- إنضم
- 14 أبريل 2008
- المشاركات
- 2,932
- التفاعل
التصغير
يخطئ تماما من يظن ان الدوله ان توصلت في يوم لانتاج القنبله النوويه فان باستطاعتها في اليوم الثاني تحميل رؤوس نوويه على صواريخها او مدفعيتها
لجعل هذه الامور ممكنه يبنغي علي هذه الدوله القيام بعمليه اكثر تعقيدا و صعوبه من عمليه صنع القنبله نفسها و هي عمليه تعرف بالتصغير تهدف لحعل هذه الاسلحه ملائمه لتحميلها على وسيط نقل اخر غير الطائره القاذفه كصاروخ طواف او باليستي او بالمدفعيه
لكن ما الحاجه لمثل هكذا امر ؟
تتعلق هذه المساله بشيئ اساسي لانجاح التفاعل المطلوب لبدء التفجير الذري و هي مسأله الحاله الحرجه
الحاله الحرجه
هي مبدأ فيزيائي متواجد بكل شيئ في الطبيعه ., مثلا غليان الماء عند وصوله لدرجه حراره معينه هي 100 سيليزيوس تكن هذه هي درجه الحراره الحرجه لها
كذلك في التفاعل النووي المتسلسل هناك حاله حرجه مطلوبه لبدئ هذا التفاعل و تقاس بوحده الكتله
و تعرف هذه الكتله الحرجه بانها اقل مقدار مطلوب لبدئ التفاعل المتسلسل
فعند تصنيع راس نووي لا نضع اي كميه من الماده الغير مستقره ذريا اعتباطا
بل توضع كميه من هذه الماده التي تعادل كتله تضمن تفاعل انشطاري يكن هذا التفاعل ثابت المعدل لضمان انتاج هذا التفاعل لكميه طاقه ثابته تحول دون تفكك الماده بدون الوصول للنتيجه المطلوبه
تقاس الكتله الحرجه عن طريق المعادله
k=f-I
k هي معامل ال critical
f مقدار النيوترونات التي تم اطلاقها بكل عمليه انشطار
I مقدار النيترونات المفقوده بعد كل عمليه انشطار
عندما يكن ناتج المعادله هو 1 = k تكن الكتله حرجه
عندما يكن المعامل k اكبر من 1 فحاله الماده مستقره
اما ان كانت اقل من 1 فالحاله توصف بالsupercritical
مثلا في حاله اليورانيوم 235 صاحب العدد الذري 92 و التي تحتوي نواته علي 143 نيوترون ( متعادل الشحنه )
لحفيز هذا العنصر لبدء التفاعل الانشطاري يتم ذلك عن طريق زياده عدد النيوترونات في نواته ليتحول لنظير الماده يورانيوم 236
لا يظل هذا النظير للحظات كونه شديد عدم الاستقرار فيتفكك سريعا الي وحدات اصغر و يصاحب التفكك طاقه هائله سببها نقص في مجموع كتل الوحدات بعد التفاعل عن ما كانت قبل التفاعل
لكل نيوترون مقذوف داخل النواه يخرق مقابله 3 نيوترونات بعد عمليه الانشطار الاولي و بهذه الطريق يستمر التفاعل مع ذرات اليورانيوم التي لم تتفكك بالمرحله الاولي من التفاعل
بتطبيق علاقة أينشتين قدرت الطاقة الحرارية المتولدة من انشطار نواة اليورانيوم 236 بحوالي 20 مليون ضعف الطاقة الحرارية المتولدة من اشتعال جزئ واحد من مادة الديناميت
15 كجم من اليورانيو 235 او من البلوتونيم 239 تكن كافيين لتفجيير قنبله عياريه ( تعادل قنبله هيروشيما )
التحكم بالنقطه الحرجه
ليتم التحكم بتفجير السلاح الذري هناك حاجه للتحكم بالحاله الحرجه لوقود السلاح الذري
يتم هذا الامر من خلال عده اجرائات منها
اضافه العواكس النيوترونيه
اجرائات خاصه بالوقود نفسه كالشكل ., درجه الحراره ., الكثافه و الكميه
التحكم عن طريق كميه الوقود
يمكن لكميه وقود ان تكن بحالتها الحرجه بدون الحاجه لاي اجراء اضافي لكن بقوه لا تتجاوز الصفر ان تمت اضافه نسبه الوقود المناسبه تماما التي تجعله تحت الحاله الحرجه لكن بقدر قليل جدا ., يكن الوقود بهذه الحاله مكتفي ذاتيا تقريبا بالنسبه لنيوتروناته
اذا تمت اضافه كميه وقود اضافه للكميه المشار لها سابقي بغرض انشاء حاله super critical ., سترتفع كميه الوقود لحدها الاقصي مقارنه بحراره الوسط المحيط ثم تعد مره اخر لنفس درجه الحراره حيث ان الوقود يكن قد استهلك نفسه بعمليه الانشطار و تحول مره اخري لحالته تحت الحرجه
تعتبر هذه الطريقه المستخدمه بالقنابل التي تتبع تقنيه تفجير المدفع كقنبله little boy الامريكيه
التحكم عن طريق الشكل
يمكن للكتله ان تكن في حالتها الحرجه تماما لكنها ليست متجانسه بشكل مثالي ., لذلك يمكن عن طريق التحكم بالشكل ايصال هذه الكتله لحالتها الحرجه او ما فوقها او عدم ايصالها لهذه الحاله
التحكم عن طريق درجه الحراره
يمكن للماده ان تكن كتلتها مساويه تماما للمقدار الحرج لكن تحت درجه حراره معينه ., طبعا يرجع الامر لتأثير الحراره المعروف علي الكثير من خصائص الماده كالمسافات البينيه بين ذراتها و جزيئاتها علي سبيل المثال
ايضا يتأثر امتصاص النيترون و انشطار الذرات بالحراره نتيجه لتأثر سرعه النيوترون ( المقذوف بالحراره )
التحكم عن طريق الكثافه
بين الكثافه و بين الكتله الحرجه ( الكتله الحرجه نعني بها المقدار k ) علاقه عكسيه ., في درجه حراره ثابته يمكن التأثير علي الكثافه عن
طريق التأثير علي عوامل اخري كالضغط او بالتأثير علي البنيه الكريستاليه لماده الوقود ( هو ترتيب معين للذرات ذو تنسيق معين )
ففي نفس الكتله ان قلت كثافتها زادت الكتله الحرجه و كانت تحت هذه الكتله و عند زياده الكثافه تقل الكتله الحرجه لنفس الكميه
التحكم من خلال العواكس النيوترونيه
هي وسيله لمنع النيوترونات الناتجه من كل سلسله تفاعل بالهروب و هي من وسائل بدئ و تسريع التفاعل المتسلسل و كلما ذادت كفائه العاكس كلما قلت الحاجه لكتله اكبر لبدئ التفاعل
يتبع .........
يخطئ تماما من يظن ان الدوله ان توصلت في يوم لانتاج القنبله النوويه فان باستطاعتها في اليوم الثاني تحميل رؤوس نوويه على صواريخها او مدفعيتها
لجعل هذه الامور ممكنه يبنغي علي هذه الدوله القيام بعمليه اكثر تعقيدا و صعوبه من عمليه صنع القنبله نفسها و هي عمليه تعرف بالتصغير تهدف لحعل هذه الاسلحه ملائمه لتحميلها على وسيط نقل اخر غير الطائره القاذفه كصاروخ طواف او باليستي او بالمدفعيه
لكن ما الحاجه لمثل هكذا امر ؟
تتعلق هذه المساله بشيئ اساسي لانجاح التفاعل المطلوب لبدء التفجير الذري و هي مسأله الحاله الحرجه
الحاله الحرجه
هي مبدأ فيزيائي متواجد بكل شيئ في الطبيعه ., مثلا غليان الماء عند وصوله لدرجه حراره معينه هي 100 سيليزيوس تكن هذه هي درجه الحراره الحرجه لها
كذلك في التفاعل النووي المتسلسل هناك حاله حرجه مطلوبه لبدئ هذا التفاعل و تقاس بوحده الكتله
و تعرف هذه الكتله الحرجه بانها اقل مقدار مطلوب لبدئ التفاعل المتسلسل
فعند تصنيع راس نووي لا نضع اي كميه من الماده الغير مستقره ذريا اعتباطا
بل توضع كميه من هذه الماده التي تعادل كتله تضمن تفاعل انشطاري يكن هذا التفاعل ثابت المعدل لضمان انتاج هذا التفاعل لكميه طاقه ثابته تحول دون تفكك الماده بدون الوصول للنتيجه المطلوبه
تقاس الكتله الحرجه عن طريق المعادله
k=f-I
k هي معامل ال critical
f مقدار النيوترونات التي تم اطلاقها بكل عمليه انشطار
I مقدار النيترونات المفقوده بعد كل عمليه انشطار
عندما يكن ناتج المعادله هو 1 = k تكن الكتله حرجه
عندما يكن المعامل k اكبر من 1 فحاله الماده مستقره
اما ان كانت اقل من 1 فالحاله توصف بالsupercritical
مثلا في حاله اليورانيوم 235 صاحب العدد الذري 92 و التي تحتوي نواته علي 143 نيوترون ( متعادل الشحنه )
لحفيز هذا العنصر لبدء التفاعل الانشطاري يتم ذلك عن طريق زياده عدد النيوترونات في نواته ليتحول لنظير الماده يورانيوم 236
لا يظل هذا النظير للحظات كونه شديد عدم الاستقرار فيتفكك سريعا الي وحدات اصغر و يصاحب التفكك طاقه هائله سببها نقص في مجموع كتل الوحدات بعد التفاعل عن ما كانت قبل التفاعل
لكل نيوترون مقذوف داخل النواه يخرق مقابله 3 نيوترونات بعد عمليه الانشطار الاولي و بهذه الطريق يستمر التفاعل مع ذرات اليورانيوم التي لم تتفكك بالمرحله الاولي من التفاعل
بتطبيق علاقة أينشتين قدرت الطاقة الحرارية المتولدة من انشطار نواة اليورانيوم 236 بحوالي 20 مليون ضعف الطاقة الحرارية المتولدة من اشتعال جزئ واحد من مادة الديناميت
15 كجم من اليورانيو 235 او من البلوتونيم 239 تكن كافيين لتفجيير قنبله عياريه ( تعادل قنبله هيروشيما )
التحكم بالنقطه الحرجه
ليتم التحكم بتفجير السلاح الذري هناك حاجه للتحكم بالحاله الحرجه لوقود السلاح الذري
يتم هذا الامر من خلال عده اجرائات منها
اضافه العواكس النيوترونيه
اجرائات خاصه بالوقود نفسه كالشكل ., درجه الحراره ., الكثافه و الكميه
التحكم عن طريق كميه الوقود
يمكن لكميه وقود ان تكن بحالتها الحرجه بدون الحاجه لاي اجراء اضافي لكن بقوه لا تتجاوز الصفر ان تمت اضافه نسبه الوقود المناسبه تماما التي تجعله تحت الحاله الحرجه لكن بقدر قليل جدا ., يكن الوقود بهذه الحاله مكتفي ذاتيا تقريبا بالنسبه لنيوتروناته
اذا تمت اضافه كميه وقود اضافه للكميه المشار لها سابقي بغرض انشاء حاله super critical ., سترتفع كميه الوقود لحدها الاقصي مقارنه بحراره الوسط المحيط ثم تعد مره اخر لنفس درجه الحراره حيث ان الوقود يكن قد استهلك نفسه بعمليه الانشطار و تحول مره اخري لحالته تحت الحرجه
تعتبر هذه الطريقه المستخدمه بالقنابل التي تتبع تقنيه تفجير المدفع كقنبله little boy الامريكيه
التحكم عن طريق الشكل
يمكن للكتله ان تكن في حالتها الحرجه تماما لكنها ليست متجانسه بشكل مثالي ., لذلك يمكن عن طريق التحكم بالشكل ايصال هذه الكتله لحالتها الحرجه او ما فوقها او عدم ايصالها لهذه الحاله
التحكم عن طريق درجه الحراره
يمكن للماده ان تكن كتلتها مساويه تماما للمقدار الحرج لكن تحت درجه حراره معينه ., طبعا يرجع الامر لتأثير الحراره المعروف علي الكثير من خصائص الماده كالمسافات البينيه بين ذراتها و جزيئاتها علي سبيل المثال
ايضا يتأثر امتصاص النيترون و انشطار الذرات بالحراره نتيجه لتأثر سرعه النيوترون ( المقذوف بالحراره )
التحكم عن طريق الكثافه
بين الكثافه و بين الكتله الحرجه ( الكتله الحرجه نعني بها المقدار k ) علاقه عكسيه ., في درجه حراره ثابته يمكن التأثير علي الكثافه عن
طريق التأثير علي عوامل اخري كالضغط او بالتأثير علي البنيه الكريستاليه لماده الوقود ( هو ترتيب معين للذرات ذو تنسيق معين )
ففي نفس الكتله ان قلت كثافتها زادت الكتله الحرجه و كانت تحت هذه الكتله و عند زياده الكثافه تقل الكتله الحرجه لنفس الكميه
التحكم من خلال العواكس النيوترونيه
هي وسيله لمنع النيوترونات الناتجه من كل سلسله تفاعل بالهروب و هي من وسائل بدئ و تسريع التفاعل المتسلسل و كلما ذادت كفائه العاكس كلما قلت الحاجه لكتله اكبر لبدئ التفاعل
يتبع .........
التعديل الأخير:
