- ما هي القنبلة الذرية؟
- كيف تعمل القنبلة الذرية؟
- من اخترع القنبلة الذرية؟
- قنابل هيروشيما وناجازاكي الذرية
نفسر ما هي القنبلة الذرية وأنواعها واختراعها وكيف تعمل. أيضا ، هيروشيما وقنابل ناجازاكي.
ما هي القنبلة الذرية؟
القنبلة الذرية ، وتسمى أيضًا الأسلحة النووية ، هي نوع من الأجهزة المتفجرة تعمل على أساس سلسلة من التفاعلات النووية. يتم استخدامه ، مثل جميع الأسلحة من هذا الحجم ، لأغراض عسكرية بحتة.
هذه الأنواع من القنابل هي أكثر الأجهزة تدميراً وفتكاً التي اخترعتها على الإطلاق إنسانية. يتم تصنيفها على أنها أسلحة دمار شامل ، والتي يخضع استخدامها اليوم لاتفاقيات صارمة و البروتوكولات دولي
يمكن أن تختلف القنبلة الذرية من حيث القدرة التدميرية وفي المواد التي صنعت منها والتي تخضع لـ تفاعل طارد للحرارة عنيفة للغاية ، ولكن عندما تنفجر عادة ما تولد سحابة ضخمة من الدخان على شكل عيش الغراب ، ويمكن التعرف عليها للغاية.
تم إلقاء قنبلتين ذريتين فقط على أهداف مدنية في التاريخ. كانت نتيجتها كارثية من حيث الموتوالتدمير والآثار المتبقية.
ويرجع السبب الأخير إلى حقيقة أن هذه الأنواع من القنابل لا تنتج تأثيرًا فوريًا فحسب ، بل تبعثر أيضًا عناصر ذرية غير مستقرة (أي المواد المشعة) في كل مكان. وبالتالي ، فإنهم يغيرون بشكل دائم الكيمياء الحيوية التابع كائنات حية حول ، بسبب التسمم الإشعاعي.
يمكن أن تكون القنابل الذرية ، حسب مكوناتها وطريقة عملها ، من الأنواع التالية:
- قنبلة يورانيوم. اخترع النوع الأول من القنبلة الذرية ، خلال الحرب العالمية الثانية، يتكون من نظائر انشطارية (أي قابلة للكسر من خلال إجراءات فيزيائية محددة) من أ عنصر كيميائي يسمى اليورانيوم (U) ، مثل U235. من هذا النوع كانت القنابل التي ألقيت على هيروشيما وناجازاكي ، أي ما يعادل مئات الأطنان من مادة تي إن تي التي انفجرت في انسجام تام.
- قنبلة بلوتونيوم. وهبت أ التصميم أكثر تعقيدًا من اليورانيوم ، تستخدم هذه النسخة من القنبلة كمية بحجم كرة التنس من البلوتونيوم (Pu) ، محاطة بمتفجرات بلاستيكية قوية تضغط عند تفجيرها فلز بحجم قطعة الرخام ، مما ينتج عنه تفاعل انشطاري نووي غير متحكم فيه يدمر كل شيء في جواره ويطلق كميات هائلة من الإشعاع المؤين.
- قنبلة هيدروجينية. وتسمى أيضًا القنبلة H أو القنبلة الاندماجية أو القنبلة الحرارية النووية ، وهي تختلف عن غيرها من حيث أنها تستخدم المبدأ الفيزيائي المعاكس: بدلاً من انشطار العناصر الثقيلة ، فإنها تدمج العناصر الخفيفة مثل الهيدروجين (H). لهذا ، من الضروري أن يكون لديك نظائر محددة لهذا العنصر ، مثل الديوتيريوم (2H) أو التريتيوم (3H) ، والتي تخضع للطاقة الأولية لقنبلة ذرية انشطارية أصغر ، وبالتالي إنتاج تفاعل متسلسل يدمج نوى الهيدروجين ، إطلاق أجزاء كبيرة من طاقة وبناءا على الحرارة. مع هذا النوع من المضخات يمكن تحقيق ذلك في لحظة درجات الحرارة عالية مثل جوهر شمس (15 مليون درجة مئوية).
- قنبلة من النيوترونات. تُشتق القنابل النيوترونية ، المعروفة باسم القنابل N أو القنابل الإشعاعية المباشرة المتزايدة ، من نفس H أو القنبلة الهيدروجينية ، مما يتسبب في انخفاض تفاعل الانشطار الأولي (التفاعل الأولي) وزيادة اندماج العناصر (التفاعل الثانوي). ينتج عن ذلك قنبلة تنتج دمارًا ماديًا منخفضًا ، ولكن نشاط إشعاعي يصل إلى سبعة أضعاف في فترة زمنية قصيرة. طقس، من أقوى قنبلة هيدروجينية. هذا يعني أنه أكثر فتكًا بكثير كائنات حية.
كيف تعمل القنبلة الذرية؟
القنابل الذرية تحكمها مبادئ التفاعل الذري ، أي بقوانين جسدي - بدني فيما يتعلق بسلوك النوى الذرية.
معناه العام هو إطلاق تفاعل متسلسل يؤثر على جميع ذرات المادة القابلة للاحتراق ، وبالتالي إطلاق كمية هائلة من الطاقة في بضع ثوانٍ ، نتاج تحول ذرة في أخرى.
يمكن أن يحدث هذا بطريقتين ، وقد نظرنا إليهما بالفعل في البداية:
- الانشطار النووي. إنها ببساطة مسألة تكسير نواة الذرة ، خاصة نواة المواد الثقيلة ، التي تحتوي على نوى ضخمة مليئة بالطاقة. يتم تحقيق ذلك عن طريق قصفها بالنيوترونات الحرة ، لزعزعة استقرار التركيب النووي وتعزيز تمزق النواة ، وتوليد ذرات غير مستقرة تبدأ عملية طويلة من الاضمحلال ، حتى تصبح عناصر مستقرة مثل ال رصاص.
- الاندماج النووي. في هذه الحالة نتحدث عن عملية ضد الانشطار ، والتي تتكون من اتحاد نواتين ذريتين لتكوين نواة جديدة أكبر وأثقل من عنصرين خفيفين. تطلق هذه العملية طاقة أكثر بكثير من الانشطار ، وهي نفسها التي تحدث داخل النجوم، والتي تعتبر ، من هذا القبيل ، انفجارات نووية ضخمة في الفراغ. وتجدر الإشارة ، مع ذلك ، إلى أن الاندماج النووي لم تتم إدارته بنفس قدرة الانشطار ، لا في القنابل ولا في المفاعلات الذرية ، لذا فإن القنابل الاندماجية هي في الواقع قنابل انشطارية / اندماجية ، لأنها تتطلب انفجارًا أوليًا كمحرك الانصهار.
في كلتا الحالتين ، تعتمد القنابل الذرية على تفاعل متسلسل ، حيث تتفاعل الذرة وتطلق طاقة و النيوترونات فضفاض يمكن أن يجعل الذرة المجاورة تتفاعل ، مما يكرر العملية وما إلى ذلك ، أسرع وأسرع وأكثر كثافة.
من اخترع القنبلة الذرية؟
مثل العديد من الاختراعات البشرية العظيمة (والرهيبة) ، ليس للقنبلة الذرية مؤلف واحد ، ولكنها نتيجة لسلسلة متنوعة من الجهود و ابحاث. وقع العديد منها في إطار الحرب العالمية الثانية (1939-1945).
ومع ذلك ، غالبًا ما يتم تسمية اثنين من علماء الفيزياء النظرية ، أحدهما ألماني والآخر أمريكي ، على أنهما العقل المدبر لهما: ألبرت أينشتاين (1879-1955) وروبرت أوبنهايمر (1904-1967).
وضع أينشتاين ، مؤلف الفيزياء النسبية الشهير ، الأسس النظرية لما أدى لاحقًا إلى القنبلة الذرية ، مع نظرية النسبية خاص ، نُشر عام 1905 ، وقبل كل شيء بصيغته المعروفة جيدًا E = m.c2 ، أي أن الطاقة تساوي الجماعية بواسطة سرعة الضوء تربيع.
سمحت هذه الصيغة بتحويل الكتلة إلى طاقة وطاقة إلى كتلة ، وهو ما يحدث أساسًا في تفاعلات القنبلة النووية: الذرة "تنكسر" ويتحول جزء منها إلى طاقة حرة.
في وقت لاحق من نفس القرن العشرين ، قام فيزيائيون مختلفون في ألمانيا النازية بتنمية معرفتهم بالنوى الذرية. كان من بينهم الفيزيائي نيلز بور ، الذي ابتكر الانشطار النووي نظريًا ، وكذلك أوتو هانز وليز مايتنر ، اللذان طورا قصف النوى الذرية بالنيوترونات ، سعياً لاكتشاف عناصر أثقل من اليورانيوم.
اضطر العديد من هؤلاء العلماء إلى الفرار من بلادهم ، لأنهم يهود من أصل. إذا هذا المعرفه وصلت إلى الولايات المتحدة ، حيث تمكن علماء آخرون مثل إنريكو فيرمي وريتشارد فاينمان وجون فون نيومان من المساهمة في ما يسمى بمشروع مانهاتن: المحاولة الأمريكية لتطوير قنبلة ذرية قبل النازيين.
قاد مشروع مانهاتن ، على وجه التحديد ، أحد أكثر العقول العلمية امتيازًا في الولايات المتحدة: روبرت أوبنهايمر. كانت موجودة في صحراء لوس ألاموس ، في نيو مكسيكو ، حيث تم في 16 يوليو 1945 تفجير أول قنبلة ذرية في تاريخ البشرية ، تحت الاسم الرمزي أداة ("الأداة").
يقال أن أوبنهايمر نفسه ، إدراكًا لما حققوه ، استدعى آيات من الكتاب المقدس الهندوسية، ال بهاجافاد جيتا: "الآن صرت الموت ، مدمر العوالم."
قنابل هيروشيما وناجازاكي الذرية
في هيروشيما ، تم الحفاظ على قبة جينباكو في حالة خراب كنصب تذكاري.القنابل الذرية الوحيدة التي أسقطت السكان المدنيون هم أولئك الذين ألقتهم حكومة الولايات المتحدة مدن هيروشيما وناغازاكي في 6 و 9 أغسطس 1945 على التوالي.
الملقب بـ "ليتل بوي" و "الرجل السمين" ، قتلت هذه القنابل على الفور 140.000 و 80.000 شخص في كل مدينة ، من بينهم 15٪ إلى 20٪ بسبب التسمم الإشعاعي ، والذي ترك أيضًا عواقب وراثية وراثية بين السكان.
كان القصف يهدف إلى إجبار الحكومي استسلام اليابانيين دون قيد أو شرط بعد هزيمة حلفائهم الألمان والإيطاليين.
قررت حكومة الولايات المتحدة مهاجمة السكان المدنيين ، لإنقاذ نفسها من الخسائر في الأرواح البشرية التي قد تعني محاربة اليابان على جبهة المحيط الهادئ ، في ما كان بالفعل حرب قاسية ومكلفة للجميع. سواء كانت مبررة أم لا ، فإن الولايات المتحدة حتى الآن هي الدولة الوحيدة التي أسقطت سلاحًا نوويًا على سكانها الأعداء.