آشنایی با انواع بمب ها- بمب هیدروژنی

بمب هیدروژنی :

در بمب مهيب هيدروژني، بر خلاف بمب اتمي كه از تكنيك شكافت براي انفجار استفاده مي‌كند،‌ از روش جوش هسته‌اي براي انفجار استفاده مي‌شود.
از آنجايي كه اين بمب براساس همجوشي هسته‌هاي دوتريوم (H21) و تريتيوم (H31) ايزوتوپ‌هاي هيدروژن عمل مي‌كند، به بمب هيدروژني معروف شده است.
براي اينكه واكنش گداخت صورت گيرد، انرژي جنبشي هسته‌هاي شركت‌كننده بايد به اندازه‌اي باشد كه آنها بتوانند بر دافعه الكترواستاتيكي بين پروتون‌هاي درون دوتريوم و تريتيوم غلبه كنند.
همين باعث مي‌شود كه نيروهاي جاذبه قوي‌تر، ولي كوتاه برد هسته‌اي نقش برتر را بر عهده بگيرند.
انرژي جنبشي مورد نياز،‌ متناظر با دماي 108 درجه كلوين است كه به سهولت در انفجار بمب اتمي (شكافتي) قابل حصول است.
دماي زياد اگرچه لازم است،‌اما كافي نيست. زيرا در صورتي كه فشار فوق‌العاده زيادي بر مخلوط دوتريوم- تريتيوم اعمال نشود، نتيجه حاصل را كه بمب شكافتي تقويت شده مي‌نامند، حاصل نخواهد شد.
مشكل ايجاد همزمان دماي زياد و فشار زياد؛ مانع عمده‌اي بر سر راه اختراع بمب هيدروژني بود. در سال 1951 پس از چند اقدام ناموفق، استينسلاو آلام رياضيدان و ادواردتلر فيزيكدان با همكاري يكديگر توانستند اين معما را حل كنند.

در حالي كه برخي از جزئيات اين مسأله هنوز شديداً سري باقي مانده، خصوصيات كلي بمب هيدروژني كاملاً شناخته شده است.
بمب هيدروژني در واقع يك بمب اتمي است كه در مركز آن ايزوتوپ‌هاي سنگين هيدروژن دوتريوم و تريتيوم و يا فلز بسيار سنگين ليتيوم قرار دارد. بمب اتمي به عنوان چاشني شروع‌كننده واكنش است.
با انفجار بمب اتمي دمايي معادل ده‌ها ميليون درجه كلوين در مركز توده سوخت ايجاد مي‌شود، همين دماي بالا سبب تحريك اتم‌هاي سبك شده و آنها را با هم جوش مي‌دهد.
در اثر جوش هسته‌اي اتم‌هاي سبك با يكديگر، انرژي بسيار زيادي توليد مي‌شود. به همين دليل است كه در موقع انفجار يك بمب هيدروژني (گداختي) دو قارچ مشاهده مي‌شود، قارچ اول مربوط به شكست اتم‌هاي اورانيوم يا پلوتونيوم است و قارچ دوم مربوط به پديده جوش اتم‌هاي سبك با يكديگر است كه به مراتب از قارچ اول بزرگ‌تر و مخرب‌تر است.
واكنشي كه در خورشيد اتفاق مي‌افتد، نتيجه همجوشي ايزوتوپ‌هاي سنگين هيدروژن با يكديگر است. لازم به يادآوري است كه دماي دروني خورشيد چند ميليون درجه است.
در حالي كه دماي سطح آن 6000 درجه است. اگر روزي ذخيره هيدروژن خورشيد تمام شود زمان مرگ خورشيد فرا مي‌رسد، البته زمان مرگ خورشيد را 5 تا 6 ميليارد سال ديگر پيش‌بيني مي‌كنند.
نخستين آزمايش بمب هيدروژني يا به عبارتي ديگر گرما- هسته‌اي با اسم رمز مايك در نوامبر سال 1952 در جزيره كوچكي به نام الوگالب در مجاورت اني وتاك در جزاير مارشال انجام شد.
وزن تجهيزات به كار رفته در اين انفجار شامل دستگاه‌هاي تبريد به بيش از 65 تن مي‌رسيد. از آنجايي كه در اين سيستم مستقيماً از ايزوتوپ‌هاي دوتريوم و تريتيوم مايع استفاده مي‌شد، به آن لقب بمب خيس داده بودند.
شدت انفجار معادل 4/10 مگاتن،‌ تي.ان.تي بود نتايج انفجار بسيار هراسناك بود. قطر گوي آتشين حاصل از اين انفجار به 5كيلومتر رسيد، به طوري كه جزيره الوگالب تقريباً تبخير شد و حفره‌اي به عمق 800 متر و شعاع دهانه 3 كيلومتر بر جاي ماند.

اما قدرتمندترين بمب هيدروژني كه تا كنون منفجر شده است، با نام تزار و با اسم رمز ايوان در 14 هفته با رهبري فيزيكدان معروف شوروي سابق با نام خاريتون و با مشاركت آندره ساخاروف معروف طراحي شد.
اين طراحي براي انفجاري به شدت 100 مگاتن تي.ان.تي در نظر گرفته شده بود، حال آن كه قدرت مدل ساخته شده براي كاهش اثرات آن به نصف كاهش يافته بود. شوروي سابق از بزرگترين بمب‌افكن آن دوران خود يعني توپولف- 95 براي پرتاب اين بمب 27 تني استفاده كرد.
به دليل مشكلات عديده در حمل اين بمب بزرگ و سنگين، بمب را از ارتفاع 11 هزار متري و با يك چتر 800 كيلوگرمي توسط خلبان معروف روسي دورنانتسف بر روي جزيره ناوايا- زمليا پرتاب كردند و آن را تبديل به جهنم كردند.
از پيامدهاي اين انفجار هولناك، كورچاتف از دانشمندان برجسته هسته‌اي شوروي سابق مجبور به كناره‌گيري از پژوهشي درباره تسليحات هسته‌اي شد. بر اثر انفجار بمب تزار گوي داغ بسيار بزرگي تشكيل شد كه از فاصله 1000كيلومتري به وضوح قابل مشاهده بود.
ارتفاع ابر قارچي شكل ناشي از انفجار به 64 كيلومتر رسيد و موجودات زنده در فاصله 100كيلومتري محل انفجار دچار سوختگي نوع سوم شدند. انفجار و صداي آن به حدي بود كه در فنلاند شنيده شده و حتي باعث شكستن شيشه‌هاي منازل شد.
ميزان انرژي آزاد شده معادل 1017×1/2 ژول بود كه معادل يك درصد انرژي است كه خورشيد در زمان معادل يعني 8-10×9/3 ثانيه توليد مي‌كند.
يك نكته ديگر كه بايد به آن توجه داشت اين است كه انرژي آزاد شده از يك انفجار هيدروژني بسيار بيشتر از انفجار يك بمب اتمي است، زيرا براي اندازه بمب‌هاي اتمي يك حد بالا وجود دارد كه در ماوراي آن قدرت تخريبي اين بمب‌ها خيلي بيشتر نمي‌شود، به علت آن كه ماده شكافت‌پذير آنها پيش از آنكه بتواند دچار شكافت شود،‌ پراكنده مي‌گردد، اما براي بمب‌هاي هيدروژني چنين حدي وجود ندارد، بنابراين قدرت تخريب آن نامحدود است.
تكنيك همجوشي هسته‌اي در آينده شايد موجب توليد برق توسط نيروگاه‌هاي گداخت شود. در حال حاضر چندين كشور پيشرفته دنيا، در كشور فرانسه در حال ساخت نخستين نيروگاه گداخت با نام Iter مي‌باشند كه در صورت موفقيت‌آميز بودن پروژه افق جديدي بر روي چشم جهانيان در زمينه به دست آوردن انرژي پاك، ارزان و لايزال گشوده خواهد شد.
 

آشنایی با انواع بمب ها- بمب هیدروژنی

آشنایی با انواع بمب ها- بمب الکترومغناطیسی

آشنایی با انواع بمب ها- بمب ساعتی

آشنایی با انواع بمب ها- بمب خوشه ای

آشنایی با انواع بمب ها-بمب کثیف

آشنایی با انواع بمب ها-بمب ناپالم

آشنایی با انواع بمب ها- بمب های شیمیایی

آشنایی با انواع بمب ها-بمب اتم

آشنایی با انواع بمب ها-آینده سلاح های کشتار جمعی

آشنایی با انواع بمب ها- بمب هوشمند

آشنایی با انواع بمب ها- بمب گرافیتی

آشنایی با انواع بمب ها- بمب هدایت لیزری

آشنایی با انواع بمب ها- بمب فسفری

نویسنده : دکتر امیرحسین کشاورز

نقل از مهندسی هسته ای

مرز بین ایمان و تجربه  

نامه سرگشاده به حضرت آیت الله هاشمی رفسنجانی

آخرین مقالات