کد خبر: ۲۶۸۶۷
تاریخ انتشار: ۰۵ شهريور ۱۴۰۰ - ۱۲:۵۷-27 August 2021
دوستی‌ پرسیدند که زرادخانه‌های هسته‌ای کشور‌های دارنده این سلاح چگونه با توجه به ممنوعیت تست بمب‌های هسته ای، به روز و مدرن می‌شوند و به عبارت دیگر ساخت کلاهک‌های هسته‌ای جدید با طراحی‌‌های پیشرفته چگونه ممکن خواهد بود؟
باید گفت که برای مدرن سازی و توسعه کلاهک‌های پیشرفته مینیاتوریزه شده در یک زرادخانه هسته ای که اغلب دو مرحله‌ای و از نوع گرما هسته‌ای و بدین روی بسیار پیچیده هستند باید در واقع تست‌های عملی‌ هسته‌ای صورت بگیرند و حقیقتا هیچ چیزی نمیتواند جایگزین عملی‌ آزمایش هسته‌ای شود، زیرا در هر آزمایش داده های زیادی در مورد کلاهک و مواد آن در شرایط شدید انفجار هسته ای به دست می آید. نمونه هایی از این داده ها در مورد دما، فشار، یونیزاسیون ، انتشار تابش ، نرخ شکافت و همجوشی، وابستگی متقابل بین این کمیت ها و وابستگی آنها به زمان و موارد دیگر هستند. 

امکان برون یابی نظری چنین داده هایی محدود است ، زیرا فعل و انفعال بین پارامترهای فیزیکی پیچیده است و به ویژگی‌‌های خاص مواد مورد استفاده شده بستگی دارد. معادلات حالت (EOS) که ویژگی های مواد را در شرایط شدید در یک انفجار هسته ای توصیف می‌کند، با شرایط معمولی تفاوت اساسی دارند. 

بنابراین، نتایج نظری و محاسباتی همیشه نیاز به تعدیل از طریق داده های تجربی دارد. حال در پی ممنوعیت آزمایش‌های هسته‌ای، آزمایشی‌ که می تواند به این منظور تا حدودی جایگزین شود ، آزمایش همجوشی محبوس اینرسی (Inertial Confinement Fusion) است. ICF شرایط فیزیکی شدید انفجار هسته ای را تا حدودی شبیه سازی می کند ، اما در مقیاس کوچکتر.

به طور خلاصه، در آزمایش ICF ، پرتوهای لیزر با قدرت بالا یک محفظه کوچک از مواد-معمولاً مخلوط دوتریوم-تریتیوم (DT)-که "گلوله" نامیده می شود را فشرده و گرم می کند. در تصاویر بالا روند این پروسه را می‌‌بینید. همان طور که بار‌ها در پست‌های پیشین اشاره شد، یک بمب گرما هسته (یا هیدروژنی) از دو مرحله تشکیل شده است، مرحله اولیه (primary) و ثانویه (secondary). 

آزمایش ICF در واقع مرحله ثانویه را در مقیاس بسیار کوچکتر شبیه سازی می‌کند اما دما یا چگالی هنوز دقیقا به اندازه شدیدی که در یک انفجار هسته‌ای با آن روبرو هستیم، نمی رسد. نتیجه این آزمایش ایجاد پلاسمای کوچک، بسیار داغ و متراکم است، که در آن، به شرطی که قدرت لیزر به اندازه کافی باشد ، شرایطی نزدیک به شرایط مرحله ثانویه یک بمب گرما هسته‌ای ایجاد می‌شود.

چنین آزمایش هایی اجازه می‌دهد تا برخی از فرایندهایی که در انفجار یک بمب هسته ای اتفاق می افتند مورد مطالعه و برسی‌ قرار گیرند. به عنوان مثال می توان نرخ همجوشی ، گرمایش و فشرده سازی یا جریان تابش را نام برد. اما تفاوت هایی هم وجود دارند: اولاً ، در ICF ، شرایط شدید فقط در حجم کمی حاصل می شود. ثانیاً ، مرحله ثانویه بمب نیز می تواند حاوی مواد شکافت پذیر باشد ، اما در یک گلوله ICF مخلوط دوتریوم-تریتیوم (DT) داریم که تنها حاوی سوخت برای همجوشی است. ثالثاً ،  در آزمایش ICF تنها چند فرایند جدا شده از سایر فرایندها قابل مطالعه است. 

در مقابل ، در انفجار هسته ای ، فرایندهای گوناگون و مضاعفی رخ می دهند و همه آنها با یکدیگر تعامل دارند. بنابراین ، در آزمایش ICF ، تعامل بین فرایندها باید با استفاده از داده های رایانه ای بر اساس دهه‌ها داده‌های آزمایش هسته ای ، برآورد شود. از داده‌های ICF می توان برای تنظیم دقیق بخش هایی از کدهای رایانه به میزان محدود و درک دامنه کاربرد مدل های رایانه ای استفاده کرد. این دست آزمایشات برای توسعه سلاح های هسته ای جدید که نیاز به کنترل تجربی بسیاری از فرایندها و تعامل آنها دارد کافی نیست. البته یک سری آزمایشات دیگری در ارتباط با مرحله اولیه بمب هسته‌ای (primary) وجود دارند که قابلیت بهبود بخشیدن به بمب و مدرن سازی را در این مرحله دارند و درک بهتر و دقیق تر نظری به ما میدهند که در پست‌های آینده به آنها نیز خواهیم پرداخت. 

در اینجا اضافه کنم که این احتمال نیز وجود دارد که توسعه سلاح‌های مدرن هسته‌ای بر اساس همین داده‌های ناقص نظری و این قبیل آزمایشات ناکافی انجام بپذیرند و در واقع نیروهای مسلح کشور‌های دارنده سلاح هسته ای، بدون آزمایش‌های عملی‌ سیستم‌های مدرن و توسعه یافته هسته ای، صرفا با تکیه بر پشتوانه آزمایشات قدیمی‌ قبل از سال ۱۹۹۶، سیستم‌های مدرن را وارد فاز عملیاتی کنند!

به هر روی شاید بتوان روزی هر چند دور از ذهن با انجام آزمایشات همجوشی اینرسی بمب هیدروژنی خالص (بدون استفاده از مواد هسته‌ای شکافت پذیر مثل اورانیوم و پلوتونیوم) که اصطلاحا از آنها بر روی کاغذ به عنوان بمب‌های نسل ۴ یاد میشوند، دست یافت. 

از این تکنولوژی نیز شاید بتوان باز هر چند دور از ذهن پیشران همجوشی هسته‌ای برای سفرهای بین ستارگان تولید کرد. همچین طرحی در دهه هفتاد میلادی در قالب پروژه Daedalus وجود داشت و می‌توان گفت شاید تنها راه سفر بین ستارگان در فواصل سال نوری در مدت زمان کوتاه باشد.




Neutrino
نظر شما
نام:
ایمیل:
* نظر:
به روایت مذهبی ها
نظرسنجی
کرونا چه خواهد شد؟
بزودی نابود می شود
هرگز از بین نمی رود
آخرین اخبار
پربازدیدترین
خبری-تحلیلی
اخلاق و عرفان
سیره علی بن ابیطالب(ع)
سیره رسول الله(ص)
تاریخ صدر اسلام
تاریخ معاصر
زمین
سلامت و تغذیه
نماز و احکام
کتاب و ادبیات
نظامی
کمپر و ون لایف
شیطان و گناهان
روشنفکری دینی
مرگ
آخرالزمان