معلومات حول الفيزياء النووية و تاريخ القنبلة الذرية معلومات

المعلومات الأساسية

 كان هنري بيكريل أول من لاحظ الإشعاع الغريب لخام اليورانيوم.  ثم في عام 1909 اكتشف إرنست راذرفورد نواة الذرة.  كما أظهر أيضًا أن الحزم المشعة في المجال المغناطيسي تنقسم إلى ثلاث مجموعات (أشعة ألفا وبيتا وجاما).  وجد العلماء لاحقًا أن الإشعاع نشأ في نواة ذرة اليورانيوم.



 



 نشأة القنبلة الذرية

 في عام 1938 ، دخلت الفيزياء النووية مرحلة جديدة بتجارب قام بها عالمان ألمان ، أوتوهان وفريتز كامير عثمان.  قصف هؤلاء الفيزيائيون نواة ذرة اليورانيوم بالنيوترونات لإنتاج عناصر مشعة ذات كتلة ذرية أصغر من اليورانيوم.  لتوضيح سبب هذه العناصر ، بالغت ليزا ميتنر وأوتو فريتش في ظاهرة الانشطار في اليورانيوم الخاص بك ، وهنا ظهر الجرس الخبيث.

 أي انهيار لنواة اليورانيوم يمكن أن يطلق ما يصل إلى 1 ميجاوات من الطاقة.  من الواضح أنه في حالة انهيار المزيد من النوى ، سيتم إنتاج الكثير من الطاقة.  في وقت لاحق التحقيق أيضا فيزيائيين آخرين في هذا المجال.  أحدهم كان إينريكو فيرمي ، الذي فاز بجائزة نوبل عن أبحاثه في العام.

 التطور والنمو

 في عام 1939 ، قبل بدء الحرب العالمية الثانية مباشرة ، كان الفيزيائيون يخشون أن يتمكن الألمان ، بمساعدة علماء الفيزياء العبقريين مثل هيزنبرغ ومساعديه ، من معرفة انشطار القنبلة الذرية.  لذلك طلبوا من ألبرت أينشتاين كتابة رسالة إلى الرئيس الأمريكي آنذاك فرانكلين روزفلت.  تحدثت تلك الرسالة التاريخية عن إمكانية صنع قنبلة لم يصنعها هايزنبرغ أبدًا.

 لذا وضع رجال الدولة الأمريكيون خطة مانهاتن للإطاحة بألمانيا ، ودعوا إينريكو فيرمي لوضع الأساس للقنبلة الذرية.  بعد ثلاث سنوات ، في الثاني من كانون الأول (ديسمبر) عام 1942 ، الساعة 3 مساءً ، تم بناء أول مفاعل نووي في العالم في جامعة شيكاغو بالولايات المتحدة الأمريكية.

 في 16 يوليو 1945 ، تم إجراء أول اختبار للقنبلة الذرية في ألامو غرودو ، نيو مكسيكو.  بعد ثلاثة أسابيع ، تم قصف هيروشيما بقنبلة يورانيوم في الساعة 8:15 صباحًا في 6 أغسطس 1945.  ثم ، في 9 أغسطس 1945 ، تم تفجير ناجازاكي بواسطة قنبلة بلوتونيوم في حوالي الساعة 11:15 صباحًا.  مات مئات الآلاف خلال التفجيرات.

رواد في تطوير القنبلة الذرية

 تولى إنريكو فيرمي وزملاؤه في جامعة شيكاغو زمام المبادرة بعد بناء أول مفاعل نووي في العالم على أمل أن يتم استخدام المفاعل النووي للأغراض السلمية فقط ، وأن يكون العالم خاليًا من الأسلحة النووية.

 وُلدت ليز ميتنر ، الملقبة بأم الطاقة الذرية ، في الثامنة من عائلة من ثمانية أفراد.  كانت الطفل الثالث للعائلة ، رغم كل الصعوبات التي واجهتها بسبب كونها امرأة.  دخل جامعة فيينا في عام 1901 ودرس الفيزياء في عهد بولتزمان ، وهو عالم فيزياء اسمه العالم.  حصلت ليسيه على الدكتوراه عام 1907 ثم ذهبت إلى برلين للدراسة في الجامعة حيث ترأس ماكس بلانك قسم الفيزياء.

 معظم أعماله البحثية كانت في الجامعة ، ولم يكن لديه أي اهتمام بالسياسة ، لكنه اضطر لمغادرة برلين بسبب تدخل النازيين المتزايد وفي عام 1938 ذهب إلى معهد في ستوكهولم.  كانت ليز ميتنر وزميلها أوتو فريش أول من شرح الانشطار.  في عام 1939 ، نشروا مقالتهم الشهيرة حول الانشطار النووي في مجلة Nature.

 هذا فتح الطريق لاستخدام الطاقة النووية.  لهذا السبب ، بعد الحرب العالمية الثانية ، أطلق على ميتنر اسم القنبلة الذرية.  ولكن لأنه لا يريد أن يستخدم اكتشافه كقنبلة مروعة.  لذلك من الأفضل إعطاء Lizzy لقب أم الطاقة الذرية.

 كيف تصنع القنابل النووية؟

 تصنع القنابل النووية في شكلين.  القنابل الانشطارية (الذرية) وقنابل الاندماج (الهيدروجين).  في حين أن تفاصيل هذه القنابل سرية ، يمكن الوصول إلى نقاطها الأساسية.  الوقود في قنبلة الانشطار التي تحتوي على 235U و 239Pu هو تقريبا نقية ، وكلاهما لديه النوى الانشطار.  لا يمكن أن تنفجر قطعة صغيرة من هذه المواد بسبب هروب الكثير من النيوترونات.  ولكن في كتلة كبيرة بما يكفي (حرجة) يحدث تفاعل السلسلة.  سوف النيوترون الأساسي عرضي تؤدي الانشطار.

 تطلق قنبلة نموذجية ما يقرب من 1024 نيوترون في أقل من 7-10 ثوان ، مما يسبب حرارة شديدة الشدة.  الانصهار مختلف.  يحدث الانصهار عندما يتم الجمع بين اثنين من النوى الخفيفة للغاية بحيث تقع في نطاق تفاعل قوي القوة النووية.  منذ ذلك الحين ، تنجذب بقوة لبعضها البعض ، وتنتج ذرة أثقل وتطلق بعض الطاقة.

 الانصهار يمكن أن يحدث في بيئة البلازما ومؤخرا مع الليزر.  في هذا الانصهار ، يتم تسخين أقراص صغيرة من الديوتيريوم والتريتيوم (العناصر الخفيفة التي تشكل جزءًا من عائلة الهيدروجين) بواسطة أنواع الليزر عالية الطاقة.  إذا كانت قوة الليزر منخفضة ، تحدث انفجارات صغيرة في هذه الأقراص الصغيرة.  ولكن إذا كانت الطاقة عالية وفي فترة قصيرة من الوقت يحدث الاندماج.  تتمتع أجهزة الليزر هذه بقوة أكبر من قوة الولايات المتحدة ، لذلك يصعب الحصول عليها.