هیچ چیز مانند جنگ باعث پیشرفت نمی شود. این یک واقعیت مطلق است، اگرچه بسیار غم انگیز است. بشریت برای دفاع از حق خود بر قلمرو، مکانیسم‌ها و اصول خارق‌العاده‌ای را ابداع می‌کند که به او اجازه می‌دهد در برابر دشمن مقاومت کند، از نظر قدرت و قدرت برتری داشته باشد.
دانش از دهه 60 می آید
یکی از اختراعات باورنکردنی که توسط فیزیکدانان شوروی در طول جنگ سرد تسلط یافت. خبر ساخت و آزمایش گلوله های اتمی توسط متخصصان فناوری دفاعی داخلی نسبتاً اخیراً فاش شد و به یک حس واقعی تبدیل شد. تمام اسناد مربوط به تحولات مخفی تحت هفت مهر نگهداری می شد.
تنها پس از فروپاشی اتحاد جماهیر شوروی و تبدیل شدن سمی پالاتینسک به قزاقستان مستقل، اطلاعات محرمانه به رسانه ها درز کرد. از آن زمان بود که معلوم شد گلوله های اتمی چیست. توضیحات و ویژگی های این سلاح خارق العاده باعث تعجب بسیاری از افراد شد. کاملاً مشخص نبود که چگونه چنین هسته ای مینیاتوری داردمهمات می تواند یک تانک زرهی بزرگ را ذوب کند و یک ساختمان چند طبقه را از بین ببرد.
کوچک و جسور
بله، اندازه این گلوله ها برای مقیاس سلاح های اتمی واقعاً کوچک بود. این مهمات دارای کالیبر 14.3 میلی متر و 12.7 میلی متر بود و برای مسلسل های سنگین در نظر گرفته شده بود. اما دانشمندان به همین جا بسنده نکردند و گلوله ای با کالیبر تنها 7.62 میلی متر به طور خاص برای مسلسل کلاشینکف ایجاد کردند. تا به امروز، هیچ پرتابه اتمی در کل جهان وجود ندارد که با چنین مهمات مینیاتوری قابل مقایسه باشد.
اساس هر سلاح هسته ای مواد به اصطلاح شکافت پذیر است. در بمب ها، این جزء با اورانیوم 235 یا پلوتونیوم 239 نشان داده می شود. در فیزیک هسته ای، مفهوم "جرم بحرانی" وجود دارد - وزن پرتابه ای که باید در آن کار کند و منفجر شود. برای اورانیوم و پلوتونیوم، این پارامتر حداقل 1 کیلوگرم است. کاملاً منطقی است که این سؤال در سر ایجاد شود: "گلوله های اتمی از چه چیزی ساخته شده اند؟ چگونه می توانید چنین قدرتی را در چنین کالیبر کوچکی قرار دهید؟»
داخل گلوله اتمی چیست؟
پاسخ بسیار ساده است، اما پشت آن کار پر زحمت فیزیکدانان شوروی نهفته است. گلوله های اتمی از عنصر فرااورانیوم کالیفرنیوم یا به عبارت دقیق تر از ایزوتوپ رادیواکتیو آن ساخته شده اند. این ماده دارای وزن اتمی 252 واحد است. با کمال تعجب، ایزوتوپ کالیفرنیا دارای جرم بحرانی تنها 1.8 گرم است، اما این مهم ترین مزیت این ماده شگفت انگیز نیست. کالیفرنیوم 252 در طول فروپاشی خود خاصیت شکافت هسته ای کارآمد را با تشکیل 5 تا 8 نوترون نشان می دهد. و این جای تعجب دارد، زیرا اورانیوم ویک پلوتون فقط می تواند 2 یا 3 نوترون تولید کند. فیزیکدانان شوروی از موفقیت آنها الهام گرفتند: کافی است فقط یک نخود کالیفرنیا 252 بردارید و می توانید یک انفجار اتمی عظیم ایجاد کنید! این کشف باورنکردنی آغاز یک پروژه فوق محرمانه برای ساخت نوع جدیدی از سلاح بود.
برای بدست آوردن کالیفرنیا، دانشمندان می توانند از دو روش استفاده کنند. ساده ترین آن انفجار یک بمب گرما هسته ای قدرتمند پر از پلوتونیوم است. راه دیگر ایجاد ایزوتوپ با استفاده از راکتور هسته ای است. علیرغم سادگی آن، روش اول موثرترین در نظر گرفته می شود، زیرا به دست آوردن شار نوترونی با چگالی چندین برابر بیشتر از آن در یک راکتور هسته ای امکان پذیر است. با این حال، این روش استخراج کالیفرنیوم مستلزم آزمایش هسته‌ای مداوم است، زیرا تولید انبوه گلوله‌های اتمی نیاز به پر کردن ذخایر مواد اولیه ضروری دارد.
پرتابه اتمی مینیاتوری چگونه است؟
پس از مطالعه مستندات این پروژه، می توانید تصور کنید که گلوله های اتمی چگونه هستند. دستگاه آنها فوق العاده ساده است. هسته گلوله یک قطعه کوچک کالیفرنیوم است که وزن آن بیش از 6 گرم نیست. شکل آن شبیه یک دمبل است که از دو نیمکره با یک پل نازک تشکیل شده است.
مواد منفجره داخل پرتابه به شکل یک توپ فشرده بسته بندی شده است که قطر آن برای گلوله با کالیبر ۷.۶۲ میلی متر ۸ میلی متر است. چنین ابعادی برای اطمینان از وضعیت فوق بحرانی و تحریک یک انفجار هسته ای کافی است. گلوله های اتمی که عکس های آن را در زیر مشاهده می کنید شاملداخل یک فیوز از نوع تماسی. تضعیف اتهام را فراهم می کند. این وسیله ساده یک بمب اسلحه است. شایان ذکر است که وزن چنین گلوله ای بسیار سنگین تر از همتای معمولی است. برای اینکه ویژگی‌های بالستیک اختراع در بهترین حالت خود قرار گیرد، آستین باید به باروت قوی‌تری مجهز می‌شد.
چرا اتحاد جماهیر شوروی این پروژه را متوقف کرد؟
یک ویژگی مهم گلوله اتمی وجود دارد. پروژه اتحاد جماهیر شوروی برای توسعه و معرفی این اختراع به دلیل گرم بودن پوسته ها تا حد زیادی محدود شد. در طول پوسیدگی کالیفرنیوم، گرمای شدید آزاد می شود. این پدیده طبیعی است، زیرا تمام مواد رادیواکتیو در هنگام فروپاشی گرم می شوند. این اثر هر چه شدیدتر باشد، نیمه عمر آنها کوتاهتر است. بنابراین، یک گلوله اتمی پر از کالیفرنیا تا 5 وات انرژی حرارتی تولید کرد. همراه با این فرآیند، تغییری در خواص ماده منفجره و خود فیوز ایجاد شد. خطرناک ترین چیز این بود که گرم شدن سریع و قوی باعث می شد گلوله در محفظه یا لوله گیر کند و همچنین خطر انفجار خود به خودی گلوله هنگام شلیک بسیار زیاد بود.
در رابطه با این شرایط مشخص شد که برای نگهداری گلوله های اتمی نیاز به یخچال تخصصی است. این واحد یک صفحه مسی به ضخامت 15 سانتی متر مجهز به سوکت برای 30 دور بود. در فضای بین پوسته‌ها، یک مبرد از طریق کانال‌های تحت فشار به حرکت در می‌آمدآمونیاک مایع سرو می شود. این سیستم دمای مورد نیاز 15- درجه سانتیگراد را برای پرتابه ها فراهم می کرد. واحد تبرید با افزایش مصرف برق (200 وات) و وزن سنگین 110 کیلوگرم مشخص شد. جابجایی این سازه تنها با استفاده از حمل و نقل ویژه امکان پذیر بود که باعث ناراحتی زیادی شد.
در دستگاه بمب های کلاسیک، سیستم خنک کننده شارژ نیز عنصر ضروری طراحی است، اما در داخل آن قرار دارد. در مورد گلوله های اتمی، نیاز به کاهش خارجی در دمای پرتابه تشخیص داده شد.
ویژگی استفاده از چنین گلوله هایی به شرح زیر بود: آنها را در یخچال در دمای -15 درجه سانتیگراد نگهداری می کردند. پس از خروج پرتابه از انبار، باید ظرف نیم ساعت از آن استفاده کرد. در این مدت باید یک گلوله در خشاب اسلحه نصب می شد، در موقعیت شلیک قرار می گرفت، با دقت و آتش مورد نیاز نشانه می رفت. اگر جنگنده زمان لازم برای رسیدن به این فاصله را نداشت، گلوله باید برای نگهداری به یخچال بازگردانده می شد. پرتابه‌ای که بیش از یک ساعت بدون شرایط نگهداری مناسب بماند، باید با استفاده از تجهیزات ویژه نابود شود.
ویژگی های گلوله اتمی
دانشمندان نقص جدی دیگری را شناسایی کرده اند که مشخصه گلوله های اتمی است. آزمایش‌های این پرتابه‌ها نسبت بالایی از ناپایداری را در شاخص‌های انرژی آزاد شده در طول انفجار نشان داد. این نشانگر می تواند از 100 تا 700 کیلوگرم در معادل TNT متغیر باشد. مقدار آن به طور مستقیم به شرایط نگهداری گلوله ها و مواد هدف انتخابی بستگی دارد.
تجربهنشان داد که گلوله های اتمی از نظر ماهیت انفجار چیز خاصی هستند. آنها با بمب های اتمی معمولی و مواد منفجره شیمیایی بسیار متفاوت هستند که در صورت پاره شدن، حجم عظیمی از گازهای داغ آزاد می کنند. دمای آنها به صدها هزار درجه می رسد. یک توپ کوچک با مقدار بار کمی از نظر فیزیکی قادر به انتقال قدرت کامل تجزیه هسته ای به محیط خود نیست.
ما می توانیم تصور کنیم که انفجار چقدر قوی خواهد بود، حتی از ۱۰۰ کیلوگرم مواد منفجره. گلوله‌های اتمی با موج انفجار ضعیف‌تر مشخص می‌شوند، اما از نظر میزان تشعشع از گلوله‌های شیمیایی خود پیشی می‌گیرند. در ارتباط با این شرایط، از این گلوله ها فقط می توان برای اصابت دورترین اهداف استفاده کرد. با این حال، حتی این نیز نتوانست تیرانداز را از قرار گرفتن در معرض قابل توجه نجات دهد. تک تیراندازهایی که از گلوله های اتمی استفاده می کردند، اجازه شلیک انفجارهای طولانی یا شلیک بیش از سه گلوله را نداشتند.
این گلوله ها را کجا می توان استفاده کرد؟
موافقم، این گلوله ها مهمات نظامی کاملاً غریبی هستند که مورد استفاده قرار می گیرند و این سؤال به خودی خود مطرح می شود: گلوله های اتمی کجا استفاده می شوند؟ برای چه اهدافی غیرقابل جایگزین هستند؟» زره یک تانک مدرن به اندازه کافی قوی است که یک پوسته در آن نفوذ کند. با این حال، این مورد نیاز نبود. هنگام اصابت گلوله اتمی به یک تانک، آنقدر گرما آزاد می شود که لایه محافظ خودروی جنگی به سادگی تبخیر شده و فلز ذوب می شود. در نتیجه مسیرها با برجک یکی شد و تانک به یک جسم کاملاً بی حرکت و غیرقابل استفاده تبدیل شد. یکییک گلوله اتمی می تواند یک متر مکعب آجرکاری را به غبار تبدیل کند.
کلوسوس با پاهای سفالی
اما این غول پیکر نقطه ضعف خود را نیز دارد. به طور قطع مشخص است که اگر گلوله های اتمی به محیط آبی بیفتند، انفجار هسته ای رخ نمی دهد. این با این واقعیت توضیح داده می شود که این محیط مایع تمایل به کاهش سرعت و انعکاس نوترون ها دارد. این ویژگی توسط دانشمندان مورد توجه قرار گرفت و مخازن شوروی شروع به محافظت از مخازن آب کردند. نوعی زره از وسایل نقلیه جنگی در برابر گلوله های دشمن با کالیفرنیا محافظت می کند.
گران قیمت، غیرقابل پیش بینی و عجیب و غریب
تاریخ ایجاد گلوله های اتمی همراه با معرفی یک تعلیق آزمایش تسلیحات با پتانسیل هسته ای مجبور به فراموشی شد. کل مشکل این بود که آن ذخایر کالیفرنیا، که از طریق انفجارهای قوی به دست آمده بودند، به سرعت ناپدید می شوند.
فقط یک راه جایگزین برای به دست آوردن آن وجود داشت - با کمک یک راکتور هسته ای. با این حال، این روش گران قیمت تلقی می شد و بازده عنصر ارزشمند کم بود. چنین شرایطی با عدم وجود نیاز فوری برای توسعه بیشتر توسعه گلوله های اتمی تقویت شد. رهبری نیروهای دفاعی کشور به این نتیجه رسیدند که با مهماتی که در تولید، نگهداری و جابجایی نیازی به تلاش چندانی ندارد، می توان دشمن را نابود کرد. در این راستا، اتحاد جماهیر شوروی پروژه گلوله های اتمی را کنار گذاشت و آن را برای جمع آوری گرد و غبار در قفسه های آرشیوهای مخفی فرستاد.
شما به احتمال زیاد می توانید تحولات آن سال ها را در جایی در موزه ها یا در مجموعه های خصوصی کمیاب ببینید، اما آنهااثربخشی مدت طولانی از دست رفته است. واقعیت این است که عمر مفید این گلوله ها به شش سال محدود شده است. این امکان وجود دارد که در حال حاضر تحقیقاتی برای بهبود پوسته های اتمی مینیاتوری با کالیفرنیوم در حال انجام است، اما باید کارهای تایتانیکی انجام شود تا استفاده از آنها راحت شود و هزینه تولید آنها کاهش یابد. مقاومت در برابر قوانین فیزیک سخت است. هر چه می توان گفت، اما گلوله های اتمی با کالیفرنیا به عنوان پرکننده ویژگی های منفی دارند:
- در طول ذخیره سازی بسیار داغ می شوند؛
- نیاز به خنک کننده ثابت؛
- از آنها حداکثر نیم ساعت پس از یخ زدایی استفاده کنید؛
- قدرت انفجار بار ناپایدار و تنظیم نشده؛
- با ورود به محیط با آب خنثی می شوند؛
- تولید کالیفرنیا در یک راکتور هسته ای یک فرآیند طولانی و پرهزینه است.
ترکیب این شرایط دلیلی شد که پروژه باورنکردنی به نام "گلوله های اتمی" اتحاد جماهیر شوروی تا زمان های بهتر با گلوله خفه شد. حتی این هم نیست که برای توسعه بیشتر این سلاح های نظامی حیف پول بود. رهبری کشور این پروژه را برای اوایل دهه 80 نامناسب و بسیار عجیب و غریب تلقی کرد.
در حال حاضر روسیه به چندین سامانه موشکی ضدهوایی متحرک مانند استرلا و ایگلا مجهز است. طراحی آنها دارای یک سیستم هومینگ است که باید تا دمای -200 درجه سانتیگراد خنک شود. این کار با ایجاد یک محیط نیتروژن مایع انجام می شود و همچنین گران است. با این حال، این دلیلی نیستوزارت دفاع این سلاح را از نظر طراحی غیر ضروری پیچیده و نامناسب دانست.
حفظ قدرت رزمی دولت استفاده از چنین فناوری های گران قیمتی را توجیه می کند. شاید در آینده، یک سیستم خنک‌کننده کوچک قابل حمل برای گلوله‌های اتمی ساخته شود و در خدمت معمولی‌ترین سربازان باشد.
توسعه سلاح های هسته ای کوچک در ایالات متحده
درباره اینکه چه کسی اولین بار گلوله های اتمی را اختراع کرد، و اکنون اختلافات فروکش نمی کند. اولین اشاره به سلاح های فوق العاده کوچک و قدرتمند در دهه 60 قرن گذشته، زمانی که وضعیت در جهان باعث توسعه صنعت نظامی شد، به وجود آمد. موضوع تسلیحات با مکانیسم های مرگبار در آن زمان بسیار حاد بود و دو ابرقدرت - ایالات متحده آمریکا و اتحاد جماهیر شوروی در کنار یکدیگر در ایجاد فناوری های هسته ای برای حفظ برابری نظامی پیش رفتند. بسیاری از دانشمندان بر این باورند که گلوله های اتمی کار ذهن و دست متخصصان آمریکایی است. توسعه آنها بر اساس ایده از بین بردن موجودات زنده در محدوده مشخصی از پرتابه با کمک یک گاز مخرب ویژه آزاد شده در طی یک واکنش هسته ای است. در اتحاد جماهیر شوروی، توسعه گلوله‌های اتمی چشم‌اندازی برای مقابله با دشمن بالقوه بود.
امروز، بحث و جدل پیرامون این پروژه فروکش کرده است، به نظر می رسد که موضوع در قرن گذشته باقی مانده است. با این حال، انتشارات اخیر در رسانه های آمریکایی همه را به یاد آورد که گلوله اتمی چیست. در تگزاس، گروهی از فیزیکدانان مجموعه ای از آزمایشات مربوط به آزمایش یک بمب پر از ایزومر هافنیوم را انجام دادند.
برایبرای به دست آوردن این ماده، هسته عنصر با امواج اشعه ایکس تابش شد. دانشمندان شگفت زده شدند: این فرآیند مقداری انرژی آزاد کرد که 60 برابر هزینه شروع آن بیشتر بود. از نظر کیفیت، تابش حاصل عمدتاً از طیف گاما تشکیل شده است که برای موجودات زنده مضر است. قدرت تخریب هافنیوم معادل 50 کیلوگرم TNT است. این نوع سلاح قوانین استفاده از مینی بمب های اتمی یا مینی هسته ای را می پذیرد که در دکترین امنیتی بوش توضیح داده شده است.
به طور قطع مشخص نیست که آیا پیشرفت هایی در این زمینه در روسیه در حال انجام است یا خیر، با این حال، شاید در آینده نزدیک دانشمندان ما چیزی برای پاسخگویی به پیشرفت های همکاران آمریکایی خود داشته باشند.
