تعرضنا المرة الماضية لقصة القنبلة النووية الأولي – فى الحقيقة كانوا ثلاثة: الأولى اختبارية في الصحراء الأمريكية واثنتين فوق اليابان – واليوم سنواصل موضوع الأسلحة النووية وسنستعرض التالي:

1. مصدر خطورة الأسلحة النووية
2. المبدأ العلمى الذي تقوم عليه
3. نماذجها المختلفة
4. الجهات اللتى تمتلكها.

يأتى خطر الأسلحة النووية من ناحيتين: الأولي حرارة هائلة تقدر بعشرات ملايين الدرجات المئوية . فقنبلة بقوة 50 الف طن ت.ن.ت – ضعف قنبلة ناجازاكي تقريبا- تجعل السيارات الموجودة حتى مسافة 600 متر تتبخر بلا اي اثر. اما السيارات على بعد اكثر من 600 متر واقل من كيلومتر فانها تنجو من التبخر ولكنها تنصهر فقط. وتؤثر تلك الحرارة على الهواء اللذي نظنه ضعيفا مع اننا نشهد قوته كل يوم. فمثلا الهواء المضغوط فى أطار الشاحنات هو من يحمل ألاطنان الثقيلة وينقلها من مكان الى أخر.وعندما تكسر الطائرات سرعة الصوت نسمع انفاجارا مدويا ونقول ان الطائرة كسرت جدار الصوت ولكنها فى حقيقة الأمر تكون كسرت جدار الهواء المضغوط امامها. واللذي يحدث في موضوع القنبلة النووية ان الحرارة العالية تجعل الهواء يتمدد بسرعة عالية فينضغط في مناطق ويتخلخل بشدة فى مناطق اخرى. فاذا اصطدم ذلك الهواء المضغوط بشئ فيكون وكأنه جدار فولاذي يستطيع ان يحطم المبانى السكنية على بعد 2 كيلومتر من مكان سقوط القنبلة. ومن السهل ان ندرك تأثير تلك الطاقة المخيفة على حياة البشر فى المسافات القريبة وانها تنهى حياتهم فورا. ومن يفلتون من الموت الفوري لا يسلمون من اذاها عند المسافات التالية حيث تسبب الحرارة العالية فقاعات تحت جلودهم ثم تسلخ موجة الضغط التالية جلودهم من فوق اللحم وتطرد موجات التخلخل الهواء من رئاتهم وتخرج مقالي عيونهم من جحورها.

اما مصدر الخطورة الثاني فهي اشعاعات تصيب الأفراد  فى مناطق مختلفة من اجسادهم فتؤدي الى اعطاب وظائفهم الحيوية وموتهم. وسر ذلك التأثير البيولوجي معقد ولكن يكفينا ان نقول ان ابسط تفسير لذلك ان تصطدم تلك الأشعاعات بالذرات المكونة لخلايا جسم الأنسان وتسبب تأينها. أي ان ان الذرات تفقد بعض الألكترونات الموجودة بها. مما يحول الذرة من حالة التعادل الكهربائي الى حالة الشحن الموجب. وتأثير ذلك على حياة الأنسان بليغ. فجسم الأنسان يشبه معمل كيمياء فهو يتكون من خلايا قوامها عمليات كميائية حيوية دقيقة ومعقدة. فاذا تأينت ذرات الخلايا تغير سلوكها الكيميائى وأصبحت اكثر شراهة للدخول فى التفاعلات الكيميائية. مما يعنى عمليا نهاية وظيفتها وحياتها. فاذا تغيرت خصائص عدد كبير من تلك الخلايا المتجاورة يصعب على الأنسان تجديدها مما يؤدي في النهاية الى فقدانه تلك الأنشطة الحيوية اللتى كانت تقوم بها تلك الخلايا. وقد يؤدي ذلك في النهاية الى وفاته.

دعونا الان نتحدث عن الفكرة العلمية اللتى تقوم عليها الأسلحة النووية ألا وهي ما يعرف بطاقة الربط او Binding Energy . ولتبسيط الفكرة دعونا نقول ان مكونات الانوية يوجد بينها قوى تجاذب وتنافر. راجع الموضوع السابق. فمن ناحية فأن البروتونات الموجبة الشحنة الكهربائية تتنافر مع بعضها بسبب القوة الكهربائية لكن من ناحية أخرى فان البروتونات نفسها والنيوترونات المتعادلة الشحنة الكهربائية تتجاذب بسبب القوي النووية. ونحصل على التركيب المثالي للنواة عندما يكون عدد مكوناتها 60 مكونا تقريبا كما فى عناصر الحديد والكوبالت والنيكل. هنا يصبح ترابط النواة اكبر ما يمكن.

يمكننا تشبيه الأمربالمثال التالي: لنتخيل عدد من الاشخاص كل منهم يعيش في شقة بمفرده. فلا شك أن ستكون مصروفاتهم مجتمعة عالية جدا. فبالاضافة الى مصاريف الأكل والشرب لابد ان يدفع كل منهم ايجار الشقة اللتى يعيش بها. ولا شك انه سوف تنخفض مصاريف هؤلاء جميعا اذا عاشوا فى سكن جماعي اللذي ربما يكون فى حد ذاته اكثر كلفة من اية شقة سابقة ولكن عند توزيع قيمة الأيجار على جميع الساكنين يصبح ما يدفعه كل منهم اقل مما سبق. وهذا يشجع على السكن معا. ولكن هذه العملية لا يمكن ان تستمر الى مالانهاية. فلكل شقة عدد مثالى من الساكنين فاذا زاد عدد الساكنين ستظهر المشاكل وستزداد مصاريف الصيانة وسترتفع التكلفة مرة اخرى. فالشقة مناسبة لاستيعاب عدد امثل من الساكنين فقط.

طاقة الربط

ونستطيع ان نرى من الشكل الموجود بالاعلى ان معظم العناصر تستطيع ان توفر 8 ميجا الكتروفولت لمكون النواة الواحد عند الأتحاد. ويكون التوفير في أقصاه عند عنصر الحديد ذي ال 56 مكونا -ما بين بروتون ونيوترون-. اي ان جميع العناصر تسعي لأن تكون حديدا. فالعناصر اللتى انويتها اكبر من نواة الحديد اكثر استقرارا لها ان تنشطر بينما العناصر ذات  الانوية الاصغر تندمج معا.

دعونا الأن نرى بعض النماذج المختلفة للاسلحة النووية:

قنابل انشطارية

القنبلة الانشطارية الدفعية -نظام البندقية- . فكرة عمل هذه القنبلة أن الانوية الغير مستقرة الاكبر من الحديد تنشطر وتصدر  طاقة. مثال لهذه القنبلة قنبلة هيروشيما والمادة المستخدمة هي نظير اليورانيوم 235. في هذه الحالة ينبعث نيوترون من احد انوية اليورانيوم 235  ليصطدم بنواة ذرة جديدة ويسبب انشطارها لينتج عن هذا الانشطار ثلاثة نيوترونات جديدة قد يصطدم احدها بنواة يورانيوم جديدة ويسبب انشطارها لتنبعث ثلاثة نيوترونات جديدة وهكذا دواليك فنحصل على مانطلق عليه سلسلة تفاعلات.

لكن من اجل أن تحدث سلسلة التفاعلات لابد ان تتوفر مايعرف بالكتلة الحرجة. وهى تعريفيا اقل كتلة لازمة ليصطدم على الأقل احد النيوترونات المنبعثة بنواة غير مستقرة ليشطرها. وفي الحقيقة ان الكتلة الحرجة ليست رقما مطلقا. ولكنها دالة تعتمد على شكل العينة الموجودة. فلوعندنا اطنان من اليورانيوم المشبع موجودة في صورة سلك طويل وممتد فمن السهل ان نرى ان احتمال ان يصطدم نيوترون منبعث بنواة جديدة احتمال ضعيف جدا وانه سوف يتسرب الي الخارج. وافضل الاشكال لصناعة القنبلة النووية هو الشكل الكروي. وفى حالة قنبلة هيروشيما الاولى قدر العلماء الكتلة الحرجة ب 30 كجم.

أما عن التقنية المطلوبة لتفجير تلك الكتلة الحرجة فأنها لا شيئ. فبمجرد توافر تلك الكتلة الحرجة سينبعث نيوترون ما من تلقاء نفسه ليصطدم بنواة جديدة ليشطرها وينتج عنها طاقة وثلاثة نيوترونات جديدة تصطدم بانوية جديدة وهكذا. اذن لماذا لا تنفجر القنبلة فورا فى التو واللحظة عند توافر تلك الكتلة الحرجة ولاتنتظر حتى المكان واللحظة المطلوبين؟ الأجابة اننا لا نجمع تلك الكتلة الحرجة الا فى المكان والزمان المطلوبين!!

فكرة عمل هذه القنبلة ان نقسم الكتلة الحرجة قسمين فى مكانيين مختلفين في جسم القنبلة. وفى المكان والزمان المناسبين تنفجر متفجرات تقليدية عادية تدفع بالنصفين باتجاه بعضهما كما لوكانا فى ماسورة مدفع وتبقى الضغط عليهما لاطول فترة ممكنة حتى تتحد الكتلة الحرجة وتبدأ الانشطارات النووية والطاقة المدمرة في الظهور. كما في الشكل المرفق.

القنبلة الانشطارية الانبجارية دعونا الان نتعرف على فكرة اخري. في هذه الحالة نستخدم البلوتونيوم  وذلك بسبب ان سلسلة تفاعلات انشطار البلوتونيوم تتم بشكل سريع فسرعان ماتدفع نصفى الكرة بعيدا عن بعضهما لتتوقف سلسلة التفاعلات. فى هذه الحالة نستغل فكرة اخرى حيث يتم تشكيل الكتلة الحرجة في صورة كرة كبيرة مجوفة بها فراغ من الداخل فلا يحدث الانفجار النووي بسبب قلة الكثافة أولا. وفى المكان والزمان المناسب تنفجر متفجرات تقليدية موضوعة بدقة فتتحول تلك الكرة المجوفة الى كرة مصمطة تصل فيها الكتلة الحرجة الى الكثافة المطلوبة ويحصل الانفجار النووي لاحظ الشكل المرافق

القنبلة الاندماجية الأولى  كما رأينا بالأعلى فهناك امكانية للعناصر الاصغر من الحديد ان تتحد انويتها لتنتج نواة أكبر وتتخلى عن الطاقة الزائدة. بل وفي الشكل المرافق نرى ان ميل المنحنى  يسار الحديد اكبر بكثير من الجزء الايمن اللذي يبدو افقيا مسطحا. مما يعنى ان الطاقة الناتجة فى حالة الاندماج اكبر بكثير منها فى حالة الانشطار.

وهناك ملاحظة اخرى هامة هى اننا في الاندماج لانحتاج الى كتلة حرجة فنواتان فقط تتحدان مع بعضهما ينتجان طاقة. لكن المشكلة هنا اننا لانستطيع ان ندمج نواتين بسهولة لانهما مشحونتان بشحنة موجبة فتتنافران. صحيح ان هناك قوة نووية تجذب الانوية وهى الأكبر الا انها لاتظهر الا فى المسافات القريبة بينما قوة التنافر الكهربائية الاضعف تعمل فى المسافات الأبعد. اى ان هناك مقاومة عالية لابد من كسرها فى البداية . وفعليا لنتغلب على تلك المقاومة الكهربائية فاننا نحتاج الى قنبلة نووية انشطارية! وطبعا هذا امر مكلف جدا. ولذا لم تكن هناك في البداية رغبة قوية لتصنيع القنبلة الاندماجية. كما ان التكنولوجيا المطلوبة معقدة جدأ تفوق المطلوبة فى القنابل الانشطارية بمراحل. دعونا نرى هذا بشيئ من التفصيل.

ان ابسط الانوية المتاحة لصنع القنبلة الأندماجية هى نواة الهيدروجين فتندمج انوية هيدروجين مع بعضها لتنتج نواة هليوم اللتى تتكون من بروتونين ونيوترونين. لكننا هنا لانستخدم الهيدروجين العادي اللذي تتكون نواته من بروتون واحد. ولكن نستخدم نظائر خاصة منه وهى الديوتريوم والتريتريوم. الديوتريم عبارة عن بروتون ونيوترون. ببنما نواة التريتريوم تحتوى عل بروتون ونيوترونيين. وعند اتحاد النواتين تتولد نواة هيليوم ذات اربعة مكونات وينبعث نيوترون. وقد رأينا التعقيدات التكنولوجيا المتعلقة بالحصول على الديوتريوم في المرة الماضية. اما تعقيدات التريتريوم فهي اقصى بمراحل واكثر تعقيدا وكلفة. فعمر النصف الخاص به هو 12 سنة اي أننا كل فترة نحتاج الي أن نجدد مخزون التريتريوم الموجود عندنا. كما  يجب ان نحفظه عند درجة حرارة قريبة من الصفر المطلق. بالأضافة الى ان التريتريوم لكي يمكن استخلاصه لابد ان يكون لدينا مفاعلا نوويا. ومن هنا نلمس أن تكلفة القنابل الاندماجية عالية جدا. ولذلك لم تكن هناك حاجة اليها وخصوصا فى وجود القنبلة الانشطارية.

وفكرة تصنيع القنبلة الاندماجية كانت موجودة حتى قبل تصنيع القنبلة الانشطارية ورأينا فى الموضوع الماضي تيلر العالم المجرى المهاجر الى الولايات المتحدة وكان من ضمن العاملين فى مشروع مانهاتن استولت عليه فكرة تصنيع القنبلة الأندماجية فاهمل عمله فى تصنيع القنبلة الأنشطارية مما ادي باوبنهايمر الى استبعاده من المجموعة الرئيسة فى صناعة القنبلة الانشطارية وربما كان هذا ما اثار حفيظة تيلر ضده وبالتالى شهد ضده تلك الشهادة اللتى اللتى اودت باوبنهايمر. من فضلك راجع موضوعنا الماضي.

اذن بقت القنبلة النووية الاندماجية فكرة غير جذابة حتى فجر الاتحاد السوفيتى قنبلته النووية الانشطارية الاولى في عام 1949 وادركت الولايات المتحدة ان القنبلة الأنشطارية لم تعد كافية الأن. وتم تكليف تيلر برئاسة مشروع القنبلة الاندماجية اللتى قوتها التدميرية أعلى بكثير. وكان تيلر يعلم كما كل الفيزيائيين منذ عشرينيات القرن الماضي ان مصدر طاقة النجوم ومنها شمسنا هى تفاعلات نووية اندماجية. حيث بفضل الضغط والحرارة الهائلتين فى قلب النجوم تنصهر الانوية الخفيفة وخاصة انوية الهيدروجين وتندمج مع بعضها لتنتج انوية عناصر أكبر والطاقة اللتى نشهدها جميعنا. وكانت فكرة تيلر هى تهيئة اجواء كالموجودة فى قلب النجوم وتوليد حرارة وضغط عاليين لدمج انوية الهيدروجين مع بعضها. ونجح تيلر فى ذلك وصنع اول انفجار اندماجى نووي. وان كان وصف قنبلة لاينطبق علي المنتج النهائي. حيث كانت القنبلة الاولى وزنها اكثر من 60 طن. كانت عبارة عن معمل كامل موجود فوق جزيرة فى المحيط وهذا المعمل مرتبط بمحطات توليد الطاقة لتبريد التريتريوم لدرجة قريبة من الصفر المطلق.  وتم تفجير المعمل باكمله فاختفت الجزيرة باكملها من فوق سطح الكرة الارضية. وبالطبع لايمكن صناعة قنبلة اندماجية عمليا بهذه الطريقة. وكان التفجير لاندماجى الاول فى 1 نوفمبر عام 1952 وكان تفجيرا سريا ولكن الولايات المتحدة اعلنت عنه بعد ذلك حتي تؤدي القنبلة فائدتها كاداة ردع.

القنبلة الفائقة وهي ان شئنا القنبلة الاندماجية الحقيقية. وفى الحقيقة فان الانسان هو اكبر عدو لنفسه وذكاءه ربما يكون سبب تدميره. فقد تم التوصل الى فكرة جهنمية يتخلص بها من مشاكل تصنيع القنبلة الاندماجية اللتى تحدثنا عنها سابقا. في هذه الحالة لا يكون التريتريوم موجودا من البداية ولكننا نحصل عليه عندما نحتاجه. فهنا نستخدم الليثيوم وهو عنصر تتكون نواته من ستة مكونات. فاذا قذفنا هذه النواة بنيوترون فانها تنقسم الى نواة هليوم من 4 مكونات والتريتريوم ذي الثلاثة مكونات. ونحن تحديدا لا نستخدم عنصرالليثيوم الخام ولكننا نستخدم مادة هيدريد الليثيوم وهى مادة صلبة تستخدم فى صناعة المواد البلاستيكية. ويتم تحضير هذه المادة بتسخين عنصر الليثيوم حتى 600 درجة مئوية ثم نعرضه لتيار من الهيدروجين الغازي فيتحدان مع بعضهما فى  عملية كيميائية بسيطة لينتج هيدريد الليثيوم. ولكننا هنا لصناعة القنبلة النووية الاندماجية لا نتسخدم تيار من الهيدروجين العادي ولكننا نستخدم نظير خاص منه وهو الديتريوم ذي المكونين. وبهذه الحيلة عند تسليط هذه  المادة لتيار من النيوترونات وتعريضها لضغط عالى فانه فى اللحظة المناسبة سينشطر الليثيوم الى التريتريوم بجانب الديوتريوم ثم يقوم الضغط بدمجهما معا. وفى هذه الحالة نتخلص من تعقيدات تسييل التريتريوم وعدم حاجتنا الى التبريد وعدم اضطرارنا لتجديد مخزون التريتريوم كل فترة.

وفاق تفجير القنبلة الأولى من هذا النوع  مرتين ونصف حسابات الامريكيين وكان يبلغ الاف المرات قنبلة هيروشيما. وكان هذا التفجير فى مارس من عام 1954. وهناك قصة لمركب صيد يابانية اسمها التنين السعيد ولم يكن لها من أسمها اي حظ. كانت هذه المركب موجودة فى المحيط على بعد 170 ميل بحري من مكان تفجير القنبلة وكان الجو صحوا والمياه هادئة وفجاة لاح ضوء بعيد فى السماء لم يعر له الصيادون اية اهمية ثم سمعوا صوت رعد واخذ المحيط يصبح غير هادئ ثم ابتدات اتربة تتساقط عليهم وعلى مركبهم من السماء حاولوا غسلها بالماء.  وشعر الصيادون بالقلق وقرروا العودة ادراجهم لكن بعد فترة بسيطة ابتدا بعضهم فى التقيأ ثم سقطت شعورهم واصبحوا صلعا قبل ان يصلو الى الشاطئ وبعد اسابيع قليلة ابتدأوا يموتون فقد تعرضوا لجرعة اشعاعات عالية. اصاب العالم الفزع بسبب شدة التفجير وشعروا بالغصة تجاه الولايات المتحدة. والبعض يعتبر ان هذه كانت جريمة ضد الانسانية حيث لم يتم اخبار احد بتلك التفحيرات ليأخذ حذره. وتم اجلاء سكان جزر المارشال وكثير من جزر الباسيفيكى بعد هذه التفجيرات فقد تعرضت المنطقة كلها لجرعة اشعاعات عالية.

وتتكون هذه القنبلة من مادة هيدريد الليثيوم في القلب يحيط بها قنبلتان نوويتان انشطاريتان لتوليد الضغط والحرارة اللازمة لدمج الديتريوم والتريتريوم مع بعضهما. لاحظ التفاصيل فى  الرسم

القنبلة الاندماجية

القنبلة النيوترونية  وهي فكرة اكثر خبثا فكر ألامريكيون في سبعينيات القرن الماضي ان الاتحاد السوفيتى يستطيع ان يحمي جنوده من راكبي الدبابات من القنبلة النووية بتصفيح مركباتهم فتتحمل الضغط والحرارة الهائلة فلا يصاب راكبيها بالأذي. ففكروا أن القنبلة يصدر عنها تفجير واشعاعات. وهذه الاشعاعات لاتصيب المادة باى اذي ولكنها تؤدئ الاشخاص فقط وهنا أتت الفكرة ان نقلل قوة التفجير و نزيد  قوة الاشعاعات فتبقى المبانى والطائرات والدبابات سليمة ولكن نقتل راكبيها. والقنبلة النيوترونية هى قنبلة اندماجية صغيرة وفى هذه الحالة نتخلص من غلاف اليورانيوم للسماح للنيترونات بالتفلت للخارج. لكن هذا الفكرة لم تعد مجدية فى الوقت الراهن

القنابل الحديثة ترغب الدول العظمى اليوم في الحصول على أسلحة ذات تاثير بيئي محدود. يمكننا ان نقول اننا نريد قنبلة تكتيكية وليست استراتيجية نستخدمها فى ساحات المعارك ضد الجيوش فلاتدمر دولا او مدنا. وهنا نحتاج الى تقليل الكتلة الحرجة. وذلك ربما  يكون عن طريق استخدام مواد اخرى بخلاف اليورانيوم 235 والبلوتونيوم 239 مثل البلوتونيوم 241 اللذي كتله الحرجة أقل. كما قد يكون ذلك عن طريق رفع كفاءة المتفجرات التقليدية المستخدمة لضغط  مادة القنبلة بشكل أعنف. ويفكر عسكريو الدول العظمى فى قنابل نووية يمكن حملها فى حقيبة يدوية.

القنابل القذرة هنا نستخدم قنابل عادية لكن بدلا من الشظايا التقليدية نستخدم مواد مشعة تسبب المرض والوفاة ومثال لهذا النوع قنبلة الكوبالت المشع. ومثل هذه القنابل مثل القنابل الكيميائية والبيولوجية.

دعونا الان نتحدث عن الوضع السياسى الدولي. فالدول اللتى تمتلك اسلحة نووية هي الدول الخمس دائمة العضوية في مجلس الأمن ثم هناك الهند وباكستان . كما هناك كوريا الشمالية وكذلك السر المعلوم اسرائيل. والحصول على الاسلحة النووية ليست عملية صعبة. فاي دولة تستحق ان يطلق عليها وصف دولة تستطيع صنع القنبلة النووية اذا توفرت لديها المادة المخصبة. وكما راينا فى الموضوع الماضى فالحصول على اليوارنيوم المخصب امر صعب. ولكن البلوتونيوم امره أسهل فاي مفاعل نووي اذا تركنا به اليورانيوم الطبيعى لعدة اسابيع فانه يتخمر من تلقاء نفسه الى بلوتونيوم. ولذلك فجميع المفاعلات بها كاميرات مراقبة لقلب المفاعل 24 ساعة على مدار اليوم. فاذا ارادت دولة صناعة قنبلة فما عليها سوى رفع الكاميرات. اما القنبلة الهيدروجينية فتمتلكها ايضا الدول الخامس دائمة العضوية فى مجلس الأمن. واقوى تفجير لقنبلة اندماجية هيدروجينية قام به الأتحاد السوفيتى. والهند قامت بتفجيرات اندماجية على سبيل التجارب ولكنها لا تمتلك قنبلة هيدروجينية . وتدعي كوريا الشمالية بامتلاكها قنبلة هيدروجينية وان كان الخبراء يكذبون ذلك.

وكثير من الدول المتقدمة علميا والغير مالكة للقنبلة النووية تستطيع تصنيع القنبلة النووية بسهولة فالبرازيل مثلا لديها تلك القدرة. وهناك دراسة قديمة فى سبعينيات القرن الماضى أن ثلت خريجي الفيزياء في المانيا بامكانهم صناعة القنبلة النووية. والوضع لا يختلف كثيرا بالنسبة لليابان فالموضوع هو قرار سياسى فقط بالنسبة لتلك الدول. فصناعة القنبلة النووية هى فقط مشكلة هندسية ليس اكثر بالنسبة للدول المتقدمة علميا.

ومشكلة ايران مثلا اليوم انه ليس عندها قنبلة نووية ولا تطمح الى صناعتها لأن ذلك سيعرضها لعقوبات قاسية. ولكنها ترغب ان تكون كما البرازيل والمانيا أي ان تصبح لها تلك القدرة على صناعة قنبلة نووية خلال فترة وجيزة ان قررت الادارة السياسة هناك ذلك. وهذا هو جوهر الصراع بين ايران وخصومها. كان هذا عرض سريع للاسلحة النووية وخريطتها السياسية