بسم الله
لماذا تنفجر القنبلة الذرية؟
في عام 1939 أجرى العالمان الألمانيان ميتر وهان تجربة أظهرت نوعاً جديداً خيالياً للتفكك النووي ، فكانت جميع أنواع التفكك الإشعاعي التي درست من قبل تتضمن فقد جسيم صغير (مثل الإلكترون) يصحبه إشعاع ذو طاقة صغيرة نسبياُ. وتوسع ميتر وهان في دراستهما بقذف نظير اليورانيوم (يو235) بالنيوترونات ووجدا أن التفكك الحادث تنتج عنه عناصر ذات أعداد ذرية قريبة من 45 وعدد من النيوترونات وكميات كبيرة كبرا غير عادي من الطاقة. لقد تحطمت الذرة ،أو على الأصح نوات الذرة أخيراً ، وتحررت كمية كبيرة من الطاقة ، ونتج عدد من الجسيمات (نيوترونات) من نفس النوع الذي بدأ به التفاعل. وسمي هذا النوع الجديد من التفاعل النووي "تفاعل إنشطاري".
وضح للعلماء في جميع الدول ، إذن ، أنه يمكن صناعة قنبلة ذرية إذا أمكن الحصول على القدر الكافي من اليورانيوم 235 ولتوضيح هذا الشرط نتصور أننا بصدد تحضير قنبلة ذرية فكيف نبدأ؟ سوف تحتاج أولا إلى بعض اليورانيوم 235 ، لنضع كمية صغيرة منه، أوقية مثلاُ ، في إناء وإذا فحصنا تفكك هذا اليورانيوم 235 .. فإننا نجد أنه بين الحين والآخر تنفجر إحدى الذرات تلقائياً إلى عدة أجزاء أصغر. وعندما يحدث ذلك تتفكك النواة وتفلت بضعة نيوترونات أثناء العملية . وتسيرهذه النيوترونات بسرعة منخفضة إلى أن تفلت نهائياً من اليورانيوم 235 ، أو تصطدم بذرة أخرى من المادة محدثة إنفجارا فيها، وليست فرص التصادم بذرة أخرى من اليورانيوم 235 ، بالكثرة التي نتوجسها من النظرة الأولى . وذلك لأن معظم الذرة فضاء فارغ في الحقيقة . فالمسافات التي تفصل بين الجسيمات الصغيرة التي تتركب منها الذرة كبيرة للغاية نسبياُ . ونتيجة لذلك نجد أن أغلب النيوترونات الناتجة في الإنفجار الذري الصغير تمرق خلال اليورانيوم 235 دون إصابة نواة أخرى وتتلاشى . على أنه بإضافة المزيد من اليورانيو 235 لقنبلة تزداد فرص الإنفجارات الثانوية إذ أن النيوترونات يجب أن تسير مسافات أكبر في اليورانيوم 235 قبل أن تغادر المادة. ولقد بين العلماء أن هناك كتلة حرجة من اليورانيوم 235 يستلزمهاالتفاعل المتسلسل المستمر من تلقاء نفسه. فإذا زادت الكتلة عن ذلك القدر أنتج كل إنفجار ذري إنفجاراً آخرا على الأقل وهلم جرا، حتى تنفجر جميع الذرات أو أغلبها. أما إذاكانت الكتلة أقل من الكتلة الحرجة إندثر التفاعل. وتبلغ الكمية الحرجة من المادة لهذا التفاعل المتسلسل حوالي عشرين رطلا؛ إذ أن في هذه الكمية العدد الكافي من الأهداف للنيوترونات الثانوية القليلة الأولى .
ولسنا بحاجة بطبيعة الحال إلى تكويم عشرين رطلا من اليورانيوم في ركام إذا أردنا تفجير القنبلة. فيجب أن يقوم جهاز الإشعال بهذه العملية بدلاً منا عندما تكون القنبلة فوق الهدف ، وتكون نحن في مكان آخر . والطريقة الممكنة لعمل ذلك هي أن نقسم المادة إلى عدة أجزاء متساوية وتفصل بعضها عن بعض لمنع النيوترونات الصادرة من أحد الأجزاء من التأثيرعلى ذرات جزء آخر. وكل مايلزم عندما نريد تفجير القنبلة هو جعل الأجزاء المختلفة يدفع بعضها نحو بعض بسرعة بجهاز ميكانيكي مناسب. ومن الطريف أن تلاحظ أن جزاءاً من الألف من كتلة اليورانيوم235 هو الذي يتحول إلى طاقة في القنبلة الذرية ، ومهما يكن من شيء فهذه الكمية كافية لمد القنبلة بالقوة المدمرة الناتجة عن عشرين ألف طن من الديناميت.
[/url
رد مع اقتباس
مواقع النشر (المفضلة)