بمب هیدروژنی چیست و چه تفاوتی با بمب اتمی دارد؟
خبرگزاری رسمی کره شمالی روز گذشته اعلام کرد این کشور موفق به انجام ششمین آزمایش هسته‌ای خود شده که از آزمایش‌های پیشین بسیار قدرتمندتر است. این اقدام پیونگ‌یانگ خیلی زود با محکومیت‌های بین‌المللی مواجه شد.
این خبرگزاری در توضیح آزمایش هسته‌ای جدید این کشور اعلام کرد پیونگ‌یانگ موفق به آزمایش یک بمب هیدروژنی پیشرفته شده که گامی بزرگ در تحقق اهداف بلند مدت آن محسوب می‌شود. یکی از اهداف مهم پیونگ‌یانگ، توسعه موشک هسته‌ای قدرتمندی است که بتواند به قلب آمریکا نیز برسند.
با توجه به زلزله‌ای که موسسه تحقیقاتی زمین‌شناسی آمریکا قدرت آن را ۶.۳ دهم ریشتر در مقیاس امواج درونی زمین ارزیابی کرد، کارشناسان این حوزه معتقدند زلزله بوجود آمده به اندازه کافی قدرتمند بود تا گفته شود کره شمالی به فناوری ساخت بمب هیدروژنی دست یافته و یا به آن بسیار نزدیک شده است.
مقامات آگاه در ژاپن و کره جنوبی اعلام کردند قدرت انفجار جدیدترین آزمایش کره شمالی ۱۰ برابر قوی‌تر از پنجمین آزمایش هسته‌ای این کشور بود که یک سال پیش انجام شد. تمام شش آزمایش هسته‌ای کره شمالی در پایگاه آزمایش هسته‌ای زیرزمینی این کشور انجام شدند.
بمب هیدروژنی یک اصطلاح رایج برای بمب‌های دو مرحله‌ای ترمو هسته‌ای است. منظور از «ترمو هسته‌ای»، وابستگی انفجار به درجه حرارت هسته اتم است. در این حالت، ابتدا یک انفجار اتمی اولیه روی میدهد تا درجه حرارت هسته اتم به اندازه کافی بالا رود، سپس در مرحله دوم یک انفجار بسیار قوی‌تر با قدرت تخریب بالا اتفاق خواهد افتاد.
انفجار در مرحله نخست بر پایه همجوشی هسته‌ای استوار است و اتم‌ها شکافته میشوند. مرحله دوم بر سوخت هسته‌ای استوار است و انفجاری را تولید می‌کند که با هیچکدام از بمب‌های اتمی رایج قابل مقایسه نیست.
پس از آغاز همجوشی هسته‌ای، نوترون‌هایی با سرعت بالا تولید شده که قادر هستند بار دیگر موجب تجزیه هسته اورانیوم داخل بمب شوند. همین موضوع قدرت انفجار را ۲ تا ۳ برابر افزایش میدهد.
در بمب‌های اتمی عادی، فقط شکافت هسته‌ای اتفاق می‌افتد، هسته اتم تجزیه می‌شود، پولوتنیوم و یا اورانیوم در واکنش‌های زنجیره‌ای به اتم‌های کوچکتر تقسیم میشوند و حجم زیادی انرژی را آزاد می‌کنند. بمب‌هایی که آمریکا در جریان جنگ جهانی دوم بر سر مردم هیروشیما و ناکازاکی فرو ریخت، اتمی بودند.
ساعاتی پیش از انجام آخرین آزمایش موشکی کره شمالی، رسانه دولتی این کشور تصویری از «کیم جونگ اون»، رهبر کره شمالی، را منتشر کرد که در حال بررسی یک دستگاه با شکل بادام زمینی بود. سپس اعلام شد این دستگاه یک بمب هیدروژنی جدید بوده که می‌تواند درون کلاهک موشک‌های بالستیک بارگذاری شود. شکل این بمب با آنچه که تصویرش را در ماه مارس گذشته منتشر کرده و شبیه به توپ بود کاملا تفاوت دارد. کارشناسان معتقدند شکل خاص بمب نمایش داده شده اخیر، حاکی از یک سلاح هسته‌ای دو مرحله‌ای است.
برای نخستین بار کره شمالی به طور خاص از امکان حمله با پالس‌های الکترومغناطیسی نیز سخن گفت. چنین حمله‌ای می‌تواند به جای شلیک موشک دور برد به قلب شهرهای آمریکا، یک انفجار قوی در جو ایجاد کند.
انجمن کنترل تسلیحاتی، تعداد کلاهک‌های هسته‌ای آمریکا را ۶۸۰۰ و روسیه را ۷۰۰۰ مورد اعلام کرده است. انگلیس حدود ۱۲۰ کلاهک هسته‌ای در اختیار دارد که ۴۰ مورد از آنها به دریا منتقل شده و در زیردریایی‌های هسته‌ای این کشور مستقر هستند. فرانسه حدود ۳۰۰ و چین ۲۷۰ کلاهک هسته‌ای در اختیار دارد.
این انجمن تعداد کلاهک‌های هسته‌ای هند و پاکستان را حدود ۱۲۰ و رژیم صهیونیستی را ۸۰ مورد اعلام کرده است.
تفاوت بمب هیدروژنی با بمب اتمی را بدانید
بمب هیدروژنی قوی تر است یا بمب اتمی؟
بمب های هسته ای دست کم بر دو نوع هستند. نوع معمولی که با شکافت هسته‌ای کار می‌کند و نوعی پیچیده‌تر که با همجوشی هسته ای کار می‌کند. به بمبی که با همجوشی هسته‌ای کار می‌کند، بمب هیدروژنی یا گرما هسته ای می‌گویند.
بمب های هیدروژنی معمولا قوی‌تر از بمب‌های شکافت هسته‌ای هستند. در بمب های هیدروژنی هم برای شروع زنجیره‌ی واکنش همجوشی، ابتدا از شکافت هسته‌ای استفاده می‌شود. با ما همراه باشید تا با نحوه‌ی عملکرد، قدرت تخریب و انواع آنها آشنا شویم.
بمب هیدروژنی یا گرما هسته ای نوعی بمب هسته ای است که انرژی آن ابتدا از طریق فرآیند شکافت هسته ای تامین می‌شود و گرما و فشار حاصله از این انفجار باعث شروع فرآیند همجوشی هسته ای می‌گردد. به همین دلیل بمب های گرما هسته ای انرژی بسیار بیشتری از بمب های هسته ای تک‌مرحله‌ای آزاد می‌کنند. این بمب‌ها از آن رو به «بمب هیدروژنی» معروف شده‌اند که فرایند همجوشی هسته ای با استفاده از هیدروژن انجام می‌شود.
اولین بمب اتمی، در لوس آلاموس نیومکزیکو آزمایش شد. این بمب اتمی نتیجه‌ی تلاش‌هایی بود که طی پروژه‌ی منهتن به رهبری ژنرال‌لزلی گروز و دانشمندانی نظیر رابرت اپنهایمر به‌بار نشسته بود. این پروژه طی سالهای ۱۹۴۲ تا ۱۹۴۶ در خلال سالهای اوج جنگ جهانی دوم انجام شد. مقدمات تشکیل تیم تحقیقاتی برای ساخت اولین سلاح هسته ای تاریخ پس از تایید درخواستی آغاز شد که لئوزیلارد و آلبرت انیشتین طی نامه‌ای از فرانکلین روزولت تقاضا کرده بودند.
این عکس اولین بمب اتمی تاریخ در لوس آلاموس آمریکا را نشان میدهد. عرض دهانه‌ی آن هشتاد متر بوده و موفق شده تا گودالی سه متری را در محل انفجار ایجاد کند. ماسه‌های موجود در منطقه‌ی انفجار به شدت رادیو اکتیو شده و سوخته‌اند.
بمب هیدروژنی
اولین بمب هیدروژنی دنیا به نام Ivy Mike توسط ایالات متحده آمریکا ساخته شد و در سال ۱۹۵۲ میلادی در منطقه Enewetak Atoll اقیانوسه آزمایش گردید. بعد از این اتفاق اتحادیه جماهیر شوروی آزمایشی مشابه به این را در سیبری انجام داد. یک سال بعد شوروی نیز این بمب را ساخت و در سالهای بعد بریتانیا، فرانسه ، چین و کره شمالی نیز به تولید و آزمایش آن اقدام کردند.
نخستین بمب هیدروژنی دنیا Ivy Mike
امروزه تقریبا تمام بمب‌های هسته ای این پنج کشور که در حالت عملیاتی و فعال قرار دارد از این نوع است. در این نوع بمب، با ایجاد یک انفجار اورانیومی یا پلوتونیومی، دمایی معادل چندین میلیون درجه سلیسیوس ایجاد می‌شود. ایزوتوپ‌های هیدروژنی که در بمب بکار رفته‌اند، تحت این شرایط با یکدیگر جوش می‌خورند و به هلیم تبدیل میشوند و در این همجوشی، انرژی بسیار زیادی را آزاد می‌سازند. بنابراین در این نوع بمب، ترکیبی از شکاف هسته‌ای و همجوشی هسته‌ای بکار رفته است.
بمب اتمی نسبتا کوچکی که شهر ژاپنی هیروشیما را نابود کرد، قدرت انفجاری معادل ۲۰۰۰۰ تن TNT که یک ماده انفجاری عادی امروزی است، داشت. در مقابل، بزرگترین بمب هیدروژنی که تاکنون برای آزمایش، منفجر شده، معادل ۵۰ مگاتن تی‌ان‌تی قدرت انفجاری داشته‌است. نام این بمب بمب تزار بود که اتحاد جماهیر شوروی آن را در سال ۱۹۶۱ آزمایش کرد. این قدرت انفجاری ۲۵۰۰ برابر قدرت انفجاری بمب هیروشیماست.
بمب تزار «Tsar» قوی‌ترین بمب اتمی آزمایش شده تاکنون است.
حالا دانش بشر پیشرفت کرده و بمب‌های هسته‌ای یا به عبارت درست‌تر بمب هیدروژنی که در آماده شلیک هستند صدها برابر قدرتمندتر از پسرک و مرد چاق شده‌اند. در جهان اکنون حداقل ۹ حکومت تسلیحات و بمب‌های هسته ای در اختیار دارند. در مقایسه با بمب اتمی، ساخت بمب هیدروژنی به فناوری پیشرفته‌تری نیاز دارد و قدرت تخریب آن هم به مراتب بیشتر است.
در بمب‌های هیدروژنی هیچ از یک مواد رادیواکتیو نظیر اورانیوم، پلوتونیوم یا توریوم دلیل اصلی ایجاد چرخه‌ی انفجار نیستند؛ بلکه سنگین‌ترین ایزوتوپ از ماده‌ای که به وفور روی کره‌ی زمین یافت می‌شود، دلیل اصلی ایجاد انفجاری مهیب است. در بمب‌های هیدروژنی فرآیندی برعکس آنچه که در بمب‌های اتمی کلاسیک شاهد آن هستیم، روی میدهد؛ یعنی به جای شکافت هسته‌ای، شاهد همجوشی هسته‌ای هستیم.
مقایسه قدرت تخریب بمب تزار نسبت به بمب‌های دیگر
داخل بمب های هیدروژنی راکتور کوچک همجوشی هسته‌ای قرار گرفته که طی فرآیند درون آن، اتم دو ایزوتوپ هیدروژن که یکی دیتوریوم و دیگری تریتیوم است، در طی یک واکنش همجوشی قرار می‌گیرند و فشار وارد شده برای پیوند این دو ایزوتوپ به اندازه‌ای است که منجر به انفجار می‌شود. در مورد بمب های هیدروژنی نیز باید به این موضوع اشاره کرد که تفاوت با راکتورهای همجوشی، در خلوص موادی است که درون راکتور قرار گرفته و منجر به ایجاد انفجار میشوند.
به‌طور کلی انرژی موجود در هسته به ۲ روش آزاد می‌شود:
شکاف هسته ای: در آن یک اتم سنگین مانند اورانیم تبدیل به دو اتم سبک‌تر می‌شود وی ا به عبارتی دیگر وقتی که هسته‌ای سنگین به دو یا چند هسته با جرم متوسط تجزیه می‌شود می‌گویند شکاف هسته ای رخ داده است و وقتی هسته‌ای با عدد اتمی زیاد شکافته شود، مقداری از جرم آن ناپدید و به انرژی تبدیل می‌شود. (براساس قانون نسبیت).
همجوشی (گداخت هسته‌ای): در آن دو اتم سبک مانند هیدروژن تبدیل به یک اتم سنگین مانند هلیم می‌شود. درست همانند اتفاقی که در حال حاضر در خورشید می افتد، که در هر دو حالت انرژی قابل توجهی آزاد می‌شود.
در هر دوی این فرآیندها مقدار قابل توجهی انرژی آزاد می‌گردد. نخستین مانع در ساخت یک بمب هسته ای پیدا کردن سوخت هسته ای است. انواع انگشت‌شماری از اتم‌ها در طبیعت وجود دارند که هم اندازه مناسب دارند و هم به اندازه کافی فراوانند که بشود با آنها بمب هسته ای تولید کرد. در بمب های شکافتی یا از اورانیم استفاده می شود یا پلوتونیم و یا ترکیبی از دوتریوم و تریتیوم (که هر دویشان اشکال کم‌یابی از هیدروژن هستند) تا همجوشی هسته ای اتفاق بیافتد. تهیه اورانیوم برای ساخت تسلیحات هسته ای نیز کار آسانی نیست و برای این منظور به توده های غنی شده از شکل کمتر پایدار اورانیوم ۲۳۵ نیاز است که آن نیز تنها یک درصد از میزان اورانیوم موجود در طبیعت را تشکیل میدهد.
۹۹ درصد باقی مانده از اورانیوم موجود در طبیعت نیز از نوع ۲۳۸ است که برای ساخت بمب های هسته ای به کار نمی‌آید، چراکه به راحتی نمی‌توان اتم‌های آن را دچار شکافت هسته ای کرد. تفکیک این دو نوع اورانیوم که تقریبا از هر لحاظ به غیر از وزن با هم شبیه هستند نیز کار دشواری است و به زمان و انرژی زیادی نیاز دارد.
نیروگاهی که اورانیوم مورد نیاز برای ساخت نخستین بمب اتمی را غنی‌سازی کرد در حدود ۱۶۱ کیلومتر لوله‌کشی و هزاران هیتر و کمپرسور داشت تا اورانیومم را به گاز تبدیل کرده و بتواند ایزوتوپ‌های آن را از هم جدا کند. مشکلی که در مورد تریتیوم (یکی از ایزوتوپ‌های هیدروژن وجود دارد) از این هم بزرگ‌تر است. این ماده به شکل طبیعی تقریبا وجود خارجی ندارد و به همین خاطر لازم است که با استفاده از رآکتورهای خاصی تولید شود که کار ساختشان نیز ساده نیست و هر بار نیز میزان اندکی تریتیوم تولید می‌کنند.
بنابراین اغلب کشورها نمی‌توانند سوخت هسته ای مناسب برای ساخت بمب را تامین کنند و در نتیجه توان تولید این بمب‌ها را هم ندارند. با در اختیار داشتن سوخت کافی می‌توان یک بمب هسته ای ابتدایی تولید کرد و آنچه برای این منظور نیاز دارید ایحاد شرایطی است که بتواند رشته‌ای از واکنش‌های شیمیایی را رقم بزند. در تسلیحاتی که با شکافت هسته ای کار می‌کنند، وقتی یک اتم اورانیوم ۲۳۵ تقسیم می‌شود دو نوترون آزاد می‌گردد.
اگر هر کدام از این نوترون‌ها با یک اتم اورانیوم ۲۳۵ دیگر برخورد کند، آن دو اتم دچار شکافت شده و دو نوترون دیگر تولید می‌شود و این روند همچنان ادامه پیدا می‌کند. این اتفاق البته تنها در صورتی رخ میدهد که به مقدار کافی اورانیوم ۲۳۵ در یک بخش وجود داشته باشد تا هر کدام از نوترون ها شانس آن را داشته باشند که با اتم دیگر برخورد نمایند.
بعد از آنکه مقدار کافی از اورانیوم ۲۳۵ به دست آمد، کار ساده خواهد بود. تنها کافیست که با دو توده کوچک از اورانیوم کار خود را آغاز نمایید و آنها را با سرعت بالا با هم برخورد دهید. تسلیحات نوع همجوشی پیچیدگی بیشتری دارند.
این اثر از انفجار بمب هسته ای موجب افزایش ناگهانی فشار هوا و سپس کاهش آن می‌شود که در فاصله هزارمتری از محل انفجار مقدار فشار هوا به ۲۰۰۰۰ تن می‌رسد. این فشار می‌تواند ساختمان‌های مستحکم آجری را ویران سازد و با فاصله گرفتن از محل انفجار تا شعاع دو کیلومتری ساختمان‌های با استحکام کمتر در اثراین موج انفجار تخریب میشوند و قطعات به‌جامانده را با سرعت چند صدکیلومتر در ساعت به اطراف پرتاب می‌کند.
در فاصله دو کیلومتری از محل انفجارشدت تابش گرمایی معادل انفجار ۲۰۰۰۰ تن TNT است که در زمان کمتر از دو ثانیه فاصله دو کیلومتری ازمحل انفجار را طی می‌کند و موجب آتش سوزی‌های شدید در ساختمان‌های اطراف می‌شود. همین اثر از انفجار بمب اتمی پدیده‌ای به نام طوفان آتش را ایجاد می‌کند که در آن گرمای آتش بادهایی سوزان با سرعت ۸۰ تا ۱۶۰ کیلومتر در ساعت را بوجود می‌آورد.
انفجار بمب اتمی در هیروشیما موج گرمایی ایجاد کرد که حرارت آن به ۴۰۰۰۰ درجه سانتیگراد رسید و ناحیه‌ای به شعاع ۵/۴ کیلومتر را فرا گرفت. بمب اتمی هیروشیما که پسرک کوچک یا پسر کوچولو لقب داشت از نوع طرح تفنگی بود، در این بمب مقدار ۱۰ کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ خالص (به شدت غنی شده) به کار گرفته شد، که تأثیرات ویران ساز آن تنها ناشی از شکاف ۱۰ درصد از اورانیوم آن بود یعنی تنها یک کیلوگرم از ده کیلوگرم اورانیوم غنی شده در این بمب قبل ازخارج شدن توده اورانیوم از حالت ابر بحرانی با انجام واکنش زنجیره‌ای شکافت اتم‌هایش دچار واپاشی شد و ۹ کیلوگرم اورانیوم دیگر در تولید انرژی این انفجار شرکت نکرد.
این اثر که ناشی از نوترون‌ها و پرتوهای گاما است در فاصله یک‌کیلومتری از انفجار بمب هسته ای سوختگی‌های کشنده ایجاد می‌کند که بلافاصله باعث مرگ افرادی می‌شود که در تماس مستقیم با پرتوهای گاما و بارش نوترون‌های پراکنده شده حاصل از انفجار قرار می‌گیرند و افرادی که در فاصله دورتر قرار دارند با دریافت دز کمتر از تابش‌های مضر دچار سرطان خون و سرطان استخوان و نقص‌های ژنتیکی میشوند.
این اثر از انفجار بمب های هسته ای نوع شکافتی از واپاشی محصولات رادیواکتیو شکافت حاصل میشوند در این اثر محصولات رادیواکتیو با عمر طولانی شکافت تبخیر شده و به صورت بارش‌های رادیواکتیو به روی زمین می‌ریزند ممکن است جمعیت‌هایی که دهها یا صدها کیلومتر دورتر از محل انفجار و واقع هستند، تحت تأثیر این بارش‌ها قرار گیرند و دچار صدمات جبران‌ناپذیری شوند که شایع‌ترین آن ها سرطان استخوان است.
بمب دومی که در روز ۹ اوت ۱۹۴۵ ناکازاکی را ویران ساخت از نوع بمب انفجار داخلی بود، در این طرح از بمب اتمی ماده شکاف‌پذیر برخلاف طرح تفنگی که اورانیوم ۲۳۵ است پلوتونیوم ۲۳۹ می‌باشد. در این نوع بمب هسته ای، انفجار ماده منفجره معمولی باعث تراکم قلب پلوتونیوم ۲۳۹ شده و آن را به حالت ابربحرانی که در آن واکنش مرگبار زنجیره‌ای شکافت آغاز می‌شود، می‌رساند.
یک چکاننده در مرکز کره نوترون‌های لازم را برای شروع واکنش زنجیره‌ای تامین می‌کند. هرچه بمب شکافتی در فاصله بیشتری از سطح زمین منفجر شود، اثرات زیانبار ناشی از ایجاد موج انفجار و گوی آتشین آن افزایش می‌یابد و تخریب در سطح وسیع‌تری رخ میدهد اما اگر انفجار در فاصله کمتر از سطح زمین روی دهد قدرت تخریب در یک نقطه متمرکز شده و آن مکان ویژه را با حداکثر قدرت تخریب می‌سازد. از این نوع انفجارها در نابود ساختن انبارها و تسیسات زیرزمینی استفاده می‌شود.
نوع دیگری از بمب‌ها که بسیار نوپا هستند مربوط به Salted Bomb با بمب‌های نمکی است. هدف اصلی از ساخت این نوع بمب‌ها انتشار امواج رادیواکتیو به طریقی است که ناحیه‌ی گسترده غیرقابل سکونت شود. نام این نوع بمب برگرفته از اصطلاح Salt the Earth است که به معنای تبدیل منطقه‌ای از زمین به جایی است که خالی از سکنه باشد.