السبت، 28 يوليو 2012

التجربة التي صنعت العصر الذري: في عام 1939 اجري العالم الفيزيأئي أوتوهان سلسلة تجارب أظهرت أن قذف اليورانيوم بالنيوترونات ينتج عنة أنشطار بعض ذرات اليورانيوم الي أجزاء أخف وزنا وأن بعضا من الكتلة يختفي خلال عملية الآنشطار بسبب تحول بعض ذرات اليورانيوم الي طاقة وكما تبين ان نيوترون واحد كاف لتحطيم ذرة بكاملها وشطرها وان النيوترون المقذوف لتحطيم الذرة لا يندثر بل فان الانشطار يولد نيوترونين وان هذة النيوترونين تقوم بدورها بتحطيم ذرة اضافية اخري فان المرحلة التالية ستولد مابين ثمانية الي سبعة وعشرون نيوترون وقد ادرك علماء الذرة بان اطلاق الطاقة من اليورانيوم علي نطاق واسع يتطلب العثور علي وسيلة تدفع بالتفاعل الي ان يغذي نفسة بنفسة وهذا ما حققتة تجربة فيرمي فقد لاحظ فيرمي من تجاربة انة كلما كانت النيوترونات ابطأ كلما كانت اكثر فاعلية في تحقيق الانشطار الذري من النيوترونات التي تنطلق بسرعة عظمي والمفارقة ان معظم النيوترونات المنطلقة من التحطيم النووي هي نيوترونات سريعة وكان لابد من العثور علي طريقة لابطاء هذة النيوترونات الي السرعات التي تصبح فيها فعالة علي نحو ملائم كما لاحظ فيرمي ان نوي بعض المواد كالغرافيت تبدي رفضا لامتصاص النيوترونات مما يجعلها ترتد عنها كما ترتد الكرة ومن جهة اخري ان هناك مواد شبة الاسفنج من حيث ميلها الي امتصاص اية نيوترونات عابرة دون ان تؤثر علي فاعليتها الاختراقية ومعني ذلك ان الحل يكمن في مزيج من المادتين ومن اجل التحكم بالتفاعل التسلسلي اضاف فيرمي الي المزيج قضبانا من الكاديوم وهو عنصر نادر قريب من الزنك العادي ويتصف بقابليتة لامتصاص النيوترونات واعد ترتيب القضبان بحيث يمكن ادخالها واخراجها من المزيج بحسب سير العملية التفاعلية وحينما اعلن فيرمي عن نجاح التجربة كان يعني ذلك ان عدد النيوترونات التي جري ابطاء سرعتها بواسطة الجرافيت كاف الي الحد اللازم لاكمال التفاعل وان مقدارا كافيا من النيوترونات الزائدة جري امتصاصها من قبل الكاديوم حفاظا علي التوازن الضروري لاستمرار التفاعل التسلسلي كان من اولي نتائج نجاح هذة التجربة تيقن العلماء من ان الذرة يمكن ان تحول الي قنبلة لكن بين نجاح اول تجربة تفاعل تسلسلي عام 1942 وتفجير اول قنبلة ذرية عامين ونصف استهلك خلالها مشروع منهاتن الامريكي جهود 500 الف عامل و700 مليون جنية استرليني ولكن صنع قنبلة محمولة بالطائرة يتطلب حجم اقل ووزن اخف ولحسن الحظ فان نوعا من اليورانيوم المشع والمعروف اس 235 كان متواجدا في الطبيعة وهو يمتزج باليورانيوم العادي ي238 شكرا جزيلا

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق