تاریخچه بمب اتمی
!اطلاعات اولیه
هانری بکرلنخستین کسی بود که متوجه پرتودهیعجیبسنگ معدن اورانیومگردید. پس از آن در سال 1909 میلادیارنسترادرفورد هسته اتمرا کشف کرد. وی همچنین نشان داد کهپرتوهای رادیواکتیودرمیدان مغناطیسیبه سه دسته تقیسیم می‌شوند (پرتوهایآلفا ،بتا و گاما). بعدها دانشمندان دریافتند که منشا این پرتوها درون هسته اتم اورانیم می‌باشد.
پیدایش بمب اتمی
در سال 1938 با انجام آزمایشاتی توسط دو دانشمند آلمانیبه نامهایاتوهانوفریتس شتر اسمن، فیزیک هستهای به مرحله تازه‌ایپای نهاد. این فیزیکدانان با بمباران هسته اتم اورانیوم بوسیله نوترونها بهعناصر رادیواکتیویدست یافتند که جرم اتمیکوچکتری نسبت به اورانیوم داشت. برای توصیف علت ایجاد این عناصرلیزه میتنرو اتو فریش پدیدهشکافت هسته را در اورانیوم تو ضیح دادند و در اینجا بود که ناقوس شوم اختراعبمب اتمی به صدا در آمد.
هر فروپاشی هسته اورانیم می‌تواند تا ۲۰۰ مگا ولتانرژی آزاد کند. بدیهی است که اگر هسته‌های بیشتری فرو پاشیده می‌شد انرژی فراوانیحاصل می‌گردید. بعدها فیزیکدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق پرداختند. یکیاز آنانانریکو فرمیبود که بخاطر تحقیقاتش در سال۱۹۳۸موفق به دریافتجایزه نوبلگردید.
سیر تحولی و رشد
در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بینفیزیکدانان این بیم وجود داشت که آلمانیها به کمک فیزیکدانان نابغه‌ای مانندهایزنبرگو دستیارانش می‌توانند با استفادهاز دانش شکافت هستهای بمب اتمی بسازند. به همین دلیل ازآلبرت انیشتینخواستند که نامه‌ای بهفرانکلین روزولترئیس جمهور وقت آمریکا بنویسد. در آن نامه تاریخی از امکانساخت بمبی صحبت شد که هرگز هایزنبرگ آن را نساخت.
به این ترتیب دولتمردانآمریکا برای پیشدستی بر آلمانطرح مانهاتانرا به راه انداختند، و ازانریکو فرمی دعوت به عمل آوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد. سه سال بعد ، در دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعد از ظهرنخستین راکتورهسته‌ای دنیا در دانشگاه شیکاگو آمریکا ساخته شد.
در 16 ژوئیه 1945نخستین آزمایش بمب اتمی در صحرای آلامو گرودو نیومکزیکو انجام شد. سه هفته بعدهیروشیمادر ساعت 8:15 صبح روز 6 آگوست 1945بوسیله بمب اورانیومی بمباران گردید. سپس ناکازاکی در 9 آگوست سال 1945 در ساعتحدود 11:15 بوسیله بمب پلوتونیومی بمباران شد. در طی آن بمبارانها صدها هزار نفرجان باختند.
پیشگامان ساخت بمب اتمی
انریکو فرمی و همکارانش در دانشگاه شیکاگو پس از ساخت نخستین راکتورهسته‌ای جهان به امید آنکه از راکتور هستهای تنها دراهداف صلح آمیزاستفاده شود، و دنیا عاری ازسلاحهای اتمیگردد، در این زمینه گامبرداشتند.
لیزه میتنر که لقبمادر انرژی اتمیگرفت، درسال ۱۸۷۸ در یک خانواده هشت نفری به دنیا آمد. وی سومین فرزند خانواده بود، با وجودتمامی مشکلاتی که بر سر راه وی بخاطر زن بودنش بود. در سال 1901 وارد دانشگاه وینشد و تحت نظارتبولتزمنکه یکی از فیزیکدانان بنام دنیا بودفیزیک را آموخت. لیزه توانست در سال 1907 به درجه دکترا نایل گردد و سپس راهی برلینشد تا در دانشگاهی کهماکسپلانک ریاست بخش فیزیک آن را بر عهده داشت به مطالعه و تحقیقبپردازد.
بیشتر کارهای تحقیقاتی وی در همین دانشگاه بود وی هیچگونه علاقه‌ایبه سیاست نداشت، ولی به علت دخالتهای روز افزون ارتش نازی مجبور به ترک برلین گردیدو در سال 1938 به یک انستیتو در استکهلم رفت. لیزه میتنر به همراه همکارشاتوفریشاولین کسانی بودند که شکافت هسته را توضیح دادند. آنان در سال 1939 درمجله طبیعت مقاله معروف خود را در مورد شکافت هستهای ارائه دادند.
بدینترتیب راه را برای استفاده از انرژی هستهای گشوده شد. به همین دلیل پس از جنگ جهانی دوم به میتنر لقبمادر بمباتمیداده شد. ولی چون وی نمی‌خواست از کشف خود به عنوان بمبی هولناک استفادهگردد. بنابراین بهتر است به لیزه لقب مادر انرژی اتمی داده شود.
بمبهای هستهای چگونه ساخته می‌شوند؟
بمبهای هستهای به دو شکل ساختهمی‌شوند. بمبهایشکافتی (اتمی) وبمبهایهمجوشی (هیدروژنی). در حالیکه جزئیات این بمبها محرمانه است ولی نکات اساسیآنها قابل دسترس است. سوخت در یک بمب شکافتی مشتمل بر 235U و 239Pu تقریبا خالص است که هر دوهسته‌های شکافت پذیری دارند. یک تکه ی کوچک از چنین ماده‌ای نمی‌تواند منفجر شود،زیرا تعداد بسیار زیادی از نوترونها فرار می‌کنند. ولی در یک جرم به قدر کافی بزرگ (بحرانی) واکنش زنجیره‌ای صورت می‌گیرد. یک نوترون اولیه اتفاقی باعث شروع شکافتخواهد شد.
یک بمب نوعی تقریبا 1024 نوترون در کمتر از 7-10 ثانیه آزاد می‌کند که باعث گرمای بسیار شدید میشود. همجوشی فرق دارد. همجوشی وقتی رخ می‌دهد که دو هسته سبک را آنقدر به هم نزدیک کنیمکه در حوزه عمل جاذبه متقابل نیروی هستهای قوی قرار گیرند. از آن به بعد به شدتهمدیگر را جذب می‌کنند و اتمی سنگینتر تولید می‌کنند و مقداری انرژی آزادمی‌کنند.
همجوشی را می‌توان در محیط پلاسمایی بوجود آورد و اخیرا بالیزر هم این کار را می‌کنند. در این همجوشی قرصهای کوچکی ازدوتریموتریتیم (عناصری سبک که هم خانواده هیدروژنهستند) را بوسیله فوجهای لیزری پر قدرت گرم می‌کنند. اگر توان لیزرها کم باشدانفجارهای کوچکی در این قرصهای کوچک رخ می‌دهد. اما اگر قدرت بالا باشد و در زمانکوتاه اثر کنند همجوشی رخ می‌دهد. توان این نوع لیزرها بیش از توان نیروی برقآمریکاست، پس تهیه‌اش بسیار سخت است
هولوکاست ؛ اولین بمب هیدروژنی اسرائیل
کارشناسان تسلیحات هسته ای غرب فاش کردند در حال حاضر رژیم صهیونیستی 300کلاهک هسته ای در اختیار دارد و دراستفاده از این سلاحهای مرگبارعلیه کشورهای خاورمیانه هیچ تردیدی ندارد.
گزارش خبرگزاری “مهر”، جرج بوشرئیس جمهور آمریکا چندی پیش در پیامی به مناسبت پنجاه و ششمین سالگرد تاسیس رژیمغاصب صهیونیستی بر تداوم تعهد خود به حمایت همه جانبه از اسراییل تاکیدکرد.
کارشناسان سیاسی حمایت آمریکا از اسرائیل را عامل اصلی موفقیت این رژیم دردستیابی به تسلیحات هسته ای دانسته اند .
همچنین کارشناس تسلیحات هسته ای ومبارزه با تروریسم غرب هفته گذشته با تهیه گزارشی اعلام کردند: آمریکا، کشورهایاروپایی و باندهای بین المللی دررساندن مواد تولید بمب ازجمله اورانیوم وپلوتونیوم به رژیم صهیونیستی ازهیچ تلاشی فروگذارنبودند.
این گزارش ثابت می کندکه اسراییل طی سه دهه گذشته چند تن مواد خام هسته ای را از آمریکا وکشورهای اروپاییوارد کرده است وعملیات گسترش تکنولوژی سلاح هسته ای را به طور جدی پس ازپایانحمله به مصر در سال 1973 آغاز کرده است.
طی دو دهه گذشته اسراییل موفق شد بهرتبه کشورهای بزرگ دارنده فنآوری و تکنولوژی هسته ای دست یابد و حتی ازکشورهای هند،پاکستان و کره شمالی دردستیابی وبالا بردن توان هسته ای پیشی گیرد.
دربخشیدیگرازگزارشات اروپایی ها آمده است که اسراییل با همکاری و حمایت مداوم آمریکا وسکوت سازمانهای خلع سلاح بین المللی توانست سلاح های هسته ای خود را گسترش دهد ودرحال حاضراین رژیم بیش از300 کلاهک هسته ای دراختیاردارد و دربین 5 کشوردارندهسلاح هسته ای رتبه پنجم را به خود اختصاص داده است.
مقدارمواد پلوتونیومی کهاسراییل درنیروگاه هسته ای دیمونا غنی سازی کرده و براساس تصاویر ونقشه هایی کهقبلا سرقت کرده، نشان می دهد که مواد هسته ای که این رژیم برای ساخت بمب بکاربردهاست نمی تواند حداقل کمتراز200 تا 300 کلاهک هسته ای ساخته باشد .
طبق این گزارش، اسراییل طی دهه های گذشته دومرتبه قصد داشتهآزمایشات هسته ای خود را برای ثابت کردن توان هسته ای در برابر کشورها عربی بهعنوان یک سپرموشکی انجام دهد اما به دلیل مخالفت آمریکا که از واکنش جهانی نسبت بهاین موضوع می ترسید ، از این تصمیم صرف نظرکرده است.
این در حالی است که جرج بوشعلنا ایران را خطری برای منطقه می خواند و آشکارا تسلیحات اسرائیل را برای مقابلهبا تهدیدات ایران ضروری می داند .
می توان گفت هشدارهای آمریکا برای جلوگیری از آزمایشات هسته ایترس مقامات آمریکایی را از افزایش احساس ناامنی و عدم بالانس امنیتی در این منطقهنشان می دهد با این حال سیاست آمریکا و آژانس در چشم پوشی از فعالیتهای هسته ایاسرائیل و تشدید فشارها بر ایران و دیگر کشورهای خاورمیانه جهت خلع سلاح شدن و قبولقوانین تکمیلی ، برای ایجاد چنین احساسی آن هم در سطح بسیار بالا کافی بود .
تاجائیکه البرادعی که قرار است از اسرائیل دیدن کند ، گفت : این احساس ناامنی وناامیدی که به آن احساس دومعیاری می گویند در تمام خاورمیانه منتشر شده است .وزمانی که از میزان این احساس آگاه شدم شگفت زده شدم . ”
دربخشی دیگر از گزارشکارشناسان اروپایی در مورد تسلیحات اسرائیل آمده است ، در صورتیکه اسرائیل بااعراب در گیر شود ، عمدا اقدام به افشای اطلاعاتی درباره توان هسته ای خود خواهدکرد و از این اطلاعات و گزارشها در مذاکرات سیاسی برای تحمیل شروط خود برکشورهایهمسایه استفاده خواهد کرد.
این گزارشها نشان می دهد، سکوت جهانیان در قبال برنامه های هستهای اسرائیل موجب تداوم این برنامه ها شد تا اینکه یک مهندس انرژی هسته ای مردخایفانونو به افشاگری در این زمینه پرداخت و جهان را با یک شوک مواجهه کرد . هم اکنونپس از 18 سال سکوت اجباری فانونو در زندان ، آزادی او از زندان سرآغازی دیگر بربحران هسته ای اسرائیل می باشد که بار دیگر چشم جهانیان را به سوی اسرائیل جلب کرد .
با آزادی فانونو مسئله تسلیحات هسته ای اسرائیل باردیگر در راس اخبار روزرسانه ها قرار گرفت و احساس ناامنی و نارضایتی مردم خاورمیانه از تبعیض در برخوردبا برنامه های هسته ای کشورهای مختلف خاورمیانه اوج گرفت .
کارشناسان هسته ایاروپا با انتشار گزارشهایی به ناکامی تلاش آژانس بین المللی انرژی اتمی برایمذاکره با اسراییل درباره سلاحهای هسته ای این رژیم اشاره کردند. در این گزارشهادلیل اصلی ناتوانی آژانس در برخورد با اسرائیل حمایت آمریکا از فعالیتهای اینر‍ژیم ذکر شده است که موجب بسته بودن زرادخانه های هسته ای اسرائیل در برابربازرسان آژانس شده است .
دراین گزارشها احتمال تغییرسیاست های اسراییل ضعیف شمرده شده وآمده است : به کارگیری اسراییل از سلاح هسته ای به عنوان عنصر تهدید کننده تاثیربسیار گسترده ای بر کشورهای منطقه دارد.
دراین گزارشها تاکید شده است که آمریکابه اسراییل به عنوان یک قدرت هسته ای می نگرد و این به سود آمریکا نیست که اسراییلرا رها کند
موشک کروز
موشک کروز نوعی هواپیمای بی‌سرنشین هدایت شونده است که مسیر آن تا رسیدن به هدف قابل تغییر و هدایت است. در اغلب موشک‌های کروز در واقع از نوعی موتور جت استفاده میشود و بنابر تعریف نمی‌توان به آنها موشک گفت.
هدایت موشک‌های کروز امروزی توسط کامپیوتری که در آنها قراردارد انجام میشود. در این کامپیوترها مدلی از زمین و پستی و بلندی‌های آن تا هدف وجود دارد و موشک کروز با استفاده از سیستم موقعیت‌یاب ماهواره‌ای (مانند جی‌پی‌اس) و با حرکت در نزدیکی زمین و تغییر مکرر ارتفاع و مسیر خود به هدف می‌رسد.
ردیابی و انهدام موشک‌های کروز با کلاهک اتمی به دلیل پرواز نزدیک به زمین برای سیستمهای ردیاب و رادار مشکل است و به این دلیل جزو سلاحهای هستهای استراتژیک محسوب می‌شوند.
موشک کروز برای مخفی ماندن از دید سیستمهای راداری دارای دوخصوصیت است. 1-سطح مقطع راداری کمی دارد که ردیابی آنرا برای سیستمهای ضدموشکی راداری مشکل می‌کند. 2-به خاطر استفاده از موتور توربوفن، حرارت کمی تابش می‌کند و در نتیجه امکان قفل حرارتی روی آن نیز کم است
موشک بالیستیک
موشک بالیستیک (از نوع اسکاد-ب)
موشک بالیستیک نوعی موشک است که پس از پرتاب و به‌پایان رسیدن سوخت آن، چندان هدایت‌پذیر نیست و صرفا بر پایه قوانین پرتابه‌ها یا بالیستیک به سوی هدف می‌رود.
تمام موشک‌هائی را که هدایت شونده نیستند می‌توان موشک بالیستیک نامید، چه موشک مدل برای تفریح و تحقیق باشد و چه موشک‌هائی که فضاپیماها را به فضا می‌برد، ولی اصطلاح موشک بالیستیک معمولا معنای نظامی دارد و در مورد موشک‌هائی که مواد منفجره و بمب حمل می‌کنند بکار می‌رود.
نخستین موشک بالیستیک و-۲ آلمان بود که در جنگ جهانی دوم بکار رفت.
موشک طرح شوروی اسکاد-ب که انواع آن در جنگ ایران و عراق از هردو طرف بکار رفت یکی از مشهورترین موشک‌های بالیستیک با برد متوسط است.
موشک بالیستیک دوربرد یا قاره‌پیما با چندین کلاهک اتمی قدرتمندترین و مخرب‌ترین سلاح کشتار جمعی موجود در جهان است. آمریکا، روسیه، کازاخستان، اوکراین، بریتانیا، فرانسه و چین از این سلاح دارند
بمب هیدروژنی
بمب هیدروژنی یا “بمب گرماهسته‌ای” نام رایج وسایل انفجاری است که در آنها از انرژی آزاد شده در فرآیند همجوشی هستهای برای تخریب استفاده میشود.
به دلیل نیاز به حرارت زیاد برای شروع همجوشی، از یک بمب شکافت هستهای به عنوان چاشنی بمب هیدروژنی استفاده میشود
دید کلی
همجوشیهسته‌ایبنیاد اصلی بمب هیدروژنی را تشکیل می‌دهد. همانطور که از شکافته شدنهسته‌های سنگین (شکافتهسته‌ای) ، مقدار عظیمیانرژی حاصل میشود. از پیوند هسته‌های سبک نیز انرژی بیشتری بدست میآید. در هر یک از دوحالت هسته‌هایی با جرم متوسط تشکیل می‌گردد، که جرم آنها کمتر از جرم اولیه‌ای استکه برای تشکیل آنها بکار رفته است. در حالی که در روش شکافتن ، ماده اولیه منحصر بهاورانیوم وتوریم 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 آبهایاقیانوسها یکی از مواد اولیه روش پیوند هسته‌ها را تشکیل می‌دهد. هیدروژن سنگین کهنسبت 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 گیردچه شرایطی لازم است؟
برای انجام عمل پیوند با هسته دو اتم را به شدت به هم بزنیم، تا به هم پیوندخورده و در هم ذوب شوند. اما دافعه الکترواستاتیکی هسته ، مانع بزرگی در این راهجلوی 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 سرعتدهیم که از این مانع رد شوند. می‌دانیم که سرعت ذرات در هر گازی بستگی به درجهحرارت آن گاز دارد. پس کافی است درجه حرارت را آنقدر بالا ببریم تا سرعت لازم برایعبور از این مانع بدست آید.
درجه حرارت لازم برای این کار چندین میلیون درجه سانتیگراد است و چنین حرارتیدرکرهزمین وجود ندارد. اما اگر یکبمباتمی در وسط توده‌ای از هسته‌های سبک منفجر شود، حرارت فوق العاده‌ای که ازانفجار بمبحاصل میشود، حرارت هسته‌های سبکرا به قدری بالا می‌برد که پیوند آنها را امکانپذیر سازد. این موضوع اساس ساختمانبمب حرارتی و هستهای (ترمونوکلئور) می‌باشد.
همانطوری که در کبریت عادی برای آتش گرفتن ابتدا فسفر موجود در آن بر اثر مالشمحترق میشود و آنگاه گوگرد را روشن می‌سازد، در بمبهای (حرارتی و هستهای) نیزابتدا یک بمب اتمی معمولی منفجر میشود و در نتیجه انفجار توده‌ای از اجسام سبک رابه حرارت فوق العاده‌ای
می‌رساند، بطوری که هسته‌های آنها به هم می‌پیوندند و آنگاه انفجار مهیبتری انجاممی‌گیرد
بمب هستهای
دید کلی
همه ما می‌دانیم چه انرژی عظیم و قابل ملاحظه‌ای در داخلاتمها وجود دارد. این انرژی همان است که عموما آن راانرژی اتمیمی‌نامند. اما چون این انرژی درداخلهسته اتمهاوجود دارد در زبان علمی نامدقیقتر آنراانرژیهسته‌ای انتخاب کرده‌اند.
تحولاتی که به کشف بمب هستهای منجر شد.
هنگامی که دانشمند ایتالیایی بهنامانریکو فرمی، تجربیات و تحقیقات خود را درزمینه عملی ساختنفعل و انفعالات زنجیریمداوم دنبال می‌کرد. پیش بینی می‌شد که این فعل و انفعال ممکن است انفجاری باشد. به همین سبب ایالاتمتحده آمریکا که درجنگ جهانی دومشرکت کرده بود، در صدد برآمدتحت عنوان مبارزه ضد فاشیستی ، نظردانشمنداناروپایی را برای ساختنسلاحاتمی جلب کند. لذا آن را به ممالک متحده فرا خواند، تا در آنجا که دور ازبمبهای دشمن قرار داشت و شرایط کار بهتر بود. امکان استفاده از اینانرژی انفجاریرا که در سلاحهای جنگی ،مخصوصا بمب مورد بررسی قرار دهند.
پس از گرد آمدن برجسته ترین دانشمندان ،ابتدا تجسساتی در زمینه تصفیه 235U و بعد ساختنپلوتونیومدر آزمایشگاههای چند دانشگاه مهمآمریکا از جمله دانشگاههای کلمبیا و کالیفرنیا صورت گرفت. نتیجه این تجسسات ، ساختندو کارخانه بزرگ و مجهز برایتصفیه 235U و ساختنپلوتونیوم منجر گردید. سپس آزمایشگاه عظیم و مجهز ، لوس آلاموس در ایالت نیومکزیکوتحت نظر دانشمندان معروف . جی . آر . اوپن هایمرتأسیس شد.
دانشمندانمعروف دیگری از کشورهای مختلف از قبیلجیمز چارویک، اچ بث ، آر. آرویلسون،نیلس بوهرو غیره ، برای ساختن بمب اتمی ،یعنی سلاحی که ممکن است سبب نابودی بشر و تمدن او گردد، همکاری کردند. در نتیجهتحقیقات دانشمندان ، اساس ساختمان بمب اتمی پی ریزی شد. البته بسیاری از وسایلی کهبرای بمب اتمی بکار رفت، به کلی افشا نشده ، با این حال با اطلاعات وسیعی که ضمناظهارات رئیسطرح مانهاتانبدست آمد، طرز عمل تااندازه‌ای روشن گردید.
تاریخچه اولین انفجارهای هستهای
اولین بار در شانزدهم ژوید سال 1945 ، بمب اتمی کوچک ، به عنوان آزمایش ، درصحرای الاموگوردو واقع در ایالت نیومکزیکو منفجر گردید. بمب را در انتهای بمبی ازفولاد نصب کرده بودند و فرمان انفجار آن از پناهگاهی به فاصله 10 کیلومتر صادرمی‌شد. محل دیده بانی ناظر این در 17 کیلومتری نقطه انفجار بود. نتیجه این آزمایشبه قدری وحشت انگیز بود، که از آنچه قبلا پیش بینی شده بود تجاوز می‌کرد، از جملهبرج فولادین حامل بمب به کلی تبخیر شده و در جای آن گودالی وسیع بوجود آمدهبود.
کمتر از یک ماه بعد ، بمب اتمی دیگری که قدرت تخریبی آن معادل (1000 تن TNT) بود، رویبندر هیروشیمادر ژاپنمنفجر گردید (انفجار هیروشیما)، که در نتیجه ، آن شهر بهکلی ویران شد و چند هزارمردم به هلاکت رسیدند. فقط معدودی از سکنه اطراف شهر از این بلا جان به در بردند،که هنوز بازماندگان آنان از اثرات زیان بخشتشعشعات هسته‌ایآن رنج می‌برند.
سومین بمب اتمی روز نهم ماه اوت روی شهرناکازاکیمنفجر شد و این دوفاجعه تاریخی کشورژاپنرا در مقابلایالت متحده آمریکابه زانو در آورد. هر چندکه پس ازجنگ جهانی دومدولت آمریکا نام طرح مانهاتانرا به کمسیون انرژی اتمی تبدیل کرد و فعالیت این کمسیون را به موارد استفاده ازانرژی اتمی در صنعت،پزشکیوکشاورزیتخصیص داد و در حال حاضر یک کمسیونبین المللی نیز برای استفاده‌های صلح جویانه از انرژی اتمی فعالیت می‌کنند. بنابراین هنوز هم آزمایشهای سلاحهای هستهای ادامه دارد و بدین وسیله دول بزرگ جهاندر برابر یکدیگر قدرت نمایی می‌کنند.
ساختمان بمب هستهای
ساختار سلاح هستهای به این صورت است که هر گاه مقدار عنصر قابل شکافت ، که ازاندازه بحرانی بیشتر باشد، پدیده شکافت شروع می شود. این پدیده خیلی سریع پیشرفتمی‌کند و با آزاد شدن مقادیر عظیم انرژی در مدت بسیار کوتاه ، انفجار مهیبی رخمی‌دهد. ولی از آنجایی که بمب باید در لحظه دلخواه منفجر شود، مقداری از 235U ، یا 239Pu را که خالص بوده و حجم کلی آناز اندازه بحرانی بیشتر باشد، به چند قسمت مجزا ، که هر یک از آنها از اندازهبحرانی کمتر است، تقسیم می‌کنند و این قسمتها را در محفظه‌ای طوری قرار می‌دهند کهنوترونهایی که ممکن است در هر یک از آنها آزاد شوند، در قسمت دیگر نفوذ نکنند.
در اینتقسیم بندی هرگاه به هر روشی در یکی از اجزای بمب پدیده شکافت شروع شود، در لحظه‌ایکه انفجار باید صورت گیرد، رخداد پدیدهشکافتزنجیری و مداوم نخواهد بود. این مواد با جرمهای زیر جرم بحرانی عنصر قابل شکافترا به هم نزدیک می‌کنند. تا مجموع آنها از جرم بحرانی بیشتر شود و واکنش زنجیری بهوقوع بپیوندد.
نباید فراموش کرد که پیشرفت واکنش زنجیری بسیار سریع است وانفجار اتمیدر قطعات اورانیوم فقط در حدودیک میلیونم ثانیه طول می‌کشد. لذا اگر اندازه‌های بحرانی زیر را به آهستگی به همنزدیک کنیم. ممکن است قبل از تماس ، واکنش زنجیری شروع شود و شدت گرمای حاصل ازشکافتهای اولیه به حدی گردد، که قبل از انفجار واقعی ، ماده قابل شکافت را متلاشیسازد و واکنش زنجیری به خاموشی گراید. برای رفع نقایص بمب هستهای به صورت زیر عملمی‌کنیم:
اولا اتصال قطعاتاورانیوم بوسیله یکماده منفجرهقوی نظامی صورت می‌گیرد.
ثانیا محفظه ماده اتمی را بسیار ضخیم و محکم می سازد. تا در آغاز واکنش زنجیریاز متلاشی شدن ماده مزبور جلوگیری کند و سپس انفجار واقعی صورت گیرد.
بهینه سازی خروجی بمب و افزایش قدرت آن
طرق مختلف نزدیک کردن قطعات اورانیوم یا پلوتونیوم به یکدیگر هنوز یک موضوع سرینظامی است. ولی واقعیت این است که هر چه سرعت اتصال قطعات زیادتر باشد، واکنشزنجیری سریعتر و و مقدار بیشتری از هسته‌های اورانیوم موجود شکافته شده و بهره سلاحاتمی بیشتر میشود.
اصولا اتصال سریع قطعات است کهانفجار مهیب بمب اتمیرا بوجود می‌آورد. اگرمنعکس کننده‌ای به دورماده اتمیقرار داده شود، از فرار نوترونهاجلوگیری نموده و شکافت زنجیری تسریع می‌گردد. استفاده از منعکس کننده نوترون ، وزنبحرانی را نیز تقلیل می‌دهد.
باید توجه داشت که حتی در بهترین شرایط همه اورانیوم موجود در یک بمب اتمی تحتعمل شکافتن قرار نمی‌گیرد و در شرایط بسیار مناسب تنها در حدود 10 درصدماده هسته‌ایشکافته میشود و بقیه در نتیجه، انفجار تبدیل به غبار شده و در فضا پخش می‌گردند بدون اینکه هسته‌های آنها شکافتهشوند.
جرم بحرانی از اسرار نظامی است و ممالکی که آن را می‌دانند به شدت از فاش شدنآن جلوگیری می‌کنند. بنابرین از مطالبی که در این باره منتشر شده است، چنین بر میآید که جرم بحرانی باید بین ا و 10 کیلوگرم باشند.
وجود جرم بحرانی ، افزایش قدرتبمباتمی را محدود می‌کند. زیرا برای آنکه بتوانیم انفجاری ایجاد کنیم:
اولا نباید مقدار سوختی کمتر از جرم بحرانی بکار بریم و این مقدار حد پایین بمباتمی را تعیین می‌کند.
ثانیا وزن هر یک از قطعات اورانیوم درون بمب نمی‌تواند بیش از وزن بحرانی باشد. زیرا در آن صورت هر قطعه خود به خود منفجر خواهد شد.
ساختن بمبهای بیش از دو قطعه نیز بسیار مشکل است. زیرا اگر دو قطعه از قطعاتاورانیوم ، حتی به اندازه یک میلیونم ثانیه قبل از قطعات دیگر به هم وصل شوند،انفجار اتمیصورت خواهد گرفت و باعثپراکندگی قطعات دیگر اورانیوم خواهد شد. قطعات دیگر مجال دخول در قطعات زنجیری رانخواهند یافت. به عبارت دیگر بطور کلی میزان اتمهای اورانیومی که درواکنشهایزنجیری وارد می‌شوند، با افزایش تعداد قطعات داخل بمب ، تقلیل می‌یابد و عملانفجار ناقص می‌ماند
بمبهای هیدروژنی
بعد از انفجار یک بمب اتمی معمولی ، عمل سرد شدن به سرعتانجام می‌گیرد. بنابراین ، باید فعل و انفعالاتی را در نظر گرفت که در آنها عملپیوند به سرعت انجام گیرد. اگر یک بمب اتمی را در مخلوطی ازدوتریوموتریتیوممحصور کرده و مجموعه را در یک محفظهبا مقاومت مکانیکی زیاد قرار دهیم، پس ازانفجار بمب اتمی محیط مساعدی برای یک فعل وانفعال ترمونوکلئور (فعل و انفعال هستهای گرمازا) بوجود میآید و در اثر آن عملپیوند هسته‌ها انجام شده وهلیوم بوجود میآید.
تریتیوم + دوتریوم <—– هلیوم + نوترون
در نتیجه این فعل و انفعال ، حدود هفده میلیونالکترون ولت ، انرژی آزاد میشود. این میزان انرژِی نسبت به واحد وزن ماده قابلانفجار ، در حدود چهار برابر انرژی است که از شکسته شدناورانیوم حاصل میشود. به عبارت دیگر در موقع پیوند هسته‌های دوتریم و تریتیوم ، انرژی بیشتربر واحد جرم نسبت به شکافته شدن هسته‌های اورانیوم رها میشود.
اشکالات اساسی ساخت بمب هیدروژنی
تهیه بمب هیدروژنی دو اشکال عمده دارد کهعبارتند از:
اولا باید دوتریوم و تریتیوم را به حالت مایع بکار برد. چون این دو عنصر درحالت معمول بصورت گاز هستند و در حرارت فوق العاده زیاد هم با کندی به هم پیوندمی‌خورد. و لذا مجبورند آنها را در حرارتی معادل 250 درجه سانتیگراد زیر صفر نگهدارند. بطورری که وزن دستگاه لازم به وضع غیر عادی سنگین می‌شد و بمب با زحمت زیادحمل و نقل می‌گردید و پرتاب آن بوسیلههواپیمابسیار مشکل بود.
ثانیا اگر چه تهیه دوتریوم سهل است، اما تهیه تریتیوم فوق العاده مشکل و پرهزینه می‌باشد و برای تهیه آن باید درکورهاتمیعنصر لیتیوم را بوسیله نوترون بمباران کنند که از تجزیه متوالی آببوسیلهجریانالکتریکی ، آب سنگین بدست میآید. بطوری که دوتریوم یکی از عناصر مرکب آن است. از تجزیهآب سنگین (دوتریوم) بدست میآید.
بمب هستهای ب۶۱-۱۱
بمب هستهای ب۶۱-۱۱ گونه‌ای از بمب ب۶۱ است که توانائی نفوذ به عمق زمین یا سوراخ کردن دیوارهای قطور بتنی را دارد.
بخش انفجاری این سلاح همان بمب ب۶۱ است و موتور موشکی و بدنه ویژه آن که گفته میشود از فولاد سخت شده تهیه شده به آن توانائی نفوذ به عمق را می‌دهد.
در آوریل ۲۰۰۶ سخنان بسیاری در مورد احتمال کاربرد این بمب از طرف آمریکا در تخریب هدف‌های هستهای ایران، از جمله تاسیسات هستهای نطنز، در مطبوعات و رادیو و تلویزیون‌های دنیا مطرح شد. سیمور هرش در مقاله‌ای در مجله نیویورکر این احتمال را مطرح کرد، اگر چه پیشتر نیز برخی مخالفان حمله به ایران به این امکان اشاره کرده بودند
بمب کثیف
بمب کثیف نوعی سلاح انفجاری است که در آن از یک انفجار غیر هستهای برای پراکندن مواد پرتوزا و آلوده کردن محیط استفاده میشود. اگر چه در بمب کثیف از انفجار هستهای استفاده نمیشود اما به دلیل آلودن محیط به مواد رادیواکتیو گاه جزو سلاحهای هستهای به شمار می‌رود .
بمباران نوترونی
پیشرفتفیزیک هسته‌ایتا حد زیادی در نتیجه اکتشافنوعی از گلوله‌های هستهای بوده ، گر چه از بسیاری جهات مشابه با پرتونهای عادیاست، ولی هیچبارالکتریکی همراه آنها نیست. این پروتونهای بی‌بار ، یا بنابر اصطلاحی که بیشتررواج دارد این نوترونها ، برای بمباران هسته عنوان گلوله کمال مطلوب را دارند، چهاز آن جهت که فاقد بار الکتریکی بوده هیچ نیروی دافعه‌ای از طرف هسته‌های با بارالکتریکی زیاد بر آنها وارد نمیشود و می‌توانند به سهولت بهساختمان درونی هسته اتمنفوذ کنند.
گر چه فرضیه مربوط به امکان وجود نوترونها در سال 1925 بوسیلهرادرفوردبیان شده ، ولی دلیل وجود آنها را در سال 1932 همکار وی یعنیجیمز چادویک (James Chadwick) اثبات کرد. این شخص ثابت کرد که تشعشع مخصوصیکه بر اثر بمباران با ذرات ازبریلیومصادر میشود عبارت است از ذراتیخنثی که جرم آنها در حدود جرم پروتون است. هستهای که در نتیجه فعل و انفعال به دستمی‌آید، همان هسته کربن متعارف است.
چشمه تولید نوترون
نوترونها را معمولا از راه تصادم دودوترونیعنی دو هسته هیدروژن سنگین بدستمی‌آورند. پس از آنها یونهای هیدروژن سنگین را در یکی از مولدهای جدید با پتانسیلیبالا وادار به حرکت با سرعت و شتاب زیاد کرده ، آنها را بر روی ماده‌ای مانندآب سنگینانداخته که در آن اتمهای هیدروژنسنگین در داخل مولکولها به یکدیگر متصل‌اند. در نتیجه تصادمهایی که رخ می‌دهد، عدهزیادی نوترونهای سریع مطابق معادله زیر تشکیل می‌دهد:
21D + 21D → 32He + 10n
به این نکته باید اشاره کردکه چون نوترونها بار الکتریکی ندارند در ضمن عبور از هوا عمل یونش صورت نگرفته و بههمین جهت در ضمن عبور از اتاق ابر اثر مرئی از آنها بر جای نمی‌ماند. مشاهده آنهامعمولا از راه اثری است که از تصادم با ذرات هوایی که مستقیما در راه آنها قرارگرفته حاصل میشود.
نتایج بمباران نوترون
نوترونها به آسانی می‌توانند حتی در هسته‌های با بارالکتریکی زیاد ، نفوذ کرده و اثر تخریبی در داخل آنها داشته باشند. این آثار بیش ازهمه بوسیله فیزیکدان ایتالیاییانریکلو فرمی (Enrico Fermi) و همکاران اومورد پژوهش و مطالعه قرار گرفته است. در صورتی که سر و کار ما با عناصر سبکتر است. نفوذ یکنوترون غالبا با خارج شدن یکذرهآلفا یا یک پروتون همراه است. مانند این فعل و انفعال:
147N + 10n → 115B + 42He
که نشان دهنده تبدیل یافتن نیتروژنبه بور و هلیوم است و یا:
5626Fe + 10n → 5625Mn + 11H
که تبدیلآهن را بهمنیزیم وهیدروژن نشان می‌دهد. در عناصر سنگینتر حصار پتانسیل که هسته اتم را احاطه کردهبلندتر است، و اگر چه این حصار مانع نفوذ نوترون به درون هسته نیست، ولی از خارجشدن اجزا باردار هسته جلوگیری می‌کند. در این حالت نوترونهایی که داخل هسته نفوذمی‌کنند، بایستی از انرژی موجود در خود به صورت تشعشعات مغناطیسی که تولید می‌شودخلاص شوند و به این ترتیب است کهاشعهسخت گاما خارج میشود. مانند این فعل و انفعال:
اشعه گاما + 19779Au + 10n → 19879Au
که در آن عنصر سنگینتریاز همان نوعطلا ساخته میشود. این طرزساخته شدن ، ممکن است از عنصری که بمباران شده ، با تعدیل بار الکتریکی از طریقصدور یک الکترون صورت گیرد.
منفجر ساختن هسته
درفعل و انفعالات هسته‌ایکه تا کنون مورد بحثقرار گرفتن ، اساس کار عبارت از آن بود که جز نسبتا بسیار کوچکی از ساختمان هسته (مانند ذره α یا پروتون یا نوترون) از آن خارج شود و حال اگر هسته یک اتم سنگینمنجر شود و دو یا بیشتر پاره‌های تقریبا مساوی بدست آید.
در زمستان سال 1939این نوعشکسته شدنبوسیله دو فیزیکدانآلمانی به نامهایهان (O . Hahn) ومایتنر (Lise Meitner) مشاهده شد و دریافتند اتمهایاورانیوم که ناپایدارند، ممکن است بر اثر بمباران با یک دسته نوترون به دو پاره تقسیم شوند. یکی از دو پاره نماینده هستهباریومو دیگری به احتمال قویکریپتون. این نوع شکافته شدن هسته با آزاد شدن مقداری انرژی همراه است که صدها برابر انرژیآزاد شده در سایر فعل و انفعالات شناخته شده هستهای است .
