پنج شنبه ۲۶ تير ۱۳۸۲ - شماره ۳۱۰۹- July, 17, 2003
جنگ اتم
زير ذره بين
در زمان جنگ جهاني دوم، آمريكا گمان مي كرد كه آلمان در پي دستيابي به بمب اتم است. «آلبرت اينشتاين» آلماني نيز از آمريكا خواسته بود تا اين كشور نيز ساخت بمب اتم را آغاز نمايد. از همين رو آمريكا از سال ۱۹۴۳ دست به كار شده و تأسيسات بزرگي جهت توليد اورانيوم ۲۳۵ و پلوتونيوم ۲۳۹ داير نمود. اين كشور در تاريخ ۱۶/۷/۱۹۴۵ اولين بمب اتم اورانيومي خود را در صحراي «آلاماگوردو» واقع در «نيومكزيكو» امتحان نمود؛ نتيجه اين آزمايش موفقيت آميز بود.
001080.jpg
مقدمه:
مجله تخصصي علوم اتمي بنياد مبارزه با تسليحات اتمي آمريكا معتقد است كه ساخت بمب اتم بسيار پيچيده، خطرناك و پرهزينه بوده و به همكاري متخصصان كاركشته اي نيازمند است.
قدرت تخريب بسيار بالاي بمب اتم ناشي از به وقوع پيوستن يك سري واكنشهاي زنجيره اي و شكافته شدن هسته اتم مي باشد. اين فرايند موجب آزاد گشتن انرژي بسيار زيادي مي شود. مهمترين و ضروري ترين ماده اوليه جهت ساخت بمب اتم، اورانيوم غني شده و يا پلوتونيوم است. ايزوتوپ هاي اورانيوم غني شده يا پلوتونيوم در هنگام عملكرد بمب اتم توسط نوترونها شكافته مي شوند. اين واقعه موجب آزاد شدن نوترونهاي ديگري مي گردد كه اين نوترونها مجدداً باعث شكافته شدن ساير ايزوتوپهاي اورانيوم و يا پلوتونيوم مي شوند. طي اين روند انرژي زيادي آزاد مي شود.

مهمترين مشكل موجود بر سر راه ساخت بمب اتم، تهيه اورانيوم ۲۳۵ غني شده است. براي دستيابي به اورانيوم ۲۳۵ غني شده دو راه وجود دارد:
الف) سرقت
ب) خريد از كشورهايي كه به پيمان منع گسترش سلاح هاي كشتارجمعي متعهد نمي باشند.
ضمناً غني سازي اورانيوم نيز به شدت خطرناك و پرهزينه است از همين رو مي توان از ايزوتوپ  پلوتونيوم ۲۳۹ به عنوان جايگزيني براي اورانيوم غني شده ۲۳۵ استفاده نمود. در رآكتورهاي هسته اي مي توان از ايزوتوپ  اورانيوم، پلوتونيوم مصنوعي بدست آورد. ولي اين ماده نيز بسيار سمي تر و راديواكتيوآن از اورانيوم بوده كه خطرات زيادي براي سازندگان بمب اتم دارد.
بمب اتم كلاسيك از همان نوعي است كه در هيروشيما مورد استفاده قرار گرفت. اين نوع بمب Little Boy نام داشته و بسيار بزرگ و سنگين است. براي ساخت اين بمب تقريباً ۵۵ كيلوگرم اورانيوم لازم است كه مقدار زيادي محسوب مي شود. از همين رو فناوري تسليحات هسته اي امروزه به توليد نوعي بمب اتم تحت عنوان «بمب هاي چمداني» روي آورده است. در ساخت اين بمب هاي كوچك از پلوتونيوم استفاده مي شود. البته ساخت اين نوع بمب بسيار پيچيده تر از نسل پيشين خود مي باشد، ولي حمل و نقل آن از سهولت خاصي برخوردار است.
از ديگر مشكلات ساخت بمب اتم مي توان به اين مسأله اشاره نمود كه تنها ۵۰ درصد كل ابزار لازمه جهت اين منظور قابل خريداري است؛ به عنوان نمونه دستيابي به شتاب دهنده هاي ضروري جهت غني سازي اورانيوم تنها از طريق قاچاق ميسر مي باشد. از سوي ديگر هر كشوري جهت ساخت بمب اتم ،نياز به تعدادي كارشناس متبحر دارد؛ كارشناساني در زمينه فيزيك اتمي، علم تشعشعات، الكترونيك و مواد انفجاري.
تاريخچه
در زمان جنگ جهاني دوم، آمريكا گمان مي كرد كه آلمان در پي دستيابي به بمب اتم است. «آلبرت اينشتاين» آلماني نيز از آمريكا خواسته بود تا اين كشور نيز ساخت بمب اتم را آغاز نمايد. از همين رو آمريكا از سال ۱۹۴۳ دست به كار شده و تأسيسات بزرگي جهت توليد اورانيوم ۲۳۵ و پلوتونيوم ۲۳۹ داير نمود. اين كشور در تاريخ ۱۶/۷/۱۹۴۵ اولين بمب اتم اورانيومي خود را در صحراي «آلاماگوردو» واقع در «نيومكزيكو» امتحان نمود؛ نتيجه اين آزمايش موفقيت آميز بود. تا اين زمان آمريكا بيش از ۲ ميليارد دلار هزينه كرده بود. آمريكا از دومين و سومين بمب اتم خود نيز به ترتيب در «هيروشيما» (۶/۸/۱۹۴۵) و «ناكازاكي» «۹/۸/۱۹۴۵) استفاده كرد و تقريباً ۰۰۰/۳۳۰ انسان بيگناه را مستقيماً به كام مرگ فرستاد. عوارض منفي بمب هاي مذكور تابه امروز نيز در ميان مردم ژاپن ديده مي شوند.
اتحاد جماهير شوروي، انگلستان، فرانسه، چين و هندوستان نيز به ترتيب در سالهاي ۱۹۴۹ ، ۱۹۵۲، ۱۹۶۰ ، ۱۹۶۴ و ۱۹۷۴ به بمب اتم دست يافتند. امروزه اطمينان وجود دارد كه كشورهاي اسرائيل و پاكستان نيز تسليحات اتمي در اختيار دارند. با فروپاشي اتحاد جماهيرشوروي، ميراث اتمي اين كشور به كشورهاي روسيه، روسيه سفيد، اوكراين و قزاقستان رسيد. از تسليحات اتمي مي توان به عنوان شاخص مهم و مؤثري در جنگ سرد نام برد.
در سال ۱۹۶۸ پيمان منع گسترش سلاح هاي اتمي بوجود آمد؛ اين پيمان امروزه توسط ۱۸۲ كشور از جمله آمريكا، شوروي سابق و انگلستان امضاء گشته است.
نحوه عملكرد بمب اتم
براي اينكه شكاف هسته اي موجب انفجار شود، بايد يك سري واكنش هاي زنجيره اي شكل بگيرند. اين واكنش ها نيز تنها در صورتي شكل خواهند گرفت كه به اندازه كافي مواد اوليه در دسترس باشد. در اين صورت در زماني كمتر از ۰۰۰۰۰۱/۰ ثانيه واكنشهاي زنجيره اي به وقوع مي پيوندند.
طي شكاف يك هسته اورانيوم ۲۳۵، انرژي اي معادل۱۰*۲/۳به توان ۱۱- ژول آزاد مي شود. در ۵۰ كيلوگرم اورانيوم ۲۳۵ تقريباً  ۱۰*۶/۱۲ به توان ۲۵هسته اورانيوم ۲۳۵ وجود دارد و از شكاف اين مقدار هسته، انرژي اي معادل ۱۰*۳/۴۰ به توان ۱۴ژول ۱۰*۳/۴۰ به توان ۸مگاژول آزاد مي شود. بنابراين طي شكاف هسته اي ۵۰ كيلوگرم اورانيوم ۲۳۵ ، ۴ ميليارد مگاژول انرژي آزاد مي شود.
انرژي آزاد شده در اثر انفجار يك گيلوم TNT تقريباً ۵/۴ مگاژول برآورد مي شود. بنابراين انرژي آزادشده طي شكاف هسته اي ۵۰ كيلوگرم اورانيوم ۲۳۵ برابر با انرژي آزاد شده در اثر انفجار ۸۹/۰ ميليون تن TNT مي باشد. به ازاء انفجار هركيلوگرم اورانيوم ۲۳۵، مقدار انرژي آزاد مي شود كه دماي محيط را به ۲۰ - ۱۰ ميليون درجه سانتيگراد مي رساند. گرماي آزاد شده در اثر انفجار اتمي به قدري زياد است كه حتي اگر انسان در فاصله دور نيز به انفجار بنگرد، بينايي خود را از دست مي دهد.
پس از انفجار، هواي گرم خيلي سريع به بالا مي رود و هواي محيط پس از يك دقيقه خنك مي شود؛ ارتفاع اين هواي خنك به چندصد كيلومتر مي رسد. در طبقات فوقاني، هواي سرد پيرامون، هواي گرم صعود كرده را محدود مي كند. در اين صورت هواي مياني سريعتر به بالا مي رود و در پشت سر خود خلاء بوجود مي آورد.
هواي پيرامون با سرعت كمتري خلاء بوجود آمده را پر مي كند.
بدين ترتيب قارچ اتمي بوجود مي آيد. اين ابر در ابتدا نارنجي مي باشد (به علت انجام واكنش هاي شيميايي با هوا) و سپس سفيد رنگ مي شود (علت آن متراكم شدن بخار آب مي باشد). اين قارچ اتمي مي تواند در شرايط خاص قطري معادل ۱۰۰ كيلومتر و ارتفاعي برابر ۴۰ كيلومتر داشته باشد.
طي انفجار در ابتدا جرياني از فوتونها (فوتون: يك كوانتوم از تشعشعات الكترو مغناطيسي) آزاد مي شود كه تقريباً ۸۰ - ۷۰ درصد انرژي بمب را با خود دارد. موج انفجار با سرعت مافوق صوت پيش مي رود. ميزان فشردگي موج انفجار ثابت است، ولي برد و شعاع حركتي آن بستگي به قدرت بمب دارد. پس از مرحله انتشار موج نوبت به مرحله وارد آوردن فشار مي رسد؛ قدرت اين فشار وارده برابر با قدرت فشار آب در عمق ۰۰۰/۱ متري مي باشد. ضمناً مواد راديواكتيو در جو پخش مي شوند. سپس اين مواد به واسطه بارندگي مجدداً به سطح زمين برمي گردند. به اين پديده «بارندگي راديو اكتيو» گفته مي شود.
قدرت تخريب بمب اتم را مي توان به ۵ حوزه تقسيم كرد، كه به ترتيب در جدول شماره (۱) آمده است.
در جدول شماره (۲) ميزان گسترش حوزه هاي ۵ گانه تخريب با توجه به ميزان قدرت انفجار بررسي مي شود.
در خاتمه لازم به ذكر است كه بمب هاي اتمي بر روي پرسنل توليد، نگهداري، خلبانان، پرسنل رادار و كليه افرادي كه با آنها سر و كار دارند، تأثيراتي منفي دارند.
تدوين و ترجمه: بابك خدادادي
منابع:
منابع: 1. ww.sueddeutsche.de
2.www.medicine-worldwide.de
۳. دايره المعارف يك جلدي «بروك هائوس» ۲۰۰۳.
جدول شماره -۱
تأثيرات بر روي انسان
نكات كلي و عمومي
حوزه هاي تخريب
تقريباً ۱۰۰ درصد انسانها مي ميرند.
گرماي شديد در حدي كه فلزات نيز بخار مي شوند؛ سرعت حركت موج انفجار: ۵۰۰ كيلومتر در ساعت.
حوزه ۱
تقريباً ۹۰ درصد انسانها مي ميرند؛ بقيه نيز دچار سوختگي ها و جراحات بسيار شديد مي شوند.
تخريبات بسيار سنگين؛ گرماي شديد؛ سرعت حركت موج انفجار: ۴۵۰ كيلومتر در ساعت.
حوزه ۲
بيش از ۶۰ درصد انسانها مي ميرند؛ ۴۰ درصد نيز دچار جراحات سنگين و سوختگي هاي وحشتناك مي شوند.
خسارات سنگين؛ گرماي شديد؛ سرعت حركت موج انفجار: ۴۰۰ كيلومتر در ساعت.
حوزه ۳
۵۰ درصد انسانها با مرگ مواجه مي شوند؛ بيش از ۴۵ درصد آنها نيز به شدت زخمي مي شوند.
گرماي شديد؛ آتش سوزي هاي وسيع؛ سرعت حركت موج انفجار: ۲۲۰ كيلومتر در ساعت
حوزه ۴
۱۵ درصد انسانها مي ميرند؛ بيش از ۵۰ درصد آنها دچار زخم هاي شديد موضعي مي شوند؛ بقيه نيز دچار سوختگي مي شوند.
خسارات شديد بر اثر فشار و گرما؛ سرعت حركت موج انفجار: ۱۶۰ كيلومتر در ساعت.
حوزه ۵
جدول شماره -۲
۲۰ مگاتن TNT
۱ مگاتن TNT
۱۰ كيلو تن TNT
قدرت انفجار
۵۰۰/۵ متر
۵۰۰/۲ متر
۶۰۰ متر
ارتفاع متوسط انفجار
۱۴ كيلومتر
۴ كيلومتر
۸/۰ كيلومتر
حوزه ۱ / شعاع پيرامون محل انفجار
۵/۲۲ كيلومتر
۶ كيلومتر
۶/۱ كيلومتر
حوزه ۲ / شعاع پيرامون محل انفجار
۵/۴۳ كيلومتر
۵/۱۰ كيلومتر
۸/۲ كيلومتر
حوزه ۳ / شعاع پيرامون محل انفجار
۵۰ كيلومتر
۵/۱۲ كيلومتر
۴ كيلومتر
حوزه ۴ / شعاع پيرامون محل انفجار
۵۵ كيلومتر
۱۶ كيلومتر
۸/۴ كيلومتر
حوزه ۵ / شعاع پيرامون محل انفجار

قدم اول
چگونه ستاره شناس شويم؟
آيا مي دانيد با چشمان غيرمسلح مي توانيد كهكشاني را كه ۵/۲ ميليون سال نوري از شما فاصله دارد، ببينيد و يا به حفره هاي موجود در سطح كره ماه بوسيله يك دوربين معمولي بنگريد؟ اينها و ديگر شگفتيهاي بي شمار، چشمان شمارا هر شب به آسمان خيره مي كنند. ابتدا به راحتي به آسمان نگريسته و بپرسيد: آن چيست؟ و بدين ترتيب، شما اولين گام را به سوي تحقيق در مورد عالم هستي و لذت از آن برداشته ايد. بهترين راه در شروع اين ماجراي پرهيجان چيست؟
مطالب زير را بخوانيد و استفاده ببريد
لذت ستاره شناسي و علم نجوم از اينجا بر مي خيزد كه شما نگاه خود را در آسمان پرستاره چرخانده و آنچه كه مي بينيد بشناسيد. بهترين محل براي شروع مطالعه در مورد ستاره شناسي، كتابخانه و يا كتابفروشي محل زندگي شماست. در آنجا فقسه مربوط به كتابهاي علم نجوم و هيات را براي يافتن كتابهايي در مورد ماه، سيارات و صورتهاي فلكي جستجو نماييد. همچنين مجلاتي در اين زمينه نيز مفيد مي باشند و نكات عملي را براي مشاهده گران بازگو مي كنند. اينترنت و سايتهاي مربوط به نجوم نيز از جمله منابع مورد استفاده و به روز در اين مورد مي باشند.

نگريستن به آسمان با چشمان غيرمسلح
در شبهاي تاريك و بدون ابر از خانه بيرون رويد و خود را با طرح ها و الگوهاي قرارگيري ستارگان در آسمان آشنا سازيد، تا به آنها عادت كنيد. اگر در مناطق يا شهرهايي زندگي مي كنيد كه شبها روشن و پرنور مي باشد، سعي كنيد جايي را كه داراي حداقل نور باشد، بيابيد تا بتوانيد ستارگان بيشتري را ببينيد.
اين قدرت كه به آسمان نگريسته و با اعتماد به نفس بگوييد: اين ستاره قطب شمال است و يا آن سياره زحل است، لذتي خوشايند براي شما به بار مي آورد.

استفاده از دوربين
دوربين معمولي به چند دليل تلسكوپ اوليه محسوب مي شود. اين وسيله دامنه ديد وسيعي را فراهم نموده و چرخش ديد در آسمان را آسان مي سازد. همچنين ديدي در جهت مستقيم و درست روبروي شما فراهم مي سازد و در نتيجه نگريستن به نقطه اي كه بر آن تمركز كرده ايد را به سادگي امكان پذير مي كند.
دوربين هاي معمولي نسبتاً ارزان و به سادگي قابل دسترس بوده و به راحتي نگهداري و حمل مي شوند. همچنين داراي قابليت تغيير وسعت ديد نيز مي باشند. براي استفاده در ستاره شناسي، هرچه عدسي هاي دوربين بزرگتر باشند بهتر است. همچنين كيفيت عدسي ها نيز مهم است.
زماني كه روش نگريستن به آسمان در شب را ياد گرفتيد، دوربين ها مي توانند براي سالها شما را سرگرم كنند. با استفاده از اطلس هاي خوب و كتابهاي مرجع مي توانيد چندين دوجين از حفرات، دشتها و كوههاي موجود در سطح ماه را با استفاده از دوربين تشخيص دهيد. دوربين ها تغيير وضعيت اقمار سياره مشتري و مراحل هلال و نو شدن سياره ناهيد و طلوع و غروب ستارگان متنوع و بي شماري را به شما نشان خواهند داد. علاوه بر اين، مهارت شما در استفاده از دوربين ها، دقيقاً همان مهارتي است كه در به كارگيري تلسكوپ مورد نياز مي باشد.
001095.jpg

استفاده از تلسكوپ
سرانجام شما براي استفاده از اولين تلسكوپ خود آماده خواهيد شد. در اين زمان تلسكوپ مورد نياز شما بايد داراي دو جزء ضروري باشد، يكي كيفيت بالاي عدسي ها و ديگري پايه اي سفت و محكم كه براحتي بتوان با آن كار نمود. به خاطر داشته باشيد كه بهترين تلسكوپ براي شما نوعي است كه عملاً بتوانند با آن كار نماييد.
اغلب تلسكوپها داراي سيستم هاي كامپيوتري هستند كه با فشار چند دگمه بر روي هر يك از هزاران اجرام سماوي متمركز مي شوند. به كارگيري اينگونه تلسكوپها بسيار سرگرم كننده است.
اما در اينجا نيز روش نگريستن و چرخش ديد در آسمان بسيار حائز اهميت است. اگر چه برخي تلسكوپهاي امروزي چندين هزار دلار قيمت دارند، اما برخي از انواع خوب آنها نيز تنها با چند صد دلار قابل دستيابي است.
اگر نتوانستيد جرم سماوي معيني را در آسمان بيابيد و يا اگر دامنه ديد شما كمتر از حد مطلوب بود، نااميد نشويد، دوربين يا تلسكوپ به شما كمك خواهد كرد هر چه بيشتر در آسمان بنگريد، بيشتر خواهيد ديد.
مترجم: عفت اسدي
منبع: اينترنت، سايت ناسا

سايه روشن دانش
دانشمندان نظرمي دهند

پايان كار زمين چگونه خواهد بود؟
001085.jpg

«زمين در پايان عمر خود همانند دانه برفي است كه به درون آتش مي افتد؛ كره زمين در انتهاي كار خود تبخير مي شود.» دو ستاره شناس به نام هاي «كاسپر ريبيسكي» از آكادمي علوم لهستان و«سي دنيس» از دانشگاه «لوتيش» طي تحقيقات خود چنين نظريه اي ارائه كردند.
براساس نظريه اين دو دانشمند، طي ۷ ميليارد سال آينده خورشيد تمامي هيدروژن هاي درون خود را سوزانده و به هليوم تبديل مي كند و سپس تبديل به «غولي آتشين» گشته و چندين برابر اندازه كنوني خود گسترش مي يابد؛ خورشيد همچنين قسمتي از جرم خود را نيز از دست مي دهد. از آنجايي كه جرم خورشيد طي فرآيند مذكور كاسته مي شود، از قدرت جاذبه  اين ستاره نيز كم مي شود و بنابر همين دليل  مدارهاي حركتي سيارات از هم گسسته و به سمت بيرون گرايش مي يابند.
دو دانشمند مذكور معتقدند، هنگامي كه خورشيد تبديل به «غولي آتشين» گشت، هليوم و ساير عناصر سنگين خود را نيز خواهد سوزاند. طبق پيش بيني آنها، سپس خورشيد به صورت مقطعي چنان بزرگ مي شود كه زمين در جو بيروني آن قرار مي گيرد. اگر اين افزايش حجم خورشيد كمي طولاني گردد، در آن صورت كره زمين سرعت حركتي خود را از دست داده و به درون خورشيد سقوط مي كند.
البته اين دو دانشمند به يك نكته اميدواركننده نيز اشاره مي  كنند: اگر مرحله افزايش حجم خورشيد كوتاه مدت باشد، زمين گرچه از شدت گرما سرخ خواهد شد، ولي همچنان در مدار حركتي خود باقي خواهد ماند.
در اينجا لازم به ذكر است كه در هر دو صورت، حيات از روي كره خاكي محو خواهد شد.
خورشيد نيز پس از آن كه تمامي عناصر دروني خود را سوزاند، براي هميشه خاموش خواهد گشت.
001090.jpg

ستارگان در احاطه حلقه اي از گاز داغ
چرا برخي از ستارگان را يك حلقه احاطه كرده است؟
مدتها بود كه چنين ستاره هايي تبديل به معمايي پيچيده براي ستاره شناسان شده بودند، ولي اكنون دانشمندان علت وجود حلقه اي از گاز داغ پيرامون اين ستاره ها را كشف كرده اند.
ستاره شناسان دريافته اند كه دو نيرو بر روي ذرات چنين حلقه هايي تأثير مي گذارند: قدرت جاذبه ستاره از يك سو ذرات معلق موجود در حلقه گازي را به سمت ستاره مي كشاند و از سوي ديگر بادهاي سطح ستاره اين ذرات را از ستاره دور مي كنند. اين بادها همواره ذراتي را از حلقه جدا ساخته و با خود مي برند، ولي از آنجايي كه ستاره دائماً ذرات معلق توليد و به حلقه پيرامون خود منتقل مي نمايد، حلقه گازي مي تواند به بقاي خود ادامه دهد.
ولي مشاهدات ستاره شناسان نشان مي دادند كه حلقه هاي مذكور از قوانين «كپلر» پيروي مي نمايند. بنابر اين، اين قدرت وزش بادهاي ستاره نمي باشد كه نيروي مقابل قدرت جاذبه ستاره محسوب مي شود، ذرات معلق به واسطه سرعت حركتي خود در مداري ثابت و پايدار قرار مي گيرند. ميدان مغناطيسي ستاره موجب مي شود تا ذرات معلق در امتداد خط استواي ستاره قرار بگيرند.
هنگامي كه سرعت حركتي مواد معلق با قدرت جاذبه ستاره برابري كرد، آن گاه حلقه تشكيل مي شود.
ستاره شناسان همچنين دريافته اند كه ستاره هاي بزرگ نياز به قدرت جاذبه بسياري دارند تا بتوانند پيرامون خود حلقه گازي تشكيل دهند.
دانشمندان احتمال مي دهند كه ستاره هاي بسيار كوچك نيز چنين حلقه هايي داشته باشند كه البته اين حلقه ها با تلسكوپهاي امروزي قابل مشاهده نيستند.
منبع:www-wissenschaft.de
مترجم: بابك خدادادي

علم
ادبيات
اقتصاد
آلبوم
انديشه
سياست
فرهنگ
ورزش
|  ادبيات  |  اقتصاد  |  آلبوم  |  انديشه  |  سياست  |  علم  |  فرهنگ   |  ورزش  |
|   صفحه اول   |   آرشيو   |   چاپ صفحه   |