من الانقسام إلى التوليف

في الوقت الذي انقضت منذ الاختبار الأول في ألاموغوردو ، هوت آلاف من انفجارات العبوات الانشطارية ، كل منها أسفر عن معرفة ثمينة بخصائص أدائها. تشبه هذه المعرفة عناصر لوحة الفسيفساء ، واتضح أن هذه "اللوحة القماشية" مقيدة بقوانين الفيزياء: تقليل حجم الذخيرة وقوتها يضع حدًا على حركية إبطاء النيوترونات في التجميع ، وتحقيق إطلاق طاقة يتجاوز بكثير مائة كيلوطن أمر مستحيل بسبب الفيزياء النووية والقيود الهيدروديناميكية على الأبعاد المسموح بها للمجال دون الحرج. ولكن لا يزال من الممكن جعل الذخيرة أكثر قوة إذا تم ، إلى جانب الانشطار ، أن "يعمل" الاندماج النووي.



أكبر قنبلة هيدروجينية (نووية حرارية) هي القنبلة السوفيتية "القيصر بومبا" التي يبلغ وزنها 50 ميغا طن ، والتي تم تفجيرها في 30 أكتوبر 1961 في موقع اختبار في جزيرة نوفايا زيمليا. قال نيكيتا خروتشوف مازحا إن القنبلة التي يبلغ وزنها 100 ميغا طن كان من المفترض أصلا أن يتم تفجيرها ، ولكن تم تقليل الشحنة حتى لا تتكسر جميع النوافذ في موسكو. هناك بعض الحقيقة في كل نكتة: من الناحية الهيكلية ، تم تصميم القنبلة بالفعل ل 100 ميغا طن ، ويمكن تحقيق هذه القوة ببساطة عن طريق زيادة سائل العمل. تقرر تقليل إطلاق الطاقة لأسباب تتعلق بالسلامة - وإلا فإن المكب سيعاني من أضرار جسيمة. تبين أن المنتج كان كبيرًا جدًا لدرجة أنه لم يتناسب مع حجرة القنابل الخاصة بالطائرة الحاملة طراز Tu-95 وتم تعليقه جزئيًا منه. على الرغم من الاختبار الناجح ، لم تدخل القنبلة الخدمة ؛ ومع ذلك ، كان إنشاء واختبار القنبلة الخارقة ذا أهمية سياسية كبيرة ، مما يدل على أن الاتحاد السوفيتي قد حل مشكلة تحقيق أي مستوى من القوة الضخمة للترسانة النووية.

تقسيم زائد التوليف

تعمل نظائر الهيدروجين الثقيلة كوقود للاندماج. عند اندماج نوى الديوتيريوم والتريتيوم ، يتم تكوين الهيليوم -4 ونيوترون ، يكون إنتاج الطاقة 17,6 إلكترون فولت ، وهو أكبر بعدة مرات من تفاعل الانشطار (من حيث وحدة كتلة المواد المتفاعلة). في مثل هذا الوقود ، في ظل الظروف العادية ، لا يمكن أن يحدث تفاعل متسلسل ، وبالتالي فإن مقدارها غير محدود ، مما يعني أن إطلاق الطاقة لشحنة نووية حرارية ليس له حد أعلى.

ومع ذلك ، لكي يبدأ تفاعل الاندماج ، من الضروري تقريب نوى الديوتيريوم والتريتيوم ، وهذا ما تعيقه قوى التنافر كولوم. للتغلب عليها ، تحتاج إلى تشتيت النوى تجاه بعضها البعض ودفعها. في أنبوب نيوتروني ، أثناء تفاعل المماطلة ، يتم إنفاق الكثير من الطاقة على تسريع الأيونات بجهد عالي. ولكن إذا قمت بتسخين الوقود إلى درجات حرارة عالية جدًا تصل إلى ملايين الدرجات وحافظت على كثافته للوقت اللازم للتفاعل ، فسوف يطلق طاقة أكثر بكثير من تلك التي يتم إنفاقها على التسخين. بفضل هذا النمط من رد الفعل و سلاح بدأ يطلق عليها اسم نووي حراري (وفقًا لتكوين الوقود ، تسمى هذه القنابل أيضًا الهيدروجين).

Comments

[فخري]

يوما ما سينفجر الكوكب

[دريد]

من السيء جدًا اللعب بالنار ، خاصة النووية.

[كغمبرز]

نعم ، أفضل دفاع ضد الأسلحة النووية هو التعايش السلمي.