علوم پایه

اولین آزمایش اتمی زیر آب

۵
نوشته شده توسط سید محمد حسین خلیلی

۷۰ سال پیش در چنینی روزی (در سال ۱۹۴۶)  ایالات متحده، مجموعه از آزمایش‌های اتمی را در Bikini Atoll اجرا می‌کرد که به عملیات تقاطع معروف است. آزمایش‌هایی برای بررسی اثر انفجار های هسته‌ای بر کشتی‌ها در این منطقه انجام شد. دومین بمب آزمایش شده بیکر (Baker) نام داشت که اولین بمب اتمی منفجر شده در زیر سطح آب بود.
تصاویری که در ادامه می‌بینید از فاصله تقریبی ۵٫۵ کیلومتری گرفته شده است. این انفجار باعث ایجاد ستونی عظیم از آب و شن در هوا شده است. تخمین زده می‌شود ۲ میلیون تن آب و شن بر اثر انفجار، ستونی به ارتفاع بیش از ۱۸۰۰ متر و عرض ۶۰۰ متر را ایجاد کرده باشند.

۴

۳

۲

۱

۶

انفجار در آب دارای خصوصیات خاصی است که آن را متمایز می‌کند. جرم و تراکم ناپذیری آب نسبت به هوا باعث می‌شود، به حرکت درآوردن آب سخت‌تر باشد. البته آب یک رسانای بسیار خوب برای امواج ضربه‌ای ناشی از انفجار است.
انفجار در آب باعث می‌شود تابش های نوترونی محدود شوند و اثرات رادیواکتیو کمتری نسبت به انفجار در هوا را شاهد باشیم. نوترون ها به خوبی توسط آب جذب می‌شوند و این موضوع به دلیل آن است که ایزوتوپ‌های هیدروژن و اکسیژن هر دو پایدار و غیر رادیواکتیو هستند.
البته این همه ماجرا نیست، این نوع آزمایش‌ها بیشتر در آب دریا انجام می‌گیرد، همان‌طور که می‌دانید آب دریا خالص نیست و مقدار قابل توجهی نمک دارد. نمک موجود در آب دریا به خوبی نوترون‌ها را جذب می‌کند. سدیم و کلر به ایزوتوپ‌های سنگین‌تر تبدیل می‌شوند. سدیم-۲۳ ایزوتوپ فراوان سدیم در این فرایند به سدیم-۲۴ تبدیل می‌شود که رادیواکتیو است. نیمه عمر آن حدود ۱۵ ساعت است؛ اما کلر در این بین با جذب یک نوترون به کلر-۳۶ تبدیل می‌شود. با اینکه کلر سطح مقطع جذب پایین‌تری دارد اما نیمه عمر آن ۳۰۰ هزار سال است.
تبخیر و تقطیر آب دریا آن را از آلودگی رادیواکتیو پاک‌سازی خواهد کرد.
اثرات انفجار در زیر سطح آب به چند مؤلفه از جمله؛ فاصله از محل انفجار، انرژی انفجار، عمق انفجار و عمق آب بستگی دارد. انفجارهای زیر سطح آب با توجه به عمق انفجار دسته‌بندی می‌شوند. انفجار زیر سطحی کم عمق به انفجارهایی گفته می‌شود که دهانه تشکیل شده در سطح در مقایسه با عمق انفجار بزرگ است. انفجار زیر سطحی عمیق نیز به آن دسته از انفجارهایی گفته می‌شود که قطر دهانه ایجاد شده نسبت به عمق انفجار کوچک‌تر باشد یا اصلاً وجود نداشته باشد.
آزمایش هسته‌ای بیکر از نظر فنی یک آزمایش از نوع انفجارهای کم عمق بوده که در آن یک کلاهک ۲۰ هزار تنی در عمق ۶۱ متری آب منفجر شد.
Bikini Atoll مجموعه ای از جزایر کوچک است که یک ناحیه حلقوی را ایجاد کرده، این جزیره غیر مسکونی است و تحت مالکیت جزایر مارشال است. ناحیه‌ای از این مجموعه Bikini نام دارد که محل اولین آزمایش زیر آبی اتمی جهان است.

 

درباره نویسنده

سید محمد حسین خلیلی

دیدگاه شما چیست