سلاح های اتمی و اثرات آن

مشخصات کتاب

سرشناسه : حسینی، مهیار، 1383-

عنوان و نام پديدآور : سلاح‌های اتمی و اثرات آن/ گردآورندگان مهیار حسینی، علیرضا خدادادی‌پاوائی؛ ویراستار ادبی جوهریان؛ ویراستار علمی مظفری، نادر سلطانی، امیر طلعتی؛ [برای] مرکز تحقیقات و فناوری‌های نوین دمش سپاهان.

مشخصات نشر : اصفهان: انتشارات امیرفدک، 1397.

مشخصات ظاهری : 60 ص.: مصور (رنگی).

فروست : مجموعه کتاب‌های پژوهشگر کوچک؛ 8. گروه فیزیک.

شابک : 400000 ریال: 978-622-6521-42-0

وضعیت فهرست نویسی : فاپا

یادداشت : کتابنامه: ص. 60.

موضوع : سلاح‌های هسته‌ای -- ادبیات کودکان و نوجوانان

Nuclear weapons -- Juvenile literature

شناسه افزوده : خدادادی پاوائی، علیرضا، 1384-

شناسه افزوده : مرکز تحقیقات و فناوری‌های نوین دمش سپاهان

رده بندی کنگره : U264/ح5س8 1397

رده بندی دیویی : 355/0217[ج]

شماره کتابشناسی ملی : 5545942

اطلاعات رکورد کتابشناسی : فاپا

ویراستار دیجیتالی: سیده فاطمه محمودی مطلق

اشاره

سرشناسه : حسینی، مهیار، 1383-

عنوان و نام پديدآور : سلاح‌های اتمی و اثرات آن/ گردآورندگان مهیار حسینی، علیرضا خدادادی‌پاوائی؛ ویراستار ادبی جوهریان؛ ویراستار علمی مظفری، نادر سلطانی، امیر طلعتی؛ [برای] مرکز تحقیقات و فناوری‌های نوین دمش سپاهان.

مشخصات نشر : اصفهان: انتشارات امیرفدک، 1397.

مشخصات ظاهری : 60 ص.: مصور (رنگی).

فروست : مجموعه کتاب‌های پژوهشگر کوچک؛ 8. گروه فیزیک.

شابک : 400000 ریال: 978-622-6521-42-0

وضعیت فهرست نویسی : فاپا

یادداشت : کتابنامه: ص. 60.

موضوع : سلاح‌های هسته‌ای -- ادبیات کودکان و نوجوانان

Nuclear weapons -- Juvenile literature

شناسه افزوده : خدادادی پاوائی، علیرضا، 1384-

شناسه افزوده : مرکز تحقیقات و فناوری‌های نوین دمش سپاهان

رده بندی کنگره : U264/ح5س8 1397

رده بندی دیویی : 355/0217[ج]

شماره کتابشناسی ملی : 5545942

اطلاعات رکورد کتابشناسی : فاپا

ویراستار دیجیتالی: سیده فاطمه محمودی مطلق

سلاح های اتمی و اثرات آن

گردآورندگان: مهیار حسینی

دانش آموز پایه هشتم دبیرستان دکتر محمد شفیعی

علیرضا خدادادی پاوائی

دانش آموز پایه هشتم دبیرستان دکتر محمد شفیعی

انتشارات امیر فدک اصفهان-خیابان هشت بهشت غربی نبش تقاطع ملک ساختمان فدک تلفن: 32730360-031 - همراه: 09133135694 کد پستی:43151-81546

Fadak.mansori@gmail.com

سلاح های اتمی و اثرات آن

مهیار حسینی-83 علیرضا خدادادی پاوائی 84 آماده سازی: انتشارات امیر فدک مدیر مسئول: دکتر محمدرضا محمد شفیعی

مدیر تولید: سیدمحمدرضا منصوری تهرانی

مدیر فنی صالحیان - مظفری

ویراستار ادبی:جوهریان

ویراستار علمی: مظفری - نادر سلطانی – امیر طلعتی

صفحه آرا: عابدی - کاویانی

طراح جلد: کاویانی

•لیتوگرافی: طاها • چاپ: ملت • صحافی: ملت

چاپ اول: 1397 • تعداد: 1000 • قیمت: 40000 تومان©حق چاپ 1397، انتشارات امیر فدک

شابک: 0-42-6521-622-978 0-42-6521-622-978 :ISBN

هر گونه استفاده از مطالب این کتاب اعم از بازنویسی، خلاصه سازی،نقل مطالب آموزشی، برداشت به صورت دست نویس، کپی، تکثیر و هر گونه چاپ سنتی و دیجیتال، استفاده به صورت کتاب الکترونیکی، لوح فشرده، قرار دادن مطالب بر روی اینترنت و وب سایت ها و هر گونه شبکه ی کامپیوتری دیگر و به طور کل هر گونه استفاده ی اشخاص حقیقی و حقوقی در جهت منافع مادی و معنوی خود بدون اجازه ی کتبی ناشر ممنوع و بر اساس بند 5 ماده ی 23 قانون حمایت از حقوق مؤلفان و مصنفان و قوانین مربوط به جرایم رایانه ای کشور قابل پیگیری در محاکم قضایی است.

تقدیم به :

پدر و مادر عزیز و مهربانم

که در سختی ها و دشواری های زندگی همواره یاوری دلسوز و فداکار

و پشتیبانی محکم و مطمئن برایم بوده اند.

مهیار حسینی

تقدیم به:

پدر و مادرم

که از نگاهشان صلابت

از رفتارشان محبت

و از صبرشان ایستادگی را آموختم

علیرضا خدادادی پاوائی

پیشگفتار:

در مرکز تحقیقات و فنآوری های نوین دمش سپاهان (دکتر محمد شفیعی) آموزش پژوهش محور را نهادینه کردیم، چراکه ایمان داریم گسترش مرزهای علم و فنآوری در جهت پیشرفت کشور در گرو کوشش پژوهشگران است و پژوهشگر با ذهن پرسش گرش از لایه های ابر گرفته آسمان دانش می گذرد، تا به افق های جدیدی دست یابد. روح پژوهشگر، پویا و جوینده است و پوسته های جهل را شکافته، به قنات جاری علم دست می یابد و تا چشمه جوشان آن را بر کویر تشنه خویش جاری نسازد، آرام نمی گیرد. در مراکز پژوهش محور دکتر محمد شفیعی اعتقاد داریم؛ پژوهش هزینه نیست، سرمایه است. در اقدامات پژوهشی این مراکز پژوهشی پژوهشگران کوچک ما تلاش می کنند وضعیت نامطلوب را به وضعیت مطلوب تغییر دهند و یاد میگیرند درست توجه کنند و بدان چه که آموخته اند عمل کنند. دانش آموزان پژوهنده ی ما می فهمند که هیچ گاه شکست در مسیر کسب دانش وجود ندارد، لذا از ناملایمات علمی و بن بست های مقطعی هراسی نداشته و راه غلبه بر سدهای مجازی پیش روی کسب دانش و ارتقای علمی را خوب یاد بگیرند. علاوه براین اصول و مبنای کار گروهی را فرا گرفته تا بتوانند بر اساس خرد جمعی کار کنند. با بیش از 25 سال سابقه آموزشی - پژوهشی و مدیریتی دریافته ایم که پژوهش و تحقیق مثل حروف الفبا باید از سال های نخست آموزش شروع شده و نهادینه شود، و این امر مهم را در طرح آموزش پژوهش محور انجام داده و به نتایج شگرفی دست یافته ایم و با علم به اینکه میدانستیم دانش آموزان در مقاطع پایین تر توانایی های بزرگی دارند و در عمل تجربه نمودیم و نهادینه کردیم و مصمم هستیم که این امر مهم در کل کشور اجرایی شود. انشاا...

محمدرضا محمد شفیعی

مدیر مجتمع فرهنگی آموزشی تحقیقاتی دکتر محمد شفیعی

فهرست مطالب

فصل اول...9

سلاح های اتمی...10

تاریخچه سلاح های اتمی...10

نکاتی درباره بمب اتمی...14

کشورهای دارای سلاح اتمی...16

قوی ترین بمب های اتمی جهان...17

قوی ترین بمب های اتمی جهان ...18

نخستین بمب اتمی تاریخ...18

آزمایش های اتمی...19

فصل دوم...23

تاریخچه کشف و تولید...24

انرژی اتمی...26

مراحل ساخت بمب اتمی...29

موارد مورد نیاز برای تولید یک بمب اتمی...30

بمب های شکافتی(فیزیونی)...30

انفجار بمب...33

ساختمان بمب اتمی...35

انواع سلاح های اتمی...36

بمب اتمی در برابر بمب هیدروژنی...38

انواع دیگر سلاح های اتمی...38

فصل سوم...41

تغییرات وضعیت آب و هوایی در جنگ هسته ای...42

واقعیت های ناخوشایند در مورد بمب های اتمی...45

اتفاقات باورنکردنی بعد از یک جنگ با سلاح های اتمی...49

شدت جریان الکترومغناطیسی...51

دود سیاه جلو نور خورشید را خواهد گرفت...53

شرایط جوی برای تولید غذا بسیار سرد خواهد بود...53

لایه ی اوزون از بین خواهد رفت...54

میلیاردها انسان از گرسنگی تلف خواهندشد...55

تنها غذاهای کنسروی قابلیت خوردن خواهند داشت...56

تشعشعات شیمیایی وارد استخوان ها بدن خواهد شد...56

طوفان های مهیبی در راه خواهد بود...57

برخی انسان ها زنده خواهند ماند...59

منابع...60

فصل اول: شناخت سلاح های اتمی

اشاره

تصویر

سلاح های اتمی

سلاح های اتمی تکنولوژی جنگی هستند که در آنها از انرژی حاصل از شکافت یا گداخت هسته ای برای تخریب و کشتار استفاده می شود. این سلاح ها در طول تاریخ تنها دو بار در جنگ جهانی دوم توسط آمریکا علیه متحد آسیایی در شهرهای هیروشیما و ناکازاکی مورد استفاده قرار گرفت. بمب اتمی نام رایج وسایل انفجاری است، که در آن ها از انرژی آزاد شده در فرآیند شکافت هسته ای، یا گداخت هسته ای برای تخریب استفاده می شود. بمب های اتمی، که بر مبنای گداخت کار می کنند نسل نوین بمب اتمی هستند و قدرتی بسیار بیش تر از بمب های شکافتی دارند. مبنای آزاد شدن انرژی در هر دو نوع بمب اتمی تبدیل ماده به انرژی است، اما در بمب های گداختی جرم بیش تری از ماده به انرژی تبدیل می شود. نخستین بمب اتمی که بمب پلوتونیومی از نوع شکافتی بود، در سال 1945 میلادی در جریان جنگ جهانی دوم در آمریکا ساخته و در شانزدهم ژوئیه 1945 میلادی در صحرای آلامو گوردو در نیومکزیکوی آمریکا آزمایش شد. آمریکا تنها کشوری است، که از بمب اتمی استفاده نظامی کرده است شوروی در سال 1949 میلادی دارای بمب اتمی شد. اختراع این سلاح، ریشه طولانی در تاریخ علم فیزیک و شیمی دارد، اما استفاده از دانش به دست آمده، برای ساخت بمب اتمی بیش تر به رابرت اوپنهایمر و ادواردتلر نسبت داده می شود.

تصویر

تاریخچه سلاح های اتمی

اولین تلاش ها در جهت ساخت بمب اتمی در آلمان نازی آغاز شد. در این دوران،

شیمیدانی به نام پل هارتک از استادان دانشگاه هامبورگ به توان بالقوه نیروی اتمی برای کاربردهای نظامی پی برد. وی در 24 فوریه 1939 میلادی امکان استفاده از انرژی هسته ای به عنوان یک سلاح با توان تخریبی نا محدود را طی نامه ای به وزارت جنگ در برلین اطلاع داد. به دنبال این امر گروهی برای تحقیق در این رابطه تشکیل شد و ورنر کارل هایزنبرگ فیزیکدان برجسته آلمانی به طور غیر رسمی سرپرست تیم تحقیقاتی آلمان برای ساخت بمب هسته ای را به عهده گرفت.

تصویر

تصویر اولین آزمایش اتمی در ترینیتی ایالت نیومکزیکو

در همین زمان آلبرت انیشتین طی نامه معروف خود به روزولت رئیس جمهور آن زمان آمریکا خطر دست یابی آلمان به تولید بمب اتمی را گوش زد کرد. در پاسخ این اخطار، روزولت دستور ایجاد پروژه منهتن با هدف تحقیق در این رابطه و تولید بمب اتمی را با همکاری کشور انگلستان صادر کرد.

برای این پروژه تاسیساتی در لوس آلاموس در ایالت نیومکزیکو، به کار گرفته شدند و تیمی از برجسته ترین دانشمندان آن دوران به استخدام این پروژه در آمدند. محققان آلمانی موفق به تولید بمب اتمی نشدند، اگرچه ادعاهایی در زمینه آزمایش نوعی ابزار هسته ای توسط نازی ها پیش از پایان جنگ جهانی دوم مطرح شده است. اما تیم آمریکایی به سرپرستی فیزیکدان برجسته، جی آر اوپنهایمر موفق به ساخت عملی اولین بمب هسته ای شد که در 16 ژوئیه 1945 میلادی در ناحیه ای موسوم به ترینیتی در نیومکزیکو آزمایش شد.

به فاصله کوتاهی در 6 آگوست 1945 میلادی، بمب افکن اسکادران 509 نیروی هوایی آمریکا موسوم به( Enola Gay ) که اکنون در موزه ای در واشینگتن نگهداری می شود، از پایگاهی در جنوب اقیانوس آرام به پرواز در آمد و در ساعت 8:15 دقیقه به وقت محلی، بمب موسوم به پسر کوچک را بر شهر هیروشیما ژاپن منفجر ساخت و به این ترتیب نام کشور ایالات متحده آمریکا را به عنوان اولین کشور استفاده کننده از سلاح اتمی در تاریخ بشریت ثبت نمود.

این بمب که در طراحی آن از 64 کیلوگرم اورانیوم استفاده شده بود، از ارتفاع 9600 متری رها شد و در ارتفاع 580 متری سطح زمین با شدتی معادل با انفجار 15 هزار تن TNT منفجر شد. مجموع تلفات اولیه و کشته شدگان ناشی از عوارض این انفجار را بالغ بر 140000 نفر تخمین می زنند. سه روز بعد در 9 آگوست انفجار بمب مرد چاق در شهر ناکازاکی ژاپن موجب کشتار 74000 نفر انسان دیگر شد. این بمب که از پلوتونیوم به عنوان ماده شکافت پذیر استفاده می کرد، انفجاری به شدت 21 کیلوتن TNT ایجاد کرد. بمب دیگری نیز در پروژه منهتن تولید شده بود که هرگز از آن استفاده نشد.

تصویر

پس از پایان جنگ جهانی دوم دانشمندان در آمریکا به تحقیق در رابطه با تسلیحات هسته ای ادامه دادند. اگرچه این تصور وجود داشت که هیچ کشوری دیگری در دنیا نمی تواند تا پیش از سال 1955 میلادی به فناوری ساخت سلاح هسته ای دست یابد، اما کلاوس فیوکس یکی از فیزیکدانان آلمانی که در رابطه با مواد فوق انفجاری با تیم

اوپنهایمر همکاری می کرد، طرح ها و جزئیات طراحی بمب آزمایش شده در ترینیتی را در اختیار جاسوسان شوروی قرار داد. به این ترتیب در 29 اوت 1949 میلادی 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 گذاشت و موجب ایجاد رقابت تسلیحاتی بین آمریکا و شوروی گردید.

پس از آن ایالات متحده جهت حفظ برتری تسلیحاتی خود، تحقیق برای ساخت بمب گرما هسته ای (هیدروژنی) را آغاز کرد. پیش از این رابرت اوپنهایمر به دلیل اتخاذ مواضعی علیه ساخت تسلیحات هسته ای از سرپرستی پروژه کنار گذاشته شد و ادوارد تلر هدایت عملی پروژه ساخت بمب هیدروژنی را بر عهده گرفت. نخستین آزمایش بمب گرما هسته ای با اسم رمز مایک در نوامبر سال 1952 میلادی در جزیره کوچکی به نام الوگالب در جزایر مارشال انجام شد. وزن تجهیزات به کار رفته در این انفجار شامل دستگاه های تبرید به بیش از 65 تن می رسید. از آنجایی که در این سیستم مستقیما از ایزوتوپ های دوتریوم و تریتیوم مایع استفاده می شد، به آن لقب بمب خیس داده بودند. پیش بینی میشد که قدرت این انفجار معادل یک یا دو مگاتن TNT باشد.

تصویر

برخلاف انتظار شدت انفجار معادل 10٫4 مگاتن TNT 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.

تصویر

عراق در سال 1977 میلادی شروع به ساخت رآکتور هسته ای اوسیراک معروف به تموز ا نمود، تا بتواند در جنگ خود با ایران به برتری هسته ای دست یابد، ولی طی حملات هوایی ایران این رآکتور آسیب جبران ناپذیری دید و کارشناسان فرانسوی حاضر در پروژه رآکتور را ترک کردند.

تصویر

نکاتی درباره بمب اتمی

منطقه انفجار بمب های هسته ای به پنج قسمت تقسیم میشود.

-منطقه آسیب شدید گرمایی

-منطقه آسیب شدید انفجاری

در منطقه تبخیر درجه حرارتی معادل سیصد میلیون درجه سانتی گراد به وجود می آید و هر چیزی، از فلز گرفته تا انسان و حیوان، در این درجه حرارت آتش نمی گیرد بلکه بخار می شود.

تصویر

آثار زیان بار این انفجار حتی تا شعاع پنجاه کیلومتری وجود دارد و موج انفجار آن که حامل انرژی زیادی است می تواند، میلیون ها دلار تجهیزات الکترونیکی پیشرفته نظیر ماهواره ها یا سیستم های مخابراتی را به چندی آهن پاره تبدیل کند و همه آنها را از کار بیندازد.

این ها همه آثار ظاهری و فوری بمب های هسته ای است. پس از انفجار تا سال های طولانی تشعشعات زیان بار رادیواکتیو مانع ادامه حیات موجودات زنده در محل های نزدیک به انفجار می شود. پرتو رادیو اکتیو از پرتوهای آلفا، بتا، گاما و تابش نوترونی تشکیل شده است. نوع آلفای آن بسیار خطرناک است، ولی توان نفوذ اندکی دارد. این پرتو در بافت زنده تنها کمتر از 100 میکرون نفوذ می کند، اما برای آن ویران گر است. پرتوی گاما از دیوار و سنگ نیز عبور می کند. هر 9 میلی متر سرب یا هر 25 متر هوا شدت تابش آن را نصف می کند. این پرتو نیز با توجه به فرکانس بسیار بالا، انرژی زیادی دارد که اگر به بدن انسان برخورد کند از ساختار سلولی آن عبور کرده و در مسیر حرکت خود باعث تخریب ماده دیوکسی ریبوز نوکلوئیک اسید یا همان DNA شده و سرانجام زمینه را برای پیدایش انواع سرطان ها، سندرم ها و نقایص غیر قابل درمان دیگر فراهم می کند و حتی این نقایص به نسل های آینده نیز منتقل خواهد شد. برای جلوگیری از نفوذ تابش گاما به حدود 10 سانتی متر دیواره سربی

نیاز است.

کشورهای دارای سلاح اتمی

هم اکنون هشت کشور دارای جنگ افزار هسته ای هستند. پنج کشور عضو پیمان منع گسترش جنگ افزارهای هسته ای چنین حقی را دارند، که سلاح اتمی داشته باشند، چون عضو دائم شورای امنیت سازمان ملل متحد هستند، چین، فرانسه، روسیه، بریتانیا، آمریکا، دو کشور پاکستان و کره شمالی نیز عضو پیمان نامه منع گسترش سلاح های هسته ای نبوده و جنگ افزار هسته ای دارند. با این که رژیم صهونیستی نیز جنگ افزار هسته ای دارد، اما رژیم صهیونیستی آن را مبهم جلوه داده است. قطعا رژیم صهونیستی تا کنون آزمایش جنگ افزار هسته ای انجام نداده است. بر پایه برخی گزارش ها مانند گزارش انستیتو بین المللی پژوهش های صلح استکهلم رژیم صهونیستی 85 کلاهک هسته ای دارد. در مجموع گمان بر این است، که 10164 کلاهک هسته ای در جهان وجود دارند. چندین کشور مانند بلاروس، قزاقستان، اوکراین و آفریقای جنوبی سابقا جنگ افزار هسته ای داشتند، اما آن را از بین برده اند.

دانشمندان اتمی باور بر این دارند که روسیه دارای بیشترین تسلیحات هسته ای در جهان با 4300 سلاح و آمریکا با داشتن 4000 سلاح دومین دارنده تسلیحات هسته ای است. از حدود 15000 سلاح هسته ای 9400 عدد آن کاربرد ارتشی دارند. بقیه سلاح ها از رده خارج شده اند و در حال نابود شدن هستند. تقریبا 4000 سلاح اتمی آماده کار موجود است که 1800 عدد از آنها قابل استفاده فوری هستند.

قوی ترین بمب های اتمی جهان

از زمان نخستین آزمایش اتمی در 15 ژوئیه سال 1945 میلادی، بیش از 2051 آزمایش تسلیحات اتمی در سراسر جهان انجام شده است. هیچ چیز دیگری در جهان به قدرت تخریب سلاح های اتمی نمی رسد، این سلاح ها از زمان نخستین آزمایش تاکنون، پیشرفت قابل توجهی داشته اند و قدرت تخریبی آنها ده ها برابر افزایش یافته است. بمب اتمی که در سال 1945 میلادی مورد آزمایش قرار گرفت، 20 کیلو تن قدرت انفجاری داشت، که با نیروی انفجار 20 هزار تن TNT برابری می کرد. طی 20 سال، ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی سلاح های اتمی بزرگ تری با قدرت انفجار 10 مگاتن یا معادل 10 میلیون TNT را مورد آزمایش قرار دادند. در واقع نسل بعدی سلاح های اتمی که مورد آزمایش قرار گرفتند، حداقل 500 برابر از نخستین بمب اتمی قدرتمندتر بودند. برای درک بهتر انفجارهای سلاح های اتمی به نقشه که توسط الکس والرشتاین توسعه داده شده مراجعه می کنیم. نقشه نیوک ابزاری است، که برای تجسم تاثیر یک انفجار اتمی در دنیای واقعی مورد استفاده قرار می گیرد. نقشه نیوک در واقع نقشه تعاملی است، که از API نقشه های گوگل و اطلاعات طبقه بندی نشده اثرات سلاح های اتمی بهره می برد. در شکل هایی که مشاهده می کنید، حلقه اول انفجار، ابر قارچی و به دنبال آن شعاع تشعشعات اتمی است. در محدوده شعاع صورتی، تقریبا تمام ساختمان ها تخریب می شوند و آمار مرگ ومیر در آن 100 درصد است. در محدوده شعاع خاکستری ساختمان های مستحکم تر کمتر آسیب میبینند، ولی صدمات دیگر به همان میزان محدوده صورتی است و در محدوده شعاع نارنجی، افرادی که پوست بدنشان در معرض انفجار قرار گیرد، دچار سوختگی درجه سوم میشوند و مواد قابل اشتعال هم آتش می گیرند. همچنین در این نواحی امکان وقوع توفانهای آتش زا هم وجود دارد.

تصویر

قوی ترین بمب های اتمی جهان

بمب تزار

در 30 اکتبر سال 1961 میلادی اتحاد جماهیر شوروی بزرگترین سلاح اتمی که تاکنون مورد استفاده بشر قرار گرفته است، را مورد آزمایش قرار داد. انفجار بمب اتمی تزار، 3000 بار قوی تر از انفجار اتمی هیروشیما بود، قدرت تخریبی این بمب به حدی بود که پنجره خانه هایی که تا شعاع 900 کیلومتری محل انفجار بودند، شکستند.

هم چنین نور حاصل از این انفجار تا محدوده 1000 کیلومتری هم مشاهده شد. برآورد می شود، بمب تزار دارای قدرت انفجاری بین 50 و 58 مگاتن، یعنی دو برابر دومین انفجار بزرگ تاریخ بوده باشد. بمبی با چنین اندازه ای می تواند، ابر قارچی به بزرگی 10 کیلومتر پدید بیاورد و منجر به سوختگی درجه سوم در افرادی تا شعاع 6500 کیلوتر مربعی شود.

تصویر

نخستین بمب اتمی تاریخ

نخستین انفجار اتمی جهان قابل قیاس با بمب تزار نیست؛ اما با این وجود انفجاری بزرگ محسوب می شود. بر اساس نقشه نیوک، سلاحی با قدرت انفجاری 20 هزار تن می تواند، حلقه انفجار به بزرگی 260 متر یعنی به اندازه عرض پنج زمین فوتبال ایجاد کند. تشعشعات مرگبار این بمب می توانست تا پهنای 11 کیلومتری همه چیز را نابود کند و در افرادی که تا پهنای 31 کیلومتری قرار دارند، سوختگی درجه سوم ایجاد کند.

بر اساس داده های نقشه نیوک، اگر چنین بمبی در منطقه منهتن نیویورک منفجر شود، منجر به مرگ بیش از 150 هزار نفر می شود. نخستین بمب اتمی تاریخ به لحاظ استانداردهای سلاح های اتمی، انفجاری کوچک محسوب میشود؛ اما قدرت تخریب آن غیر قابل تصور است.

تصویر

آزمایش های اتمی

آزمایش شماره 219 شوروی

در 24 دسامبر سال 1962 میلادی، اتحاد جماهیر شوروی آزمایش شماره 219 را در نوایا زملیا به انجام رساند. این بمب اتمی دارای قدرت انفجاری 24.2 مگاتن بود. بمبی با چنین قدرتی میتواند همه چیز را در محدوده 9.27 کیلومتری نابود کند و تا شعاع 5827 کیلومتری هم افرادی که در معرض آن قرار بگیرند، را دچار سوختگی درجه سوم کند. از این آزمایش هم هیچ عکس و فیلمی منتشر نشد.

تصویر

آزمایش های شماره 173، 174 و 147 شوروی

از 5 اوت تا 27 سپتامبر سال 1962 میلادی، اتحاد جماهیر شوروی یک سری

از آزمایش های اتمی را در منطقه نوایاز ملیا انجام داد. آزمایش های 147،174 و 173 به ترتیب سومین، چهارمین و پنجمین انفجارهای اتمی قدرتمند تاریخ بوده اند.

همه این سه انفجار دارای قدرت انفجاری حدود 20 مگاتن یا 1000 بار قوی تر از بمب ترینیتی بودند. بمبی با چنین قدرتی می تواند، همه چیز را تا شعاع 7.7 کیلومتر مربع نابود کند. از این آزمایش اتمی هم هیچ فیلم و عکسی منتشر نشده است.

کاسل براوو

آزمایش اتمی کاسل براوو در تاریخ 28 فوریه سال 1954 میلادی انجام شد. کاسل براوو، اولین آزمایش از سری آزمایش های کاسل و بزرگ ترین انفجار اتمی ایالات متحده در تمام دوران ها بوده است. انتظار می رفت، براوو دارای قدرت انفجار 6 مگاتن باشد؛ اما در واقع انفجار ناشی از شکافت این سلاح اتمی 15 مگاتن قدرت داشت و ابر قارچ آن تا ارتفاع 33 کیلومتری هم رسید. پیش بینی غلط ارتش ایالات متحده از میزان تشعشعات این انفجار، باعث شد حدود 665 نفر از ساکنان جزایر مارشال در معرض پرتوهای رادیو اکتیو قرار گیرند و یک ماهی گیر ژاپنی که 130 کیلومتر با محل انفجار فاصله داشت جان خود را از دست بدهد.

کاسل یانکی

کاسل یانکی دومین آزمایش قدرتمند از سری آزمایش های کاسل بود. این آزمایش در تاریخ 4 می سال 1954 میلادی انجام شد و دارای قدرت انفجار 13.5 مگاتن بود. گفتنی است، چهار روز پس از این انفجار، عواقب و تشعشعات آن به مکزیکوسیتی، شهری که در فاصله 11426 کیلومتری محل آزمایش قرار داشت هم رسید.

تصویر

آزمایش شماره 123 شوروی

در 23 اکتبر سال 1961، شوروی آزمایش اتمی شماره 123 میلادی را در منطقه نوایا زملیا انجام داد. آزمایش شماره 123 دارای قدرت انفجار 12.5 مگاتن بود. بمبی با این اندازه می تواند همه چیز را تا شعاع 504 کیلومتر مربعی نابود کند و افرادی که تا محدوده 3390 کیلومتری این بمب قرار داشته باشند را دچار سوختگی درجه سوم کند. هیچ فیلم و یا عکسی از این آزمایش اتمی منتشر نشده است.

تصویر

کاسل رومئو

این انفجار دومین آزمایش هسته ای سری آزمایشهای کاسل بود که در سال 1954 میلادی انجام شد. همه این انفجارها در منطقه آتول بیکینی انجام گرفتند. کاسل رومئو، سومین آزمایش قدرتمند این سری آزمایشها بود و قدرت انفجاری آن 11 مگاتن بود. بعد از تجربه مهیب ایوی ما یک این بار ارتش ایلات متحده آمریکا به جای صخره های جزیره تصمیم گرفت، این انفجار را بر روی شناوری در دریا انجام دهد، به این ترتیب بمب رومئو به نخستین بمب اتمی تبدیل شد که به جای خشکی در دریا منفجر می شد. این انفجار میتوانست همه چیز را تا شعاع 5 کیلومتر مربعی نابود کند.

ایوی مایک

در تاریخ 1 نوامبر 1952 میلادی، ایالات متحده آمریکا آزمایش ایوی مایک را در جزایر مارشال به انجام رساند. ایوی مایک نخستین بمب هیدروژنی جهان بود و قدرت انفجار آن 104 مگاتن بود، که آن را 700 برابر قدرتمندتر از نخستین بمب اتمی تاریخ می کرد. انفجار ایوی مایک به قدری قدرمند بود که منجر به تبخیر جزیره شد

و به جای آن گودالی به عمق 50 متر پدید آمد. ابر قارچی این بمب اتمی تا 48 کیلومتری جو زمین هم رفت.

تصویر

آزمایشات اتمی شماره 158 و 168 شوروی

در 25 اوت و 19 سپتامبر 1962 در فاصله ای کمتر از یک ماه، اتحاد جماهیر شوروی، دو آزمایش اتمی را انجام داد. هر دوی این آزمایش ها در منطقه نوایا زملیا، مجمع الجزایر شمالی روسیه در نزدیکی اقیانوس منجمد شمالی انجام شدند. هیچ فیلم و یا عکسی از این آزمایشها منتشر نشده؛ اما گفته می شود، هر دوی این سلاح های اتمی دارای قدرت انفجاری 10 مگاتنی بوده اند. این انفجارها می توانسته اند هر چیزی که در شعاع 4.5 کیلومتر مربعی تشعشات این دو انفجار قرارداشته را نابود کنند و تا شعاع 2800 کیلومتری منجر به سوختگی درجه سوم شوند.

تصویر

فصل دوم: انرژی به کار رفته در سلاح اتمی

اشاره

تصویر

تاریخچه کشف و تولید

تعقیب انرژی هسته ای به منظور استفاده از آن برای تولید انرژی الکتریکی شروع شد و پس از کشف این موضوع فعالیت در این راستا در قرن 20ام میلادی آغاز شد که عناصر پرتوزا مانند رادیوم، بر اساس هم ارزی جرم و انرژی مقدار زیادی انرژی آزاد می کنند اما، این انرژی غیر قابل کنترل بود، زیرا طول عمر عناصر پرتوزا، به دلیل طبیعت شان خیلی کم بود، اما رویای مهار کردن انرژی اتمی اندکی بلند پروازانه بود این شرایط بعدها و با کشف شکافت هسته ای تغییر کرد.

تصویر

در سال 1932 میلادی، جیمز چادویک، نوترون را کشف کرد که به دلیل نداشتن بار الکتریکی به عنوان ابزاری بالقوه برای آزمایش های هسته ای شناخته شد. بمباران مواد با نوترون ها به فردریک ژولیو کوری و ایرن ژولیو کوری کمک کرد، تا در سال 1934 میلادی رادیو اکتیویته مصنوعی را کشف کنند، که سبب شد تا عناصری مانند رادیوم، با قیمت بسیار کم تری نسبت به رادیوم طبیعی، تولید شوند. انریکو فرمی، در ادامه راه آن ها، طی تحقیقاتی در دهه 1930 میلادی، برروی کند کردن نوترون ها به منظور افزایش تاثیر رادیو اکتیویته مصنوعی تمرکز کرد. آزمایش بمباران اورانیوم با نوترونها سبب شد که فرمی عنصر جدیدی ایجاد نشود که عدد اتمی آن بیشتر از اورانیوم و نامش پلوتونیوم بود.

اما در سال 1938 میلادی، شیمیدان های آلمانی اتوهان و فریتس اشتر اسمان، به همراه فیزیکدان استرالیایی لیزه مایتنر و خواهر زادهاش اوتو رابرت فریش برای بررسی گفته های فرمی، آزمایش هایی را بر روی محصولات بمباران نوترونی اورانیوم انجام دادند. آنها نشان دادند که برخلاف گفته فرمی، نوترون های نسبتا کوچک

هسته های سنگین اتم های اورانیوم را به دو قسمت نسبتا مساوی تقسیم می کنند. این یک نتیجه بسیار شگفت انگیز بود. سایر شکل های فروپاشی هسته ای، تنها شامل تغییرات کوچکی در جرم هسته بودند، در حالی که این فرآیند دربر دارنده یک گسستگی کامل بود. دانشمندان متعددی از جمله لیوزیلارد معتقد بودند که اگر عکس العمل های شکافت، نوترون های اضافی آزاد می کرد، یک واکنش زنجیره ای هسته ای خود به خودی ایجاد می شد. هنگامی که فردریک ژولیو کوری این موضوع را در سال 1939 میلادی مطرح کرد، دانشمندان در بسیاری از کشورها (از جمله ایالات متحده، بریتانیا، فرانسه، آلمان و شوروی) دولت های خود را متقاعد ساختند تا قبل از آغاز جنگ جهانی دوم به منظور به دست آوردن بمب هسته ای، از آنها در تحقیقات شکافت هسته ای حمایت کنند.

در ایالات متحده، جایی که فرمی و زیلارد، هر دو مهاجر بودند، اولین رآکتور ساخت بشر با نام شیکاگو پایل اختراع شد که در دوم دسامبر 1942 به حالت بحرانی رسید. این کار به بخشی از پروژه منهتن تبدیل شد که غنی سازی اورانیوم را ایجاد کرد و رآکتورهای بزرگی را برای تولید پلوتونیوم به منظور استفاده در اولین جنگ افزارهای هسته ای ساخت، همان جنگ افزارهایی که برسر شهرهای هیروشیما و ناکازاکی فرود آمد.

به طور غیر منتظره هزینه های بالای برنامه جنگ افزارهای هسته ای، به همراه رقابت با شوروی و تمایل به گسترش دموکراسی در سرتاسر جهان، فشاری بر روی مقامات فدرال وارد ساخت، تا صنعت انرژی هسته ای غیر نظامی را توسعه دهند، تا بتواند به توجیه مصرف های قابل توجه دولت کمک کند. در سال 1945 میلادی، کتاب جیبی عصر اتمی ندا داد، که انرژی اتمی وارد اشیای روزمره شده و در آینده، سوخت های فسیلی نا کارآمد خواهند شد. نویسنده علمی، دیوید دیاز بیان کرد که در آینده زمانی فرا خواهد رسید که به جای دو یا سه بار پر کردن باک اتوموبیل در هفته، می توان به وسیله یک ساچمه اتمی به اندازه قرض جوشان ویتامین به مدت یک سال رانندگی کرد. بریتانیا، کانادا و اتحاد جماهیر شوروی در اواخر دهه 1940 میلادی و اوایل دهه 1950 میلادی پا به این عرصه نهادند. برای اولین، بار در بیستم دسامبر 1951 میلادی

حدود 100 کیلو وات الکتریسیته به وسیله یک رآکتور هسته ای در نیروگاه رآکتور آزمایشگاهی بریدر نزدیک آرکو، ایداهو تولید شد. هم چنین در ایالات متحده، با تست یک رآکتور توسعه یافته در سال 1953 میلادی تحقیقاتی بر روی نیرو محرکه هسته ای دریایی صورت گرفت در سال 1953 میلادی، رئیس جمهور ایالات متحده، دوایت آیزنهاور سخنرانی خودرا با موضوع اتم برای صلح، با تأکید بر نیاز فوری به توسعه استفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای، در سازمان ملل ارائه کرد. این موضوع با اصلاحات فعالیت انرژی اتمی در در سال 1954 میلادی ادامه یافت و سبب ساختار شکنی سریع تکنولوژی رآکتور ایالات متحده و توسعه بخش خصوصی شد.

انرژی اتمی

همه ما می دانیم چه انرژی عظیم و قابل ملاحظه ای در داخل اتمها وجود دارد. این انرژی همان است که عموما آن را انرژی اتمی می نامند اما چون این انرژی در داخل هسته اتم ها وجود دارد در زبان علمی نام دقیق تر آن را انرژی هسته ای انتخاب کرده اند. انرژی اتمی یا انرژی هسته ای شامل فرآیندهای هسته ای حرارت زا برای ایجاد گرما و الکتریسیته ی مفید میشود. این واژه شامل شکافت هسته ای، پرتوزایی و همجوشی هسته ای می باشد. امروزه، شکافت هسته ای عناصر، انرژی هسته ای مورد نیاز بشر را با استفاده از فرآیندهای پرتوزایی تولید میکند که در درجه اول به شکل انرژی زمین گرمایی و مولد گرما الکتریکی ایزوتوپی نیاز انسان را برطرف می سازد.

نیروگاه های هسته ای، جدا از سهمی که در تامین رآکتورهای شکافت هسته ای نیروی دریایی دارند، حدود 5٫7 درصد انرژی جهان و 13 درصد الکتریسیته جهان را در سال 2012 میلادی تامین می کردند. در سال 2013 میلادی، آژانس بین المللی انرژی اتمی گزارش داد که 437 رآکتور هسته ای فعال در 31 کشور وجود دارد، اگرچه تمام رآکتورها الکتریسیته تولید نمی کنند. به علاوه، تقریبا 140 کشتی دریایی وجود دارد که با استفاده از حدودا 180 رآکتور، نیرو محرکه هسته ای آنان تامین می شود. پس از سال 2013 میلادی، رسیدن به افزوده خالص انرژی به وسیله هم جوشی هسته ای پایدار، به استثنای منابع انرژی هم جوشی مانند خورشید، فضایی مداومی برای تحقیقات فیزیکی و مهندسی ایجاد کرده است. انرژی هسته ای نوعی انرژی است که

توسط واپاشی هسته ای شکافت هسته ای یا گداخت هستهای تولید شده است.

تصویر

در هر اتمی، ذراتی از انرژی نهفته که اجزای مختلف اتم نیز به وسیله همان به هم پیوند یافته است. لذا هسته اتم منبعی از انرژی به شمار می رود که با شکافت اتم این انرژی رها می شود. انرژی نهفته در هسته اتم های برخی از عناصر (مانند اورانیوم) می تواند با آزاد شدن، همان کاری را بکند که سوزاندن مقدار زیادی نفت و گاز انجام می دهد، البته سوزاندن نفت و گاز، مشکلات زیست محیطی ایجاد کرده و مقدار زیادی گاز گلخانه ای تولید می کند.

مذاکرات انرژی هسته ای به طور مداوم وجود دارد. حامیانی چون سازمان هسته ای جهانی، آژانس بین المللی انرژی اتمی و طرفداران محیط زیست انرژی هسته ای مدعی هستند که انرژی اتمی یک منبع انرژی ایمن و پایدار است که تولید کربن را کاهش می دهد. مخالفانی چون سازمان جهانی صلح سبز و اطلاعات و منابع خدمات هسته ای، بر این باور هستند که انرژی هسته ای خطر بزرگی برای انسان و محیط زیست محسوب میشود.

حوادث و اتفاقات هسته ای و تابشی شامل حادثه چرنوبیل در سال 1986 میلادی حادثه اتمی فوکوشیما، در سال 2011 میلادی حادثه تری مایل آیلند، و در سال 1979 میلادی، می باشد. تاکنون چندین حادثه زیر آبی نیز اتفاق افتاده است. بررسی از دست دادن حیات به ازای هر واحد انرژی تولید شده، نشان می دهند که انرژی هسته ای مرگ ومیر کمتری نسبت به دیگر منابع اصلی انرژی ایجاد می کند. انرژی حاصل

از زغال سنگ، نفت، گاز طبیعی و انرژی آبی به ازای واحد انرژی تولید شده، به علت آلودگی هوا و حوادث انرژی مرگ ومیر بیشتری ایجاد می کنند. همراه سایر منابع انرژی پایدار، انرژی هسته ای، روش تولید انرژی کم کربن برای ایجاد الکتریسیته است که در مقایسه با انتشار گازهای گلخانه ای در هر واحد از انرژی تولید شده، شبیه سایر منابع تجدید پذیر است. به این ترتیب، از زمان آغاز تجاری سازی نیروگاههای هسته ای در دهه 1970 میلادی، از تولید 64 گیگاتن کربن دی اکسید، جلوگیری شده است.

تصویر

بعد از سال 2012 میلادی بر اساس گزارش های آژانس بین المللی انرژی اتمی، 68 رآکتور هسته ای در 15 کشور در حال ساخت بود و تقریبا 28 عدد از آنها با جدیدترین رآکتورهای هسته ای به جمهوری خلق چین تعلق داشت. آنها بعد از ماه مه 2013، به توربین برقی متصل شدند. این ماجرا در 17 فوریه 2013 میلادی در نیروگاه هسته ای هنگیان در چین اتفاق افتاد. در ایالات متحده دو رآکتور نسل جدید در وگتل در حال ساخت هستند. مقامات عالی رتبه صنعت هسته ای ایالات متحده انتظار دارند، تا سال 2020 میلادی، 5 رآکتور جدید وارد تمام نیروگاه های موجود شوند. در سال 2013 میلادی، رآکتورهای چهار ساله و غیر رقابتی برای همیشه از رده خارج شدند.

تصویر

حادثه اتمی فوکوشیما ژاپن در سال 2011 میلادی، که در رآکتوری اتفاق افتاد که در دهه 1960 میلادی طراحی شده بود، یک بازرسی دوباره برای امنیت و ایمنی هسته ای و سیاست انرژی هسته ای در بسیاری از کشورها، ایجاد کرد. آلمان تصمیم گرفته است که تا سال 2022 میلادی تمام رآکتورهای خود را غیر فعال کند و ایتالیا نیز انرژی هسته ای را تحریم کرده است. پس از واقعه فوکوشیما در سال 2011 میلادی آژانس بین المللی انرژی اتمی تصمیم گرفته است که ظرفیت تولید انرژی هسته ای را تا سال 2035 میلادی به نصف کاهش دهد.

مراحل ساخت بمب اتمی

بمب های اتمی شامل نیروهای قوی و ضعیفی هستند که این نیروها هسته یک اتم را به ویژه اتم هایی که هسته های ناپایداری دارند، در جای خود نگه می دارند. اساسا دو شیوه بنیادی برای آزادسازی انرژی از یک اتم وجود دارد.

تصویر

در شکافت هسته ای می توان هسته یک اتم را با یک نوترون به دو جز کوچک تر تقسیم کرد. این همان شیوه ای است که در مورد ایزوتوپ های اورانیوم به کار

می رود. هم جوشی هسته ای با استفاده از دو اتم کوچک تر که معمولا هیدروژن یا ایزوتوپ های هیدروژن (مانند دوتریوم و تریتیوم) هستند یک اتم بزرگ تر مثل هلیوم یا ایزوتوپ های آن را تشکیل می دهند. این همان شیوه ای است که در خورشید برای تولید انرژی به کار می رود. در هر دو شیوه یاد شده میزان عظیمی انرژی گرمایی و تشعشع به دست می آید.

تصویر

موارد مورد نیاز برای تولید یک بمب اتمی

-راهی که به کمک آن بتوان بیش تر سوخت را پیش از آن که انفجار رخ دهد دچار شکافت یا هم جوشی کرد.

در اولین بمب های اتمی از روش شکافت استفاده می شد، اما امروزه بمب های هم جوشی از فرآیند هم جوشی به عنوان ماشه آغاز گر استفاده می کنند.

بمب های شکافتی (فیزیونی)

یک بمب شکافتی از ماده ای مانند اورانیوم 235 برای خلق یک انفجار هسته ای استفاده می کند. اورانیوم 235 ویژگی منحصر به فردی دارد که آن را برای تولید هم انرژی هسته ای و هم بمب هسته ای مناسب می کند. اورانیوم 235 یکی از نادر موادی است که می تواند زیر شکافت القایی قرار بگیرد. اگر یک نوترون آزاد به هسته اورانیوم 235 برود، هسته بی درنگ نوترون را جذب کرده و بی ثبات شده در یک چشم به هم زدن شکسته می شود. این باعث پدید آمدن دو اتم سبک تر و آزادسازی

دو یا سه عدد نوترون میشود که تعداد این نوترونها بستگی به چگونگی شکسته شدن هسته اتم اولیه اورانیوم 235 دارد. دو اتم جدید به محض این که در وضعیت جدید تثبیت شدند از خود پرتو گاما ساطع می کنند. درباره این نحوه شکافت القایی سه نکته وجود دارد که موضوع را جالب می کند.

تصویر

احتمال این که اتم اورانیوم 235 نوترونی که نزدیکش است را جذب کند بسیار بالاست. در بمبی که به خوبی کار می کند، بیش از یک نوترون از هر فرآیند فیزیون به دست می آید که خود این نوترون ها سبب وقوع فرآیندهای شکافت بعدی هستند. این وضعیت اصطلاحا ورای آستانه بحران نامیده می شود. فرآیند جذب نوترون و شکسته شدن متعاقب آن بسیار سریع و در حد پیکو ثانیه( 10 تا 12 ثانیه )رخ می دهد. حجم عظیم و خارق العاده ای از انرژی به صورت گرما و پرتو گاما به هنگام شکسته شدن هسته آزاد می شود.

انرژی آزاد شده از یک فرآیند شکافت به این علت است، که محصولات شکافت و نوترون ها وزن کم تری از اتم اورانیوم 235 دارند. این تفاوت وزن نمایان گر تبدیل ماده به انرژی است. حدود نیم کیلوگرم اورانیوم غنی شده به کار رفته در یک بمب هسته ای برابر با چندین میلیون گالن بنزین است. نیم کیلوگرم اورانیوم غنی شده اندازه ای معادل یک توپ تنیس دارد. در حالی که یک میلیون گالن بنزین در مکعبی که هر ضلع آن 17 متر (ارتفاع یک ساختمان 5 طبقه) است، جا می گیرد. حالا بهتر می توان انرژی آزاد شده، از مقدار کمی اورانیوم 235 را متصور شد. برای این که این ویژگی های اروانیوم 235 به کار آید، باید اورانیوم را غنی کرد. اورانیوم به کار رفته در سلاح های هسته ای حداقل باید شامل نود درصد اورانیوم 235 باشد. در یک بمب شکافتی، سوخت به کار

رفته را باید در توده هایی که وضعیت زیر آستانه بحران دارند، نگه داشت. این کار برای جلوگیری از انفجار نارس و زود هنگام ضروری است. تعریف توده ای که در وضعیت آستانه بحران قرار داد چنین است. حداقل توده از یک ماده با قابلیت شکافت که برای رسیدن به واکنش شکافت هسته ای لازم است. این جداسازی مشکلات زیادی را برای طراحی یک بمب شکافتی با خود به همراه می آورد که باید حل شود.

تصویر

دو یا بیش تر از دو توده زیر آستانه بحران برای تشکیل توده ورای آستانه بحران باید در کنار هم آورده شوند که در این صورت موقع انفجار به نوترون بیش از آنچه که هست، برای رسیدن به یک واکنش شکافتی، نیاز پیدا خواهد شد. نوترونهای آزاد باید در یک توده و رای آستانه بحران القا شوند تا شکافت آغاز شود. برای جلوگیری از ناکامی بمب، باید هر مقدار ماده که ممکن است، پیش از انفجار وارد مرحله شکافت شود، برای تبدیل توده های زیر آستانه بحران به توده هایی ورای آستانه بحران از دو تکنیک چکاندن ماشه و انفجار از درون استفاده می شود. تکنیک چکاندن ماشه ساده ترین راه برای آوردن توده های زیر بحران به همدیگر است. به این صورت که یک تفنگ توده ای را به توده دیگر شلیک می کند. یک کره تشکیل شده از اورانیوم 235 به دور یک مولد نوترون ساخته می شود. گلوله ای از اورانیوم 235 در یک انتهای تیوپ درازی که پشت آن مواد منفجره جاسازی شده، قرار داده میشود. کره یاد شده در انتهای دیگر تیوپ قرار می گیرد. یک حسگر حساس به فشار ارتفاع مناسب را برای انفجار چاشنی و بروز حوادث زیر تشخیص می دهد.

-برخورد گلوله به کره و مولد و در نتیجه آغاز واکنش شکافت.

انفجار بمب

در پسر بچه بمبی که در سال های پایانی جنگ جهانی دوم بر شهر هیروشیما انداخته شد، تکنیک چکاندن ماشه به کار رفته بود. این بمب 14/5 کیلو تن برابر با 14/500 تن TNT بازده و 1/5 درصد کارآیی داشت. یعنی پیش از انفجار تنها 1/5

درصد از ماده مورد نظر شکافت پیدا کرد.

تصویر

در همان ابتدای پروژه منهتن (برنامه سری آمریکا در تولید بمب اتمی) دانشمندان فهمیدند که فشردن توده ها به هم دیگر و به یک کره با استفاده از انفجار درونی می تواند راه مناسبی برای رسیدن به توده ورای آستانه بحران باشد. البته این تفکر مشکلات زیادی به همراه داشت. به خصوص این مساله مطرح شد که چگونه می توان یک موج شوک را به طور یکنواخت، مستقیما طی کره مورد نظر، هدایت و کنترل کرد؟

تصویر

افراد تیم پروژه منهتن این مشکلات را حل کردند. به این صورت، تکنیک انفجار از درون خلق شد. دستگاه انفجار درونی شامل یک کره از جنس اورانیوم 235 و یک

بخش به عنوان هسته است که از پولوتونیوم 239 تشکیل شده و با مواد منفجره احاطه شده است وقتی چاشنی بمب به کار بیفتد حوادث زیر رخ می دهند.

در مرد گنده بمبی که در سال های پایانی جنگ جهانی دوم بر شهر ناکازاکی انداخته شد، تکنیک انفجار از درون به کار رفته بود. بازده این بمب 23 کیلو تن و کارآیی آن 17 درصد بود. شکافت معمولا در 560 میلیاردم ثانیه رخ می دهد.

بمب های هم جوشی

بمب های هم جوشی کار می کردند، ولی کارآیی بالایی نداشتند. بمب های هم جوشی که بمب های ترمونوکلئار هم نامیده می شوند، بازده و کارآیی به مراتب بالاتری دارند. برای تولید بمب هم جوشی باید مشکلات زیر حل شود.

دو تریوم و تریتیوم مواد به کار رفته در سوخت هم جوشی هر دو گاز هستند و ذخیره کردنشان دشوار است. تریتیوم هم کمیاب است و هم نیمه عمر کوتاهی دارد. بنابراین سوخت بمب باید همواره تکمیل و پر شود. دو تریوم و تریتیوم باید به شدت در دمای بالا برای آغاز واکنش هم جوشی فشرده شوند. در نهایت استانسیلا اولام دریافت که بیشتر پرتو به دست آمده از یک واکنش فیزیون اشعه X است که این اشعه X می تواند، با ایجاد درجه حرارت بالا و فشار زیاد مقدمات هم جوشی را آماده کند. بنابراین با به کارگیری بمب شکافتی در بمب هم جوشی مشکلات بسیاری حل شد. در یک بمب هم جوشی حوادث زیر رخ می دهند.

تصویر

ساختمان بمب اتمی

ساختار سلاح اتمی به این صورت است که هرگاه مقدار عنصر قابل شکافت که از اندازه بحرانی بیش تر باشد، پدیده شکافت شروع می شود. این پدیده خیلی سریع پیشرفت می کند 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 بیش تر باشد، به چند قسمت مجزا که هر یک از آنها از اندازه بحرانی کمتر است، تقسیم می کنندو این قسمت ها را در محفظه ای طوری قرار می دهند که نوترونهایی که ممکن است، در هر یک از آن ها آزاد شوند، در قسمت دیگر نفوذ نکنند. در این تقسیم بندی هر گاه 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 جرم های زیر جرم بحرانی، عنصر قابل شکافت را به هم نزدیک می کنند 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 می کشد. 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 شکافت های 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 هسته ای به صورت زیر عمل می کنیم.

انواع سلاح های اتمی

بمب هیدروژنی و بمب اتمی هر دو از انواع سلاح های اتمی هستند.

بمب اتمی

بمب اتمی یک سلاح هسته ای است که به دلیل انرژی فراوانی که در نتیجه ی شکافت هسته ای در داخل آن تولید شده منفجر خواهد شد و به همین خاطر به آن بمب شکافتی نیز گفته می شود. در واقع از لحاظ تکنیکی واژه ی اتمی برای این نوع بمب زیاد مناسب به نظر نمیرسد زیرا بیشتر هسته ی اتم (پروتونها و نوترونها) است، که در فرآیند شکافت دخالت دارد. به هر ماده ای که قابلیت شکافت پذیری هسته ای داشته باشد، جرم بسیار زیادی داده میشود تا این که شکافت صورت می گیرد. این کار را می توان با فشرده کردن ماده زیر بحرانی با استفاده از مواد منفجره یا پرتاب کردن قسمتی از توده ی زیر بحرانی به یک توده ی زیر بحرانی دیگر انجام داد. ماده ی شکافت پذیر غنی از اورانیوم یا پلوتونیوم خواهد بود. انرژی تولید شده در نتیجه ی واکنش هسته ای می تواند به اندازه ی انفجار یک تن TNT با 500 کیلوتن TNT باشد. هم چنین این بمب بعد از انفجار تشعشعات رادیو اکتیو آزاد می کند که از خرد شدن هسته اتم سنگین به هسته های کوچک تر حاصل می شود. 36

تصویر

بمب هیدروژنی

بمب هیدروژنی سلاحی هسته ای است که در اثر انرژی شدیدی که در اثر هم جوشی هسته ای (گداخت هسته ای) ایجاد می شود، منفجر خواهد شد. بمب های هیدروژنی ممکن است. بمب های حرارتی (thermonuclear) نیز نامیده شوند. انرژی موجود در این بمب ها از طریق هم جوشی ایزوتوپ های هیدروژن یعنی دوتریوم (deuterium) و تریتیوم (tritium) تولید می شود. بمب هیدروژنی به انرژی آزاد شده از واکنش شکافتی به گرما وابسته بوده که فشرده شده هیدروژن و انجام هم جوشی را در پی داشته و می تواند واکنش های شکافتی بیشتری را در پی داشته باشد. در یک بمب حرارتی بزرگ در حدود نیمی از انرژی تولیدی بمب از طریق شکافت اورانیوم ضعیف شده به دست می آید. در حقیقت واکنش هم جوشی هیچ دخالتی در بارش رادیو اکتیو ندارد اما از آنجایی که این واکنش در نتیجه ی شکافت هسته ای رخ داده و باعث شکافت های دیگر می شود. بمب های هیدروژنی نیز به اندازه ی بمب های اتمی بارش رادیو اکتیو تولید می کنند. بمب های هیدروژنی می توانند قدرت انفجار بسیار بیشتری نسبت به بمب های اتمی تولید کنند که با قدرت انفجار چندین مگا تن TNT برابر خواهد بود. بمب هیدروژنی موسوم به Tsar Bomba با قدرت انفجار 50 مگاتن بزرگترین بمب هیدروژنی است که تاکنون آزمایش شده و اتحاد جماهیر شوروی در سال 1961 میلادی آن را با موفقیت آزمایش نمود.

تصویر

بمب اتمی در برابر بمب هیدروژنی

هر دو نوع بمب های هسته ای مقادیر زیادی انرژی از مقدار کوچکی ماده تولید کرده و بیش تر انرژی آن ها از طریق شکافت هسته ای تولید شده و باران رادیو اکتیو به دنبال دارند. بمب هیدروژنی انرژی انفجاری بسیار بیش تری در درون خود ذخیره می کند و ساخت آن نیز بسیار سخت تر و پیچیده تر است.

تصویر

انواع دیگر سلاح های اتمی

علاوه بر بمب های اتمی و هیدروژنی سلاح های هسته ای دیگری نیز وجود دارند، که برخی از آنها شامل موارد زیر هستند.

تصویر

بمب نوترونی

بمب نوترونی مانند بمب هیدروژنی یک سلاح حرارتی هسته ای است. انفجار حاصل از یک بمب نوترونی معمولا بسیار کم بوده، اما مقادیر زیادی نوترون آزاد خواهند شد. اگرچه موجودات زنده در اثر انفجار این سلاح هسته ای از بین می روند، اما باران رادیواکتیو کم تری تولید شده و سازه های فیزیکی معمولا دست نخورده و بدون آسیب باقی می مانند.

تصویر

بمب شور یا نمکی

بمب شور یک سلاح هسته ای است که توسط کبالت، طلا و دیگر مواد احاطه شده درست شده و انفجار آن مقادیر زیادی باران رادیواکتیو با قدرت ماندگاری فراوان تولید می کند. این نوع سلاح هسته ای می تواند به سلاحی آخرالزمانی تبدیل شود زیرا بارش رادیواکتیو آن میتواند به تمامی جهان سرایت کند.

تصویر

بمب هم جوشی خالص

بمب های هم جوشی خالص سلاح های هسته ای هستند که یک واکنش هم جوشی را بدون نیاز به شکافت هسته ای ایجاد می کنند. این نوع از بمب، باران رادیواکتیویته قابل توجهی از خود منتشر نمی کند.

تصویر

بمب الکترومغناطیسی

این نوع بمب برای تولید پالس های الکترومغناطیسی هسته ای به کار می رود که می تواند عملکرد دستگاه های الکترونیکی را به طور کلی مختل نماید. این بمب هسته ای در جو منفجر شده و در سراسر جهان پالس های الکترومغناطیسی پخش خواهد کرد.

تصویر

بمب ضد ماده

بمب ضد ماده انرژی حاصله از واکنش تخریبی که خود از واکنش ماده و ضد ماده به وجود می آید را آزاد خواهد کرد. این بمب تاکنون به دلیل مشکل در تولید مقدار کافی ضد ماده ساخته نشده است.

تصویر

فصل سوم: اثرات سلاح های اتمی

اشاره

تصویر

تغییرات وضعیت آب و هوایی در جنگ هسته ای

چند ماه پس از انفجار آخرین بمب اتمی در شهرهای بزرگ جهان؛ دوره ریزش اتمی اولیه به پایان رسیده اما بحران دیگری بشر را به زانو در می آورد که آن تغییرات آب و هوایی می باشد. کشاورزان باید به زمستان های سرد و یخبندان های طولانی عادت کنند، چون زیر آسمان شیری رنگ و کم فروغ، دما در روز به نزدیک صفر می رسد و شب ها همیشه زیر صفر خواهد بود. این وضعیت، زمین های حاصل خیز را به دشت های منجمد تبدیل می کند.

تصویر

پیش بینی های اولیه نشان می دهد که برداشت گندم و ذرت طی سال های پیش روبه کم ترین میزان خود خواهد رسید و ترس از قحطی و گرسنگی در مقیاس جهانی، همه معادلات کنونی را به هم خواهد زد. این ها، فقط بخشی از مشکلاتی هستند که چند ماه پس از جنگ اتمی در مقیاس محدود و منطقه ای، گریبان جهانیان را می گیرند. جنگی که با برنامه از پیش تعیین شده یا حتی به خاطر اشتباهات کودکانه می تواند فاجعه ای زیست محیطی را در سطح جهان به وجود آورد و جالب است که هیچ کدام از طرفین به این موضوع توجهی نمی کنند. تنها انفجار چند بمب اتم در منطقه ای خاص از جهان کافی است تا میانگین دمای سطح زمین تا 10 درجه سانتی گراد کاهش یابد. این اختلاف در مناطق درگیر میتواند بسیار بیش تر باشد.

تصور زمستان اتمی در سرتاسر جهان در دوره جنگ سرد بین آمریکا و شوروی سابق به اوج رسید اما اکنون با بالا گرفتن تنش بین آمریکا و کره شمالی وقوع جنگ اتمی منطقه ای چندان دور از ذهن نیست. در کنار تبعات سیاسی، این اختلاف باعث نگرانی قابل توجه دانشمندان اقلیمی شده است. آلن روباک از دانشگاه راتگرز و اوون

تون مدت ها است که در مورد اثرات جبران ناپذیر اتمی بر آب و هوای زمین هشدار می دهند.

تصویر

در شبیه سازی ها در دهه 1980 میلادی نشان داد، در صورت بروز جنگ هسته ای بین ایالات متحده و شوروی سابق حداکثر دمای تابستان در سرتاسر کره زمین به زیر صفر خواهد رسید. اگر هر کدام از شهرهای بزرگ جهان مورد اصابت یکی از بمب های اتمی با توان متوسط 15 کیلوتن قرار بگیرند، پیش بینی می شود، تعداد تلفات از مجموع کشته های جنگ جهانی دوم هم بیش تر شود. از طرفی، حمله اتمی به یک شهر بزرگ جهان می تواند آتش سوزی گسترده ای را ایجاد کند که حداقل 5 میلیون تن دود را به قسمتهای بالای جو می فرستد و ذرات معلق در این دود، نور خورشید را پراکنده می سازند، به نحوی که بخش زیادی از آن به سطح زمین نخواهد رسید.

تصویر

بر اساس تحقیقات انجام شده، علی رغم روند کنونی گرمایش زمین، چندین انفجار اتمی کوچک باعث تغییرات دمایی قابل توجه در دیگر مناطق کره خاکی و

کشورهای بی طرف شده و میانگین دمای کل جهان را حداقل به اندازه 1/25 درجه سانتی گراد کاهش می دهد. ذرات معلق موجود در دود، زمانی که در استراتوسفر زمین جای بگیرند، تا مدت ها در آنجا باقی می مانند. شبیه سازی های تون و روباک نشان می دهد انفجارهای اتمی شباهت زیادی به فوران های گسترده آتش فشانی یا آتش سوزی های بزرگ جنگلی دارند و اثرات مشابهی را برجای می گذارند. به گفته این محققین، انفجارهای اتمی در شهرهای هیروشیما و ناکازاکی یا بمب باران شهر درسدن آلمان در جریان جنگ جهانی دوم، نمونه های واقعی از چنین فجایعی هستند و نشان می دهند، جنگ اتمی در مناطق شهری چه نتیجه ای را به بار می آورد.

تصویر

شهر درسدن آلمان پس از بمباران

البته این نتایج فقط در شبیه سازی ها دیده نشده، بلکه مدل های اقلیمی متعددی در مراکز تحقیقاتی آمریکا و اروپا هم سرمایش جهانی و قحطی سراسری را پس از جنگ اتمی منطقه ای نشان می دهند. جنگ هسته ای در هر گوشه از جهان، حتی با استفاده از 0/3 درصد توان انفجاری سلاح های اتمی کنونی که در دست کشورهای مختلف قرار دارد، تغییراتی را در اقلیم جهان به وجود می آورد که در تاریخ بشر بی سابقه بوده است. مهمترین درسی که از آزمایشات و تحقیقات مختلف می گیریم این است که پیامدهای جنگ هسته ای فقط به یک نقطه از زمین محدود نمی شود. حتی اگر کشور بزرگی مثل آمریکا به بخش کوچکی از شبه جزیره کره حمله کند و جنگ هسته ای کوچکی در بگیرد، کشاورزی و اکوسیستم های جهان به قدری تخریب می شوند که قحطی سراسری را شاهد خواهیم بود. تحقیقات روباک نشان میدهند مثلا جنگ هسته ای محدود بین هند و پاکستان (که دو کشور ابرقدرت هسته ای محسوب میشوند)، کشاورزی در مناطق اصلی چین و آمریکا را به مدت بیش از یک دهه نابود

خواهد کرد و در نتیجه تمام جهان با بحران منابع غذایی روبرو خواهند شد.

تصویر

موضوع دیگری که این محققین را نگران ساخته، درگیر شدن کشورهای بیش تر در این بحران است. کره شمالی با چین و روسیه مرز مشترک دارد و به راحتی می توان تصور کرد که انفجار نخستین بمب هسته ای، بسیاری از کشورها را وارد معرکه خواهد ساخت. به همین دلیل انجمن فیزیک دانان جهان برای جلوگیری از جنگ هسته ای به تازگی بیانیه ای را منتشر کرده و خواستار پایان یافتن تهدیدات و نابود ساختن تمام بمب های اتمی شدند.

واقعیت های ناخوشایند در مورد بمب های اتمی

با مناقشاتی که در سال های اخیر بر سر آزمایشات هسته ای کره شمالی به وجود آمده و اخباری که هر روزه در مورد امکان حمله این کشور با سلاح اتمی به کره جنوبی و ایالات متحده مخابره می شود. بسیاری از مردم جهان از خود می پرسند که یک حمله اتمی چگونه می تواند باشد و آیا چنین اتفاقی امکان وقوع دارد یا خیر. پاسخ ما به این سوالات این است که امکان چنین جنگی وجود داشته و عواقب آن از چیزی که فکر می کنید بسیار وحشتناک تر خواهد بود. بر اساس محاسباتی که اخیرا انجام شده، در صورتی که دولت کره شمالی تصمیم به پرتاب موشک دارای کلاهک هسته ای به سمت ایالات متحده کند این موشک پس از 40 دقیقه به منهتن رسیده و تلفات آن به صدها هزار نفر خواهد رسید.

تصویر

از زمانی که ایالات متحده اولین بمب های هسته ای را در 16 جولای 1945 میلادی بر علیه ژاپن به کار برد، ترس از بمب اتمی همواره همراه شهروندان کشورهای متخاصم و ابر قدرت بوده است. بر اساس گزارشها در سال 2017 میلادی، ایالات متحده و روسیه بیش از 88 درصد زرادخانه های هسته ای جهان را در اختیار خود دارند. این دو کشور روی هم بیش از 13,800 سلاح هسته ای در زرادخانه های هسته ای خود انبار کرده اند. دیگر کشورها از جمله، پاکستان، هند، اسراییل و کره شمالی نیز روی هم رفته بیش از 340 سلاح هسته ای دارند. یک سلاح اتمی با قدرت و اندازه متوسط در صورتی که روی یک شهر رها شود بین 105 تا 170 کیلومتر مربع را در یک چشم به هم زدن خواهد سوزاند.

تصویر

به این ترتیب هر کسی که در شعاع 105 تا 170 کیلومتری محل انفجار قرار دارد زنده نخواهد ماند. با همین مقیاس میتوانید قدرت تخریب و میزان مرگ ومیر بمب های اتمی بزرگ و یپشرفته کنونی را بر آورد کنید که به مراتب بدتر و شدیدتر از این مقادیر خواهد بود. یک جنگ هسته ای گسترده بیش از 150 میلیون تن دود را به جو زمین خواهد فرستاد که یک زمستان هسته ای سردتر از عصر یخبندان را در پی خواهد داشت.

تصویر

این حجم از دود به سرعت مانع از رسیدن بیش از 70 درصد نور و گرمای خورشید به نیم کره شمالی و بیش از 35 درصد آن به نیم کره جنوبی خواهد شد. فصل های گرم دست کم برای 10 سال از بین خواهند رفت و بخش زیادی از مردم و حیوانات بزرگ در اثر گرسنگی از بین خواهند رفت.

تصویر

رابرت مک نامارا، وزیر دفاع ایالات متحده دستور داده بود که دستهای دیگر از موشک های حامل کلاهک هسته ای مستقر و آماده شلیک شوند که تنها مقامات بلند پایه کشور می توانستند سیستم پرتاب آنها را فعال کنند. تا سال 1977 این که بسیار سری برای این که از پرتاب اشتباهی و تصادفی جلوگیری شود هشت صفر متوالی تعیین شده بود. دست کم 16,000 سلاح هسته ای در جهان وجود دارد، اما تنها 10 بمب هسته ای برای نابود کردن زمین کافی است، بر اساس مطالعات و گزارش های سری تنها 10 بمب هسته ای برای نابودی نسل بشر کافی است و 15٬990 سلاح دیگر تنها به این دلیل نگرانی به بار می آورند که به خوبی از آنها محافظت نمی شود. پاکستان بمب های هسته ایش را با خودروهای معمولی در خیابان نمایش می دهد.

تصویر

بخش سیاست های استراتژیک ارتش پاکستان با این استدلال که زرادخانه هسته ای این کشور در یک مکان خاص محافظت شده در امان نیست، به طور مرتب این

سلاح ها را با خودروهای معمولی از منطقه ای به منطقه دیگر منتقل می کنند. این خودروها هیچ گونه سیستم دفاعی نداشته و حتی در ترافیک معمول خیابان ها متوقف می شوند. آمریکا بیش از یک بار نزدیک بود به خود بمب هسته ای بزند.

تصویر

در سال 1961 میلادی یک هواپیمای نظامی که حامل دو بمب هیدروژنی بود، بر فراز کارولینای شمالی به دو نیم تقسیم شد. هر یک از این بمب ها قدرتی بیش از دو بمبی که هیروشیما و ناکازاکی را با خاک یکسان کردند داشت. برخورد این بمب ها با زمین باعث شده بود که از 6 قفل امنیتی به کار رفته در آن، 5 مورد به ترتیب باز شوند و تنها سوییچ آخر باز نشده بود. بر اساس یک گزارش در بین سال های 1950 تا 196 میلادی حوادث بسیاری در مورد 1,200 سلاح هسته ای اتفاق افتاد که شامل ورود غیر قانونی به محل نگهداری سلاح های هسته ای و گم شدن آنها گرفته تا عمل نکردن مکانیزم های امنیتی و افتادن این سلاح ها در هنگام حمل و نقل می شوند.

تصویر

یک تراشه معیوب کامپیوتری نزدیک بود باعث شروع جنگ جهانی سوم شود. در ساعت دو و سی دقیقه صبح سوم ژوئن 1980 میلادی کامپیوترهای مرکز ملی فرماندهی نظامی اخطار حمله از سوی اتحاد جماهیر شوروی را اعلام کردند. اولین کسی

که از موضوع باخبر شد زبیگنیو برژینسکی، مشاور امنیت ملی وقت ایالات متحده بود که به او گفته شد، بیش از 220 موشک از سمت شوروی پرتاب شده اند. گزارش دوم تعداد موشکها را 2200 فروند اعلام کرد و به نظر می رسید که جهان به پایان خود نزدیک می شود، اما زمانی که برژینسکی در حال تماس برقرار کردن با مقامات ارشد کشور برای حمله تلافی جویانه بود، ژنرال ویلیام اودوم با او تماس گرفته و اعلام نمود که این اخطار اشتباه بوده است. یک تراشه کامپیوتری معیوب که تنها 46 سنت قیمت داشت نزدیک بود باعث جنگی شود که نسل انسان را برای همیشه منقرض می کرد.

اتفاقات باور نکردنی بعد از یک جنگ با سلاح های اتمی

وقتی که بمب های مخرب هسته ای بر سر شهرها ریخته شوند، چهره ی کره ی زمین برای همیشه تغییر خواهد کرد. به مدت بیش از 50 سال است که این ترس و وحشت در گوشه و کنار جهان در تعقیب انسان ها بوده که مبادا یک نفر انگشت خود را روی دکمه ی پرتاب موشک های هسته ای قرار دهد و بشریت با بحرانی بی سابقه و بسیار مخرب مواجه شود، اما سال ها است که بشر با این واهمه به زندگی خود ادامه می دهد که در نهایت هولوکاست هسته ای به وقوع خواهد پیوست.

تصویر

البته این نگرانی نسبت به دوران جنگ سرد بسیار کاهش یافته و تنها تهدیدها و آزمایشهای پی در پی موشک های بالستیک اخیر کره شمالی مردم را به یاد دوران سیاه و پرتنش جنگ سرد انداخته است. پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی دیگر وقوع جنگ هسته ای به موضوعی در فیلم ها و بازی های ویدیویی تبدیل شده بود و کسی نگرانی چندانی از احتمال وقوع آن نداشت. اما باید بدانیم که این خطر کاملا رفع نشده است، بمب های اتمی و هیدروژنی و حتی انواع مخرب تر و قدرتمندتری از

آنها هنوز در زرادخانه های تسلیحاتی کشورهای بزرگ وجود دارند.

تصویر

همیشه دشمن های جدیدی برای نابودی وجود دارد و کسانی نیز هستند که دست هایشان برای شلیک بمب هسته ای آماده است. دانشمندان آزمایشات بسیاری انجام داده اند تا دریابند که بعد از یک جنگ هسته ای بزرگ و در مقیاس جهانی که زندگی را در کره ی زمین به شدت تغییر می دهد چه رخ خواهد داد. مطالعات آنها نشان داده که اگر چه بخش اعظم ساکنان کره ی زمین و موجودات حاضر در آن از بین خواهند رفت، اما تعدادی از انسان ها نیز زنده خواهند ماند و زمین دیگر به مکانی متروکه و ناخوشایند تبدیل شده و زندگی برای همیشه روی آن تغییر خواهد کرد.

باران های سیاه

لحظاتی بعد از پایان جنگ هسته ای باران سیاه سختی خواهد بارید، اما این باران برخلاف باران معمولی شعله ها کثیفی و گرد و خاک را نخواهد شست. قطره های باران بعد از انفجار بمب های هسته ای بسیار بزرگ و سنگین شبیه گلوله های سیاه و با ظاهری مانند نفت خواهند بود که ممکن است شما را بکشند. در جریان بمباران اتمی هیروشیما باران سیاه تنها 20 دقیقه پس از انفجار بمب در محدوده ای به مساحت 20 کیلومتر مربع آغاز شد. در جریان این باران قطرات مایع سیاه و چسبناکی محوطه ی مورد بحث را پوشاند که خیس شدن با آن چنان تشعشع هسته ای را به بدن فرد وارد می کرد که 100 برابر زمانی بود که در مرکز انفجار بمب قدم می گذاشت.

تصویر

شهری که بمب در آن فرو افتاد در آتش می سوخت و همه ی اکسیژن موجود را مصرف می کرد. به این ترتیب بازماندگان تا شعاع چندین کیلومتر اکسیژنی برای نفس کشیدن نداشتند و البته خیلی زود به دلیل عطش فراوان ناشی از گرمای سوزان شعله ها می مردند. برخی نیز در میان شعله ها مضطرب و پریشان می دویدند. چنان برای نوشیدن چند قطره آب درمانده شده بودند که خیلی از آن ها با بارش باران سیاه دهانشان را باز کرده سعی می نمودند مقداری از آب باران بنوشند.

آن قدر مواد رادیواکتیو در قطرات باران سیاه وجود داشت که می توانست به راحتی تغییرات شدیدی را در خون فرد ایجاد کند. این تاثیرات چنان شدید و مخرب بود که اثرات بعدی این باران سیاه تا به امروز نیز در شهر هیروشیما باقی مانده است. پس بدون شک چنین اتفاقی با شدت و ویران گری صدها برابر شرایط هیروشیما رخ خواهد داد، اگر جنگی اتمی دربر گیرد.

شدت جریان الکترومغناطیسی

یک جریان الکترومغناطیسی تمامی دستگاه های الکتریکی را از کار خواهد انداخت. وقتی که ایک انفجار اتمی رخ دهد میتواند یک جریان الکترومغناطیسی بسیار قوی از خود منتشر کند که تمامی سیستم های الکترونیکی و یا حتی تمام خطوط برق یک کشور را از کار خواهد انداخت. در یک آزمایش هسته ای جریان الکترومغناطیسی تولید شده در نتیجه ی انفجار تنها یک بمب، چنان قوی بود که تمامی چراغ های خیابانی، ایستگاه های تلویزیونی و حتی تلفن ها و تلویزیون های موجود در خانه ها را تا شعاع 10000 کیلومتری از مرکز انفجار منفجر کرده و از کار انداخت.

تصویر

البته این اتفاق غیر منتظره بود و به آن توجهی نشده بود، اما امروزه این تخریب گسترده به یکی از اهداف اصلی کشورهای در حال ساخت چنین بمب هایی تبدیل شده است. اگر بمبی دارای قدرت انتشار امواج بزرگ الکترو مغناطیسی در ارتفاعی بین 400 تا 480 کیلومتر روی کشوری به بزرگی ایالات متحده منفجر شود، می تواند تمامی خطوط برق و دستگاه های الکترونیکی کشور را از کار بیندازد. از این رو پس از انفجار بمب های هسته ای جهان در خاموشی مطلق فرو خواهد رفت. از همه بغرنج تر این که تاسیسات تصفیه و انتقال آب از کار خواهند افتاد و دیگر انسان به آب تمیز و بهداشتی دسترسی نخواهد داشت. بر اساس محاسبات، بعد از چنین اتفاقی دست کم 6 ماه زمان لازم خواهد بود تا جریان الکتریسیته بار دیگر برقرار شود، البته با این فرض که متخصصان این حوزه زنده بوده و آزادانه بتوانند تعمیرات و کارهای مربوطه را انجام دهند. از این رو باید گفت که در صورت بروز جنگ هسته ای دست کم تا چند سال به جریان الکتریسیته و آب تمیز دسترسی نخواهیم داشت.

تصویر

دود سیاه جلو نور خورشید را خواهد گرفت

انرژی بسیار زیادی در مناطق اطراف مرکز انفجار اتمی آزاد خواهد شد که این مناطق را در شعله های سوزان خود غرق خواهد کرد. هر چیزی که خاصیت سوختن داشته باشد خواهد سوخت، ساختمان ها، جنگل ها، پلاستیک و حتی آسفالتی که در جاده ها استفاده شده است، خواهد سوخت. پالایشگاه های نفت نیز با انفجارهایی عظیم خواهند سوخت زیرا همواره این مراکز صنعتی مانند دوران جنگ سرد به عنوان یکی از اهداف اصلی در نظر گرفته می شوند. شعله های سوزانی که در اطراف هر هدف ایجاد می شوند، دودی سیاه و سمی را ایجاد خواهند کرد که به سرعت و به صورت بی پایان وارد اتمسفر شده و از آنجا به لایه ی بالایی یعنی استراتوسفر منتقل می شود.

تصویر

لایه ای ضخیم از دود سیاه مانند ابر در 15 کیلومتری سطح زمین ایجاد خواهد شد که هر لحظه بیش تر شده و با وزش باد حرکت خواهد کرد، تا این که تمامی سطح کره ی زمین را پوشانده و مانع از تابش نور آفتاب به زمین و حتی دیده شدن آسمان می شود. در سال های اول بعد از هولوکاست هسته ای دیگر آفتابی در کار نخواهد بود و در آسمان تنها ابرهای سیاهی را خواهیم دید که مانع از رسیدن نور خورشید به سطح زمین خواهد شد، نمی توان گفت که این شرایط چه مدت برقرار خواهد بود، اما اگر یک هولوکاست هسته ای بسیار بزرگ رخ دهد انتظار می رود که دست کم تا 30 سال شاهد چنین شرایطی باشیم.

شرایط جوی برای تولید غذا بسیار سرد خواهد بود

وقتی که نور و گرمای خورشید به زمین نرسد دمای این کره خاکی به شدت کاهش خواهد یافت. بسته به این که چند بمب اتمی منفجر شود میزان شدت این

پیامد مخرب متفاوت خواهد بود. در موارد بسیار شدید انتظار می رود که دمای کل سیاره ی زمین تا 20 درجه ی سانتی گراد نیز کاهش داشته باشد. اگر یک هولوکاست هسته ای کامل رخ دهد انتظار میرود که در سال اول پس از انفجار بمب های هسته ای، تابستانی در کار نباشد. دمای هوا در فصول بهار و تابستان به اندازه ی زمستان سرد یا حتی بسیار بدتر خواهد بود. تولید غذا (کاشت غلات و گیاهان خوراکی و پرورش حیوانات) غیر ممکن خواهد شد. تمامی حیوانات سراسر کره زمین از گرسنگی تلف خواهند شد و گیاهان نیز خشک شده و از بین خواهند رفت. این موضوع مانند شروع یک عصر یخبندان نخواهد بود. برای 5 سال اول یک سرما و یخبندان کشنده در فصول گرم سال رخ خواهد داد، که طول این فصول دست کم یک ماه کوتاه تر خواهد شد، اما بعد از آن کمی اوضاع بهتر خواهد شد و پس از 25 سال دمای زمین به حالت اولیه ی خود بازخواهد گشت.

تصویر

لایه ی اوزون از بین خواهد رفت

البته سال ها پس از یک هولوکاست هسته ای زندگی به حالت نرمال و نسبتا آرام اولیه باز نخواهد گشت. پس از انفجارهای هسته ای اتمسفر آلوده شده و فرآیندهای مخربی را در ساختار خود و محیط اطرافش خواهد دید که در نهایت باعث ایجاد یک سوراخ بزرگ در لایه ی اوزون می شود. این موضوع بسیار ویران گر خواهد بود. حتی اگر یک جنگ هسته ای کوچک نیز رخ دهد و تنها 0٫03 درصد از زرادخانه های هسته ای کنونی جهان مورد استفاده قرار گیرد نیز باید انتظار داشت که بیش از 50 درصد لایه اوزون از بین برود. حیات در نتیجهی تابش اشعه های فرابنفش خورشید غیر ممکن خواهد شد.

گیاهان به کلی از بین خواهند رفت و انسان هایی که زنده مانده اند نیز به دلیل جهش های ژنتیکی متعددی که در ساختار DNA آنها ایجاد شده زمین گیر خواهند

شد. حتی مقاوم ترین گیاهان نیز بسیار ضعیف و کوچک شده و دیگر امکان رشد و تکثیر نخواهند داشت. پس وقتی که بار دیگر زمین گرم شده و آسمان از دودهای سیاه پاک شود، تولید غذا غیر ممکن خواهد بود. حتی اگر بازماندگان سعی کنند در مزارع دانه های گیاهی بکارند. این گیاهان در همان روزهای اول رشد از بین خواهند رفت و کشاورزانی که سعی در کاشتن دانه های گیاهی داشته باشند نیز خیلی سریع و در نتیجه ی سرطان پوست مرگی دردناک را تجربه خواهند کرد.

تصویر

^ 55-1.jpg

میلیاردها انسان از گرسنگی تلف خواهند شد

در یک هولوکاست کامل هسته ای بیش از 5 سال طول خواهد کشید تا یک فرد بتواند مقدار قابل توجهی غذا تولید کند. با دمای پایین، سرما و یخ بندان کشنده و تابش فراوان اشعه ی فرابنفش برروی زمین، گیاهان بسیار کمی تا فصل برداشت باقی خواهد ماند و در نتیجه میلیاردها انسان از گرسنگی تلف خواهند شد. آنهایی نیز که زنده می مانند، باید روشی برای تولید غذا پیدا کنند. و گرنه آن ها نیز به سرنوشت هم نوعان قحطی زده ی خود دچار خواهند شد، اما این کار آسان نخواهد بود. شاید مردمانی که در کنار دریاها و اقیانوسها زندگی می کنند، شرایط کمی بهتری داشته باشند زیرا دمای دریاها کمی کندتر و دیرتر سرد خواهد شد، اما در آن زمان نیز دیگر حیات چندانی در آب اقیانوس ها وجود نخواهد داشت.

تصویر

ابرهای سیاهی که آسمان را می پوشانند مانع از رسیدن نور خورشید به پلانکتون ها درون آب اقیانوس ها خواهد شد که منبع اصلی زنده نگه داشتن حیات در داخل این مجموعه های آبی بزرگ هستند. آلودگی های رادیواکتیو نیز به سرعت در آب پخش خواهند شد و باعث مرگ بسیاری از گونه های دریایی شده و خوردن جانوران دریایی که زنده مانده اند نیز بسیار خطرناک بوده و بیماری و مرگ را به دنبال خواهد داشت. اکثریت مردمی که از انفجارهای هسته ای جان سالم به در برده اند در پنج سال اول پس از انفجارهای هسته ای به دلیل گرسنگی جان خود را از دست خواهند داد. غذا به شدت کمیاب شده و رقابت شدید و بی رحمانه ای برای به دست آوردن منابع اندک غذایی در خواهد گرفت.

تنها غذاهای کنسروی قابلیت خوردن خواهند داشت

یکی از راه های اصلی برای زنده ماندن افراد در مدت 5 سال پس از انفجارهای بزرگ هسته ای استفاده از غذاهای کنسروی و غذاهای موجود در انواع بطری های شیشه ای است. همانند فیلم ها و داستان های آخر الزمانی خوردن این غذاها که از تماس با محیط بیرون در امان هستند بی خطر خواهد بود. محققان در یک آزمایش جالب بطری های لیموناد و ماءالشعیر را در معرض انفجار هسته ای قرار دادند. لایه ی خارجی این بطری ها با مقدار زیادی مواد رادیواکتیو پوشانده شد، اما هیچ آسیبی به محتوای داخلی این بطری ها نرسیده و نوشیدن آنها کاملا بلامانع بود.

تصویر

تشعشعات شیمیایی وارد استخوان ها بدن خواهد شد

حتی اگر غذایی برای خوردن وجود داشته باشد، بازماندگان مبارزه ی طاقت فرسا

و دردناکی را با انواع سرطان خواهند داشت. لحظاتی پس از انفجار هسته ای، ذرات رادیواکتیو در هوا پخش شده و در سراسر جهان منتشر خواهند شد. وقتی که این ذرات روی سطح زمین بنشینند آن چنان کوچک و پخش خواهند شد که نمی توانیم با چشم غیر مسلح آنها را ببینیم، ولی آنها هم چنان توانایی کشتن ما را دارند. یکی از این مواد شیمیایی سمی استرونتیوم 90 خواهد بود که بدن را گول زده و خودرا کلسیم نشان می دهد. بنابراین وقتی که چنین ماده ی شیمیایی خطرناکی از طریق تنفس یا غذا بلعیده شود، بدن این ماده ی شیمیایی را مستقیما به مغز استخوان و دندان ها می فرستد که در نهایت باعث سرطان مغز استخوان خواهد شد.

تصویر

نجات ما از این مواد رادیواکتیو کشنده به سختی ممکن خواهد بود. اگرچه مشخص نیست، که این مواد چه زمانی پس از انفجار هسته ای به روی زمین باز خواهند گشت، اما در هر صورت اگر زمان کافی برای بازماندگان وجود داشته باشد شاید بتوانند راهی برای مقابله با آن پیدا کنند. اگر ریزش این ذرات رادیواکتیو بیش تر از دو هفته پس از انفجار هسته ای شروع شود مقدار رادیواکتیویته ی آن ها 1٫000 برابر کمتر خواهد شد و این موضوع میتواند فرصتی برای ادامه ی حیات بازماندگان باشد، اما در هر صورت میزان شیوع سرطان به شدت افزایش یافته و طول عمر بازماندگان کاهش خواهد یافت. نقص های مادرزادی به امری طبیعی تبدیل شده و بیماری های ژنتیکی افزایش خواهند یافت، اما نسل بشر به طور کلی از بین نخواهد رفت.

طوفان های مهیبی در راه خواهد بود

در دوران دو یا سه ساله ی سرمای شدید و یخبندان ابتدایی، انتظار می رود که طوفان های بسیار سهمگین و بی سابقه ای زمین را فراگیرند. ذرات و دود سیاهی که

به اتمسفر منتقل می شوند، نه تنها مانع از تابش نور خورشید شده بلکه آب و هوا را نیز به شدت تغییر خواهند داد. نحوه ی شکل گیری ابرها تغییر شدیدی خواهد کرد و توانایی باران زایی این ابرها را به شدت افزایش خواهد داد. انتظار می رود که تا زمان بازگشت اوضاع جوی به شرایط عادی، تقریبا به طور دائم همراه با هر طوفان سهمگینی باران های شدید و سیل آسا برای روزهای متوالی باریدن بگیرد. در اقیانوس ها شرایط بسیار بدتر خواهد بود.

تصویر

اگرچه دمای کره ی زمین به سرعت کاهش یافته و زمستان هسته ای فرا خواهد رسید، اما سرد شدن آب اقیانوس ها مدت زمان بیش تری طول خواهد کشید. این آب ها دست کم برای مدتی هم چنان گرم باقی خواهند ماند که باعث وزش بادهای شدیدی از سمت اقیانوس ها خواهد شد. طوفان ها و گردبادهای سهم گین و غیر قابل تصور شهرهای ساحلی را در هم فراگرفته و ویران خواهند کرد و برای سال ها ادامه خواهند داشت.

تصویر

برخی انسان ها زنده خواهند ماند

در یک هولوکاست هسته ای میلیاردها انسان جان خود را از دست خواهند داد. انتظار می رود که دست کم 500 میلیون نفر در نتیجه ی انفجارهای هسته ای جان خود را از دست بدهند. میلیاردها نفر نیز در نبرد برای بقا در دنیای جدید پس از انفجارهای هسته ای از گرسنگی و سرمای کشنده خواهند مرد. دلایل کافی وجود دارد که نشان می دهد، تنها تعداد انگشت شماری از انسان ها زنده خواهند ماند. در سال های دهه ی 1980 میلادی و در سال های جنگ سرد تقریبا تمامی محققان بر این باور بودند که تمامی کره ی خاکی از حیات خالی خواهد شد، اما امروزه باور بیش تر بر این است که دسته کم تعدادی انسان زنده خواهند ماند. بعد از 25 تا 30 سال پس از هولوکاست هسته ای ابرها تمیز خواهند شد، دما به حالت طبیعی بازخواهد گشت و زندگی نرمال از نو آغاز خواهد شد. گیاهان رشد خواهند کرد اگرچه به اندازه ی سابق شاداب نخواهند بود، اما بعد از چند دهه شاید شاهد یک دنیای مدرن چرنوبیلی باشیم که در آن جنگل های وسیعی روی شهری مرده به وجود آمده است.

منابع

2 جعفری سیداصغر، قاسمی علیرضا، بررسی پیامدهای امنیتی عضویت ایران در معاهدات خلع سلاح و کنترل تسلیحات اتمی، نشریه تحقیقات سیاسی و بین المللی، دوره 6 شماره 19، ص 1 - 26، تابستان 1393 .

3)حاتمی محمدرضا، پارسایی سید مهدی و بهرامی مقدم سجاد، مجله پژوهشی تحقیقات سیاسی و بین المللی دوره 4 شماره 11، 1391