قصر رومئو، سومين آزمايش بزرگ هسته اي آمريكا با قدرت 11 مگاتن
جواد نصرتي
ذره اي شكافته مي شود و قدرتي همچون دريا از دل آن به بيرون مي جهد. همه چيز به شعاع چند كيلومتر نابود مي شود. معدود بازماندگان وقايع هيروشيما و ناكازاكي، تجربيات تلخي از اين اتفاق دارند. آب رودخانه ها به جوش مي آيند، موها كز مي خورند و واقعا اگر كسي خوش شانس باشد و نزديك به مركز انفجار بمب هسته اي باشد، سريعا متلاشي مي شود. بازماندگان انفجارهاي هسته اي، رنج ديده ترين مردم تاريخ هستند. تا به حال، چندين كشور جهان با موفقيت، بمب هسته اي خود را آزمايش كرده اند. در اين ميان، پنج كشور رسما به عنوان قدرت هسته اي شناسايي شده اند. اين كشورها روسيه، ايالات متحده، انگليس، فرانسه و چين هستند. اين ها تنها كشورهايي هستند كه در شوراي امنيت سازمان ملل، حق وتو دارند. اين مسأله چندان هم عجيب نيست، چون همين كشورها بودند كه به عنوان اولين و تنها قدرت هاي هسته اي جهان، شوراي امنيت را پايه گذاري كردند!
در چند سال اخير، جهان دو قدرت هسته اي ديگر نيز به خود ديده است؛ هند و پاكستان. اسرائيل و كره شمالي نيز تا به حال، بمب هسته اي خود را امتحان نكرده اند. در اين بين، شوراي حكام آژانس جهاني انرژي اتمي، آمريكا و بعضي از كشور هاي اروپايي توان خود را صرف اين مي كنند تا كشورهاي ديگر را مجبور كنند كه از حق مسلم شان كه در معاهدة منع گسترش سلاح هاي هسته اي (NPT) هم به آن تأكيد شده است، يعني استفادة صلح آميز از انرژي هسته اي، دست بردارند. خيلي از كشورهاي دنيا هم به هر دليلي نمي توانند از اين حق مسلم شان استفاده كنند. اما در اين پرونده، خواهيد ديد كه ايران، يكي از كشورهايي است كه نه تنها توان تكنولوژيك استفاده صلح آميز از انرژي هسته اي را دارد، بلكه مي تواند همه مراحل صنعتي را در داخل كشور انجام دهد.
اين كه كشورهاي صاحب تسليحات هسته اي ـ يا همان باشگاه هسته اي ـ چقدر توان هسته اي دارند، مسأله اي است كه با امنيت جهاني گره خورده است. از اين رو هر ساله آمارهاي متعددي از ميزان تسليحات اين كشورها ارائه مي شود. نكتة مهم و اساسي در مورد اين آمارها اين است كه آن  ها صرفا تخمين هستند و نمي توان دقيقا به ميزان تسليحات و كلاهك هاي هسته اي كشورهاي عضو باشگاه هسته اي دست يافت. البته نكتة خوشايند در مورد تسليحات هسته اي در دنيا اين است كه تعداد آن ها پس از جنگ سرد كم شده است. گفته مي شود تعداد سلاح هاي فعال، از۶۵ هزار در سال 1985 به حدود 20 هزار در سال 2002 رسيده است. دليل اين امر، توافق آمريكا و شوروي سابق براي نابودي داوطلبانة سلاح هاي هسته اي شان در دهة گذشته است. اما جالب است بدانيد كه كارشناسان معتقدند بسياري از اين سلاح ها به جاي نابود شدن، در انبارهاي مخفي نگهداري مي شوند.
كشورهايي كه بمب هسته اي آزمايش كرده اند
ايالات متحده آمريكا: آمريكايي ها در جنگ جهاني دوم و زير ساية اين وحشت كه آلمان نازي زودتر از آن ها بمب هسته اي خود را آزمايش كند، اولين بمبشان را آزمايش كردند. آمريكا در سراسر جهان، تنها كشوري است كه از بمب هسته اي عليه كشور ديگري استفاده كرده است. آن ها در اواخر جنگ جهاني، دو بار شهرهاي هيروشيما و ناكازاكي در ژاپن را با بمب  هاي هسته اي بمباران كردند.
انگليسي ها اولين بمب شان را با استفاده از تجربيات  خود در پروژه اي كه به ساخت بمب هسته اي هيروشيما انجاميد ساختند
اتحاد جماهير شوروي: اين كشور اولين بمب هسته اي خود به نام Joe-1 را در سال 1949 آزمايش كرد. دليل اصلي اين كه روس ها به شدت، دنبال دستيابي به بمب هسته اي بودند، رقابت شديد اين كشور با آمريكا در دوران جنگ سرد بود. تا پيش از اين كه روس ها به بمب  هسته اي دست پيدا كنند، آمريكا هميشه در رقابت با آن ها يك پله بالاتر قرار داشت. اين مسأله فشار رواني بسيار زيادي را بر روس ها وارد مي كرد. آن ها پس از آزمايش Joe-1 سريعا تحقيقات خود را گسترش دادند و در سال 1953، Joe-4 اولين بمب هيدروژني خود را آزمايش كردند. پس از فروپاشي اتحاد جماهير شوروي، تمام تسليحات اتمي اين كشور در اختيار روسيه قرار گرفت.
انگلستان: اولين بمب هسته اي انگلستان با نام هاريكان در سال 1952 آزمايش شد. انگليسي ها در ساخت اين بمب از تجربيات خود در پروژة منهتن (پروژه اي كه به ساخت بمب هاي هسته اي هيروشيما و ناكازاكي انجاميد) و همچنين كمك هاي فني ايالات متحده بهره بردند. هدف آن ها از ساخت اين بمب، دستيابي به نيروي بازدارندة مستقل در برابر اتحاد جماهير شوروي بود. اما بر اين نكته تأكيد داشتند كه اين امر هيچ خللي در حضورشان در اتحاديه جنگ سرد اروپا وارد نخواهد كرد. انگليسي ها پنج سال بعد در سال 1957 اولين بمب هسته اي خود را امتحان كردند.
فرانسه: فرانسوي ها هم همچون انگليسي ها در راستاي رسيدن به نيروي بازدارنده عليه شوروي، اولين بمب هسته اي خود را در سال 1960 آزمايش كردند. آن ها هم بر حضور پررنگ در اتحاديه جنگ سرد اروپا تأكيد داشتند.
جمهوري خلق چين: چيني ها در سال 1964 با آزمايش اولين بمب هسته اي خود، آژانس هاي جاسوسي غرب را غافلگير كردند. چيني ها سال ها براي دستيابي به بمب هسته اي از شوروي كمك دريافت مي كردند. اما اين كمك ها بنا به دلايلي قطع شد و هنگامي كه چين اولين بمب هسته اي خود را آزمايش كرد، تهديدي بالقوه براي دو ابرقدرت جهان به شمار مي رفت. تنها سه سال پس از اين واقعه بود كه چيني ها اولين بمب هيدروژني خود را هم آزمايش كردند. گفته مي شود چين از دهة هشتاد تا به امروز، 400 كلاهك هسته اي در اختيار دارد. البته برخي منابع به تازگي گفته اند چين تعدادي از كلاهك هاي هسته اي خود را نابود كرده است.
هند: آزمايش اولين بمب هسته اي هند در سال 1974جهان مدرن را با سؤال هاي متعددي روبه رو كرد. هندي ها كه اين پروژه را صلح آميز اعلام كرده بودند، پس از تصويب پيمان منع گسترش سلاح هاي هسته اي پروژه شان را عملي كردند. آن ها اين نگراني را در مجامع بين المللي به وجود آوردند كه كشورها مي توانند تحت عنوان برنامه  هاي صلح آميز هسته اي و با استفاده از فن آوري هاي دو منظوره (صلح آميز و نظامي) بمب هسته اي توليد كنند. به هر حال گفته مي شود هند بمب هسته اي خود را با كمك شوروي توليد كرده است و هدف اصلي از توليد اين بمب، مقابله با نيروي هسته اي چين بوده است. در جولاي سال گذشته هند از سوي ايالات متحده به عنوان كشور هسته اي مسؤوليت پذير شناخته شد و همكاري هاي همه جانبة اين كشور با آمريكا در تمام زمينه هاي هسته اي آغاز شد.
آغاز همكاري همه جانبة هسته اي آمريكا و هند را مي توان ورود رسمي هند به باشگاه كشورهاي هسته اي دانست.
پاكستان: پاكستان طي چند دهه با كمك مستقيم چين درصدد دستيابي به بمب هسته اي بود. اين تلاش هاي مخفيانه بالاخره در سال 1998 به آزمايش اولين بمب هسته اي پاكستان منجر شد. تلاش پاكستان براي دست يابي به بمب هسته اي از سوي تمامي كارشناسان پيش بيني مي شد. حتي عده اي زمان دستيابي پاكستان به كلاهك هاي هسته اي را دهة 1980 اعلام مي كنند. دليل آن هم چيزي جز رقابت شديد نظامي اين كشور با هند نبود. پاكستاني ها كه هميشه سوءظني شديد به هند دارند، با آزمايش اولين بمب هسته اي اين كشور، خود را در معرض خطر بسيار بزرگي حس مي كردند. براي همين، تمام تلاش خود را براي ايجاد توازن نظامي با هند به كار بستند. حتي كمك چيني ها به پاكستان براي دست  يافتن به بمب هسته اي نيز در راستاي ايجاد قطبي نظامي در برابر هند- به عنوان تهديد كنندة اصلي منافع ملي چين بوده است.

در اين جا قسمت هايي از معاهدة NPT (پيمان منع گسترش سلاح هاي هسته اي) آمده است. آن ها را بخوانيد و با رفتار ابرقدرت هاي داراي فن آوري هسته اي كه عضو اين پيمان هم هستند، مقايسه كنيد:
ماده 1
هر دولت داراي تسليحات هسته اي، در اين پيمان متعهد مي شود از انتقال هرگونه سلاح هاي هسته اي يا ديگر ابزارهاي انفجار هسته اي يا دادن كنترل مستقيم يا غيرمستقيم سلاح ها يا ابزارهاي انفجار هسته اي به ديگران خودداري كند و به هيچ نحوي از انحا، هيچ يك از كشورهاي فاقد سلاح هاي هسته اي را ياري، تشويق و ترغيب به ساخت يا دستيابي به سلاح هاي هسته  اي يا ديگر ابزارهاي انفجار هسته اي يا كنترل چنين سلاح ها يا ابزارهاي انفجاري نكند.
ماده 4
-1 هيچ نكته اي در اين پيمان نبايد به گونه اي تفسير شود كه حق مسلم همپيمانان در انجام تحقيقات، توليد و استفاده از انرژي هسته اي براي مقاصد صلح آميز را تحت  تأثير قرار دهد. اين امر بايد بدون اعمال تبعيض باشد.
۲ - در تبادل تجهيزات، مواد و اطلاعات تكنولوژي براي مقاصد صلح آميز، استفاده از انرژي هسته اي در بهترين شكل، تمام همپيمانان حق مشاركت داشته و متعهد به تسهيل در انجام آن مي شوند. همچنين همپيماناني كه توان چنين اقدامي را دارند، بايد به شكل انفرادي يا همراه با ديگر دولت ها يا سازمان هاي بين المللي براي توسعة بيشتر استفاده از اشكال صلح آميز انرژي هسته اي، خصوصا در قلمرو دولت هاي فاقد سلاح هاي هسته اي كه وارد اين پيمان شده اند، مشاركت ورزند.
ماده 5
تمام همپيمانان متعهد مي شوند تمهيدات لازم را اتخاذ كنند تا در مطابقت با اين پيمان، تحت نظارت مناسب بين المللي و در چارچوب روال هاي بين المللي مقتضي، از دسترسي تمام دولت هاي فاقد تسليحات هسته اي وارده در اين پيمان به مزاياي بالقوة حاصله از انجام هرگونه انفجار هاي صلح آميز هسته اي، اطمينان حاصل كنند. اين امر بايد بدون اعمال تبعيض انجام گيرد . دولت هاي فاقد تسليحات هسته اي امضاكنندة اين پيمان بايد بتوانند در چارچوب يك توافق يا توافق هاي خاص بين المللي و از مجراي يك نهاد مناسب بين المللي كه دولت هاي فاقد تسليحات هسته اي نمايندگان كافي در آن داشته باشند، به اين مزايا دست يابند.

آلمان در نيمة نخست قرن بيستم، پيشرفته ترين كشور دنيا در زمينة تحقيقات علمي بود. بسياري از بزرگ ترين اكتشافات تاريخ علم در همين زمان، توسط دانشمندان آلماني يا دانشمنداني كه در مؤسسات پژوهشي آلماني مشغول به كار بودند، حاصل شد. آلبرت اينشتين، ماكس پلانك، اروين شرودينگر، ورنر هايزنبرگ، ماكس بورن، ولفگانگ يائولي، پاسكوال يوردان و... تعدادي از اين بزرگان هستند كه زمينة كاري آن ها فيزيك نظري بوده است. در زمينة فيزيك تجربي هم آلمان بسيار پيشرفته بود و تعدادي از آزمايش هاي معروف علمي به خصوص در زمينة مكانيك كوانتومي در اين كشور انجام شد. فريتز اشتراسمن، اوتو هان و ليزا مايتنر سه دانشمند آلماني بودند كه پژوهش هاي چهارساله شان در دانشگاه برلين، منجر به كشف فرايند شكافت هسته اي شد. البته خانم مايتنر چون يهودي بود، در سال 1938 ، از دست نازي ها به سوئد گريخت و از گروه جدا شد. به همين دليل، كميته نوبل در سال 1944، جايزه نوبل شيمي را به خاطر كشف شكافت هسته اي اورانيوم، فقط به اوتو هان داد.
انريكو فرمي (فيزيك دان ايتاليايي) و لئو زيلارد (فيزيك دان لهستاني) كه هر دو در آلمان درس خوانده بودند، دراواخر دهه 1930 به آمريكا گريختند. همسر فرمي يهودي بود و زيلارد هم خودش نسب يهودي داشت و علت فرارشان در امان ماندن از هالوكاست بود. آن ها توانستند براي نخستين بار در دانشگاه شيكاگو يك رآكتور هسته اي بسازند. اين دو از بزرگ ترين دانشمندان اتمي آمريكا بودند كه زير نظر پروفسور اپنها يمر در پروژة منهتن (ساختن بمب اتمي براي ارتش آمريكا) شركت داشتند.

مهدي صارمي فر
هستة اتم از اجتماع پروتون ها و نوترون ها به وجود آمده كه در كنار يكديگر با نيروي جاذبة قوي قرار گرفته اند. پروتون ها بار مثبت دارند و نوترون ها بار خنثي. بنابراين با توجه به فاصلة خيلي كم بين پروتون ها، آن ها نيروي دافعة بسيار شديدي به هم اعمال مي كنند. پس نيروي جاذبه اي كه بينشان وجود دارد، بايد آن قدر قوي باشد كه اين دافعه را خنثي كند. به اين نيرو، نيروي هسته اي مي گويند.
هرچه در جدول تناوبي عناصر (جدول مندليف) به جلوتر حركت كنيم، اتم ها سنگين تر مي شوند. اين امر به خاطر زياد شدن تعداد پروتون ها و نوترون هاي آن هاست. وقتي تعداد پروتون هاي هسته از يك حدي بيشتر شد، نيروي دافعة الكتريكي از نيروي جاذبة هسته اي بيشتر مي شود و هسته ناپايدار مي شود. به اتم هاي سنگين تر از اين حد، اتم هاي ناپايدار مي گويند. روي اين مرز، اورانيوم قرار دارد. اورانيوم 238، 92 تا پروتون دارد و 146 تا نوترون، اورانيوم 235، 92 تا پروتون دارد و 143 تا نوترون. به دليل داشتن تعداد مساوي پروتون، اين دو هستة اتم، خواص شيميايي كاملا يكساني دارند. اما چون اورانيوم 235، نوترون كمتري دارد، انرژي هسته اي جاذبة آن، كمتر از انرژي دافعة الكتريكي است و ناپايدار است. به هسته هايي كه خواص شيميايي يكسان ولي جرم متفاوت دارند، ايزوتوپ مي گويند. اورانيوم 235 ناپايدار است و طي فرايندي به عناصر سبك تر تبديل مي شود. اگر جرم اين عناصر را جمع كنيم و از جرم اورانيوم 235 كم كنيم، بايد نتيجة حاصل، صفر شود. اما برخلاف انتظار، مقدار بسيار ناچيزي باقي مي ماند كه طبق معادلة معروف هم ارزي جرم و انرژي اينشتين (E=mc2)، اين مقدار جرم، به انرژي گرمايي تبديل مي شود. اين انرژي آزادشده در رآكتورهاي هسته اي، صرف توليد برق مي شود. اما ميزان اورانيوم 235 موجود در طبيعت، كمتر از يك درصد اورانيوم طبيعي (238) است. براي افزايش غلظت اورانيوم 235، آن را طي فرايندي كه چرخة سوخت هسته اي مي گويند، غني مي كنند.

واكنش زنجيره اي
كليد اصلي توليد انرژي، نه شكافت هسته اي بلكه واكنش زنجيره اي است. عناصر زيادي در طبيعت هستند كه ناپايدارند و شكافته مي شوند، اما همة آن ها نمي توانند به عنوان سوخت هسته اي به كار روند. يكي از محصولات شكافت هسته اي، نوترون است. نوتروني كه در فرايند شكافت هسته اي بزرگ توليد مي شود، بايد آن قدر انرژي داشته باشد كه بتواند پس از برخورد به يك هستة ناپايدار ديگر، آن را بشكافد. به چنين فرايندي واكنش زنجيره اي مي گويند. در واپاشي هستة اورانيوم 235، 3 تا نوترون آزاد مي شود. بنابراين هر هسته كه شكافته مي شود، مي تواند 3 هستة ديگر را نيز بشكافد. اگر اين فرايند (واكنش زنجيره اي) از كنترل خارج شود ما با يك انفجار هسته اي (مثل چرنوبيل يا آن چه در بمب هاي اورانيومي اتفاق مي افتد) مواجه خواهيم بود. براي كنترل واكنش زنجيره اي در رآكتورهاي توليد انرژي، از ميله هايي به نام ميلة كنترل استفاده مي شود. ميله  هاي كنترل در ميان ميله هاي سوخت قرار مي گيرند و سرعت نوترون ها را با توجه به دماي رآكتور كنترل مي كنند. اگر دما از يك حدي بيشتر شود، ميله  هاي كنترل، درون قلب رآكتور فرو مي روند و نوترون ها را كند مي كنند تا سرعت واكنش زنجيره اي كم شود. قلب رآكتور درون مخزني از آب است كه معمولا از نوع آب سنگين (يك اكسيژن و دو هيدروژن۲ كه يك پروتون و يك نوترون دارد) است.

چرخه سوخت هسته اي
اورانيومي را كه از معدن به دست مي آيد، نمي توان مستقيما خالص كرد و به نيروگاه فرستاد. براي اين كه قسمت اعظم اورانيوم، ايزوتوپ 238 است كه قابل شكافت نيست. و اورانيوم 235 كه شكافت پذير است، كمتر از يك درصد حجمي اورانيوم استخراج شده است. براي همين، طي فرايندي كه به آن غني سازي مي گويند، سوخت هسته اي در چرخه اي صنعتي، براي استفاده آماده مي شود. به اين عمليات، چرخة سوخت هسته اي مي گويند.
چرخة سوخت از دو قسمت تشكيل شده است. قسمت جلويي كه عمليات آماده سازي اورانيوم در آن صورت مي گيرد و قسمت عقبي كه در آن، ضايعات هسته اي را براي جلوگيري از آسيب  رساني به طبيعت و محيط زيست، در محل امني قرار مي دهند.

يكي از مواردي كه در معاهدة منع گسترش سلاح هاي هسته اي وجود دارد، اين است كه دولت هاي داراي تكنولوژي هسته اي نبايد ديگر كشورها را از حق بهره برداري صلح آميز از انرژي هسته اي محروم كنند. اما خيلي از كشورهاي دنيا نمي توانند (چه از لحاظ مالي و چه از لحاظ علمي) كه تجهيزات هسته اي را اداره كنند. براي همين، عملا تكنولوژي هسته اي فقط در دست تعدادي از قدرت هاي صاحب سلاح هاي هسته اي است.
با اين وجود، دانشمندان كشور ما توانستند به تكنولوژي توليد سوخت هسته اي دست يابند. نكتة مهم تر در اين بين، اين است كه كشور ما توانايي اين را دارد كه تمام مراحل استخراج، غني سازي و مصرف سوخت را انجام دهد. منابع طبيعي اورانيوم در ساغند، تجهيزات غني سازي در نطنز و اصفهان و بالاخره نيروگاه هاي هسته اي كه اولين  شان در بوشهر به زودي آماده مي شود، باعث شده كه تمام مراحل چرخة سوخت را بتوانيم در داخل انجام دهيم. به اين ترتيب متخصصان ايراني به امكاناتي (از لحاظ علمي) دست پيدا كرده اند كه در دنيا تنها در دست چند قدرت بزرگ هسته اي است.
حتي خيلي از همين قدرت هاي هسته اي هم توان انجام تمام مراحل چرخة سوخت را در داخل سرزمين شان ندارند. آمريكا منابع خيلي كمي از اورانيوم دارد. اروپا هم جاي مناسب براي نابودي زباله هاي هسته اي ندارد.
اين چيزي است كه مي خواهند كشورمان را از داشتن آن محدود كنند: توان غني سازي اورانيوم. البته تعدادي از كشورهاي اروپايي به ايران پيشنهاد دادند كه غني سازي در چين يا روسيه انجام شود. اما در حالي كه اين مراحل در داخل كشور و با هزينه اي كمتر قابل انجام است، نيازي به اين كار (از لحاظ اقتصادي) ديده نمي شود.