تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 1 )

 

دستيابي به شكافت

با دستيابي به شكافت هسته­اي، قرن دانشمندان كه روي مواد طبيعي كار مي كردند؛ دگرگون شد. نخستين رويداد مهم كشف راديواكتيويته توسط هنري بكرل ( Henri Becquerel ) در فوريه­ي 1896 بود. سـال بعد، جي جي تامسون ( J.J.Thomson ) الكترون را در طي آزمايشات اشعه­ي كاتدي كشف كرد. اين كشفيات نتيجه­ي معادله­ي معروف آلبرت اينشتين ( Albert Einstein ) بود. معادله­ی E=mc² در سال 1905 منتشر گرديد. بنابراين، زمينه­ي طرح اين ايده كه مقدار كوچكي ماده مي­تواند مقدار بسيار بزرگي انرژي آزاد كند، به وجود آمد ( شکل ۱ ).

 

 

شکل ( ۱ ). اینشتین و لیو اسزیلارد.

 شش سال بعد، ارنست رادرفورد ( Ernest Rutherford ) در هنگام بمباران ورقه­ي نازكي از طلا با ذرات آلفا، هسته را كشف كرد ( شکل ۲ ). كشف هسته توسط جيمزچادويك ( James Chadwick ) كاشف نوترون در سال 1932 دنبال شد. هنگامي كه نوترون در مؤسسه­ي راديوم در فرانسه بررسي مي­شد، آيرن ( Irene ) و فردريك جوليوت ـ كوري ( Frederic Joliot-Curie ) نخستين راديواكتيويته­ي مصنوعي را توليد كردند.

 

 شکل ( ۲ ). ارنست رادرفورد.

در رم در دهه­ي 1930، انريكو فرمي ( Enrico Fermi ) تحقيقات در مورد ابداع ايزوتوپ­هاي راديواكتيو جديد به وسيله­ی بمباران نوتروني را شروع كرد ( شکل ۳ ). فرمي در توليد تعداد زيادي ايزوتوپ­هاي راديواكتيو با اين روش موفق شد. اگرچه، او موفق نشـد وقتي كه اورانيوم با نوترون­ها بمباران مي­شود و هسته­ي اورانيوم گاهي شكافته مي­شود و مقادير بزرگي انرژي و پاره­هاي راديواكتيو از عناصر سبك آزاد مي­شود را مشاهده كند.

 شکل ( ۳ ). انریکو فرمی.

 راديوشيميدان­هاي سراسر جهان در مورد مشخص كردن عناصر جديد ترااورانيومي شروع به كار كردند. در برلين، اتوهان ( Otto Hahn) و فريتز استراسمن ( Fritz Strassmann ) كشف كردند كه اورانيوم به عناصر ترااورانـيـومي يا عنـاصر سنگين­تر در جدول دوره­اي عناصر تـبـديل نمي­شود، بلكه بـه دو عنصر كه عدد جرمي­اش معادل جـرم اورانيوم اسـت، شـكافته مـي­شود. هــان كشفش را به همـكار يـهـوديش، ليـس ميـتنر ( Lise Meitner ) نوشت ( ميتنر به علت وضع قـوانين نژادي هيتلر از آلمان خارج شده بود ). ميتنر اين اطلاعات را به برادرزاده­اش ( خواهرزاده­اش ) كه براي نيلز بوهر ( Niels Bohr ) كار مي­كرد، منتقل نمود ( شکل ۴ ). بوهر به طور منظم نتايج را به آمريكا منتقل مي­كرد.

 شکل ( ۴ ). لیس میتنر.

 ليو اسزيلارد ( Leo Szilard ) و ساير دانشمندان در آمريكـا به سرعت نتيـجـه­ي تماشايي را كشف كـردند: وقتي شكـافت رخ مي­دهد، 2 يا 3 نوترون آزاد مي­شود. اين نوترون­ها مي­توانند به ساير هسته­ها برخورد كـنند و واكنش­هاي شكافتي بيشتري را توليد كنند ـ يك زنجيره­ي واكنش، مـقـدار بسيار بـزرگي انـرژي آزاد مي­كند.

 

با توجه به جو وحشتی که آلمان­ها در اروپا به راه انداختند، تعداد زيادي از دانشمندان بزرگ جهان از آزمايشگاه­هاي كپنهاگ، پاريس، زوريخ و كمبريدج به آمريكا فرار كردند. مرداني چون آلبرت آينشتين، انريكو فرمي، ليواسزيلارد، ادوارد تلر ( Edward Teller )، ماكس بورن ( Max Born ) و بعداً نيلز بوهر به آمريكا پناهنده شدند.

 

در سال 1939، حكومت وحشت هيتلر حمله به سراسر اروپا را آغاز كرد. اين اضطراب بزرگي در ميان دانشمندان پناهنده بود كه آلمان هنوز يكي از ملل اصلي در ميان دانشمندان جهان، براي كار در مورد توسعه­ي سلاح اتمي است . اين اضطراب و ترس موجه نشان مي­داد.

 

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 2 )

 

پروژه­ي مانهاتان ( Manhattan Project )

ترس از بمب اتمي آلمان ليو اسزيلارد را به زحمت انداخت. در دوم آگوست 1939، او ادوارد تلر را وادار كرد كه به لانگ آيلند نيويورك بروند. آنها از آلبرت آينشتين خواستند نامه­اي در مورد طرح خطرناك پروژه­ي بمب آلمان به رئيس جمهور روزولت
( Roosevelt ) ارائه دهد.

 

روزولت كميته­اي را براي تحقيق توليد سلاح اتمي مأمور كرد. در تابستان 1941، آنها برآورد كردند كه يک رآكتور هسته­اي كه واكنش زنجيره­اي كنترل
شده توليد مي­كند، ۵/5 سال ساخته می­شود و بمب در حـدود4 سال ساخته
مي­شود.

 

كميته­ي MAUD

دانشمندان پناهنده­ي بريتانيايي نيز كميته­اي براي امكان مطالعه­ي طرح اتمي تشكيل دادند.  در ژولاي  1941، گزارش كـميته­ي كـاربـرد نـظامـي واپـاشي اورانيوم ( Military Application of Uranium Disintegration ) يا ( MAUD ) سه توصيه­ي زير را پيشنهاد نمود:

 

1) كميته با دقت بررسي كرد كه طرح بمب اورانيومي عملي است و براي كسب نتايج سرنوشت ساز در جنگ مناسب است .

 2) پيشنهاد گرديد كه كار با بالاترين درجه­ی اولويت در به دست آوردن سلاح و در كوتاهترين زمان ممكن انجام شود.

 3) آنها اعلام كردند كه همكاري با آمريكا ادامه يابـد و به ويـژه در زمينـه­ي كـار آزمـايشگاهي گسترش پيدا كند.

 

دولت بريتانيا آخرين گزارش MAUD را در اوايل اكتبر  به دولت ايالات متحده منتقل نمود.

سرانجام در 6 دسامبر 1941، رئيس جمهور روزولت كميته­ي آمريكايي را در جهت تقويت كار ساخت بمب اتمي ترغيب كرد.

 

در سپتامبر 1942، پروژه­ي اتمي تحت امر بخش مهنـدسي ارتش در مانهاتـان قرار گرفت و بـه پروژه­ي مانهاتان مشهور شد. ژنرال لسلي گرووس ( General Leslie Groves ) در اين كميته قرار گرفت ( شکل ۵ ). قدم اول در جهت دستيابي به بمب اتمي، كشف واكنش زنجيره­اي خود به خودي كنترل شده بود.

شکل ( ۵ ). ژنرال لسلی گرووس

 

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 3 )

 

پيل اتمي فرمي

بدين ترتيب استفاده از پلوتونيوم ( محققان در بركلي آن را كشف كردند ) در ساخت بمب هسته­اي دنبال شد، يك واكنش زنجيره­اي خودبخودي كنترل شده قابل دسترسي است. اين كار در آزمايشگاه متالوژي دانشگاه شيكاگو آغاز گرديد
( Met.Lab )؛ آن آزمايشگاه توسط انريكو فرمي هدايت مي­شد، كسي كه در سال 1938 پس از برنده شدن در جايزه­ي نوبل از ايتاليا فرار كرده بود. كاركنان شامل جيمز فرانك ( James Franck )، ليو اسزيلارد، آوگن رابينويتچ ( Eugene­ Rabinowitch )، ادوارد تلر و آرتور كامپتون ( Arthur Compton ) بودند.

 

ساخت CP-1، يا پيل شماره­ي يك شيكاگو، در استاديوم فوتبال و در زمين متروكه­ي اسكواش انجام شد. يك واكنش زنجيره­اي خودبخودی ايجاب مي­كند كه در نهايت پس از هر شكافت حداقل يك نوترون به وجود بيايد كه توليد آن شكافت جديدي را آغاز مي­كند. دانشمندان ساخت پيل يا راكتور را با دقت شروع كردند.

 

در دوم دسامبر 1942، بشر نخستين بار انرژي اتمي را مورد استفاده قرار داد. پيل فرمي 5/0 وات قدرت ( برق ) توليد مي­كرد؛ ولي اين تمام قدرتي بود كه ايالات متحده براي شروع مرحله­ي بعدي توسع­ ي بمب به آن نياز داشت. انرژي آزاد شده به
اندازه­ي نور مهتابي بود و نه بيشتر.

 

پيل شامل 771000 پوند گرافيت، 80590 پوند اكسيد اورانيوم و 12400 پوند فلز اورانيوم براي وقتي كه پيل بحراني مي­شود، بود. هزينه­ي توليد و ساخت پيل در حدود يك ميليون دلار بود. پيل شكل بيضي مسطح گردشي داشت كه پهناي آن 25 فوت و ارتفاع آن 20 فوت بود (1 فوت= 48/30 سانتيمتر است ).

 

آغاز پروژه

در سال 1942، برنامه­ي آمريكا در جهت ساخت بمب اتمي بود. اگرچه واكنش زنجيره­اي خودبخودي كنترل شده ايجاد شده بود؛ ولي از پروژه چندين مسأله باقي بود: جداسازي اورانيوم، توليد پلوتونيوم و طراحي بمب.

 

در ژولاي 1943 جي. روبرت اپنهايمر ( J.Robert Oppenheimer )، استاد فيزيك در بركلي و كالتچ، مأمور هدايت توسعه­ي پروژه­ي بمب اتمي شد. در پروژه­ي مانهاتان تعداد زيادي از دانشمندان برجسته­ي اروپايي كه از دست نازي­ها فـرار كـرده بودند به طور گسترده همكاري مي­كردند. در ميان آنها ليو اسزيلارد، انريكو فرمي، هانس بت
( Hans Bethe )، ويـكـتور وايـسكـوف ( Victor Weisskopf )، نـيلز بــوهر و جـرج كيستياكـووسكي ( George Kistiakowsky ) نيز حضور داشتند. همراه با آنها تعداد زيادي از بهترين فيزيكدانان آمريكايي نيز در پروژه حضور داشتند كه براي كار در پروژه در نيومكزيكو انتخاب شده بودند.

 

همچنين در پروژه شركت­هايي همكاري مي­كردند، مانند شركت سهامي Du Pont، كه در به كاربردن راهكارهاي علمي در توليد صنعتي همكاري و مساعدت مي كرد.

 

در اجراي پروژه بيش از صد هزار كارمند در سه مكان سري در آمريكا فعاليت مي­كردند: سايت W در هانفورد ايالت واشنگتن، سايت X در اكريدج ايالت تنسي و سايت Y در لوس آلاموس ايالت نيومكزيكو.

 

اين سايت­ها براي مساعـدت در توسـعه­ي زرادخانه­ي هسته­اي ايالات متحده باقي ماندند. هزينه­ي نهايي پروژه­ي مانهاتان بالاي 2 ميليارد دلار برآورد شده است.

 

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 4 )

 

سايت W : هانفورد

براي توليد پلوتونيم مورد نياز ( عنصري كه به صورت طبيعي وجود ندارد ) ، سه راكتور بزرگ مقياس در هانفورد واشنگتن ساخته شد. دانشمندان پروژه­ي مـانـهـاتان استخراج پلوتونيم از ميله­هاي سوخت راكتور هسته­اي را طرح ريزي كردند. كوشش هاي فراواني براي بالا بردن قدرت خروجي راكتورهاي هانفورد تا چندين مگاوات نسبت به راكتور شيكاگو با قدرت خروجي 5/0 مگاوات، نياز بود.

 

چون پلوتونيم عنصر متمايزي از اورانيوم است، آن را مي­توان به طريقه­ي شيميايي جداسازي كرد. كاركردن با پلوتونيم بسيار خطرناك است، چون كه اگر بلعيده شود يا استنشاق گردد، بسيار سمي است. روش­هاي خاصي براي مهار اين فرايند توسعه يافته است. پلوتونيم استفاده شده در هر دو بمب ترينيتي ( Trinity ) و مرد چاق ( Fat Man ) در اين سايت توليد شدند. در هر روز چند صد گرم پلوتونيم در راكتورهاي هانفورد توليد مي­شد.

 

   ü    يكي از سه راكتور اصلي در هانفورد براي توليد پلوتونيم بمب­هاي اتمي استفاده مي­شد. هانفورد هنوز در حال كار است و يكي از  آلوده­ترين مكان­هاي هسته­اي در سطح جهان به حساب مي­آيد.

 

سايت X : اكريدج

سايت پروژه­ي مانـهاتان در اكـريـدج ايـالت تنسـي، بـه طـور ويـژه بـراي جـداسازي ايـزوتوپي اورانيوم -235 ( U –235 ) از اورانيوم 238 ( U-238 ) طرح ريزي شده بود.

 

فرايند جداسازي با دو روش مختلف دنبال مي­شد. روش اول جداسازي الكترومغناطيسي بود. در اين روش مغناطيس حلقوي شكلي وجود داشت كه U-235 را از U-238 جدا مي­كرد. مقادير بزرگي الكتريسيته براي فرآيند جداسازي الكترومغناطيسي مورد نياز است. براي تأمين قدرت مورد نياز از Valley Authority تنسي استفاده شد. دليل اصلي انتخاب اين سايت در حقيقت همين مسأله بود.

 

روش دوم، پخش گازي بود. در اين فرآيند اورانيوم به صورت تركيب گازي از ميان رشته­اي در حدود 4000 سلول پخش مي­شود. به علت جرم پايين­تر، U-235 تا اندازه­اي سريع­تر از U-238 پخش مي­شود و بدين طريق جداسازي صورت مي­گيرد. اين روش جايگزين روش جداسازي الكترومغناطيسي شد.

 

جداسازي الكترومغناطيسي

كالوترن: تترافلوئوريد اورانيوم ( UF₄ ) يـونيزه مي­شـود و بـه داخل ميـدان مغناطـيسي كالـوتـرن شتاب داده مي­شود. ايزوتوپ U-235 كمان كوچك­تري نسبت به ايزوتوپ U-238 كه سنگين­تر است مي­سازد و مي­تواند جداسازي شود. اين فرآيند چندين بار تكرار شده تا درجه­ي اورانيوم براي سلاح يا راکتور به دست آيد.

 

پخش گازي

نمونه­ی جريان گاز: گاز هگزا فلوئوريد اورانيوم ( UF₆ ) به سرعت از ميان جداساز نفوذپذير عبورمي­كند. چون كه U-235 پخش شده با سرعت بيشتر از جداساز نسبت به U-238 عبور مي­كند، U235F₆ با گام 0043/1 % غني سازي مي­شود. اين فرآيند نياز به حدود 4000 مرحله­ی متصل شده به هم دارد كه روش بسيار پيچيده­اي جهت رسيدن به بيشترين درصد غني سازي است.

 

سايت Y : لوس آلاموس

اين سايت در يك زمين هموار دورافتاده در شمال نيومكزيكو بنا شد، سايت Y خانه­اي براي هزار دانشمند و خانوادهايشان شد. ناشناسي و گمنامي در آنجا قانون بود و اسامي معروف، مخفي و پنهان شده بود. انريكو فرمي، هنري فارمر و نيلز بوهر، نيكولاس بيكر ناميده شدند و ....

نخستين مسأله­ي حاشيه­اي گروه بمب اپنهايمر در لوس آلاموس به وجود آوردن جرم بحراني بود، در حالي كه از احتراق زود هنگام يا واكنش زنجيره­اي كند بايد جلوگيري مي­شد. اين گروه دو نوع طراحی بمب را توسعه دادند: طرح نوع تفنگي و طرح نوع انفجاري.

طرح نوع تفنگي محض براي طراحي بمب اورانيومي استفاده شد. طرح انفجاري براي بمـب پـلوتونيمي استفاده شد، چون كه ميزان شكافت خودبخودي مانع استفاده از طرح نوع تفنگي می­شد.

 

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 5 )

 

پروژه­ي بمب آلمان

وقتي كه ارتش متفقين از دو طرف به سمت پاريس حمله كردند ، يك گروه ويژه كه آلسوس ( ALSOS ) نام داشت، از پشت عقبه را محاصره كردند. در نوامبر 1944، گروه آلسوس وارد استراسبورگ، محل پروژه­ي بمب آلمان شدند. پايگاه پروژه­ی بمب آلمان­ها به طور قطعي آشكار گرديد.

 

ساموئل گلداسميت ( Samuel Goldsmit )، فيزيكدان هلندي تيم آلسوس را همراهي مي­كرد. طبق مطالعه­ي اسناد به دست آمده، او اظهار كرد كه، نتايج غير قابل ترديد است … . آلمان بمب اتمي و هر شكل مناسب ديگري در اختيار ندارد. آنها دو سال از پروژه­ي مانهاتان عقب هستند. در واقع، آنها كارخانه و تأسيساتي براي توليد اورانيوم و پلوتونيم مورد نياز براي بمب، در اختيار نداشتند .

 

پس از شكست در نبرد Bulge در اواخر سال 1944، بديهي بود كه سقوط آلمان چند ماهي بيشتر طول نمی­كشد. بنابراين مشخص بود كه نتيجه­ي كار پـروژه اگر بـمب اتمي باشد، نه عـليه آلمان بلكه عليه ژاپن استفاده مي­شود.

 

ترديدات به وجود آمده

كار پروژه بدون ترديد و با پشتکار ادامه داشت. در 30 سپتامبر 1944، در واقع چند ماه قبل از اين­كه از كار بمب اتمی اطمينان حاصل شود، جيمز كانانت ( James Conant ) و وانوار بوش ( Vannevar Bush ) نامه­اي هشدار آميز براي وزير جنگ، استيمسون ( Henry Stimson ) فرستادند. آنها خواستار اين نکته شدند كه آمريكا نخستين بمب را قبل از آنكه عملاً آن­را عليه ژاپن استفاده نمايد، آشكار كند.

 

اين ترديد بعد از مي 1945، زماني كه آرتور كامپتون رئيس آزمايشگاه متالوژي بيانيه­اي به مافوقش ارائه كرد، مجدداً به وجود آمد. نخستين نكته­ی مهم در اين نامه، ترديد در مورد اين­كه نخستين بمب هسته­اي چگونه استفاده شود، بود .… در آن نامه، ترديد در مورد كشتار جمعي واقعي براي اولين بار در تاريخ مطرح شده بود.

 

در ژولاي 1944، نيلز بـوهـر نـامـه­اي غير رسمي براي رئيس جمهور آمريکا فرستاد. در آن نامه پدر فيزيك اتمي، آينده­ي عصر اتمي را بررسي كرده بود. او مخصوصاً خبر داده بود كه هر مزيتي بمب اتمي ممکن است داشته باشد؛ ولی مهم­تر، تهديد هميشگي براي امنيت بشري است.

 

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 6 )

 

كميته­ي موقت

كار كميته­ي موقت به­واسطه­ي پيشنهاد استيمسون در مي 1945 براي مطالعه­ي تمام كاربردهاي بمب اتمي آغاز شد. كـميته در برگيرنده­ي هنري استيمسون، جرج هاريسون ( George Harrison ) (  معاون وزير جنگ، جيمز بايرنز ( James Byrnes ) ( نماينده ي ترومن )، رالف بارد ( Ralph Bard ) از نـيـروي دريـايـي، ويليام كلايـتون
( Wiliam Clayton ) از وزارت خارجه، وانوار بوش و جيمز كانانت بود. اين کميته، با هيئت علمي مركب از متخصصين فيزيك اتمي متشكل از آرتور كـامـپـتـون، انريكو فـرمي، ارنست  اُ . لارنس ( Ernest O.Lawrence ) و جي . روبرت اپنهايمر ( شکل 6 ) كامل شدند. كميته­ی موقت از 9 مي تا 19 ژولاي 1945، هشت بار تشكيل جلسه داد. مكان جلسه­ي سرنوشت ساز در 31 مي در پنتاگون در نظر گرفته شد. در اين روز، جلسه­ي كميته با چهار مرد علمي هيئت مشورتي بود. آنها گزارش دادند كه: نظر كارشناسي دانشمندان همكار در مورد استفاده  از اينگونه  سلاح­ها منفي است ( متفق القول نيست ). آنها در مورد آشکار سازی ( اثبات ) فني طرح ( كاربرد نظامي )، براي وادار كردن به تسليم ژاپن متفق القول شدند. كساني كه از آشکار سازی فني طرح طرفداري مي­كردند؛ خواستار ممنوع كردن استفاده از سلاح­هاي اتمي شدند و از اين كه اگر هم اكنون اينگونه سلاح­ها استفاده شود واهمه داشتند؛ چون به موقعيت­شان در مذاكرات آينده صدمه مي­زد.

 

 

       شکل ۶. جی. روبرت اپنهایمر

درخواست شيكاگو

در 12 ژوئن 1945، كميته­ی موقت درخواست هفت دانشمند اتمي را در شيكاگو دريافت كرد. اين گروه كه توسط برنده­ي جايزه­ي نوبل، جيمز فرانك هدايت مي­شد، استدلال كردند كه به زودي و بدون اطلاع قبلي به ژاپن حمله مي­شود كه اين امر به صلاح نیست. آنها اعلام کردند كه اگر ايالات متحده اولين دولتي باشد كه اينگونه سلاح­هاي جديد را كه ويراني نامشخص براي بشر دارد، استفاده كند؛ پشتيباني جهاني را از دست خواهد داد و موجب مسابقه­ي تسليحاتي مي­شود و به آينده­ي كنترل بين المللي  بمب­هاي اتمي صدمه
مي­زند. اين درخواست به گزارش فرانك معروف شد. در اين گزارش پيشنهاد شده بود كه آشكار كردن ( اثبات تجربي ) سلاح بهترين خدمت به آينده­ي منافع ايالات متحده است؛ ولي بر اميدهاي متوقف كردن استفاده از بمب خط بطلان كشيده شد؛ چون كه كميته­ي موقت پيشنهادات زير را عرضه كرد:

 

1) بمب بايد هرچه زودتر عليه ژاپن استفاده شود.

2) بمب بايستي براي دو هدف استفاده شود. اين دو هـدف تأسيسات نظامـي يا كارخانـه­هاي توليد تجهيزات جنگي مي­باشد كـه خـانـه­هاي نزديك و سـايــر ساختمان­هاي مـجاور كـه مستعد بيشترين خسارت هستند را در برمي­گيرد.

3) بمب بايد بدون اخطار قبلي استفاده شود.

نيروي دريايي زير نظر بارد از قراردادش به علت اين سه نكته صرف نظر كرد. او احساس كرد كه چنين اقدامي ننگين مي­باشد و نيروي دريايي سهمي در آن ندارد.

اسزيلارد و آنهايي كه مخالفت مي­كردند معتقد بودند كه استفاده از بمب باعث پيروزي نمي­شود. آنها اعتراض خود را نسبت به استفاده­ي قريب­الوقوع بمب اتمي ادامه دادند.

 

شصدوهشت دانشمند در اكريدج توصيه كردند كه قبل از اينكه سلاح بدون محدوديت در جنگ  فعلي استفاده شود، قدرت سلاح به قدر كافي توصيف و آشكار شود و ملت ژاپن نيز بايد فرصت بررسي نتيجه را قبل از اين كه از تسليم امتناع كند را داشته باشد. براي رسيدگي به رأي دانشمندان كه در 12 ژولاي اتفاق افتاده بود، كوشش فراوان شد. وقتي كه دكتر فارينگتون دانيل ( Farrington Daniels )، مدير آزمايشگاه متالوژي، از 150 دانشمند كارمند در پروژه­ي بمب اتمي، به منظور به دست آوردن نظراتشان در مورد اين كه چگونه بمب استفاده شود، نظرسنجي كرد؛ اكثريت از آشکار سازی بخشی از طرح طرفداري كردند.

 

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 7 )

 

آزمايش ترينيتي ( Trinity )

در ژولاي 1945، دانشمندان به خـانـه­ي مـزرعــه­اي قـديـمـي در حــدود 100 مـايـلي جـنـوب لـوس آلامـوس ( Los Alamos ) ـ اين سـفـر، سفر مـرگ ( Jornada del Moerto ) نـامـيـده شد ـ در صـحـراي  آلاموگوردو ( Alamogordo Desert ) در جنوب نيومكزيكو اسباب كشي كردند.

 

به علت اين كه پلوتونيم ميزان بيشتري شكافت خودبخودي نسبت به اورانيوم ايجاد مي­كند، روش­هاي مختلفي براي به دست آوردن جرم بحراني از آن پايه گذاري شده است. ست ندرماير (Seth Neddermeyer ) و جيمز تـاك ( James Tuck ) ايده­ي استفاده­ي انفجار در به دست آوردن جرم بحراني از پلوتونيم را توسعه دادند.

 

دانشمندان از طرح انفجاري­شان مطمئن نبودند و نياز به آزمايش داشتند. گجت
( Gadget ) ( توسط فيزيكدانان در لوس آلاموس ناميده شد ) در سايتي بر روي برجي به بلندي 100 فوت قرار داده شد ( شکل 7 ). اپنهايمر آزمايش را ترينيتي لقب داد.

 

 

شکل ۷. طرح  Gadget که دز صحرای آلاموگوردو منفجر شد.

در 16 ژولاي 1945، در ساعت 5:29:45 قبل از ظهر،  نوري كه هزاران بار درخشان­تر از نور خورشيد بود به صورت دره­اي بالا آمد، ابر قارچي شکلی به آسمان صعود كرد ( شکل 8 ).

 

 

شکل ۸. ابر قارچی آزمایش Trinity.

 

گجت بازدهي معادل 19 كيلوتن T.N.T داشت. بازدهي مرد چاق، بمبي كه در ناگازاكي منفجر شد، با بازدهي گجت يكسان بود.

 

نظر به اين كه طرح ترينيتي در بالاي برج منفجر شد، گوي آتشين با زمين تماس پيدا كرد و مقادير بزرگي از خاك را پراكنده نمود.

 

ذرات سنگين و راديواكتيو به سرعت ته نشين می­شود، كه اين­ها به وجود آورنده­ي مقادير معلوم ريزش منطقه­اي مي­باشد. انفجار گودالي با عمق ده فوت و پهناي 5/0 مايل به وجود آورد و لايه­ي نازكي از راديواكتيو به ضخامت شيشه را باقي گذاشت.

 

با اين تفاسير، كوشش­هايي براي به وجودآوردن مكان ثابتي به عنوان پارك ملي شده است، سايت ترينيتي در كنترل نظامي ( ارتش ) باقي مانده است و فقط در اولين شنبه اكتبر هر سال براي عموم باز مي­شود.

 

آمادگي هاي نهايي:

با موفقيت آزمايش ترينيتي، آمادگي­هاي نهايي براي استفاده­ي بمب در ژاپن به وجود آمده بود. يک سال قبل از آزمايش، گروه بمب 509 تحت فرماندهي سرهنگ پاؤل تيبتس ( Col Paul Tibbets ) براي مأموريت در يک پايگاه هوايي مجزا در وندوور ايالت يوتا ( Wendover Utah ) مستقر شدند. به سبب آثار بمب اتمي براي بمب افكن كه توانايي اجتناب از موج شوك را پيدا كند به صورت وسيع آزمايش و تمرين انجام شد.

 

در اول آگوست 1944، جزيره­ي مرجاني تينيان (Tinian  ) در نظر گرفته شد. اين جزيره در 1500 مايلي جنوب شرقي ژاپن قرار دارد. اين پايگاه به سرعت پايگاه هوايي اصلي براي تعقيب حملات هوايي در ژاپن شد.

 

در دهم ژوئن 1945، گروه بمب 509 و بمب افكن­هاي جديد B -29 وارد جزيره­ي تينيان شدند. آن پايگاه به خاطر مسير طولاني انتخاب شده بود؛ چون كه اين بمب افكن­ها داراي بار سنگيني هستند، پس نياز به پرواز طولاني دارند.

 

اجزاء ( تركيبات ) حساس ( بحراني ) بمب­هاي اتمي كه مرد چاق ( Fat Man ) و پسر كوچك (Littl Boy  ) لقب گرفته بودند از طريق كشتي آمريكايي ايندياناپوليس
( U.S.S.Indianapolis ) روانه­ي جزيره­ي تينيان شدند. اين دو بمب در تينيان اسمبل شدند. با اسمبلي نهايي پرواز انجام گرديد.

 

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 8 )

 

هيروشيما ( Hiroshima )

در ششم آگوست 1945، بمب افكن آمريكايي  B-29 كه انولا گي ( Enola Gay  ) نام داشت، جزيره­ي تينيان را به مقصد هيروشيماي ژاپن ترك كرد. اين مأموريت توسط سرهنگ پاؤل تيبتس خلباني می­شد. هيروشيما به عنوان هدف اوليه انتخاب شده بود. از آنجايي كه هيروشيما از حملات بمباران­ها دست نخورده باقي مانده بود؛ اثرات بمب به وضوح مي­توانست اندازه­گيري شود.

 

بمب نوع تفنگي اورانيوم ـ 235 (U-235 ) كه پسر كوچك نام داشت، در ساعت 08:16:2 قبل از ظهر منفجر شد ( شکل9 ). اين بمب، بلافاصله 80 تا 140 هزار نفر را كشت و بيش از 100 هزار نفر را به شدت مجروح كرد. زندگي جامعه­ي فعال هيروشيما متوقف شد.

 

 

 شکل ۹. پسر کوچک بمبی که بر هیروشیما فرود آمد.

 

بمب تقريباً بر بالاي مركز شهر، حدود70 ياردي  ( هر يارد برابر 9144/0 متر است )  جنوب شرقي سالن ترويج صنعت ( كه هم اكنون به گنبد بمب اتمي مشهور است )، منفجر شد ( شکل 10).

 

 

 شکل ۱۰. ابر اتمی بر روی شهر هیروشیما.

 

همه­ي  ساختمان­هاي  چوبي در يك و يك چهارم مايلي ويران شدند. آتش ناگهان همه جا را فراگرفت، شيشه­ي پنجره­ها تا ده مايلي خرد شدند و موج شوك تا فاصله­ي قابل ملاحظه­ي 37 مايلي احساس شد. بازدهي انفجار بـمـب پـسـر كـوچـك، تـقـريـبـاً مـعـادل 5/12 كـيـلـوتـن  T.N.T بود ( شکل­های 1۱، 1۲ و 1۳ ). كـمـك خـلـبـان اين پرواز، سروان روبـرت لـويس ( Robert Lewis )،  اظهار كرد كه: خداي من! ما چه كاري انجام داديم؟

 

شکل ۱۱. آثار بمب پسر کوچک بر شهر هیروشیما.

 

شکل ۱۲. ویرانی های شهر هیروشیما.

 

شکل ۱۳. ساختمان های مقاومی که از بمباران هیروشیما باقی مانده اند.

 

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 9 )

 

ناگازاكي ( Nagasaki )

در نهم آگوست 1945، بمب افكن B-29 آمريكايي بوكس كار (  Bock’s Car) در حالي تينيان را ترك كرد كه بمب نوع انفجاري پلوتونيمي مرد چاق ( شکل 14 ) را حمل
مي­كرد. هدف اوليه زرادخانه­ي ككورا ( Kokura Arsenal ) بود، ولي نزديك زدن هدف، آنها دريـافـتنـد كـه انـبـار تـوسـط خـاك، مـه و دود پـنـهـان ( پـوشـيـده ) شــده اســت. خـلبـان چـارلـز اســويـنـي ( Charles Sweeney ) بــه هـدف دومـي كـه كـارخـانـه­ي مـيـتسـوبـيـشـي ( Mitsubishi Torpedo Plant ) در ناگازاكي بود، تغيير جهت داد ( شکل­های 15، 16و 17  ).

 

شکل ۱۴. مرد چاق بمبی که بر ناگازاکی فرود آمد. 

 

 

شکل ۱۵. ابر اتمی بر روی شهر ناگازاکی.

 

 

شکل ۱۶. ویرانی های شهر ناگازاکی.

 

شکل ۱۷. نمایی از کارخانه میتسوبیشی شهر ناگازاکی.

 

از 286000 افراد ساكن در ناگازاكي در لحظة انفجار، 74000 كشته و 75000 نفر نيز به شدت مجروح شدند. به علت جغرافياي نسبي منطقه­ي ناگازاكي و تا حدي اين واقعيت كه بمب حدوداً 2 مايل دورتر از هدف انداخته شده بود آسيب كمتر از حد انتظار بود. بازدهي بمب 22 كيلوتن برآورد شده بود.

 

تا سال 1950 بالاي 140000 نفر به علت نتيجه­ي مستقيم بمباران اتمي هيروشيما و ناگازاكي جان خود را از دست دادند. به علت هرج و مرج در لحظه­ي انفجار و كاهش حد نصاب جمعيت اين دو شهر، آمار چشمگير كشته­ها و زخمي­ها تقريبي بود.

 

در 15 آگوست، ژاپن موافقت نامه­ي پوتسدام ( آلمان ) ( Potsdam Agreement ) را پذيرفت. بدين ترتيب جنگ دوم جهاني پايان يافت.

 

 

تاريخچه ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای ( 10 )

 

پس از انتشار 9 قسمت از تاريخچه­ی ساخت و آزمايشات سلاح­های هسته­ای _­ و استقبال نسبتاً خوب خوانندگان محترم، به دلايل مختلف از ادامه­ی آن منصرف شدم. اميد است در آينده­ی نزديک بتوانم آن را ادامه دهم. در قسمت­های بعدی سعی بر اين است که در مورد معاهدات مربوط به سلاح­های هسته­ای و انرژی هسته­ای مطالبی منتشر کنم تا خوانندگان محترم با مسائل حقوقی اين موضوع آشنا شوند. هدف از انتخاب اين موضوع، بیشتر برداشت­ها و تبعيض­های دوگانه در مورد استفاده­ی صلح آميز از انرژی هسته­ای است.