بمب اتمی

بمب اتمی

آنچه خداوند در طبیعت به ودیعه نهاده است، اگر بصورت صحیح و در جهت درست مورد استفاده قرار گیرد، وسایل رفاه و آسایش بیشتر را تأمین خواهد کرد.اما اگر این امکانات خدادادی در جهت نادرست ونامشروع مورد بهره برداری قرار گیرند، نه تنهاوسیله‌ای برای آرامش و آسایش او نخواهد بود، بلکه بلای جان او شده و وسیله‌ای برای تهدید هستی او تبدیل خواهد شد. یکی از این منابع طبیعی سنگ معدن اورانیوم است که اگر بصورت درست مورد استفاده قرار گیرد، بسیار مفید بوده و به تعداد فوق‌العاده‌ای می‌تواند انرژی برق مورد استفاده بشر را تأمین کند، اما متأسفانه استفاده‌های نادرست سبب شده است که این عنصر خدادادی ماده اولیه سلاحهای مرگبار باشد که بمب اتمی یکی از این نمونه‌ها می‌باشد.

بمب اتمی چیست؟
بمب اتمی در اصل یک راکتور هسته‌ای ‌کنترل نشده است که در آن یک واکنش هسته‌ای بسیار وسیع در مدت یک میلیونیم ثانیه در سراسر ماده صورت می‌گیرد. بنابراین ، این واکنش با راکتور هسته‌ای کنترل شده تفاوت دارد. در راکتور هسته‌ای کنترل شده ، شرایط به گونه‌ای سامان یافته است که انرژی حاصل از شکافت بسیار کندتر و اساسا با سرعت ثابت رها می‌شود. در این راکتور ، ماده شکافت پذیر به گونه‌ای با مواد دیگر آمیخته می‌شود که بطور متوسط ، فقط یک نوترون گسیل یافته از عمل شکافت موجب شکافت هسته دیگر می‌شود، و واکنش زنجیری به این طریق فقط تداوم خود را حفظ می‌کند. اما در یک بمب اتمی ، ماده شکافت‌پذیر خالص است، یعنی یک متعادل کننده آمیخته نیست و طراحی آن به گونه‌ای است که تقریبا تمام نوترونهای گسیل یافته از هر شکافت می‌تواند در هسته‌های دیگر شکافت ایجاد کند.

آیا اینشتین مقصر بود؟
آلبرت اینشتین اولین کسی بود که نظر داد کوچکترین ذره هر ماده یعنی اتم ممکن است دارای مقدار زیادی انرژی باشد. وی در سن 26 سالگی در حالی که در دنیای علم را کسی او را نمی‌شناخت "تئوری مخصوص نسبیت" را در یک مجله فیزیک به چاب رساند. فرضیه او امروزه مشهورترین معادله علمی جهان است (انرژی مساوی است با جرم در مربع سرعت نور)
این معادله نشان داد که اگر انرژی یک پرتو از هر ماده‌ای آزاد شود قدرت حاصله برابر است با نیروی انفجار هفت میلیون تن ماده منفجر تن ان تی است، گر چه این معادله نگاه بشر را نسبت به جهان هستی کاملا دگرگون کرد ولی تعداد اندکی از فیزیکدانهای آن زمان به اهمیت واقعی آن پی بردند.

 سالیان سال E = mC2 عنوان روز و شبها بود و بعد با انفجار بمب اتمی در هیروشیما این معادله تبدیل به حقیقی دهشت آور شد.
انرژی اتمی اکنون منبع بسیار مهمی از انرژی است و بسیاری از کشورها به منظور تولید الکتریسیته ، پایگاههای انرژی اتمی ایجاد کرده‌اند. متاسفانه همین انرژی برای ساختن بمبهایی با قابلیت تخریب فوق‌العاده بکار می‌رود. امروزه سلاحهای هسته‌ای زیادی در سراسر جهان برای انهادام سیاره ما تولید شده‌اند. اگر آلبرت اینشتین الان زنده بود در این مور چه نظری داشت؟ او که تا سال 1955 در قید حیات بود خود را فردی صلح طلب می‌دانست و از روشهایی که از انرژی اتمی استفاده می‌شد سخت نگران و مضطرب می‌شد، شاید اکنون بزرگترین اشتباه تاریخ را شکافتن ذره اتم می‌دانست.

 پیشگامان ساخت بمب اتمی
هانری بکرل نخستین کسی بود که متوجه پرتودهی عجیب سنگ معدن اورانیم گردیدپس ازآن در سال 1909 میلادی ارنست رادرفوردهسته اتم را کشف کردوی همچنین نشان دادکه پرتوهای رادیواکتیودر میدان مغناطیسی به سه دسته تقیسیم می شود( پرتوهای الفا وبتا وگاما)بعدها دانشمندان دریافتند که منشاء این پرتوها درون هسته اتم اورانیم می باشد               .
در سال 1938 با انجام ازمایشاتی توسط دو دانشمند ا لمانی بنامهای ا توها ن و فریتس شتراسمن فیزیک هسته ای پای به مرحله تازه ای نهاد این فیزیکدانان با بمباران هسته اتم اورانیم بوسیله نوترونها به عناصر رادیواکتیوی دست یافتندکه جرم اتمی کوچکتری نسبت به اورانیم داشت او برای توصیف علت ایجاد این عناصرلیزه میتنرو اتو فریش پدیده شکافت هسته رادر اورانیم تو ضیح دادندودر اینجا بود که نا قوس شوم اختراع بمب اتمی به صدا در امد                              .

u235+n->fission+2or3n+200Mev

زیرا همانطور که در شکل فوق می بینید هر فروپاشی هسته اورانیم0 میتوانست تا 200 مگاولت انرژی ازاد کند وبدیهی بود اگر هسته های بیشتری فرو پاشیده می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید.
بعدها فیزیکدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق می پرداختند یکی ازانان انریکو فرمی بود( 1954 - 1901) که بخاطر تحقیقاتش در سال 1938 موفق به دریافت جایزه نوبل گردید. اولین تلاش‌ها در جهت ساخت بمب اتمی در آلمان نازی آغاز گشت. در این دوران، شیمیدانی به نام پل هارتک از اساتید دانشگاه هامبورگ به توان بالقوه نیروی اتمی برای کاربردهای نظامی پی برد. وی در 24 فوریه 1939 امکان استفاده از انرژی هسته‌ای به عنوان یک سلاح با توان تخریبی نا محدود را طی نامه ای به وزارت جنگ در برلین اطلاع داد. بدنبال این امر گروهی برای تحقیق در این رابطه تشکیل شد و وارنرهایزنبرگ فیزیکدان برجسته آلمانی به طور غیر رسمی سرپرست تیم تحقیقاتی آلمان برای ساخت بمب هسته‌ای گشت.                                      
در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بین فیزیکدانان این بیم وجود داشت که المانیهابه کمک فیزیکدانان نابغه ای مانند هایزنبرگ ودستیارانش بتوانند با استفاده از دانش شکافت هسته ای بمب اتمی بسازندبه همین دلیل از البرت انیشتین خواستند که نامه ای به فرانکلین روزولت رئیس جمهوروقت امریکا بنویسددر ان نامه تاریخی از امکان ساخت بمبی صحبت شد که هر گز هایزنبرگ ان را نساخت.
چنین شدکه دولتمردان امریکا برای پیشدستی برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انریکو فرمی دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال بعددر دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعد از ظهر نخستین راکتور اتمی دنیا در دانشگاه شیکاگو امریکا ساخته شد
انریکو فرمی و همکارانش در دانشگاه شیکاگو پس از ساخت نخستین راکتور هسته‌ای جهان به امید آنکه از راکتور هسته‌ای تنها در اهداف صلح آمیز استفاده شود، و دنیا عاری از سلاحهای اتمی گردد، در این زمینه گام برداشتند.
یکی از پیشگامان ساخت بمب اتمی لیزه متینر می باشد.
لیزه در سال 1878 در یک خانواده هشت نفری بدنیا امد وی سومین فرزند خانواده بود باو جود تمامی مشکلاتی که بر سر راه وی بخاطر زن بودنش بود در سال 1901 وارد دانشگاه وین شد و تحت نظارت بولتزمن که یکی از فیزیکدانان بنام دنیا بود فیزیک را اموخت . لیزه توانست در سال 1907 به درجه دکتر نایل گردد و سپس راهی برلین گردید تا در دانشگاهی که ماکس پلا نک ریاست بخش فیزیک ان را بر عهده داشت به مطالعه و تحقیق بپردازد بیشتر کارهای تحقیقاتی وی در همین دانشگاه بود وی هیچگونه علاقه ای به سیاست نداشت و لی به علت دخالتهای روزن افزون ارتش نازی مجبور به ترک برلین گردید ودر سال 1938 به یک انستیتو در استکهلم رفت . لیزه میتنر به همراه همکارش اتو فریش اولین کسانی بودند که شکافت هسته را توضیح دادند انان در سال 1939 در مجله طبیعت مقاله معروف خود را در مورد شکافت هسته ای دادند وبدین ترتیب راه را برای استفاده از انرژی گشودند به همین دلیل پس از جنگ جهانی دوم به میتنر لقب مادر بمب اتمی داده شد ولی چون وی نمی خواست از کشفش بعنوان بمبی هولناک استفاده گردد بهتر است به لیزه لقب مادر انرژی اتمی داده شود.

انفجار هیروشیما در ژاپن
روز ششم اوت سال 1945 میلادی مطابق با پانزدهم مرداد ماه 1324 هجری شمسی در ساعت هشت و ربع صبح ، 3 فروند هواپیمای متفقین که حامل وحشتناک‌ترین و مخرب‌ترین سلاحهای تا آن زمان نوع بشر را در اختیار داشت، یکی از این بمبها را با چتر پرتاب کردند، که یک انفجار هولناکی انجام گرفت. تنها تعداد کشته شدگان طبق آمار شهرداری هیروشیما که روز دوم فوریه سال 1946 منتشر گردید، 270000 نفر بودند .
دهها هزار نفر دیگر به شدت زخمی و مجروح شدند تمام خانه‌های چوبی و سنگی واقع در داخل مدار یک کیلومتری مرکز انفجار کاملا سوختند. از 75 هزار خانه هیروشیما 55 هزار خانه به کلی سوخت، 2600 خانه نیم سوز شد، 6820 خانه منهدم و 3750 خانه نیمه خراب گردید. در کل 90% شهر تخریب شد، درجه حرارت منطقه تحت پوشش انفجار به قدری بود که قشر خارجی آجرها و سنگهای عمارات تا مساحت بیش از یک کیلومتری ذوب شده بودند                      .

انفجار ناکازاکی
سه روز بعد بمب دیگری در ساعت یازده و نیم که قویتر از بمب هیروشیما بود، روی بندر ناکازاکی انداخته شد و نابودی و مرگ برای چند صد هزار نفر مردم به ارمغان آورد. این دو فاجعه بزرگ سبب هلاکت ، سوختگی ، شکستگی ، زخمهای عمیق ، جنون و انواع بیماریهای مهلک و غیر قابل علاج توده وسیعی از مردم ژاپن گردید و همین فاجعه‌ها به جنگ بین آمریکا و ژاپن خاتمه داد. تعداد مرده و زخمی در یک لحظه چند صد هزار نفر بود، از 170 پزشک شهر هیروشیما فقط 50 نفر سالم ماندند.

 دو هفته بعد از انفجار
خونریزی جلدی و زیر جلدی و علائم دیگر تشعشع هسته‌ای ظاهر گردید و 50% بیماران پس از چند هفته تلف شدند. بیماری مرگبار جدیدی به نام آتم در این دو شهر به سرعت پیشرفت کرد.

علائم حمله بیماری آتم
ریزش مو ، خونریزی زیر جلد و مخاط و اعضای درونی ، لوکوپنی زخمهای داخل دهان ، تب و اسهال و ... علم پزشکی روز از معالجه بیماران عاجز ماند و تلفات انسانی شدیدی صورت گرفت.
پس از پایان جنگ دوم جهانی دانشمندان در آمریکا به تحقیق در رابطه با تسلیحات هسته‌ای ادامه دادند. اگرچه این تصور وجود داشت که هیچ کشوری دیگری در دنیا نمی‌تواند تا پیش از سال 1955 به فنآوری ساخت سلاح هسته‌ای دست یابد، اما کلاوس فیوکس یکی از فیزیکدانان آلمانی که در رابطه با مواد فوق انفجاری (High Explosive) با تیم اوپنهایمر همکاری می‌کرد، طرح‌ها و جزئیات طراحی بمب آزمایش شده در ترینیتی را در اختیار جاسوسان شوروی قرارداد. به این ترتیب در 29 آگوست 1949 اتحاد جماهیر شوروی سوسیالیستی اولین آزمایش اتمی خود را با موفقیت انجام داد و غرب را در وحشت فرو برد. این انفجار اثر زیادی در تسریع جنگ سرد گذارد و موجب ایجاد رقابت تسلیحاتی بین آمریکا و شوروی گردید.
پس از آن ایالات متحده جهت حفظ برتری تسلیحاتی خود ، تحقیق در رابطه با ساخت بمب گداختی(یا هیدروژنی) یا به عبارت دقیقتر ، تسلیحات گرما-هسته‌ای (Termo- Nuclear) را آغاز کرد.پیش از این اوپنهایمر به دلیل اتخاذ مواضعی بر علیه ساخت تسلیحات هسته‌ای از سرپرستی پروژه کنار گذارده شد و ادوارد تلر هدایت عملی پروژه ساخت بمب هیدروژنی را برعهده گرفت. نخستین آزمایش یک وسیله گرما-هسته‌ای با اسم رمز مایک در نوامبر سال 1952 در جزیره کوچکی به نام الوگالب در مجاورت انی وتاک در جزایر مارشال انجام شد.وزن تجهیزات به کار رفته در این انفجار شامل دستگاه های تبرید به بیش از 65 تن میرسید. از آنجایی که در این سیستم مستقیما از ایزوتوپهای دوتریوم و تریتیوم مایع استفاده میشد، به آن لقب بمب خیس(wet bomb) داده بودند .پیش بینی میشد که قدرت این انفجار معاد یک یا دو مگاتن تی ان تی باشد. اما برخلاف انتظار شدت انفجار معادل 10.4 مگاتن تی ان تی بود. نتایج انفجار بسیار هراسناک بود. قطر گوی آتشین حاصل از این انفجار به 5 کیلومتر رسید. جزیره الوگالب تقریبا تبخیر شد و حفره ای به عمق 800 متر و شعاع دهانه 3 کیلومتر برجای ماند.

انرژی اتمی خوب یا بد؟
البته اکثر مردم جهان انرژی اتمی را منحصرا یک نوع سلاح جنگی می‌دانند، در صورتیکه این تصور با واقعیت خیلی فاصله دارد، زیرا در روز دوم دسامبر سال 1945 که بشر برای نخستین بار در دانشگاه شیکاگو به این منبع بیکران دست یافت تا به امروز انرژی اتمی خدمات ارزنده‌ای را برای بهبود زندگی بشر انجام داده است و در حال حاضر اکثر رشته‌ها از علم و صنعت نا محدود انرژی اتمی بهره می‌برند.

به عنوان مثال:

       1-ساخت نیروگاههای برق جهت تولید انرژی الکتریکی بوسیله کوره‌های اتمی
       2-در بیمارستانها و کلینیکها برای تسکین آلام و درد بیماران از این انرژی استفاده می‌شود.
      3-پایه عمده صنعت روی این انرژی بنا شده است که از جمله از انها انرژی اتمی در مسائل حمل ونقل و کشتیها و ماشینها ی اتمی و زیر دریا یی های اتمی که بدون نباز به تجدید سوخت هزاران کیلو متر در اعماق اقیانوسها حرکت میکنند.
      4-هواپیماهای اتمی ، موشکهای قاره پیما ، سفینه‌های فضایی و راکتها که میزان وزن سوخت اهمیت فوق العاده‌ای در طراحی و ساخت این سیستمها دارد. به همین دلیل راکتورهای هسته‌ای که می‌توانند با سوخت بسیار کم مسافت بسیار زیادی را طی نمایند، برای مسافرتهای فضایی مورد استفاده قرارگرفته است.
      5-در پزشکی از اشعه هسته‌ای با میزان کم برای تشخیص و با میزان زیاد برای درمان استفاده می‌شود.

آنچه خداوند در طبیعت به ودیعه نهاده است، اگر بصورت صحیح و در جهت درست مورد استفاده قرار گیرد، وسایل رفاه و آسایش بیشتر را تأمین خواهد کرد.

به مناسبت 7 اوت سالگرد انفجار بمب اتمی بر فراز شهر ناکازاکی ژاپن (1945)

18 مرداد امسال مصادف با 9 اوت است سالروز انفجار مهیبی که طی آن شهر ناکازاکی ژاپن به تلی از خاک تبدیل شد .60 سال پیش یعنی سال 1945 میلادی ایالات متحده برای پایان دادن به جنگ جهانی دوم اقدام به فرو ریختن دو بمب اتمی بر فراز شهرهای هیروشیما و ناکازاکی کرد که تنها در کمتر از 10 ثانیه 14 هزار انسان بی دفاع در هیروشیما به خاک وخون کشیده شدند .بمب اتمی " پسرک کوچک" که در هیروشیما در تاریخ 6 اوت 1945 منفجرشد جان 140هزار انسان یعنی نیمی از اهالی این شهر راگرفت و دومین بمب اتمی به نام " مرد چاق " که سه روز بعد یعنی 9 اوت در ناکازاکی رها شد پس از انفجار و ویرانی این شهر 70 هزار نفر کشته بر جای گذاشت .بله، درست 60 سال پیش دراین ماه جهان فیزیک و دنیای سیاست در یک راه مشترک گام بر داشتند و نتیجه این رابطه شوم هرگز از یادها نمی رود که چگونه انسان های بی گناه در موج ترسناک حاصل از انفجار بمبی که معادل انفجار نزدیک به 13 هزار تی.ان.تی انرژی داشت قربانی می شوند و چند روز بعد بمبی با قدرت نزدیک به 20 هزار تن تی.ان.تی شهری را در یک چشم به هم زدن باخاک یکسان می کند.

شهر ویران شده بعد از انفجار بمب اتمی
با در نظر گرفتن نتایج زشت این واقعه ضد انسانی همچنان کشورهای در گرداگرد جهان با صرف هزینه های هنگفت با استفاده از دانشمندان و مهندسان زیادی در حال ساخت یا آزمایش جنگ افزارهای نیرومند هسته ای می باشند کشورهایی مثل ایالات متحده با توجه به این که از سال 1990 آزمایش های هسته ای خود را متوقف کرد و همچنین در کم کردن تعداد تسلیحات اتمی در زرادخانه هایش اقدام نموده است اما با این حال هنوز هزاران کلاهک اتمی را در انبارهای استراتژیک خود نگهداری می کند که امنیت جهانی را تهدید می سازد. تنها در زرادخانه های آمریکا 1000 موشک بالستیک بین قاره ای مستقر در سطح زمین (ای سی بی ام ) که نیمی از آنها شامل کلاهک هسته ای با قدرت تخریب معادل یک ونیم میلیون تن تی.ان.تی است و نیم دیگر شامل موشک های با کلاهک های سه تایی مستقلا هدف گیرنده (ام ای آر وی ) - 33 زیر دریایی مجهز به 16 یا 24 موشک با 8 تا 10 کلاهک(ام ای آر وی ) با قدرت تخریبی معادل 100 تا 50 هزار تن تی.ان.تی و 332 بمب افکن بی 52 که هرکدام دست کم چهار کلاهک با اثر تخریبی معادل یک میلیون تن تی.ان.تی را حمل میکند و حدودا 10000 کلاهک دیگر در گستره قدرت تخریبی 3537 میلیون تن تی.ان.تی است (آمار مربوط به سال 1988 میلادی است )همچنین میراث به جا مانده از فعالیت هسته ای شوروی سابق که برای کشور روسیه به ارث مانده است شامل 7741 کلاهک اتمی است که جمعا معادل 6618 میلیون تن تی.ان.تی قدرت تخریب دارد.جنگ افزارهای اتمی همین دو کشور کافی است برای نابودی هر انسان معادل 2000 کیلو گرم تی.ان.تی اختصاص دهند ،ترسناک تر از آن کشور هایی است که بطور فزاینده به تکنولوژی ساخت این سلاح ها دست می یابند و تعداد آنها از پنج کشور آمریکا – چین – فرانسه – روسیه و انگلستان اکنون به هشت و با در نظر گرفتن شواهدی به 9 کشور رسیده است که شامل هند – پاکستان – اسرائیل و نهایتا کره شمالی است. 
کوفی عنان در مراسمی که به مناسبت سالروز بمباران اتمی هیروشیما بر پا شده بود گفت :
جهان از زمان بمباران هیروشیما پیشرفت چندانی در راه جلوگیری از گسترش جنگ افزارهای هسته ای نکرده است و امروز همه ما " هیبا کوشا " هستیم ( هیبا کوشا در زبان ژاپنی به معنای جان به در بردگان بمبارارن اتمی است )

 تبعات انفجار یک بمب اتمی
اثرات انفجار یک بمب اتمی از نوع شکافت هسته ای را می توان به چهار دسته تقسیم بندی کرد
1) موج انفجار

2) تابش گرمایی

3) تابش هسته ای مستقیم

4) تابش هسته ای غیر مستقیم

*****************************

1) موج انفجار :
این اثر از انفجار بمب هسته ای موجب افزایش ناگهانی فشار هوا و سپس کاهش آن می شود که در فاصله هزار متری از محل انفجار مقدار فشار هوا به 20000 تن می رسد این فشار می تواند ساختمان های مستحکم آجری را ویران سازد و با فاصله گرفتن از محل انفجار تا شعاع دو کیلومتری ساختمان های با استحکام کمتر در اثر این موج انفجار تخریب می شوند و قطعات به جا مانده را با سرعت چند صد کیلو متر در ساعت به اطراف پرتاب می کند.
2) تابش گرمایی:
در فاصله دو کیلو متری از محل انفجار شدت تابش گرمایی معادل انفجار 20000 تن تی.ان.تی است که در زمان کمتر از دو ثانیه فاصله دو کیلو متری از محل انفجار را طی می کند و موجب آتش سوزی های شدید در ساختمان های اطراف می شود همین اثر از انفجار بمب اتمی پدیده ای به نام طوفان آتش را ایجاد می کند که در آن گرمای آتش بادهایی سوزان با سرعت 80 تا 160 کیلو متر در ساعت را بوجود می آورد. انفجار بمب اتمی در هیروشیما موج گرمایی ایجاد کرد که حرارت آن به 4000 درجه سانتی گراد رسید و ناحیه ای به شعاع 5/4 کیلو متر را فراگرفت بمب اتمی هیروشیما که پسرک کوچک یا پسر کوچولو لقب داشت از نوع طرح تفنگی بود ،در این بمب مقدار 10 کیلو گرم اورانیوم 235 خالص (به شدت غنی شده) به کار گرفته شد،
 

هیروشیما بعد از انفجار
 

که تاثیرات ویران ساز آن تنها ناشی از شکافت 10 درصد از اورانیوم آن بود یعنی تنها یک کیلو گرم از ده کیلو گرم اورانیوم غنی شده شده در این بمب قبل از خارج شدن توده اورانیوم از حالت ابر بحرانی با انجام واکنش زنجیره ای شکافت اتم هایش دچار واپاشی شد و 9 کیلو گرم اورانیوم دیگر در تولید انرژی این انفجار شرکت نکرد.
3) تابش هسته ای مستقیم :
این اثر که ناشی از نوترون ها و پرتوهای گاما است در فاصله یک کیلو متری از انفجار بمب هسته ای سوختگی های کشنده ایجاد می کند که بلافاصله باعث مرگ افرادی می شود که در تماس مستقم با پرتوهای گاما و بارش نوترون ها ی پراکنده شده حاصل از انفجار قرار می گیرند و افرادی که در فاصله دورتر قرار دارند با دریافت دوز کمتر از این تابش های مضر دچار سرطان خون و سرطان استخوان و نقص های ژنتیکی می شوند .
4) تابش های هسته ای غیر مستقیم :
این اثر از انفجار بمب های هسته ای نوع شکافتی از واپاشی محصولات رادیواکتیو شکافت حاصل می شوند در این اثر محصولات رادیو اکتیو با عمر طولانی شکافت تبخیر شده و به صورت بارش های رادیواکتیو به روی زمین می ریزند ممکن است جمعیت هایی که دهها یا صد ها کیلو متر دورتر از محل انفجار واقع هستندتحت تاثیر این بارش ها قرار گیرند و دچار صدمات جبران ناپذیری شوند که شایع ترین آنها سرطان استخوان است . بمب دومی که در روز 9 اوت 1945 ناکازاکی را ویران ساخت از نوع بمب انفجار داخلی بود ، در این طرح از بمب اتمی ماده شکافت پذیر بر خلاف طرح تفنگی که اورانیوم235 است پلوتونیوم 239 می باشد ، در این نوع بمب هسته ای انفجار ماده منفجره معمولی باعث تراکم قلب پلوتونیوم 239 شده و آن را به حالت ابر بحرانی که در آن واکنش مرگبار زنجیره ای شکافت آغاز می شود می رساند . یک چکاننده در مرکز کره نوترون های لازم رابرای شروع واکنش زنجیره ای تامین می کند .
هرچه بمب شکافتی در فاصله بیشتری از سطح زمین منفجر شود اثرات زیانبار ناشی از ایجاد موج انفجار و گوی آتشین آن افزایش می یابد و تخریب در سطح وسیع تری رخ می دهد اما اگر انفجار در فاصله کمتر از سطح زمین روی دهد قدرت تخریب در یک نقطه متمرکز شده و آن مکان ویژه را با حداکثر توان ویران می سازد .از این نوع انفجار ها در نابود ساختن انبارها و تاسیسات زیر زمینی استفاده می شود.گذشته از این نسل دوم بمب های کشتار جمعی با نام سلاح های گرما هسته ای یا بمب های همجوشی که تنها در اختیار کشورهای آمریکا و روسیه می باشد از قدرت تخریبی معادل 1000 برابر بمب های شکافتی برخوردار است . در جهانی که هنوز میلیون ها نفر در فقر و گرسنگی به سر می برند و کودکانی که در اقصا نقاط جهان از سوء تغذیه و بیماری جان می سپارند .

در جهانی که شرایط بد آب و هوایی روز به روز زندگی را بر این کره خاکی سخت و سخت تر می کند هستند کشورهایی که با هزینه های چند میلیارد دلاری اقدام به ساخت سلاح های کشتار جمعی و یا توسعه انبارهای استراتژیک خود می کنند ،و این در برهه ای از تاریخ بشر اتفاق می افتد که داعیه "حقوق بشر" گوش همگان را کر کرده است

همه چیز درباره انرژی هسته ای

پدیده رادیواکتیو در سال 1896 توسط ‹‹ هنری بکرل›› کشف شد. تاقبل ازآن تمام منابع تولید پرتوهای رادیواکتیو طبیعی بودند(مثل پرتوهای کیهانی و سنگهای رادیواکتیو ضعیف و...) ولی در سال 1934 اولین موادپرتوزای مصنوعی جهت مصارف تحقیقاتی ساخته شدند ، ولی متاْسفانه سران کشورهای قدرتمند از این پدیده عظیم استفاده بسیار نابجایی کردند. آلمانی هادر آغاز جنگ دوم جهانی برای تولید بمب اتمی تلاش می کردند. متفقین وبخصوص انگلیسیها متوجه این منظور شدند ومخازن آب سنگین(D2O که به عنوان نرم کننده نوترون در رآکتور هسته ای مصرف دارد) آنهارا در سوئد ونروژ نابود کردند ومانع دستیابی آنها به بمب اتمی شدند . آمریکایی هابالاخره در سال 1945 در مرکز محرمانه ‹‹ لوس آلاموس ›› موفق به ساخت بمب اتمی شدند و به تبع آن انگلیسی ها ، فرانسوی هاوچندی بعد چینی هاوهندی ها، پاکستانی ها و اسرائیلی ها هم به این سلاح خطرناک دست یافتند .
ساختمان بمب هسته*ای

ساختمان بمب هسته*ای
ساختار سلاح هسته ای به این صورت است که هر گاه مقدار عنصر قابل شکافت ، که از اندازه بحرانی بیشتر باشد، پدیده شکافت شروع می شود. این پدیده خیلی سریع پیشرفت میکند و با آزاد شدن مقادیر عظیم انرژی در مدت بسیار کوتاه ، انفجار مهیبی رخ می دهد. ولی از آنجایی که بمب باید در لحظه دلخواه منفجر شود، مقداری از 235U ، یا 239Pu را که خالص بوده و حجم کلی آن از اندازه بحرانی بیشتر باشد، به چند قسمت مجزا ، که هر یک از آنها از اندازه بحرانی کمتر است، تقسیم می کنند و این قسمتها را در محفظه ای طوری قرار می دهند که نوترونهایی که ممکن است در هر یک از آنها آزاد شوند، در قسمت دیگر نفوذ نکنند.
در این تقسیم بندی هرگاه به هر روشی در یکی از اجزای بمب پدیده شکافت شروع شود، در لحظه ای که انفجار باید صورت گیرد، رخداد پدیده شکافت زنجیری و مداوم نخواهد بود. این مواد با جرمهای زیر جرم بحرانی عنصر قابل شکافت را به هم نزدیک میکنند. تا مجموع آنها از جرم بحرانی بیشتر شود و واکنش زنجیری به وقوع بپیوندد.
نباید فراموش کرد که پیشرفت واکنش زنجیری بسیار سریع است و انفجار اتمی در قطعات اورانیوم فقط در حدود یک میلیونم ثانیه طول میکشد. لذا اگر اندازه های بحرانی زیر را به آهستگی به هم نزدیک کنیم. ممکن است قبل از تماس ، واکنش زنجیری شروع شود و شدت گرمای حاصل از شکافتهای اولیه به حدی گردد، که قبل از انفجار واقعی ، ماده قابل شکافت را متلاشی سازد و واکنش زنجیری به خاموشی گراید. برای رفع نقایص بمب هستهای به صورت زیر عمل میکنیم:
اولا اتصال قطعات اورانیوم بوسیله یک ماده منفجره قوی نظامی صورت می گیرد.
ثانیا محفظه ماده اتمی را بسیار ضخیم و محکم می سازد. تا در آغاز واکنش زنجیری از متلاشی شدن ماده مزبور جلوگیری کند و سپس انفجار واقعی صورت گیرد.

انواع راکتورها

راکتورها بر حسب نوع فرآیند شکافت به راکتورهای حرارتی ، ریع و میانی (واسطه) ، بر حسب مصرف سوخت به راکتورهای سوزاننده ، مبدل و زاینده ، بر حسب نوع سوخت به راکتورهای اورانیوم طبیعی ، راکتورهای اورانیوم غنی شده با ²³⁵U (راکتور مخلوطی Be) ، بر حسب خنک کننده به راکتورهای گاز (CO₂ مایع (آب ، فلز) ، بر حسب فاز سوخت کند کننده‌ها به راکتورهای همگن ، ناهمگن و بالاخره بر حسب کاربرد به راکتورهای قدرت ، تولید نوکلید و تحقیقاتی تقسیم می‌شوند.

کاربردهای راکتورهای هسته‌ای

راکتورها انواع مختلف دارند برخی از آنها در تحقیقات ، بعضی از آنها برای تولید رادیو ایزتوپهای پر انرژی برخی برای راندن کشتیها و برخی برای تولید برق بکار می‌روند.

دوگروه اصلی راکتورهای هسته‌ای بر اساس تقسیم بندی کاربرد آنها. راکتورهای قدرت و راکتورهای تحقیقاتی هستند. راکتورهای قدرت مولد برق بوده و راکتورهای تحقیقاتی برای تحقیقات هسته‌ای پایه ، مطالعات کاربردی تجزیه‌ای و تولید ایزوتوپها مورد استفاده قرار می گیرند.  

 مزیتهای انرژی هسته‌ای بر سایر انرژیها

بر خلاف آنچه که رسانه‌های گروهی در مورد خطرات مربوط به حوادث راکتورها و دفن پسماندهای پرتوزا مطرح می‌کند از نظر آماری مرگ ناشی ازخطرات تکنولوژی هسته‌ای از 1 درصد مرگهای ناشی از سوختن زغال سنگ جهت تولید برق کمتر است. در سرتاسر جهان تعداد نیروگاههای هسته‌ای فعال بیش از 419 می‌باشد که قادر به تولید بیش از 322 هزار مگاوات توان الکتریکی هستند. بالای 70 درصد این نیروگاه‌ها در کشور فرانسه و بالای 20 درصد آنها در کشور آمریکا قرار دارد

سوخت راکتورهای هسته‌ای

ماده‌ای که به عنوان سوخت در راکتورهای هسته‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد باید شکاف پذیر باشد یا به طریقی شکاف پذیر شود.²³⁵U شکاف پذیر است ولی اکثر هسته‌های اورانیوم در سوخت از انواع ²³⁸U است. این اورانیوم بر اثر واکنشهایی که به ترتیب با تولید پرتوهای گاما و بتا به ²³⁹Pu تبدیل می‌شود. پلوتونیوم هم مثل ²³⁵U شکافت پذیر است. به علت پلوتونیوم اضافی که در سطح جهان وجود دارد نخستین مخلوطهای مورد استفاده آنهایی هستند که مصرف در آنها منحصر به پلوتونیوم است.
میزان اورانیومی که از صخره‌ها شسته می‌شود و از طریق رودخانه‌ها به دریا حمل می‌شود، به اندازه‌ای است که می‌تواند 25 برابر کل مصرف برق کنونی جهان را تأمین کند. با استفاده از این نوع موضوع ، راکتورهای زاینده‌ای که بر اساس استخراج اورانیوم از آب دریاها راه اندازی شوند قادر خواهند بود تمام انرژی مورد نیاز بشر را برای همیشه تأمین کنند، بی آنکه قیمت برق به علت هزینه سوخت خام آن حتی به اندازه یک درصد هم افزایش یابد

کاربرد حرارتی انرژی هسته‌ای

گرمای حاصل از واکنش هسته‌ای در محیط راکتور هسته‌ای تولید و پرداخته می‌شود. بعبارتی در طی مراحلی در راکتور این گرما پس از مهارشدن انرژی آزاد شده واکنش هسته‌ای تولید و پس از خنک سازی کافی با آهنگ مناسبی به خارج منتقل می‌شود. گرمای حاصله آبی را که در مرحله خنک سازی بعنوان خنک کننده بکار می‌رود را به بخار آب تبدیل می‌کند. بخار آب تولید شده ، همانند آنچه در تولید برق از زعال سنگ ، نفت یا گاز متداول است، بسوی توربین فرستاده می‌شود تا با راه اندازی مولد ، توان الکتریکی مورد نیاز را تولید کند. در واقع ، راکتور همراه با مولد بخار ، جانشین دیگ بخار در نیروگاه‌های معمولی شده است.