كان الإنسان يتوق إلى استغلال طاقة الشمس منذ عدة قرون، وقد بذلت محاولات عديدة للاستفادة منها، ومع قدوم العلم النووي، أصبح ممكناً أن تنتج على الأرض تفاعلات تماثل تلك التي تحرر الطاقة الشمسية، فالقنبلة الهيدروجينية هي في الواقع شمس مصغرة.
المبادئ
تعمل القنبلة الهيدروجينية، وفقاً لمبدأ تكهن به أينشتاين. وهو أن تحطيم الكتلة ينتج عنه طاقة، ولقد أوضح أنه إذا تم تدمير آونس (يساوي 28.35جرام) واحد من المادة ، فإنه يمكن إنتاج 1000مليون كيلوواط / ساعة من الطاقة.
وتنتج الحرارة والطاقة الهائلتين للقنبلة الهيدروجينية، من تفاعل تدمر فيه المادة. وهذا التفاعل (مكرر لا حصر له من ملايين المرات) هو التحام أو اندماج ذرتي إيدروجين ثقيل (ديوتيريوم). لإعطاء نواة هيليوم واحدة. وليس هذا تفاعلاً كيميائياً، بل هو تفاعل نووي، يتحول فيه عنصر الإيدروجين، إلى عنصر الهيليوم.ومع ذلك، فإن نواة ذرة الهيليوم التي تنتج، لا يكون لها وزن الديوتيريوم الذي استنفد. والوزن المفقود تنتج عنه طاقة.
كيف تصنع القنبلة الهيدروجينية؟
تحتفظ الدول الكبرى بالأسرار التفصيلية للقنبلة الهيدروجينية. والعلماء الذين يعرفون المبدأ الذي تقوم عليه، لديهم فكرة لا بأس بها عن كيفية صنع القنبلة الهيدروجينية.
والموالد الخام للتفجير هي نوى ذرة الديوتيريوم. (الفرق بين ذرات الأيدروجين العادي، وبين ذرات الديوتيريوم، هو أن نواة ذرة الأيدروجين العادي تتكون من بروتون فقط، في حين أن نواة ذرة الديوتيريوم تتكون من بروتون ونيترون). ويجب حشو الديوتيريوم حول المفجر. ومن المحتمل استعمال مركب ديوتيريوم أبيض جامد(ديوتريد الليثيوم). ومن الممكن أن يتضمن أيضاً الالتحام النووي ذرة الليثيوم (وهي مثل ذرة الديوتيريوم لكنها صغيرة جداً)، مما يضيف إلى قدرة القنبلة.ويجب إيداع كل هذه في غلاف متين جداً ، حتى تحصر حرارة المفجر، أطول وقت ممكن لحدود الالتحام.
كيف تفجر القنبلة الهيدروجينة
يتطلب تفاعل الالتحام الهيدروجيني، مقدراًَ كبيراً من الطاقة لبدئه. وكل نوى الأيدروجين الذي يلزم تضمينه معاً له شحنات موجبة، وبذلك يتنافر بعضه عن بعض وللتغلب على هذه القوة المنفرة، يجب جعل النوى يصدم بعضه بعضاً بسرعات بالغة العلو.ولا يمكن إكسابها هذه السرعة إلا بتسخين مادة التلاحم إلى درجة حرارة عالية جداً . وهي درجة حرارة تبلغ من الارتفاع، بحيث لا يمكن أن تنتجها إلا قنبلة انشطار، لذلك تستعمل قنبلة من هذا النوع (قنبلة ذرية) بمثابة مفجر.
ويستعمل في القنبلة الذرية، كما في القنبلة الهيدروجينية، تفاعل نووي لخلق الطاقة، ولكنها تنبني على انشطار نواة واحدة، بدلاً من تلاحم نواتين. وفي هذه الحالة ينشطر نوى اليورانيوم ــ 225 أو البلوتونيوم ــ 239 إلى عدد من الشظايا (منتجات الانشطار).
ويكون الوزن الإجمالي لمنتجات الانشطار. أقل من وزن النواة الأصلية، وهنا نجد أيضاً أن المادة المفقودة، قد تحولت إلى طاقة.
قدرة القنبلة الهيدروجينية وتأثيراتها
إن القنبلة الهيدروجينية سلاح رهيب، ولكنه لحسن الحظ لم يستخدم قط في الحرب، رغم أن كلاً من الولايات المتحدة الأمريكية والاتحاد السوفيتي، كان سبّاقاً في تفجير قنابل هيدروجينية تجريبية. ولقد فجر الأمريكيون أول قنبلة هيدروجينية على جزيرة أنيوتوك أتول في المحيط الهادي عام 1952م. وكانت الطاقة الناتجة من الضخامة، بحيث أدت إلى تبخر الجزيرة. وقد قدرة درجة الحرارة في وسط القنبلة بحوالي 100 مليون درجة مئوية، ولكن القوة المتفجرة لهذه القنبلة، كانت صغيرة إذا قورنت بقنابل تالية. وتقاس القنابل الهيدروجينية بوحدات الميجاطن أي ما يعادل ملايين الأطنان من الـ(ت.ن.ت). ولقد كانت القدرة المتفجرة لتلك القنبلة الهيدروجينية الأولى رغم صغرها تفوق جميع القنابل الكيميائية المألوفة في ذلك الوقت، والتي استعملت في الحرب العالمية الثانية.
وتتوقف تأثيرات القنبلة الهيدروجينية على المكان الذي تفجر في. فإذا كان التفجير في الهواء، فستدمر جميع المباني العادية في نطاق 6 كيلو مترات، وتحطم النوافذ في نطاق 32 إلى 160 كيلو متر من حولها. أما إذا كان تفجيرها في أعماق الأرض، فأن التأثير الوحيد يكون هزة أرضية طفيفة. ومع ذلك، فإن عصف الانفجار ، هو أقل أهوال القنبلة لأنها حين تنفجر، يصدر عنها وميض مروع من الحرارة ، والضوء، والإشعاع . ويؤدي الوميض الحراري، إلى اشتعال الستائر، في دائرة نصف قطرها 16 كيلو مترا ويسبب حروقا متقرحة للأشخاص الذين تعرضوا له، في نطاق هذه الدائرة. ولكن اكثر التأثيرات تدميرا ودواما للقنبلة الهيدروجينية، هو الغبار الذري، ذو النشاط الإشعاعي، المتساقط من السحابة القاتلة التي تشبه((عيش الغراب))، والناتجة عن الانفجار، وفيما لا يزيد عن 18ساعة يكون الناس الذين يعشون في نطاق 200كيلومتر قد تلقوا جرعة مميتة من الإشعاع وقد تمر سنين عديدة ، لتصبح الأرض القريبة من الانفجار صالحة للسكنى.
وفيما يلي جدول يبين التدمير الذي يمكن أن يلحقه تفجير قنبلة هيدروجينية في قلب مدينة:
آثار التدمير
نطاق التدمير
تدمير في المباني لا يمكن إصلاحه.
0-5 كلم
منطقة حرائق كبرى تصاب بخسائر فادحة.
5-18 كلم
تدمير المباني الضعيفة.
18-32 كلم
تكسير زجاج النوافذ والسيارات.
32-160 كلم
انتشار جرعة مميتة من الإشعاع .
0-200
رد مع اقتباس
مواقع النشر (المفضلة)