المبحث الخامس
الأنواع والذخائر
أولاً: مولد العصر الذري العملي
على
الرغم من أن الألمان قد بدءوا العصر النووي بتجربة العالمان ستراوشمان
وأوتوهانز في نهاية عام 1938، فقد اتضح فيما بعد، وقبل نهاية الحرب
العالمية الثانية، أن ألمانيا النازية لم تَبْنْ أسلحة نووية، وأن البحث
النووي فيها لم يعطي الأهمية الكافية. وعلى عكس ذلك فإن العلماء الأمريكان
والغربيين الذين هاجروا بسبب الحرب إلى أمريكا أدركوا الأهمية الحربية
للطاقة النووية، وبدءوا التفكير الجدي في استغلالها في الأغراض الحربية. لقد
اتفق العلماء في الولايات المتحدة الأمريكية على أن يبعث إينشتاين برسالة
إلى رئيس الولايات المتحدة الأمريكية في ذلك الوقت روزفلت، يخبره بالأهمية
الحربية لاكتشاف الانشطار النووي في ألمانيا. ولقد أدى هذا إلى اهتمام
الحكومة الأمريكية بموضوع السلاح النووي، وتم في بداية عام 1943، إنشاء
مشروع مانهاتن السري لبناء سلاح نووي تحت إشراف الدكتور روبرت أوبينهايمر Robert Openheimer
الأستاذ بجامعة كاليفورنيا. وفي السادس عشر من يوليه 1945، تم إنشاء هذا
المشروع بنجاح حيث تم أول تفجير تجريبي نووي في صحراء آلماجوردو Almagordo بولاية نيومكسيكو الأمريكية. وبذلك انطلقت الطاقة الكامنة في الذرة بفعل الإنسان، وشهد ذلك اليوم مولد العصر الذري العملي.
ثانياً: أنواع الأسلحة النووية
1. القنبلة النووية (الذرية) Nuclear (Atomic) Bomb
يمكن أن يحدث الانشطار النووي Nuclear Fission
في عنصري اليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239 وذلك عندما يتعرضان لسيل من
نيوترونات بطيئة. وهذا الانشطار ينتج عنه انطلاق نيوترونات تهاجم ذرات
أخرى وتنشطر وهكذا يحدث التفاعل المتسلسل النووي.
وتجدر
الإشارة إلى أن الفكرة الأساسية في صناعة القنبلة الذرية هي الحصول على
طاقة كبيرة جداً في زمن قليل جداً ، وتوضع المادة القابلة للانشطار النووي
مثل البلوتونيوم أو اليورانيوم على هيئة قطع صغيرة الحجم ، كل قطعة أقل من
حجم معين يطلق عليه الحجم الحرج Critical Mass""،
وتحفظ على أبعاد متساوية عن بعضها حتى لا يحدث الانشطار النووي إلا عندما
يراد تفجير القنبلة ، وفي هذه الحالة تجمع القطع الصغيرة الحجم بطريقة
خاصة وسرعة فائقة. ويمكن كذلك الوصول إليها بإحداث انفجار قوي باستخدام
مادة شديدة انفجار مثل TNT، خلف
هذه القطع لتجميعها والوصول بها إلى الحجم الحرج فيحدث التفاعل في زمن
قصير جداً وبسرعة فائقة، وتنطلق طاقة الانفجار الهائلة المكونة من موجة
ضغط وموجة حرارية وإشعاعات مؤقتة (خارقة) وإشعاعات مستمرة (تلوث بالمواد
المشعة)، وتستخدم مادة البلوتنيوم 239 أو اليورانيوم 235، وقد استخدمت
المادة الأولى في صناعة قنبلة ناجازاكي بينما استخدمت الثانية في صناعة
قنبلة هيروشيما. ويطلق على أقل حجم من المادة القابلة للانقسام التي تسمح
باستمرار الانشطار المتسلسل الذي يؤدي إلى حدوث طاقة الانفجار الذري
الهائلة اصطلاح الحجم (الكتلة) الحرجة، ويعتمد هذا الحجم على كل من نوع
المادة الانشطارية (يورانيوم 35 أو بلوتونيوم 239) وشكل وحجم العبوة شديدة
الانفجار وكثافة المادة الانشطارية ووفرة النيوترونات. تعتمد
مقدار الطاقة الناتجة عن انفجار القنبلة النووية بشكل عام على نوعية
التقنية المستخدمة في صنع القنبلة النووية. فمثلاً كانت القنبلة البدائية
الأولى التي ألقيت على مدينة هيروشيما، تزن 4 طن وتحتوي على قدرة تدميرية
تعادل 20 ألف طن من ثلاثي نيروتولوئين TNT بينما طورت حالياً هذه القنابل النووية بحيث أصبحت تزن 0.1 طن فقط بقوة تدميرية تعادل 200 ألف طن من TNT.
وكما هو معروف فإنه كلما زادت القوة التدميرية للقنبلة وقل وزنها كلما
كانت أكثر كفاءة، بحيث يمكن حملها بسهولة على شكل رؤوس نووية بواسطة
الصواريخ. تستخدم مثل هذه القنابل النووية كأسلحة إستراتيجية للهجوم على
أهداف كبيرة مثل المدن. هذا ويمكن تصنيع قنابل نووية صغيرة تكون قدرتها
التدميرية في حدود ألف إلى خمسة آلاف طن من TNT تستخدم كأسلحة تكتيكية يتم قذفها بمقاتلات أو صواريخ للهجوم على أهداف صغيرة مثل المطارات ومصانع الأسلحة ومواقع الصواريخ وغيرها.
مكونات القنبلة النووية
تتكون
القنبلة النووية من 4 إلى 8 كيلو جرامات على شكل كميتين منفصلتين من
يورانيوم 235 المُخصب بنسبة أعلى من 80 % (أي يحتوي على أكثر من 80 % من
يورانيوم 235 السريع الانشطار وأقل من 20 % يورانيوم 238 الطبيعي)، أو
البلوتونيوم 239 وجهاز خاص لجمع وضغط هاتين الكميتين ضغطاً مفاجئاً إلى
حجم أصغر. يمكن إحداث هذا الضغط باستخدام كمية من مادة ثلاثي نيتروتولوئين
TNT الشديدة الإنفجار. وحتى يكون
الإنفجار النووي ناجحاً يجب أن يستفاد من جميع النيوترونات المنطلقة في
شطر جميع نوى اليورانيوم أو البلوتونيوم كالكادميوم مثلاً. كما يجب ألا
تتشتت النيوترونات وتبطئ سرعتها وذلك بأن تكون كمية اليورانيوم أو
البلوتونيوم المستخدمة مناسبة بحيث لا تسمح بتشتت النيوترونات. فيجب ألا
تقل كتلة اليورانيوم أو البلوتونيوم عن مقدار معين (4 إلى 8 كيلو جرامات)
يعرف بالكتلة الحرجة التي تشغل حجماً معيناً عندما تضغط فجأة يعرف بالحجم
الحرج بحيث يسمح باقتناص كل النيوترونات وعدم ضياع أي منها.
وعند
حدوث الانفجار النووي فإن الطاقة الناتجة تحول المواد المستخدمة إلى غاز
وينتج ضغط هائل وريح شديدة السرعة تتكون نتيجة التمدد المفاجئ، كما ينتج
وميض وهاج أقوى من ضوء الشمس ودرجة حرارة تصل إلى عشرة ملايين درجة مئوية،
وعندما يتحرر الغاز من هذا الضغط تنطلق موجة لافحة تحمل خطراً مميتاً على
هيئة إشعاعات قوية مختلفة الأنواع تؤدي إلى قطع التيار الكهربائي وإيقاف
محركات السيارات حتى الواقعة على مسافات بعيدة نسبياً من موقع الانفجار.
هذا غير الأتربة الكثيفة التي تثار وتكتسب خاصية الإشعاع باندماجها في
عملية التفجير واختلاطها بالإشعاعات أثناء الانفجار النووي. وتتكون
هذه الأشعة في الغالب من ثلاث أنواع هي أشعة ألفا، وبيتا، وجاما تتألف
أشعة ألفا من جسيمات لها شحنة موجبة مقدارها +2 وكتلتها تساوي 4 وهي عبارة
عن أيونات الهليوم. ونظراً لثقل هذه الجسيمات وانخفاض سرعتها النسبية
(يبلغ متوسط سرعتها عُشر سرعة الضوء) فإنها لا تخترق الأجسام بسهولة. فهي
تخترق مسافة 5 إلى 10 سنتيمتر من الهواء أو 0.1 مليمتر من أنسجة الجسم.
لذلك فإن هذه الأشعة إذا كان مصدرها خارج الجسم فليس لها ضرر على الصحة.
أما إذا كانت آتية من مادة مشعة داخل الجسم، أخذت عن طريق الجهاز التنفسي
أو الجهاز الهضمي من الهواء أو المأكولات والمشروبات الملوثة بالإشعاع
الناتج عن الانفجار، فإنها تسبب أضراراً كبيرة للأنسجة الداخلية التي
تلامس هذه المواد المشعة. أما
أشعة بيتا فهي عبارة عن إلكترونات تسير بسرعة عالية قد تصل إلى سرعة الضوء
ولها قدرة اختراق أعلى من أشعة ألفا. تخترق أشعة بيتا واحد إلى خمسة عشر
سنتيمتراً في الهواء أو واحد إلى ثلاث سنتيمترات في أنسجة الجسم، ولها
قدرة نوعاً ما على اختراق الأجسام الصلبة ولكنها لا تنفذ خلال طبقة من
الرصاص سمكها 2 مليمتر. ونظراَ لأنها تخترق جزءاً من طبقة الجلد فإنها
تسبب ضرراً شديداً في الطبقات الجلدية العليا إذا مرت بقرب الجلد. أما إذا
دخلت هذه الأشعة للجسم عن طريق الأكل أو التنفس فإنها تسبب خطورة كبيرة. أما
أشعة جاما فهي عبارة عن أشعة كهرومغناطيسية تسير بسرعة الضوء العادي ولا
تتأثر بالمجال الكهربي أو المغناطيسي، أي أنها لا تحمل شحنة. وهي تشبه
الأشعة السينية (أشعة أكس) إلا أن طول موجتها أقصر بكثير لذا فإن طاقتها
أكبر وقوة اختراقها أعظم وبذلك فإنها تحدث أضرار بالغة في الجلد وفي داخل
الجسم.
.
من طرف 
