان 1940 مى‏شوند، این سلاح موشک بود که در طول
جنگ آلمان‏ها علیه انگلستان از خاک فرانسه ی اشغال شده به کار مى‏بردند. اولین
موشکها در تابستان 1940 بود که با پشت سر گذاشتن کانال مانش به خاک
انگلستان اصابت مى‏کرد. تا مدت‏ها انلگیسیها اختراع چنین سلاحى را باور نمى‏کردند.
مخترع موشک «فون براون» آلمانى بود و اولین موشک‏ها VI و VII نام داشتند.
اما در رابطه با تحقیقات مربوط به شکافتن هسته اتم، على رغم تبلیغات
متفقین که به بزرگ نمایى خطر اتمى آلمان مى‏پرداختند، نازى‏ها در این خصوص
موفقیتى به دست نیاورده و پس از شکست آلمان مشخص مى‏شود که آنها در
مرحله ابتدایى ساخت بمب اتم قرار داشتند.
مرکز سوم، آمریکا بود. آمریکا با استفاده از امتیاز منحصر به فرد دور بودن از
صحنه جنگ و مصونیت از بمباران و ویرانى، در سال 1943 پروژه مانهتن را در
صحراى لوس آلاموس (Los Alamos) در ایالت نیومکزیکو، شکل می دهد.
ریاست این پروژه اتمى، با پروفسور «اوپن هایمر» بود و دانشمندان غیر اروپایى
مانند «فرمى» و ... در این پروژه نقش داشتند.
ریاست این پروژه با یک ژنرال سه ستاره، به نام «گروز» بود که به طور مرتب،
واشنگتن را از پیشرفت کار مطلع مى‏ساخت. یکی از ویژگی های پروژه مانهتن،
هزینه بسیار بالای آن بود (25 میلیارد دلار) که در زمان جنگ هیچ دولتى چنین
بودجه‏اى را نداشت.
سرانجام در حالى که در 8 مى 1945 آلمان تسلیم مى‏شود و جنگ اروپا به
پایان مى‏رسد، فاتحین کنفرانس پوتست دام را به منظور تعیین سرنوشت آلمان
تشکیل مى‏دهند، پوتست دام یک منطقه ییلاقى در نزدیک برلین بود که با توجه
به اینکه برلین آنقدر ویران شده بود، حتی ساختمان درخوری در این شهر نبود که
در آن اجلاس برگزار شود. در بین کنفرانس، هرى ترومن، رئیس جمهور آمریکا،
تلگراف رمزى، تحت عنوان «نوزاد متولد شد»، دال بر به ثمر رسیدن پروژه مانهتن
دریافت مى‏کند. این پروژه موفق به ساخت اولین بمبى مى‏شود که در 16 ژوئیه 1945
مورد تست قرار مى‏گیرد. اوپن هایمر و دیگران، در بونکرى تجمع کرده بودند
و آزمایش را مورد بررسى قرار مى‏دهند که ظاهرا همانجا اوپن هایمر
پشیمان مى‏شود. در اواخر جولاى، رئیس جمهور آمریکا، دستور به کار بردن
این سلاح جدید را علیه ژاپن براى تاریخ بعد از 2 اوت صادر مى‏کند؛ 5 شهر ژاپن
به ترتیب اولویت براى واشنگتن در لیست قرار مى‏گیرند: توکیو، کیوتو،
هیروشیما، ناگویا، ناکازاکى.

برای گرفتن اطلاعات بیشتر (مثل چگونگی و نقشه ی یک بمب اتم)
به اینجا مراجعه کنید