تقنيات واسلحة الدمار الشامل
سعيدة، كنا اتسألنا بموضوع سابق عن هال الموضوع او هيك شي .. وحبيت استفيض بالشرح شوي لهيك فضلت الإجابة بموضوع مستقل وهو الي هون ..
مقدمة لا بد منها.. وشوية تعريفات لحتى ينفهم الكلام بعدها...
كل ذرة، _ذرة اي مادة يعني_ بتتكون من
* نواة موجبة الشحنة + (والنواة تتكون من)
** بروتونات موجبة + و
** نيوترونات متعادلة الشحنة _وعليه النواة موجبة الشحنة دائما_
* الكترونات (والي هيي سالبة الشحنة - وبتدور حوالين النواة بمستويات مختلفة)
دائما بكل ذرة بيكون عدد البروتونات = عدد الإلكترونات بالتالي بتكون الذرة متعادلة الشحنة _كهربائيا_
وعدد البروتونات (او الإلكترونات على اعتبار انهم متساويين) هوي الي بيميز عنصر عن عنصر ..
اما عدد النيوترونات الي قلنا انها متعادلة الشحنة هذا بيختلف حتى بنفس العنصر وبناء على هال العدد واختلافه منسمي نظائر المادة
يعني لمن بيقلك نظائر اشعاعية او نظائر مادمة مشعة القصد بيكون القصد انو هيي مادة مشابها تماما بعدد البروتونات_الإلكترونات_ بس تختلف بعدد النيوترونات ليس اكثر .. وهيك ...
المتفجرات العادية والمتفجارت النووية ..
اي من المتفجرات العادية المتعارف المعروفة مثل TNT بتحدث الضرر تبعها او الي منصطلح عليه بالتفجير نتيجة عملية كيميائة بتصير اي بتصير تفاعلات سريعة جدا بتنتج طاقة ما
بيكون في مجال لتبديدها نتيجة السرعة العالية للتفاعل وعليه بينتج غازات بكميات هائلة و بتنتج طاقة حرارية ضخمة جدا .. وهذا الي احنا منسميه بالإنفجار وهو المسؤول عن عمل
اضرار ..
* جدير بالزكر هون انو هذا تفاعل كيميائي عادي وبأغلب الأحيان متله متل اي تفعال كيماوي ما بيغير بنواة الذرة ابدا ولا بيمسها بشئ ..
المتفجرات النووية:
اليتها مختلفة تماما فهي يعتمد على انشطارات (او التحامات) في نواة الذرة ..
هلق هون بنشير بالنظرية النسبية او منذكر ببند منها لفهم ما يلي..
الي هوي: انو المادة ممكن تتحول لطاقة والطاقة ممكن تتحول لمادية ومقدار خسارة المادة _كتلة المادة_ يتوازى ويتناسب مع ما تنتجه من طاقة والعكس شغال ..
بالتالي عندك مادة وليكن كتلتها 10 لو حولت كتلتها ل 8 رح ينتج طاقة والطاقة بتعادل او بالأصح بتتوازى ومقدار النقصان بالكتلة وهيك ..
طيب منرج للإنفجار الننوي..
الي بيصير من الأخر للأول .. لمن بتنفجر قنبلة ننوية بيروح اليورانيوم (لو كان هو المستخدم كمادة انشطارية) طيب بينتج عن انشطار النواة تكون ذرات اصغر _يعني كتلتها
اصغر_ ومقدار النقصان بالكتبلة يوازي ما ينتج عن طاقة متل ما اسلفنا وحسب النظرية النسبية
رح وضح النقطة الأخيرة بطريقة تانية
اليورانيوم الإنشطاري (الي هوي اليورانيو المنقى او اليورانيوم النقي او المشبع او الثقيل الخ _كلها مرادفات) هو اليورانيوم 235
ورمزو u235 و الرقم 235 هو عدد الكتلة تبع اليورانيوم ليس اكثر ..
لمن بينقصم اليورانيوم لمن بينشطر اليورانوم وفق آلية حنحكي فيها بعد شوي بينتج عنه ذرات اصغر بالكتلة
يعني انشطار u235 بيعطي u230 (الرقم الأخير مثال وليس دقيق بحيس ما بعرف بالظبط شو النتائج للإنشطار بحيث انها بتختلف لكن الي عم قولو انو الإنشطار النووي هوي
تحويل ذرة المادة لذرات اصغر بالكتلة ومقدار ضياع الكتلة او مقدار الفقدان الي بيحصل بالكتلة هوي يوازي ما ستنتجه من طاقة و تطلقه من طاقة وهيك )
كيف بيبلش الإنشطار وكيف بيستمر ومتى يقف:
عادة بيبلش الإنشطار الننوي بقزف نواة المادة الإنشطارية وليكن اليورانيوم 235 بنيوترون.. >>> بتنشطر الذرة وبتعطي ذرات بعدد كتلة اصغر >> بينتج عن الإنشطار ايضا نيوترونات بتقوم بدورها بقزف نواة الذرات الأخرى >>> بتنشطر الذرات الأخرى وبتعطي ذرات اصغر بالكتلة وبينتج نيوترونات بتقوم بقزف ذرات اخرى وشطرها وهييييييييييك
لحتى تنتهي المادة او بالأصح هي لا تنتهي وانما بيصير كلتة المادة الإنشطارية اقل من الحد(ما يسمى بالحجم الحرج) المطلوب للإنشطار .. وحينها بيتوقف الإنشطارات ..
هيك بنكون فهمنا بلمحة بسيطة شو الفرق بين قنبلة عادية وقنبلة انشطارية ..
رح بنتابع الحكي هلق عن القنابل الإنشطارية والإلتحامية وحنبلش بالإنشطاريات والي هيي القنابل النوورية
هون بس رح زكر
القنابل الإنشطارية: اي ان النواة تنشطر بالتالي بينتج ذرات بعدد كتلة اصغر (وهذا مثال القنبلة الننوية)
القنابل الإلتحامية: اي ان النواة تلتحم بنواة اخرى وبتتغير صغيتها (وهذا مثال القنبلة الهايدروجينية الي هيي اقوى بآلاف المراة من القنبلة النووية العادية حتى ان القنبلة الننوية بتكون عادة هي فتيل القنبلة الإلتحامية ليس اكثر.. يعني لتشعل قنبلة التحامية هايدروجينية بيلزمك قنبلة انشطارية ننوية _لاحظ التسالي ولاحظلي شو كول الشباب_)
معلومات لازم تعرفها كما هي:
المواد المشعة الإنشطارية (القابلة للإنشطار والتي يمكن استخدامها كوقود ننوي) هما مادتان لا ثالث لهما حتى الآن
الي هني
اليورانيوم 235 (واليورانيوم موجود بالطبيعة لكن بتكون نسبة النظير 235 فيه قليلة جدا وبيكون السواد الأعظم منه هو النظير 238.. )
البلوتونيوم 239 وهو مادة غير موجودة في الطبيعة وانما بتنتج من/عن تفاعل نووي _يعني كمادة ثانوية في الإنشطار النووي بالمفاعلات_
تخصيب اليورانيوم: مرادفاتها هي انتاج وقود ننوي، تشبيع اليورانيوم، تنقية اليورانيوم الخ.. بحيث من زيد كمية النظير الإنشطاري u235 لنسبة تفوق 2-3% بالوقت الي هوي
بالعادة بيكون نسبته (نسبة اليورانيوم الإنشطاري u235 لا تتجاوز 7%) .. بمعنى آخر كل 3 كيلو يورانيوم عادي من الطبيعة فيك تستخلص منو 200 مايكروغرام يورانيوم
مخصب اي 200مايركوجرام من النظير الإنشطاري u235 حلو هال الحكي..)
المفاعل النويي: هوي عملية ادارة الإنشطار النووي بطريقة منظمة والتحكم بإيقافه وحجمه و نتائجه الثانوية
القنبلة النووية: عملية انشطارية غير منظمة تقف عندما تنتهي المادة الإنشطارية فقط (وهذا الفرق بين قنبلة ننوية ومفاعل نووي)
بعد هذي المقدمة نستطيع البدئ بشرح عملية انشاء (قنبلة ننوية/ مفاعل ننوي) من الصفر
المرحلة الأولى هي استخلاص اليورانيوم
الثانية هي تنقية اليورانيوم وتخصيبه
الثالثة هي تركيب القنبلة او المفاعل
المرحلة الأولى استخلاص اليورانيوم
اليورانيوم كمعدن موجود بالطبيعة في بلدان كثيرة اهمها.. استراليا، النيجر، كندا، روسيا، الخ ..
بيتم استخلاص اليورانيوم سواء من قشرة الأرض او من الباطن بعملية التعدين .. ومن ثم ينقل لنقوم بتخصيبه
جدير بالذكر ان هناك خرائط دقيقة الى حد كبير مرسومة بمساعدة الأقمار الإصطناعية لمواقع تواجد اليورانيوم على الأرض
جدير بالذكر ان عمر الأرض (كما يقول العلماء) هو عمر نصف المادة المشعة اي مليار سنة
*عمر نصف المادة: هو الزمن الازم لتحول نصف كتلة اي مادة الى رصاص (بحيث ان الرصاص هو المعدن المستقر واليورانيوم هو المعدن الأقل استقرارا)
يحتاج اليروانيوم 1 مليار سنة ليتحول نصف كتلته الي رصاص ..
بالتالي لمن لقينا يروانيوم وجزء من كتلته متحول لرصاص (هاي العملية الي بتستغرق 1 مليار سنة) قدرنا نقول انو عمر الأرض هو 1 مليار سنة اي الزمن الي اتاح الفرصة
ليتحول نصف كتلة مادة يورانيوم لرصاص .. (عرفت كيف؟؟)
المرحلة الثانية التخصيب:
بعد استخلاص اليورانيوم بيتم طحنه و ليصير زرات صغيرة (بيسموها الكعكة الصفراء بحيث لون اليورانيوم اصفر غامق او اصفر مشبع)
الهدف من التخصيب كما اسلفنا هو ذيادة نسبة اليورانيوم المشبع u235 الي فوق 2-3% ان كان حيستخدم بالمفاعل النووي و 80-90% ان كان حيستخدم كقنبلة ننوية.
بيتم ذلك بتسخين اليورانيوم وتحويله لغاز .. ومن ثم بيدخل بأجهزة تسمى" اجهزة الطرد المركزي" وكما اسمها يشير هي عبارة
عن اسطوانات بتدور بينحط اليورانيوم الغاز جواتها و بتدور بسرعة كبيرة بالتالي اليورانيوم الثقيل الي هوي ال u238 بيرسب لتحت و اليورانيوم الخفيف او الأخف الي هوي ال
u235 بيفضل بالمحور ومن ثم بنزعو اليورانيوم u238 الثقيل _الي ما لازملنا هون هلق_ وبيطلعو وبيرجعو بياخدو اليورانيوم الخفيف u235 الي متواجد متل ما قلنا نسبيا
بالمحور او بالنص .. وبينحط بجهاز طرد مركزي مرة تانية فبيتم تنقيته مرة جديدة وتعاد نفس العملية الى الوصول للنسبةالي بدنا ياها من التخصيب وهيك
جدير بالزكر: اكتشف الأميركان الآن طريقة جديدة جدا لتخصيب اليورانيوم تعتمد على الليزر بس شغلة ثورية جدا بعالم العلوم الننوية .. بحيث فينا نستغني عن اجهزة الطرد
المركزي وبلاها بشكل كامل .. وبتعتدم الأجهزة الجديدة لتخصيب اليورانيوم الي عملوها الأميركان حديثا على مبدئ كتير سهل .. الي هوي
تسليط اشعة ليزر بإسلوب معين على مادة اليورانيوم بتودي بنزع بعض الإلكترونات عن ذرات ال u235 بدون ما تتاثر ذرات اليورانيوم u238 وعليه بتكتسب ذرات اليورانيوم
u235 شحنة كهربائية موجبة (نتيجة نزع شوية الكترونات منها) .. ومنه بيصير فينا نجمع ذرات اليورانيوم النقي u235 بواسطة لوحة سالبة الشحنة فقط ..
يعني شي رهيب جدا جدا وثورة في عالم تنقية اليورانيوم وتخصيبه ..
جدير بالذكر: وجد وكالة الطاقة النوية مجمع تحت الأرض في اصفهان (اذا ما خانتني الزاكرة) في ايران، يحتوي 50 الف جهاز طرد مركزي _المستخدمة في تخصيب
اليورانيوم_، كانت ايران لم تفصح عن امتلاكها لها سابقا، كما كانت سابقا بعام ال2000 اشترت طهران من موسكو "مروحة الضغط العالي" الي بتستخدم في التخصيب، هذا لتشغيل
مفاعل بوشهر (بقيمة نص مليار دولار)
طيب،
نهاية التخصيب بينتج عنا كما اسلفنا u235 بالنسبة الي احنا محتاجينها .. يعني لو عم نعمل مفاعل بحاجة ل 2-4% من ال u235 باليورانيوم والباقي بيكون طبعا u238 ولو كان بدنا نساوي قنبلة فبحاجة كما قلنا لأكتر من 90% u235
وهيك بيكون انتجنا الوقود النووي
المرحلة الثالثة انشاء المفاعل او القنبلة:
لو عم تعمل مفاعل:
ما رح ندخل ببنية المفاعل العامة .. بس الي بدي قولو انو العملية بأساسها لإنتاج الطاقة من المفاعل بمدئ اشعال تفاعل نووي لتسخين الماء بدرجة كبيرو وانتاج البخار وبالتالي تشغيل التوربينات الي بتعمل الطاقة الي هيي مثلا كهرباء هنا ..
ولتنظيم التفاعل بحيث نتحكم بقوته وايقافه وهيك .. يعني لتنظيم المفاعل النووي احنا بحاجة لشيئ بيمتص النيوترونات (متل ما قلنا بالأول العملية الإنشطارية بتبدئ بقزف نواة اليورانيوم ببنيوترون >> بتنشطر الزرة وبتعمل زرتين وبينتج نيوترونات بتقزف بدورها انوية اخرى بتنشطر وبتنتج نيترونات بتقزف انوية اخرى وهيك ..)
خلاصتو فيك تستنتج انو لو بطريقة او بأخرى احنا عملنا امتصاص للنيوترونات الناتجة عن الإنشطار النووي بالتالي فينا نتحكم بالإنشطار وايمت يوقف وايمت يقوى وهيك ..
وهذا الي بيصير بالمفاعلات بحيث بيستخدمو قضبان من مادة الكادميون .. بالمفاعل بتقوم بإمتصاص النيوترونات الزائدة (بحسب حاجتنا) الناتجة عن الإنشطار بالتالي منكون عم بنظم الإنشطار وهيك ..
لو عم تعمل قنبلة ننوية:
نفس المبدئ العام الي صار بعد الكلام الي فوق المفروض معروف تماما.. والي هوي عملية قزف للنواة .. الي بتعمل الإنشطار المتسلسل لتخلص المادة
جدير بالذكر هون: ان العملية هاي بتاخد بالكتير 1 ثانية!!..
جدير بالذكر ايضا انو كما قلنا قبل يا بتكون القنبلة، بتستخدم المادة الإنشطارية اليورانيوم u235 او البلوتونيوم 239 وغالبا مافي فرق غير انو البلوتونيم افضل شوي بحيث بيلزم كمية اقل منه للوصول للقلب النشط او النشاط الإنشطاري المتتالي (يعين فيك اتقول البلوتونيوم افضل للإستخدام في الرؤس النووية المحملة على صواريخ طبعا غير انو البلوتونيوم ما بيحتاج عملية تخصيب ولا شي .. بمعنى آخر لو بدك تستسهل بتجيب بلوتونيوم من اي مفاعل مدني (متل ما قلنا هوي بينتج عن التفاعل الإنشطاري العادي) وبتستخدمو في المفاعلات التانية او في تصنيع قنابل او الي بدك ياه.. انت وضميرك هاهاهاهاا)
العين الي قاومت المخرز امبارح .. وبعدها عم بتقاومو لليوم .. بكرا بدها تقلعو !
|