السبت، 1 يونيو 2013

القنبلة النووية :: القنبلة الاندماجية / الهيدروجينية

 
  تحتوي القنبلة الهيدروجينية على قنبلة ذرية وعلى نظائر الهيدروجين الديوتيريوم والتريتيوم، وقد يضاف إليها نظير الليثيوم لث. وتحاط نظائر الهيدروجين والقنبلة الذرية بأغلفة قد يصنع أحدها من يورانيوم 238
.
تفجير القنبلة الهيدروجينية والتفاعلات الاندماجية التي تحدث فيها:
تفجر أولاً القنبلة الذرية فتتولد عنها ملايين الدرجات المئوية ومليارات الضغوط الجوية فتندمج نظائر الهيدروجين ثم ينشطر اليورانيوم 238 بالنيوترونات السريعة جداً الناتجة من عملية الاندماج وتكون محصلة هذه التفاعلات الثلاثة طاقة كبيرة.
التفاعلات الاندماجية (النووية الحرارية) التي تتم في القنبلة الهيدروجينية.
القوة التدميرية للقنبلة الهيدروجينية:
1- أقوى ألف مرة من القنبلة الذرية.
2- تسبب تدميراً كاملاً لمسافة 10 أميال، ويصل تأثيرها الحراري إلى عشرين ميلاً.
 3-ينتشر غبارها الذري إلى ارتفاع 30 ألف قدم فوق سطح الأرض ويسبب التهابات شديدة قد تؤدي إلى الوفاة.
4- من أخطر المواد المشعة الناتجة من الانفجار نظير الأسترونشيوم ست وله فترة نصف عمر حوالي 27 سنة. وإذا سقط على الأرض يمتص من التربة بواسطة النباتات، وينتقل من النباتات إلى الحيوانات ويتجمع في أجسامها تدريجياً. وعندما يتغذى الإنسان على ألبانها أو لحومها، يتجمع في جسمه العنصر المشع ويترسب في عظامه. وإذا زادت نسبته في العظام فإنه يسبب سرطان العظام ويدمر الأنسجة ويؤدي إلى الوفاة.
ملحوظة:
التفاعلات الاندماجية يطلق عليها التفاعلات النووية الحرارية لأنها لا يتم إلا في درجات الحرارة العالية.
أهم المشاكل في استخدام التفاعلات النووية الحرارية (أي مشاكل ترويض الطاقة الهيدروجينية) كمصدر للطاقة في الحياة السلمية:
1- كيفية الحصول على ملايين الدرجات المئوية لتحويل ذرات الهيدروجين إلى حالة البلازما.
2- كيفية توفير مليارات الضغوط الجوية.
3- كيفية الاحتفاظ بهذا الضغط الهائل داخل حجرة أو وعاء دون أن تنفجر.


الطريقة التي أتبعها العلماء للتغلب على مشاكل ترويض الطاقة الهيدروجينية:
1- يتم الحصول على ملايين الدرجات المئوية بإمرار تيار كهربي شدته مئات الآلاف من الأمبيرات داخل حجرة واسعة مفرغة إلى ضغط 0,1 مم/ز وبها كمية بسيطة من نظائر الهيدروجين التي تتحول إلى حالة البلازما.
2- بواسطة مجال مغناطيسي قوي تتجمع البلازما في شريط رفيع في وسط الحجرة وبعيداً عن الجدران، ويتوفر فيه الحرارة والضغط اللازمين للاندماج فتتم التفاعلات النووية الحرارية وتنطلق طاقة هائلة.
والمشكلة في الطريقة السابقة هي في كيفية الحصول على تيار كهربي شدته مئات الآلاف من الأمبيرات لأن ذلك يستلزم فوق جهد مئات الملايين من الفولتات. ولكن أمكن باستخدام التفريغ الخاطف الحصول على شريط البلازما وتمت فيه التفاعلات الاندماجية.
الأبحاث الحديث في ترويض الطاقة الهيدروجينية:
    يحاول العلماء إتمام التفاعلات النووية الحرارية بدون استخدام حرارة عالية وضغط شديد وذلك باستخدام ذرة الهيدروجين الميزونية. وفيها يدور حول النواة ميزون باي السالب بدلاً من الإلكترون، لذا يكون حجمها أصغر من حجم ذرة الهيدروجين العادية 273 مرة.

    وقد وجد أن ذرة الهيدروجين الميزونية عندما تقترب من ذرة ديوتيريوم فإن ميزون باي السالب يمكنه أن يدور حول نواة الديوتيريوم بالإضافة إلى دورانه حول نواته الأصلية. ونتيجة لذلك تقترب النواتين إحداهما من الأخرى حتى يندمجا ويحدث نقص في الكتلة يتحول إلى طاقة ويتكون نظير للهيليوم أو التريتيوم.
الأسلحة النووية الإندماجية :
    وهي أحد أنواع الأسلحة النووية التي تكمن مصدر قوتها مع عملية الاندماج النووي عندما تتحد أنوية خفيفة الكتلة مثل عنصر الديتريوم (بالإنجليزية: Deuterium) وعنصر الليثيوم لتكوين عناصر أثقل من ناحية الكتلة حيث تتم تحفيز سلسلة من عمليات الاتحاد بين هذين العنصرين وتنتج من هذه السلسلة من عمليات الاندماج كميات كبيرة من الطاقة الحركية، ويطلق على القنابل المصنعة بهذه الطريقة اسم القنابل الهيدروجينية (بالإنجليزية: H-bombs) أو القنابلالنووية الحرارية (بالإنجليزية: Thermonuclear Bombs) لأن سلسلة الاندماج المحفزة بين أنوية هذه العناصر الخفيفة تتطلب كميات كبيرة من الحرارة   وتعتبر القنبلة النيوترونية و الهيدروجينية من أهم أنواع الأسلحة النوويةالاندماجية ، تستطيع القنابل الهيدروجينية أحداث أضرار بالغة تصل إلى 50 ميجا طن (مليون طن) حققتها إحدى القنابل التجريبية التي اختبرها الاتحاد السوفيتي، إلا أن عائق الحجم و الوزن و تحدي الربط برأس الصاروخ الناقل يجعل القنابل الهيددروجينية المسخدمة حالياً أقل قوة.

الأسلحة النووية التجميعية :
    هي أحد أنواع الأسلحة النووية التي تتم صناعتها بخطوتين ، تكمن فكرة هذا النوع من السلاح في تكوين مايسمى الكتلة الفوق حرجة ويتم هذا بدمج كتلتين كل منهما كتلة دون الحرجة. ولغرض دمجهما سويا يسلط ضغط هائل مفاجئ على الكتلتين فتندمجان لحظيا في كتلة واحدة فتصبح كتلتهما الكلية فوق الكتلة الحرجة وتنفجر القنبلة الذرية وينتج عنها كميات هائلة من الحرارة والطاقة الحركية، وتشمل الأنواع الفرعية: القنابل ذات الإنشطار المصوب ، قنابل الإنشطار ذات الانضغاط الداخلي (بالإنجليزية: Implosion Method).

الفارق بين القنبلة النووية والقنبلة العادية؟
    سنجيب عن هذا السؤال بمعلومة: تخيلوا أن قنبلة نووية عيار واحد ميجا طن كافية لمحو أكبر مدينة في عصرنا الحالي من على وجه الأرض؟!!
    سنتحدث عن معنى عيار القنبلة بعد قليل ولكن لنتحدث الآن عن سبب هذا الدمار المرعب:
على الرغم من أن طاقة وقوة القنبلة العادية تكمن في قوة انفجارها، إلا أن الوضع يختلف كثيراً في حالة القنبلة النووية لأن قوة الانفجار لا تشكل سوى 50% فقط من طاقة القنبلة وتأثيرها، بينما يتوزع باقي تأثيرها في صورة حرارة هائلة وموجات إشعاعية قاتلة ونبضة كهرومغناطيسية هائلة.
سنمر على كل نقطة سريعاً، ولنبدأ بالـ50% الأولى من تأثير القنبلة النووية، وهي:


الانفجار:
   حين تنفجر القنبلة النووية تتسبب في تكوين موجة ضغط هائلة تدمر كل ما يقف في طريقها. وتنتقل هذه الموجة بسرعة كبيرة تفوق سرعة الصوت في منطقة الانفجار وتقل سرعتها كل ما ابتعدنا عن منطقة الانفجار.

السؤال هو: ماذا تفعل موجة الضغط تلك؟

    لو أخذنا مثالاً بقنبلة صغيرة عيارها 20 كيلوطن (أي قوة انفجارها تساوي انفجار 20,000 كيلوجرام من مادة الـTNT التي تستخدم في القنابل العادية!!) لنشاهد ماذا سيفعل الانفجار الناجم عن هذه القنبلة الصغيرة على الإنسان:
-    على مسافة واحد كيلومتر ستتشكل منطقة ضغط هائل في كل الاتجاهات حول نقطة الانفجار، سيؤدي إلى تسليط ضغط شديد على جميع أنسجة جسم الانسان مسببة تمزقات شديدة تؤدي إلى فصل عضلاته وجسمه عن عظمه، وكذلك تتعرض الأعضاء التي تحتوي على غازات كالرئة و الأمعاء والأذن الوسطى إلى ضغط شديد يؤدي إلى انفجارها.
-    على بعد 1.5 كيلومتر سيحدث ارتباك عام في جميع أجهزة الجسم مع نزيف شديد من الأنف والأذن وكسور شديدة وآلام في الأطراف.

-    على مسافة 2 كم من الانفجار سيحدث ارتباك في كل الجهاز العضوي وفَقْد للوعي مصحوب بصداع شديد وفقد للقدرة على السمع مع نزيف من الأنف والأذن وآلام وكسور في المفاصل مع احتمال عدم القدرة على الكلام وبصاق ممزوج بالدم.
هذا هو تأثير قنبلة صغيرة عيار 20 ألف طن، فما بالكم بقنبلة عيار 50 مليون طن؟
إذا ظننتم أني أمزح بهذا الرقم، شاهدوا هذا الفيديو لتجربة حقيقية من العام 1961 لقنبلة Tsar الروسية التي يصل عيارها لـ57 مليون طن!!!:
تشعرون الآن بحجم قنبلتنا الصغيرة التي شاهدنا تأثيرها مقارنة بالقنابل الموجودة حالياً؟
بقي أن أضيف هنا معلومة سريعة لما سبق:
-     بلغت قوة القنبلة النووية التي ألقيت على هيروشيما وناجازاكي ما بين 13 و18 كيلو طن فقط. صغيرة أليس كذلك؟
    تسببت قوة انفجار هذه القنبلة في قتل حوالي 140,000 إنسان لحظة انفجارها!!!!
تخيلوا الآن أن ما شاهدتموه من هذا التأثير الهائل وهذا الدمار الرهيب ليس سوى 50% فقط من تأثير القنبلة؟!!!
أين يذهب باقي الـ50%؟

    يذهب الباقي في صورة إشعاعات حرارية (35%) وتلوث إشعاعي (15%):
الإشعاعات الحرارية:

    يتسبب هذا الانفجار الهائل في تكوين كرة نارية هائلة تصل درجة الحرارة داخلها لـ300,000 درجة مئوية! وتكون كرة اللهب تلك أكثر توهجاً من قرص الشمس في جو مشمس.


    تنتقل هذه الحرارة المرعبة في صورة أشعة حرارية تصيب كل من يتعرض لها بحروق مختلفة حسب بعده عن القنبلة، ولنأخذ قنبلتنا الصغيرة (20 كيلوطن) كمثال:
- على مسافة 1.5 كيلومتر تتسبب هذه الأشعة في حروق من الدرجة الرابعة (أسوأ درجات الحروق) وتسبب وفاة كثير من المصابين.
- على مسافة 2.5 كيلومتر تتسبب في حروق من الدرجة الثالثة، وينتج عن هذه الحروق ظهور قرح وتسبب تلف في البشرة والخلايا تحت الجلد.
- على مسافة 3.5 كيلومتر تتسبب في حروق من الدرجة الثالثة، أي تفقع الجلد.
- وأخيراً على مسافة 4.5 كيلومتر حروق من الدرجة الأولى مسببةً احمرار وانتفاخ بالجلد.


الإشعاعات النووية:

      يتسبب الانفجار النووي بجانب كل ما سبق في إطلاق سيل من أشعة جاما الغير مرئية والنيوترونات خلال الأجزاء الأولى من أول ثانية بعد الانفجار. ويتسبب تعرض الانسان لهذه الأشعة في حدوث تسمم إشعاعي قد يؤدي إلى الوفاة حسب الجرعة التي يتعرض لها الشخص.




نرجوا ان نكون قد أفدنا حضراتكم ,, تابعونا على الفيس بوك ليصلك كل جديد 

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

قم باضافة
مقترحاتك ,تعليقاتك ,ارائك , او ما تحتاجه من مقالات لتزويدك بها
نتلقهاها بصـدر رحب من حضراتكم... حتى المـجـهـولـة منهـا
^_^ بـانـتـظـار تـعـلـيـقـاتــــكمـ :-

followers