نظریه سی پی اچ بر اساس تعمیم سرعت نور از انرژی به ماده بنا شده است.
سی پی اچ در ژورنالها
|
تاريخچه و آزمايشات هسته ای - بخش یک
|
|
تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح های هسته ای
دستيابي به شكافت با دستيابي به شكافت هستهاي، قرن دانشمندان كه روي مواد طبيعي كار مي كردند؛ دگرگون شد. نخستين رويداد مهم كشف راديواكتيويته توسط هنري بكرل ( Henri Becquerel ) در فوريهي 1896 بود. سـال بعد، جي جي تامسون( J.J.Thomson ) الكترون را در طي آزمايشات اشعهي كاتدي كشف كرد. اين كشفيات نتيجهي معادلهي معروف آلبرت اينشتين ( Albert Einstein ) بود. معادلهی E=mc2 در سال 1905 منتشر گرديد. بنابراين، زمينهي طرح اين ايده كه مقدار كوچكي ماده ميتواند مقدار بسيار بزرگي انرژي آزاد كند، به وجود آمد ( شکل ۱ ).
شکل ( ۱ ). اینشتین و لیو اسزیلارد
شش سال بعد، ارنست رادرفورد ( Ernest Rutherford ) در هنگام بمباران ورقهي نازكي از طلا با ذرات آلفا، هسته را كشف كرد ( شکل ۲ ). كشف هسته توسط جيمزچادويك ( James Chadwick ) كاشف نوترون در سال 1932 دنبال شد. هنگامي كه نوترون در مؤسسهي راديوم در فرانسه بررسي ميشد، آيرن ( Irene ) و فردريك جوليوت ـ كوري ( Frederic Joliot-Curie ) نخستين راديواكتيويتهي مصنوعي را توليد كردند.
شکل ( ۲ ). ارنست رادرفورد
در رم در دههي 1930، انريكو فرمي ( Enrico Fermi ) تحقيقات در مورد ابداع ايزوتوپهاي راديواكتيو جديد به وسيلهی بمباران نوتروني را شروع كرد ( شکل ۳ ). فرمي در توليد تعداد زيادي ايزوتوپهاي راديواكتيو با اين روش موفق شد. اگرچه، او موفق نشـد وقتي كه اورانيوم با نوترونها بمباران ميشود و هستهي اورانيوم گاهي شكافته ميشود و مقادير بزرگي انرژي و پارههاي راديواكتيو از عناصر سبك آزاد ميشود را مشاهده كند.
شکل ( ۳ ). انریکو فرمی.
راديوشيميدانهاي سراسر جهان در مورد مشخص كردن عناصر جديد ترااورانيومي شروع به كار كردند. در برلين، اتوهان( Otto Hahn) و فريتز استراسمن ( Fritz Strassmann ) كشف كردند كه اورانيوم به عناصر ترااورانـيـومي يا عنـاصر سنگينتر در جدول دورهاي عناصر تـبـديل نميشود، بلكه بـه دو عنصر كه عدد جرمياش معادل جـرم اورانيوم اسـت، شـكافته مـيشود. هــان كشفش را به همـكار يـهـوديش، ليـس ميـتنر ( Lise Meitner ) نوشت ( ميتنر به علت وضع قـوانين نژادي هيتلر از آلمان خارج شده بود ). ميتنر اين اطلاعات را به برادرزادهاش ( خواهرزادهاش ) كه براي نيلز بوهر ( Niels Bohr ) كار ميكرد، منتقل نمود ( شکل ۴ ). بوهر به طور منظم نتايج را به آمريكا منتقل ميكرد.
شکل ( ۴ ). لیس میتنر
ليو اسزيلارد (Leo Szilard) و ساير دانشمندان در آمريكـا به سرعت نتيـجـهي تماشايي را كشف كـردند: وقتي شكـافت رخ ميدهد، 2 يا 3 نوترون آزاد ميشود. اين نوترونها ميتوانند به ساير هستهها برخورد كـنند و واكنشهاي شكافتي بيشتري را توليد كنند ـ يك زنجيرهي واكنش، مـقـدار بسيار بـزرگي انـرژي آزاد ميكند. با توجه به جو وحشتی که آلمانها در اروپا به راه انداختند، تعداد زيادي از دانشمندان بزرگ جهان از آزمايشگاههاي كپنهاگ، پاريس، زوريخ و كمبريدج به آمريكا فرار كردند. مرداني چون آلبرت آينشتين، انريكو فرمي، ليواسزيلارد، ادوارد تلر( Edward Teller )، ماكس بورن ( Max Born ) و بعداً نيلز بوهر به آمريكا پناهنده شدند. در سال 1939، حكومت وحشت هيتلر حمله به سراسر اروپا را آغاز كرد. اين اضطراب بزرگي در ميان دانشمندان پناهنده بود كه آلمان هنوز يكي از ملل اصلي در ميان دانشمندان جهان، براي كار در مورد توسعهي سلاح اتمي است . اين اضطراب و ترس موجه نشان ميداد.
پروژهي مانهاتان ( Manhattan Project ) ترس از بمب اتمي آلمان ليو اسزيلارد را به زحمت انداخت. در دوم آگوست 1939، او ادوارد تلر را وادار كرد كه به لانگ آيلند نيويورك بروند. آنها از آلبرت آينشتين خواستند نامهاي در مورد طرح خطرناك پروژهي بمب آلمان به رئيس جمهور روزولت ( Roosevelt ) ارائه دهد. روزولت كميتهاي را براي تحقيق توليد سلاح اتمي مأمور كرد. در تابستان 1941، آنها برآورد كردند كه يک رآكتور هستهاي كه واكنش زنجيرهاي كنترل شده توليد ميكند، ۵/5 سال ساخته میشود و بمب در حـدود4 سال ساخته ميشود.
كميتهي MAUD دانشمندان پناهندهي بريتانيايي نيز كميتهاي براي امكان مطالعهي طرح اتمي تشكيل دادند. در ژولاي 1941، گزارش كـميتهي كـاربـرد نـظامـي واپـاشي اورانيوم ( Military Application of Uranium Disintegration ) يا ( MAUD ) سه توصيهي زير را پيشنهاد نمود: 1) كميته با دقت بررسي كرد كه طرح بمب اورانيومي عملي است و براي كسب نتايج سرنوشت ساز در جنگ مناسب است . 2) پيشنهاد گرديد كه كار با بالاترين درجهی اولويت در به دست آوردن سلاح و در كوتاهترين زمان ممكن انجام شود. 3) آنها اعلام كردند كه همكاري با آمريكا ادامه يابـد و به ويـژه در زمينـهي كـار آزمـايشگاهي گسترش پيدا كند. دولت بريتانيا آخرين گزارش MAUD را در اوايل اكتبر به دولت ايالات متحده منتقل نمود. سرانجام در 6 دسامبر 1941، رئيس جمهور روزولت كميتهي آمريكايي را در جهت تقويت كار ساخت بمب اتمي ترغيب كرد. در سپتامبر 1942، پروژهي اتمي تحت امر بخش مهنـدسي ارتش در مانهاتـان قرار گرفت و بـه پروژهي مانهاتان مشهور شد. ژنرال لسلي گرووس ( General Leslie Groves ) در اين كميته قرار گرفت ( شکل ۵ ). قدم اول در جهت دستيابي به بمب اتمي، كشف واكنش زنجيرهاي خود به خودي كنترل شده بود.
شکل ( ۵ ). ژنرال لسلی گرووس
پيل اتمي فرمي بدين ترتيب استفاده از پلوتونيوم ( محققان در بركلي آن را كشف كردند ) در ساخت بمب هستهاي دنبال شد، يك واكنش زنجيرهاي خودبخودي كنترل شده قابل دسترسي است. اين كار در آزمايشگاه متالوژي دانشگاه شيكاگو آغاز گرديد.( Met.Lab ) آن آزمايشگاه توسط انريكو فرمي هدايت ميشد، كسي كه در سال 1938 پس از برنده شدن در جايزهي نوبل از ايتاليا فرار كرده بود. كاركنان شامل جيمز فرانك ( James Franck )، ليو اسزيلارد، آوگن رابينويتچ ( Eugene Rabinowitch )، ادوارد تلر و آرتور كامپتون ( Arthur Compton ) بودند. ساخت CP-1، يا پيل شمارهي يك شيكاگو، در استاديوم فوتبال و در زمين متروكهي اسكواش انجام شد. يك واكنش زنجيرهاي خودبخودی ايجاب ميكند كه در نهايت پس از هر شكافت حداقل يك نوترون به وجود بيايد كه توليد آن شكافت جديدي را آغاز ميكند. دانشمندان ساخت پيل يا راكتور را با دقت شروع كردند. در دوم دسامبر 1942، بشر نخستين بار انرژي اتمي را مورد استفاده قرار داد. پيل فرمي 5/0 وات قدرت ( برق ) توليد ميكرد؛ ولي اين تمام قدرتي بود كه ايالات متحده براي شروع مرحلهي بعدي توسع ي بمب به آن نياز داشت. انرژي آزاد شده به اندازهي نور مهتابي بود و نه بيشتر. پيل شامل 771000 پوند گرافيت، 80590 پوند اكسيد اورانيوم و 12400 پوند فلز اورانيوم براي وقتي كه پيل بحراني ميشود، بود. هزينهي توليد و ساخت پيل در حدود يك ميليون دلار بود. پيل شكل بيضي مسطح گردشي داشت كه پهناي آن 25 فوت و ارتفاع آن 20 فوت بود (1 فوت= 48/30 سانتيمتر است ).
آغاز پروژه در سال 1942، برنامهي آمريكا در جهت ساخت بمب اتمي بود. اگرچه واكنش زنجيرهاي خودبخودي كنترل شده ايجاد شده بود؛ ولي از پروژه چندين مسأله باقي بود: جداسازي اورانيوم، توليد پلوتونيوم و طراحي بمب. در ژولاي 1943 جي. روبرت اپنهايمر ( J.Robert Oppenheimer )، استاد فيزيك در بركلي و كالتچ، مأمور هدايت توسعهي پروژهي بمب اتمي شد. در پروژهي مانهاتان تعداد زيادي از دانشمندان برجستهي اروپايي كه از دست نازيها فـرار كـرده بودند به طور گسترده همكاري ميكردند. در ميان آنها ليو اسزيلارد، انريكو فرمي، هانس بت ( Hans Bethe )، ويـكـتور وايـسكـوف( Victor Weisskopf )، نـيلز بــوهر و جـرج كيستياكـووسكي ( George Kistiakowsky ) نيز حضور داشتند. همراه با آنها تعداد زيادي از بهترين فيزيكدانان آمريكايي نيز در پروژه حضور داشتند كه براي كار در پروژه در نيومكزيكو انتخاب شده بودند. همچنين در پروژه شركتهايي همكاري ميكردند، مانند شركت سهامي Du Pont، كه در به كاربردن راهكارهاي علمي در توليد صنعتي همكاري و مساعدت مي كرد. در اجراي پروژه بيش از صد هزار كارمند در سه مكان سري در آمريكا فعاليت ميكردند: سايت W در هانفورد ايالت واشنگتن، سايت X در اكريدج ايالت تنسي و سايت Y در لوس آلاموس ايالت نيومكزيكو. اين سايتها براي مساعـدت در توسـعهي زرادخانهي هستهاي ايالات متحده باقي ماندند. هزينهي نهايي پروژهي مانهاتان بالاي 2 ميليارد دلار برآورد شده است.
تاريخچه و آزمايشات هسته ای - بخش یک تاريخچه و آزمايشات هسته ای - بخش دو تاريخچه و آزمايشات هسته ای - بخش سه
منبع: اطلاعات هسته ای
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 |
|
Sub quantum space and interactions from photon to fermions and bosons |
|
نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی |
آرشیو موضوعی
|
|
از آغاز کودکی به پدیده های فیزیکی و قوانین حاکم بر جهان هستی کنجکاو بودم. از همان زمان دو کمیت زمان و انرژی بیش از همه برایم مبهم بود. می خواستم بدانم ماهیت زمان چیست و ماهیت انرژی چیست؟