یک دیدگاه کارشناسانه در ارتباط با موضع رژیم ایران درمسئله غنی سازی اورانیوم

در اجلاس شورای حکام آژانس بین المللی انرژیاتمی بسیاری از نمایندگان ملی از ادعاهای خلاف واقع نماینده ایران دایر بر این کهفعالیتهای ایران قانونی و اقدامات شورای امنیت سازمان ملل متحد غیر قانونی است،ناراحت شدند.

رد این ادعا ها را به طرزی عالی بهزبان انگلیسی می توان در تارنمایwww.carnegieendowment.org یافت. این مطلب به وسیله یکی ازمقامات پیشین آژانس بین المللی انرژی اتمی و یکی از کارشناسان با سابقه موقوفهکارنگی برای صلح بین المللی، یکی از کانون های معروف اندیشه در سطح جهانی، به رشتهتحریر در آمده است.

در این مقاله تشریح شده که چگونه ایران تعهدات بینالمللی خود را در مورد تدابیر ایمنی نقض کرده و اکنون نیز در حال زیر پاگذاشتنقطعنامه های شورای امنیت است. این دو قطعنامه که به اتفاق آراء به تصویب رسیدهدارای قوت کامل قانونی از دیگاه حقوق بین الملل است. نویسندگان مقاله چنین نتیجهگیری می کنند:

"رفتار آشتی ناپذیر ایران، بعد از نادیده گفتن بیانیه رئیسجمهوری و یک قطعنامه بدون مجازات، راه دیگری برای شورای امنیت جز توسل فزاینده بهمجازات های اقتصادی باقی نمی گذارد. با این همه آخرین قطعنامه دارای بندی است که درآن گفته شده که اعمال مجازات ها در صورت تعلیق فعالیت های غنی سازی ایران و تداوماین تعلیق (به گونه ای که توسط آژانس بین المللی انرژی اتمی قابل تحقیق باشد) بهحالت تعلیق در خواهد امد " تا گفتگوهای مبتنی بر حسن نیت را به منظور سیدن به یکنتیجه قابل قبول از جانب دوطرف امکان پذیر سازد."
بنا براین دولت ایران دقیقا میداند که چه کاری باید انجام دهد تا بحران کنونی را به فرصتی بزرگ برای بهبود شرایطزندگی مردم ایران تبدیل کند و در همان حال نقش بزرگ ایران را در منطقه مورد تاکیدقرار دهد. مشکل اساسی این است که دستگاه رهبری ایران مسئله غنی سازی اورانیوم را بهیک موضوع مربوط به غرور ملی تبدیل کرده و مدعی است که حتی تعلیق فعالیت های غنیسازی به معنای شکست انقلاب اسلامی خواهد بود. این شعارها نتایج سودمندی به بارنخواهند آورد و تغییر مسیر را برای دستگاه رهبری ایران دشوار تر خواهند ساخت. امابا اندکی قدرت تخیل و انعطاف از دو طرف، میتوان به راه حل هایی دست یافت کهامتیازات عمده ای را از نظر امنیتی و اقتصادی برای مردم ایران در بر خواهند داشت."

 

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: سه شنبه 12 اسفند 1393 ساعت: 23:29 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره غنی سازی اورانیوم,موضع رژیم ایران در مسئله غنی سازی اورانیوم,غنی سازی اورانیوم,

 

مقدمه

سنگ معدن اورانیومموجود در طبیعت از دوایزوتوپ ²³⁵U به مقدار 0.7 درصد و²³⁸U ‏به مقدار 3.99درصد تشکیل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسید حل کرده و ‏بعد از تخلیص فلز ،اورانیوم را بصورت ترکیب با اتمفلوئور (⁹F ) و بصورتمولکول ‏اورانیوم هگزا فلوراید تبدیل می‌کنند که به حالت گازی است. سرعت متوسط ‏مولکولهایگازی باجرم مولکولیگاز نسبت عکس دارد.

غنی سازی اورانیوم با دیفوزیون گازی

گراهان در سال 1864 پدیده‌ای را کشفکرد که در آنسرعتمتوسط مولکولهای ‏گاز با معکوس جرم مولکولی گاز متناسب بود. از این پدیده که بهنامدیفوزیون ‏گازیمشهور است برای غنی سازیاورانیوم استفاده می‌کنند. در عمل اورانیوم ‏هگزا فلوراید طبیعی گازی شکل را ازستونهایی که جدار آنها از اجسام متخلخل ‏‏(خلل و فرج دار) درست شده است عبورمی‌دهند. سوراخهای موجود در جسم ‏متخلخل باید قدری بیشتر از شعاع اتمی یعنی در حدود 2.5 آنگسترم (^7-‏25x10 سانتیمتر) باشد

ضریب جداسازی متناسب بااختلاف جرم مولکولها است. روش غنی سازی ‏اورانیوم تقریبا مطابق همین اصولی است کهدر اینجا گفته شد. با وجود این ‏می‌توان به خوبی حدس زد که پرخرج ترین مرحله تهیهسوخت اتمی همین ‏مرحله غنی سازی ایزوتوپها است، زیرا از هر هزاران کیلو سنگ معدناورانیوم ‏‏140 کیلوگرم اورانیوم طبیعی بدست می‌آید که فقط یک کیلوگرم²³⁵U ‏خالص در آن وجود دارد. ‏

غنی سازی اورانیم از طریق میدان مغناطیسی

یکی از روشهای غنی سازی اورانیوماستفاده ازمیدان مغناطیسیبسیار قوی می‌باشد. در اینروش ابتدا اورانیوم هگزا فلوئورید را حرارت می‌دهند تاتبخیر شود. از طریق تبخیر ، اتمهای اورانیوم و فلوئورید از هم تفکیک می‌شوند. در این حالت، اتمهای اورانیوم را به میدان مغناطیسی بسیار قوی هدایت می‌کنند. میدان مغناطیسیبر هسته‌های باردار اورانیم نیرو وارد می کند ( این نیرو بهنیروی لورنتسمعروف می باشد) و اتمهای اورانیوم را از مسیر مستقیم خود منحرف می‌کند. اماهسته‌های سنگین اورانیم (²³⁸U ) نسبت به هسته‌های سبکتر (²³⁵U ) انحراف کمتری دارند و درنتیجه از این طریق می‌توان²³⁵U را از اورانیوم طبیعی تفکیک کرد.

کاربردهای اورانیوم غنی شده

·        شرایطی ایجاد کرده اند که نسبت²³⁵U به²³⁸U را به 5 درصد می‌‏رساند. برای این کار و تخلیص کامل اورانیوم ازسانتریفوژهایبسیار قوی استفاده‏می‌کنند.

·        برای ساختننیروگاهاتمی ، اورانیوم طبیعی و یا اورانیوم غنی شده بین 1 تا 5 ‏درصد کافیاست.

·        برای تهیهبمباتمی حداقل 5 تا 6 کیلوگرم²³⁵U صد درصد خالص نیاز ‏است. درصنایع نظامی از این روش استفاده نمی‌شود و بمبهای اتمی را از²³⁹Pu کهسنتز و تخلیص شیمیاییآن بسیار ساده‌تر استتهیه ‏می‌کنند.

نحوه تولید سوخت پلوتونیوم رادیو اکتیو

این عنصر ناپایدار را درنیروگاههای بسیار قوی می‌سازند که تعداد نوترونهای ‏موجود در آنها از صدها هزارمیلیاردنوترون در ثانیه در سانتیمتر مربع تجاوز ‏می‌کند. عملا کلیه بمبهای اتمی موجود درزراد خانه‌های جهاناز این عنصر ‏درستمی‌شود.‏ روش ساخت این عنصر در داخلنیروگاههایهسته‌ای به این صورت که ‏ایزوتوپهای²³⁸U شکست پذیر نیستند،ولی جاذبنوترون کم انرژیهستند.

تعدادی از نوترونهای حاصل از شکست²³⁵U را ‏جذب می‌کنند و تبدیل به²³⁹U می‌شوند. این ایزوتوپ از اورانیوم بسیار ‏ناپایدار است و در کمتر از ده ساعتتمام اتمهای بوجود آمده تخریب ‏می‌شوند. در درون هسته پایدار²³⁹U یکی از نوترونها خود به خود به‏پروتونو یکالکترون تبدیل می‌شود. بنابراین تعداد پروتونها یکی اضافه شده و عنصر جدید را که 93 پروتوندارد‏نپتونیوممی‌نامند که این عنصر نیزناپایدار است و یکی از نوترونهای آن خود به ‏خود به پروتون تبدیل شده و در نتیجه بهتعداد پروتونها یکی اضافه شده و عنصر ‏جدیدپلوتونیم را که 94 پروتون دارد ایجاد می‌کنند. این کار حدودا در مدت یک هفته ‏صورت می‌گیرد.

 

 دید کلی

خواص منحصر به فردبرهمکنش ذراتو تشعشات مختلف منجر به تخریبفیزیولوژیکی سیستم‌های حیاتی در هنگام پرتوگیری می‌شود. بسیاری از کاربردهایمواد رادیواکتیودر زمینه‌هایداروسازیوپزشکینیز نیاز به دانستن مکانیسم‌های برهمکنش نور با ماده را دارند.

حالتهای برهمکنش

تابشبا ماده به پنج حالت اساسی برهمکنشمی‌دهد: یونیزاسیون، انتقالانرژی جنبشی،برانگیختگی مولکولی و اتمی،‌واکنش‌های هسته ایوفرآیندهای تشعشعی.

یونیزاسیون:

یونیزاسیون عبارت است از جدا نمودن یکالکتروناتمی ‌از یک اتم جذب کننده برای تشکیل یک جفتیونحاوی یک الکترون منفی و یک یون مثبت باجرم بالاتر. یونیزاسیون اولیهمستقیما بوسیله تشعشعفرودی شروع می‌شود. یونیزاسیون ثانویهمتعاقبا بوسیله یونهایتولید شده در پدیده یونیزاسیون اولیه بوجود می‌آیند. مقدارانرژیمورد نیاز برای تشکیل یک جفت یون بسته به نوع ماده جذب کننده تغییر می‌کند.

انتقال انرژی جنبشی:

انتقالات انرژی جنبشی برهمکنش‌هایی هستند کهانرژی را بیشتر از مقدار مورد نیاز برای تشکیل جفت به جفتیونمی‌رسانند. انتقالات انرژی جنبشی همچنینممکن است به دلیلبرخوردهای الاستیکبین تشعشع ورودی وهسته‌های جذب‌کننده رخ دهد.

برانگیختگی مولکولی و اتمی:

برانگیختگی مولکولی و برانگیختگی اتمی‌حالتهای برهمکنشی هستند که ممکن است حتی زمانی که انرژی انتقال یافته کمتر ازانرژییونیزاسیونجذب کننده باشد، نیز رخ دهد. با برگشتن الکترونهای اتمی ‌بهترازهایانرژیپایین‌‌تر ،اشعهایکسوالکترونهایاوژهمنتشر می‌شوند.

برانگیختگی مولکولی در حین فرآیندهای انتقالی ،چرخشی و ارتعاشی و نیز در حینبرانگیختگی الکترونیرخ می‌دهد. انرژیبرانگیختگی مولکولی در حقیقت بوسیله شکستن پیوند ،لومینسانسیا ایجاد حرارت پراکنده می‌شود.

واکنش‌های هسته‌ای:

واکنش‌های هسته‌ای تشعشعات ورودی ، هسته‌هایاتم‌های جذب‌کننده می‌توانند حالتهای مهمی ‌از برهمکنش باشد. این امر مخصوصا برایذرات باردارو نوترونهای با انرژی بالا صحیحاست.

فرآیندهای تشعشعی:

فرآیندهای تشعشعی ، فرآیندهایی هستند که در آنهاانرژی الکترومغناطیسیاز طریق کند شدن ذراتبا انرژی بالا آزاد می‌شود. این فرآیندهای مورد نظر عبارتند از: تولیدتشعشع چرنکوو تولیدتابشترمزی.

تشعشعات باردار:

تشعشعات باردار ابتدا با الکترونهای اتم در ماده جذبکننده و از طریق یک سری از پدیده‌های متعدد بااتلاف انرژیکم برهمکنش می‌دهند. اینپدیده‌ها منجر به تشکیل جفت یونها ، انتقالات انرژی جنبشی وبرانگیختگی اتمی‌یا مولکولی می‌شوند. بنابراین این تشعشعات به یک شیوه افزایشی و نسبتا قابل پیش‌بینی انرژی از دستمی‌دهند.

تشعشعات بدون بار:

برعکس تشعشعات باردار ، تشعشعات بدون بار هنگام ازدست دادن انرژی بندرت با الکترونهای جذب کننده برهمکنش می‌دهند و یا اصلا واکنشنمی‌دهند. بجای یک سری برهمکنش‌های پی‌در‌پی کوچک ، تشعشعات بدون بار غالبا و یاحتی فقط متحمل برهمکنش‌هایی می‌گردند که در آنها انرژی خود را کلا از دست می‌دهند

این برهمکنش‌ها به اندازه حالت تشعشعات باردار ، قابل پیش بینی نیستند. ممکن است تشعشعات بدون بار با احتمال کم برهمکنش از میان مقدار زیادی ازمادهعبور نمایند. این حالت برای ذرات باردار وجود ندارد. خلاصه تشعشعات بدون بار داراینفوذ بیشتری نسبت بهذرات بارداربا انرژی یکسان هستند.

چگونه يك بمب هسته اي بسازيم ؟

 

بمب هاي اتمي شامل نيروهاي قوي و ضعيفي اند كه اين نيروها هسته يك اتم را به ويژه اتم هايي كه هسته هاي ناپايداري دارند، در جاي خود نگه مي دارند. اساسا دو شيوه بنيادي براي آزادسازي انرژي از يك اتم وجود دارد:

 

1- شكافت هسته اي: مي توان هسته يك اتم را با يك نوترون به دو جزء كوچك تر تقسيم كرد. اين همان شيوه اي است كه در مورد ايزوتوپ هاي اورانيوم (يعني اورانيوم 235 و اورانيوم 233) به كار مي رود.

 

- همجوشي هسته اي: مي توان با استفاده از دو اتم كوچك تر كه معمولا هيدروژن يا ايزوتوپ هاي هيدروژن (مانند دوتريوم و تريتيوم) هستند، يك اتم بزرگ تر مثل هليوم يا ايزوتوپ هاي آن را تشكيل داد. اين همان شيوه اي است كه در خورشيد براي توليد انرژي به كار مي رود. در هر دو شيوه ياد شده ميزان عظيمي انرژي گرمايي و تشعشع به دست مي آيد.

 

براي توليد يك بمب اتمي موارد زير نياز است:

- يك منبع سوخت كه قابليت شكافت يا همجوشي را داشته باشد.

- دستگاهي كه همچون ماشه آغازگر حوادث باشد.

- راهي كه به كمك آن بتوان بيشتر سوخت را پيش از آنكه انفجار رخ دهد دچار شكافت يا همجوشي كرد.

در اولين بمب هاي اتمي از روش شكافت استفاده مي شد. اما امروزه بمب هاي همجوشي از فرآيند همجوشي به عنوان ماشه آغازگر استفاده مي كنند.

بمب هاي شكافتي (فيزيوني): يك بمب شكافتي از ماده اي مانند اورانيوم 235 براي خلق يك انفجار هسته اي استفاده مي كند. اورانيوم 235 ويژگي منحصر به فردي دارد كه آن را براي توليد هم انرژي هسته اي و هم بمب هسته اي مناسب مي كند. اورانيوم 235 يكي از نادر موادي است كه مي تواند زير شكافت القايي قرار بگيرد.اگر يك نوترون آزاد به هسته اورانيوم 235 برود،هسته بي درنگ نوترون را جذب كرده و بي ثبات شده در يك چشم به هم زدن شكسته مي شود. اين باعث پديد آمدن دو اتم سبك تر و آزادسازي دو يا سه عدد نوترون مي شود كه تعداد اين نوترون ها بستگي به چگونگي شكسته شدن هسته اتم اوليه اورانيوم 235 دارد. دو اتم جديد به محض اينكه در وضعيت جديد تثبيت شدند از خود پرتو گاما ساطع مي كنند. درباره اين نحوه شكافت القايي سه نكته وجود دارد كه موضوع را جالب مي كند.

 

- احتمال اينكه اتم اورانيوم 235 نوتروني را كه به سمتش است، جذب كند، بسيار بالا است. در بمبي كه به خوبي كار مي كند، بيش از يك نوترون از هر فرآيند فيزيون به دست مي آيد كه خود اين نوترون ها سبب وقوع فرآيندهاي شكافت بعدي اند. اين وضعيت اصطلاحا «وراي آستانه بحران» ناميده مي شود.

2 - فرآيند جذب نوترون و شكسته شدن متعاقب آن بسيار سريع و در حد پيكو ثانيه (12-10 ثانيه) رخ مي دهد.

3 - حجم عظيم و خارق العاده اي از انرژي به صورت گرما و پرتو گاما به هنگام شكسته شدن هسته آزاد مي شود.

انرژي آزاد شده از يك فرآيند شكافت به اين علت است كه محصولات شكافت و نوترون ها وزن كمتري از اتم اورانيوم 235 دارند. اين تفاوت وزن نمايان گر تبديل ماده به انرژي است كه به واسطه فرمول معروف E=mc2 محاسبه مي شود. حدود نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده به كار رفته در يك بمب هسته اي برابر با چندين ميليون گالن بنزين است. نيم كيلوگرم اورانيوم غني شده انداز ه اي معادل يك توپ تنيس دارد. در حالي كه يك ميليون گالن بنزين در مكعبي كه هر ضلع آن 17 متر (ارتفاع يك ساختمان 5 طبقه) است، جا مي گيرد. حالا بهتر مي توان انرژي آزاد شده از مقدار كمي اورانيوم 235 را متصور شد.براي اينكه اين ويژگي هاي اروانيوم 235 به كار آيد بايد اورانيوم را غني كرد. اورانيوم به كار رفته در سلاح هاي هسته اي حداقل بايد شامل نود درصد اورانيوم 235 باشد.در يك بمب شكافتي، سوخت به كار رفته را بايد در توده هايي كه وضعيت «زير آستانه بحران» دارند، نگه داشت. اين كار براي جلوگيري از انفجار نارس و زودهنگام ضروري است. تعريف توده اي كه در وضعيت «آستانه بحران» قرار داد چنين است: حداقل توده از يك ماده با قابليت شكافت كه براي رسيدن به واكنش شكافت هسته اي لازم است. اين جداسازي مشكلات زيادي را براي طراحي يك بمب شكافتي با خود به همراه مي آورد كه بايد حل شود.

1 - دو يا بيشتر از دو توده «زير آستانه بحران» براي تشكيل توده «وراي آستانه بحران» بايد در كنار هم آورده شوند كه در اين صورت موقع انفجار به نوترون بيش از آنچه كه هست براي رسيدن به يك واكنش شكافتي، نياز پيدا خواهد شد.

2 - نوترون هاي آزاد بايد در يك توده «وراي آستانه بحران» القا شوند تا شكافت آغاز شود.

3 - براي جلوگيري از ناكامي بمب بايد هر مقدار ماده كه ممكن است پيش از انفجار وارد مرحله شكافت شود براي تبديل توده هاي «زير آستانه بحران» به توده هايي «وراي آستانه بحران» از دو تكنيك «چكاندن ماشه» و «انفجار از درون» استفاده مي شود.تكنيك «چكاندن ماشه» ساده ترين راه براي آوردن توده هاي «زير بحران» به همديگر است. بدين صورت كه يك تفنگ توده اي را به توده ديگر شليك مي كند. يك كره تشكيل شده از اورانيوم 235 به دور يك مولد نوترون ساخته مي شود. گلوله اي از اورانيوم 235 در يك انتهاي تيوپ درازي كه پشت آن مواد منفجره جاسازي شده، قرار داده مي شود.كره ياد شده در انتهاي ديگر تيوپ قرار مي گيرد. يك حسگر حساس به فشار ارتفاع مناسب را براي انفجار چاشني و بروز حوادث زير تشخيص مي دهد:

1 - انفجار مواد منفجره و در نتيجه شليك گلوله در تيوپ

2 - برخورد گلوله به كره و مولد و در نتيجه آغاز واكنش شكافت

3- انفجار بمب

در «پسر بچه» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر هيروشيما انداخته شد، تكنيك «چكاندن ماشه» به كار رفته بود. اين بمب 5/14 كيلو تن برابر با 500/14 تن TNT بازده و 5/1 درصد كارآيي داشت. يعني پيش از انفجار تنها 5/1 درصد ازماده مورد نظر شكافت پيدا كرد.

 

در همان ابتداي «پروژه منهتن»، برنامه سري آمريكا در توليد بمب اتمي، دانشمندان فهميدند كه فشردن توده ها به همديگر و به يك كره با استفاده از انفجار دروني مي تواند راه مناسبي براي رسيدن به توده «وراي آستانه بحران» باشد. البته اين تفكر مشكلات زيادي به همراه داشت. به خصوص اين مسئله مطرح شد كه چگونه مي توان يك موج شوك را به طور يكنواخت، مستقيما طي كره مورد نظر، هدايت و كنترل كرد؟افراد تيم پروژه «منهتن» اين مشكلات را حل كردند. بدين صورت، تكنيك «انفجار از درون» خلق شد. دستگاه انفجار دروني شامل يك كره از جنس اورانيوم 235 و يك بخش به عنوان هسته است كه از پولوتونيوم 239 تشكيل شده و با مواد منفجره احاطه شده است. وقتي چاشني بمب به كار بيفتد حوادث زير رخ مي دهند:

- نفجار مواد منفجره موج شوك ايجاد مي كند.

2 - موج شوك بخش هسته را فشرده مي كند.

3 - فرآيند شكافت شروع مي شود.

4 - بمب منفجر مي شود.

در «مرد گنده» بمبي كه در سال هاي پاياني جنگ جهاني دوم بر شهر ناكازاكي انداخته شد، تكنيك «انفجار از درون» به كار رفته بود. بازده اين بمب 23 كيلو تن و كارآيي آن 17درصد بود.شكافت معمولا در 560 ميلياردم ثانيه رخ مي دهد.

بمب هاي همجوشي: بمب هاي همجوشي كار مي كردند ولي كارآيي بالايي نداشتند. بمب هاي همجوشي كه بمب هاي «ترمونوكلئار» هم ناميده مي شوند، بازده و كارآيي به مراتب بالاتري دارند. براي توليد بمب همجوشي بايد مشكلات زير حل شود:دوتريوم و تريتيوم مواد به كار رفته در سوخت همجوشي هر دو گازند و ذخيره كردنشان دشوار است. تريتيوم هم كمياب است و هم نيمه عمر كوتاهي دارد بنابراين سوخت بمب بايد همواره تكميل و پر شود.دوتريوم و تريتيوم بايد به شدت در دماي بالا براي آغاز واكنش همجوشي فشرده شوند. در نهايت «استانسيلا اولام» دريافت كه بيشتر پرتو به دست آمده از يك واكنش فيزيون، اشعه X است كه اين اشعه X مي تواند با ايجاد درجه حرارت بالا و فشار زياد مقدمات همجوشي را آماده كند.

 

بنابراين با به كارگيري بمب شكافتي در بمب همجوشي مشكلات بسياري حل شد. در يك بمب همجوشي حوادث زير رخ مي دهند:

1 - بمب شكافتي با انفجار دروني ايجاد اشعه X مي كند.

2 - اشعه X درون بمب و در نتيجه سپر جلوگيري كننده از انفجار نارس را گرم مي كند.

3 - گرما باعث منبسط شدن سپر و سوختن آن مي شود. اين كار باعث ورود فشار به درون ليتيوم - دوتريوم مي شود.

4 - ليتيوم - دوتريوم 30 برابر بيشتر از قبل تحت فشار قرار مي گيرند.

5 - امواج شوك فشاري واكنش شكافتي را در ميله پولوتونيومي آغاز مي كند.

6 - ميله در حال شكافت از خود پرتو، گرما و نوترون مي دهد.

7 - نوترون ها به سوي ليتيوم - دوتريوم رفته و با چسبيدن به ليتيوم ايجاد تريتيوم مي كند.

8 - تركيبي از دما و فشار براي وقوع واكنش همجوشي تريتيوم - دوتريوم ودوتريوم - دوتريوم و ايجاد پرتو، گرما و نوترون بيشتر، بسيار مناسب است.

9 - نوترون هاي آزاد شده از واكنش هاي همجوشي باعث القاي شكافت در قطعات اورانيوم 238 كه در سپر مورد نظر به كار رفته بود، مي شود.

10 - شكافت قطعات اروانيومي ايجاد گرما و پرتو بيشتر مي كند.

11 - بمب منفجر شود.

 

نگاه اجمالی:

دانش تبدیلاورانیومطبیعی که در طبیعت وجود دارد از طریقشکافت اتمهابه اورانیوم غنی شده که دارایانرژی بسیار زیاد است، فناوری هسته ای نام دارد. فرآیند تهیهسوخت هسته ایاز اورانیوم ، فرآیند بسیارپیچیده و ظریفی است و دانش انجام این کار از دانشهای پیشرفته بشری است. تبدیلاورانیوم بهاورانیوم غنی شده، راههای مختلفی دارد کهدو نوع رایج آن از طریقدستگاههای سانتریوفوژو از طریقلیزرمی باشد.

کشورهای قدرتمند جهاندانش هسته ایرا انحصاری خود کرده اند. بهراحتی اجازه دسترسی دیگران به این دانش را نمی دهند. در مقطع کنونی حدود 10 کشوراین دانش را در اختیار دارند. انرژیهسته ایدارای کاربردهای فراوان است. در یک تقسیم بندی کلی می توانکاربردهایانرژی هسته ایرا در دو بخش نظامی و غیر نظامی یا صلح جویانه قرار داد.

 

کاربرد انرژی هسته ای در تولید برق :

یکی از مهم ترین موارداستفاده صلح آمیز از انرژی هسته ای، تولیدبرق از طریق نیروگاههای اتمی است. با توم به پایان پذیر بودنمنابع فسیلیو روند رو به رشد توسعه اجتماعیو اقتصادی ، استفاده از انرژی هسته ای برای تولید برق را امری ضروری و لازم میدانند و ساخت چندنیروگاهاتمیرا دنبال مینماید.

ایرانهر ساله حدودا به هفت هزار مگاوات برق در سال نیاز دارد. نیروگاه اتمی بوشهر 1000 مگاوات برق را درصورت راه اندازی تامین می نماید. و احداث نیروگاههای دیگر برای رفع این نیازی ضروریاست. برای تولید میزان برق حدود 190 میلیون بشکهنفتخاممصرف می شود. که در صورت تامین از طریق انرژی هسته ای سالیانه 5 میلیارددلار صرفه جویی خواهد شد.

 

برتریانرژیهسته ایبر سایرانرژیها:

علاوه بر صرفه اقتصادی دلایل زیر استفاده از انرژی هسته ای را ضروریمینماید. منابع فسیلی محدود بوده و متعلق به نسلهای آتی میباشد. استفاده از نفت خام در صنایع تبدیلپتروشیمیارزش بیشتری دارد. تولید برق از طریق نیروگاه اتمی ، آلودگی نیروگاههای کنونی را ندارد. تولید هفتهزار مگاوات با مصرف 190 میلیون شبکهنفتخام، هزارتندیاکسید کربن، 150 تنذراتمعلق در هوا، 130 تنگوگردو 50 تناکسید نیتروژنرا درمحیطزیستپراکنده می کند، در حالی که نیروگاه اتمی چنین آلودگی را ندارد.

انرژی هسته ای در پزشکی هسته ایو اموربهداشتی:

در کشورهای پیشرفته صنعتی ، از انرژی هسته ای به صورت گستردهدر پزشکی استفاده می گردد. با توجه به شیوع برخی از بیماریها از جملهسرطان، ضرورت تقویتطب هسته ایدر کشورهای در حال توسعه ، هرروز بیشتر می شود. موارد زیر از مصادیق تکنیکهای هسته ای درعلم پزشکیاست:

تهیه و تولیدکیتهای رادیو داروییجهت مراکزپزشکی هسته ای

تهیه و تولیدرادیو داروییجهت تشخیصبیماری تیروییدو درمان آنها

تهیه و تولیدکیتهای هورمونی

تشخیص و درمانسرطان پروستات

تشخیصسرطان کولون،روده کوچکو برخیسرطانهای سینه

تشخیصتومورهای سرطانیو بررسیتومورهای مغزی، سینه و ناراحتی وریدی

تصویر برداری بیماریهای قلبی، تشخیصعفونتها والتهاب مفصلی،آمبولیولختههای وریدی

موارد دیگری چون تشخیصکم خونی، کنترلرادیو داروهایخوراکی و تزریقی و ...

کاربرد انرژی هسته ای در بخش دامپزشکی ودامپروری :

تکنیکهای هسته ای در حوزهدامپزشکیموارد مصرفی چون تشخیص و درمانبیماریهای دامی ، تولید مثل دام ، اصلاح نژاد و دام ،تغذیه،بهداشتوایمن سازی محصولات دامیو خوراک دام دارد.

کاربرد انرژی هسته ای در دسترسی به منابع آب :

تکنیکهای هسته ایبرای شناساییحوزه های آب زیر زمینیهدایت آبهای سطحی وزیر زمینی ، کشف وکنترل نشت و ایمنی سدهامورد استفاده قرارمیگیرد. در شیرین کردن آبهای شور نیز انرژی هستهای کاربرد دارد.

 

کاربرد انرژی هسته ای در بخش صنایع غذایی وکشاورزی :

از انرژی هسته ای در حوزههای کشاورزی وصنایع غذاییاستفاده های بسیار فراوانی صورتمی گیرد. موارد عمده استفاده در این بخش عبارت است از :

جلوگیری از جوانه زدن محصولات غذایی

کنترل و از بین بردنحشرات

به تاخیر انداختن زمان رسیدن محصولات

افزایش زمان نگهداری

کاهش میزانآلودگی میکروبی

از بین بردنویروسهای گیاهیو غذایی

طرح باردهی و جهش گیاهانیچونگندموبرنجوپنبه

آنچه باید بدانیم:

تکنیکهای هسته ای بر کشفمینهای ضد نفرنیز کاربرد دارد. بنابرین ،دانش هسته ای با این قدرت و وسعتی که دارد، هر روز بر دامنه استفاده از فناوری هستهای و بویژهانرژیهسته ایافزوده می شود. کاربرد انرژی در بخشهای مختلف به گونهای است که اگرکشوری فناوری هسته ای را نهادینه نماید، در بسیاری از حوزه‌های علمی و صنعتی ،ارتقای پیدا می کند و مسیر توسعه را با سرعت طی می نماید.

 

 

اورانیوم

اورانیوم عنصر فلزي، با علامت اختصاري U و عدد اتمي 92 است كهمي‌تواند هم به عنوان سوخت براي نيروگاه‌هاي هسته‌اي و هم براي بمب اتم بكار برود

 
اورانيوم در سال 1982 توسط كلاپروت، شيميدان آلماني در معدن سنگ پجيلند از معدنساكوتي كشف شده است. پرتوزايي در سال 1896 توسط فيزيكدان فرانسوي به نام هنري بكرلكشف گرديد. اما توسط خواهران كوري زماني كه آنان راديوم و پلوتونيوم همراه اورانيومرا شناسايي كردند فرمول‌بندي شد. استحصال اورانيوم از معدن سنگ در سال 1914انجام گرفت و در سال 1939 داينگ پديده فيسيون طبيعي را براي عناصر پرتوزايي معرفيكرد. در سال 1942 با كشف پديده تبديل ساده به انرژي (E=MCR) اورانيوم به عنوان مادهقدرتمند براي توليد انرژي وارد ميدان گرديد و از آن زمان به بعد انرژي هسته‌اي يكياز اقلام مهم انرژي مطرح شد.

امروزه حدود 582 معدن اورانيوم با ذخيره 680، 810، 4 تن در رده RAR و EAR كره زمين كشف شده است اورانيومي كه از معدن به دست مي‌آيد يكدست نيستند. به عبارت ديگر همه اتم‌هاي اورانيوم داراي يك وزن نيستند. بعضي از آنهاسنگين‌تر و بعضي از آنها سبك‌ترند.
همه اتم‌هاي اورانيوم، يعني چه اورانيومسنگين و چه اورانيوم نيمه سنگين و چه اورانيوم سبك، در درون هسته خود داراي 92پروتون مي‌باشند، اما تعداد نوترون‌هاي آنها متفاوت است. اورانيوم سنگين، در هستهخود تعداد 146 نوترون دارد. در حالي كه اورانيوم نيمه سنگين تعداد 143 نوترون واورانيوم سبك تعداد 142 نوترون دارد. براي نام‌گذاري اين سه نوع اورانيوم،دانشمندان تعداد پروتون‌ها و نوترون‌هاي آنها را به اسم اورانيوم اضافه مي‌كنند. بهعنوان مثال، اورانيوم سنگين را به نام اورانيوم 238 يا U238، اورانيوم نيمه سنگينرا به نام اورانيوم 235 يا U235 و اورانيوم سبك را به نام اورانيوم 234 يا U234 مي‌نامند. براي سوخت راكتورهاي هسته‌اي و بمب اتم، اورانيوم نيمه سنگين از همهمناسب‌تر است، اما درصد آن در سنگ معدن اورانيوم چيزي كمتر از يك درصد است. به طوركلي، اورانيوم سنگين به مقدار زياد يعني حدود نود و نه و سه دهم درصد و اورانيومنيمه سنگين به مقدار بسيار كم يعني حدود هفت دهم درصد و اورانيوم سبك به مقدارفوق‌العاده جزيي يعني به مقدار يك صدم درصد به طور طبيعي، در معدن اورانيوم وجوددارد

 
اورانيوم نيمه سنگين يا U235، عنصر اصلي براي راه انداختن و ادامه يافتنچرخه سوخت در راكتور اتمي است. اما مقدار طبيعي آن، يعني مقدار هفت دهم درصد، كافينيست و بايد غلظت اورانيوم نيمه سنگين از هفت دهم درصد به پنج درصد افزايش يابد. عمليات مربوط به افزايش غلظت اورانيوم نيمه سنگين از هفت دهم درصد به پنج درصد را،اصطلاحاً، عمل غني‌سازي اورانيوم مي‌نامند. براي اين كار از دستگاهي به نام «سانتريفيوژ» استفاده مي‌كنند. ميزان مصرف سالانه اورانيوم در كشورهاي مختلفبالغ بر 6500 تن مي‌شود. انتظار مي‌رود مقدار مصرف تا سال 2020 ميلادي به 75000 تندر سال فزوني يابد.

مهمترين كشورهاي داراي منابع اورانيوم عبارتند از: كانادا،استراليا، آفريقاي جنوبي، برزيل، قزاقستان، ازبكستان، روسيه، نيجريه، ناميبيا. معدن‌هاي اورانيوم داراي 10 هزار تن از بزرگترين معدن‌ها و كوچكترين آن با ذخيرهحدود 500 تن به شمار مي‌رود.
گرچه انواع مختلفي از معادن اورانيوم كشف گرديده ودر دست بهره‌برداري است اما معادن جاي گرفته در ماسه سنگي كه مناسب استحصال هستند. از انواع ارزان و اقتصادي در بازار جهان تلقي مي‌شوند.

 

از بمب اتم بيشتر بدانيم

 

هانري بكرل نخستين كسي بود كه متوجه پرتودهي عجيب سنگ معدن اورانيم گرديد پس از ان در سال 1909 ميلادي ارنست رادرفورد هسته اتم را كشف كرد. وي همچنين نشان دادكه پرتوهاي راديواكتيو در ميدان مغناطيسي به سه دسته تقيسيم مي شود( پرتوهاي الفا و بتا وگاما) بعدها دانشمندان دريافتند كه منشاء اين پرتوها درون هسته اتم اورانيم مي باشددر سال 1938 با انجام ازمايشاتي توسط دو دانشمند الماني بنامهاي اتوهان و فريتس شتراسمن فيزيك هسته اي پاي به مرحله تازه اي نهاد اين فيزيكدانان با بمباران هسته اتم اورانيم بوسيله نوترونها به عناصر راديواكتيوي دست يافتند كه جرم اتمي كوچكتري نسبت به اورانيم داشت و در اينجا بود كه نا قوس شوم اختراع بمب اتمي به صدا در امد. زيرا هر فروپاشي هسته اورانيم ميتوانست تا 200 مگاولت انرژي ازاد كند وبديهي بود اگر هسته هاي بيشتري فرو پاشيده مي شد انرژي فراواني حاصل مي گرديد.

بعدها فيزيكدانان ديگري نيز در اين محدوده به تحقيق مي پرداختند يكي از انان انريكو فرمي بود( 1954 - 1901) كه بخاطر تحقيقاتش در سال 1938 موفق به دريافت جايزه نوبل گرديد.در سال 1939 يعني قبل از شروع جنگ جهاني دوم در بين فيزيكدانان اين بيم وجود داشت كه المانيهابه كمك فيزيكدانان نابغه اي مانند هايزنبرگ ودستيارانش بتوانند با استفاده از دانش شكافت هسته اي بمب اتمي بسازندبه همين دليل از البرت انيشتين خواستند كه نامه اي به فرانكلين روزولت رئيس جمهور وقت امريكا بنويسد در ان نامه تاريخي از امكان ساخت بمبي صحبت شد كه هر گز هايزنبرگ ان را نساخت.چنين شدكه دولتمردان امريكا براي پيشدستي برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انريكو فرمي دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمي را فراهم سازد سه سال بعددر دوم دسامبر 1942 در ساعت 3 بعد از ظهر نخستين راكتور اتمي دنيا در دانشگاه شيكاگو امريكا ساخته شد.سپس در 16 ژوئيه 1945 نخستين ازمايش بمب اتمي در صحراي الامو گرودو نيو مكزيكو انجام شد.سه هفته بعد هيروشيما درساعت 8:15 صبح در تاريخ 6 اگوست 1945 بوسيله بمب اورانيمي بمباران گردييد و ناكازاكي در 9 اگوست سال 1945 بمباران شدند كه طي ان صدها هزار نفر فورا جان باختند.

 

بمبهاي هسته اي چگونه ساخته ميشوند؟

بمبهاي هسته اي به دو شكل ساخته مي شوند. بمبهاي شكافتي (اتمي) و بمبهاي همجوشي (هيدروژني). در حاليكه جزئيات اين بمبها محرمانه است ولي نكات اساسي آنها قابل دسترس است. سوخت در يك بمب شكافتي مشتمل بر اورانيوم 235 و پلوتونيم 239 ي تقريبا خالص است كه هر دو هسته هاي شكافت پذيري دارند. يك تكه ي كوچك از چنين ماده اي نمي تواند منفجر شود زيرا تعداد بسيار زيادي از نوترونها فرار مي كنند. ولي در يك جرم به قدر كافي بزرگ (بحراني) واكنش زنجيره اي صورت مي گيرد. يك نوترون اوليه ي اتفاقي باعث شروع شكافت خواهد شد... يك بمب نوعي تقريبا 10 به توان 24نوترون در كمتر از  10به توان 7-  ثانيه آزاد مي كند كه باعث گرماي بسيار شديد مي شود. همجوشي فرق دارد. همجوشي وقتي رخ مي دهد كه دو هسته ي سبك را آنقدر به هم نزديك كنيم كه در حوزه ي عمل جاذبه ي متقابل نيروي هسته اي قوي قرار گيرند. از آن به بعد به شدت هم را جذب مي كنند و اتمي سنگين تر توليد مي كنند و مقداري انرژي آزاد مي كنند. همجوشي را مي توان در محيط پلاسمايي بوجود آورد و اخيرا با ليزر هم اين كار را مي كنند. در اين همجوشي قرصهاي كوچكي از دوتريم و ترتيم (عناصري سبك كه همخانواده ي هيدروژنند) را بوسيله فوجهاي ليزري پرقدرت گرم مي كنند. اگر توان ليزرها كم باشد انفجارهاي كوچكي در اين قرصهاي كوچك رخ مي دهد. اما اگر قدرت بالا باشد و در زمان كوتاه اثر كنند همجوشي رخ مي دهد. توان اين نوع ليزرها بيش از توان نيروي برق آمريكاست. پس تهيه اش بسيار سخت است .

 

اختراع بمب اتم

 

در طول جنگ جهانى دوم شاهد نوآورى تسليحاتى از جانب دولتهاى درگير در جنگ مى‏باشيم، سه دولت عمده‏اى كه داراى مراكز تحقيقات استراتژيك و لابراتورهاى معظم تحقيقاتى بودند، عبارتند بودند از ژاپن، آلمان، آمريكا. ژاپن به دنبال توسعه سلاح‏هاى شيميايى بود كه در اين زمينه موفقيت چنداني به دست نمى‏آورد.آلمان‏ها داراى مركز تحقيقاتى «پينامون» بودند كه موفق به اختراع سلاحى نو در تابستان 1940 مى‏شوند، اين سلاح موشك بود كه در طول جنگ آلمان‏ها عليه انگلستان از خاك فرانسه ي اشغال شده به كار مى‏بردند. اولين موشكها در تابستان 1940 بود كه با پشت سر گذاشتن كانال مانش به خاك انگلستان اصابت مى‏كرد. تا مدت‏ها انلگيسيها اختراع چنين سلاحى را باور نمى‏كردند. مخترع موشك «فون براون» آلمانى بود و اولين موشك‏ها VI و VII نام داشتند. اما در رابطه با تحقيقات مربوط به شكافتن هسته اتم، على رغم تبليغات متفقين كه به بزرگ نمايى خطر اتمى آلمان مى‏پرداختند، نازى‏ها در اين خصوص موفقيتى به دست نياورده و پس از شكست آلمان مشخص مى‏شود كه آنها در مرحله ابتدايى ساخت بمب اتم قرار داشتند.

مركز سوم، آمريكا بود. آمريكا با استفاده از امتياز منحصر به فرد دور بودن از صحنه جنگ و مصونيت از بمباران و ويرانى، در سال 1943 پروژه مانهتن را در صحراى لوس آلاموس (Los Alamos) در ايالت نيومكزيكو، شكل مي دهد. رياست اين پروژه اتمى، با پروفسور «اوپن هايمر» بود و دانشمندان غير اروپايى مانند «فرمى» و ... در اين پروژه نقش داشتند. رياست اين پروژه با يك ژنرال سه ستاره، به نام «گروز» بود كه به طور مرتب، واشنگتن را از پيشرفت كار مطلع مى‏ساخت. يكي از ويژگي هاي پروژه مانهتن، هزينه بسيار بالاي آن بود (25 ميليارد دلار) كه در زمان جنگ هيچ دولتى چنين بودجه‏اى را نداشت. سرانجام در حالى كه در 8 مى 1945 آلمان تسليم مى‏شود و جنگ اروپا به پايان مى‏رسد، فاتحين كنفرانس پوتست دام را به منظور تعيين سرنوشت آلمان تشكيل مى‏دهند، پوتست دام يك منطقه ييلاقى در نزديك برلين بود كه با توجه به اينكه برلين آنقدر ويران شده بود، حتي ساختمان درخوري در اين شهر نبود كه در آن اجلاس برگزار شود. در بين كنفرانس، هرى ترومن، رئيس جمهور آمريكا، تلگراف رمزى، تحت عنوان «نوزاد متولد شد»، دال بر به ثمر رسيدن پروژه مانهتن دريافت مى‏كند. اين پروژه موفق به ساخت اولين بمبى مى‏شود كه در 16 ژوئيه 1945 مورد تست قرار مى‏گيرد. اوپن هايمر و ديگران، در بونكرى تجمع كرده بودند و آزمايش را مورد بررسى قرار مى‏دهند كه ظاهرا همانجا اوپن هايمر پشيمان مى‏شود. در اواخر جولاى، رئيس جمهور آمريكا، دستور به كار بردن اين سلاح جديد را عليه ژاپن براى تاريخ بعد از 2 اوت صادر مى‏كند؛ 5 شهر ژاپن به ترتيب اولويت براى واشنگتن در ليست قرار مى‏گيرند: توكيو، كيوتو، هيروشيما، ناگويا، ناكازاكى.

 

 

دید کلی: انرژی آزاد شده در واکنشهای شکست هسته‌ای اتمی عناصر سنگین «اورانیم ، پلوتونیم) ، یا انرژی حاصل از همجوشی هسته اتمی عناصر سبک «هیدروژن) و تبدیل آنها به هسته عناصر سنگین ، انرژی هسته‌ای نام دارد. عنوان مذکور نسبت به اصطلاح انرژی اتمی از نظر علمی صحیحتر و دقیقتر می‌باشد. جهت دیگری که استفاده از توان هسته‌ای به مقیاس وسیعی به طرف آن سوق یافته تولید انرژی الکتریکی از انرژی رها شده در عمل شکافت است. <:P:>تقریبا در تمام سیستمهای تولید توان هسته‌ای موجود ، راکتور هسته‌ای منبع آزمایش‌های مربوط به گرما برای به کار انداختن توربینهای بخار است، این توربینها مولدهای الکتریکی را درست به همان گونه به حرکت در می‌آورند که توانگاههای نفت سوز یا زغال سنگ عمل می‌کنند. در یک نیروگاه هسته‌ای معمولی ماده شکافت پذیر به جای زغال سنگ یا نفت به کار می رود و بنابراین یک منبع جدید انرژی به صورت الکتریسیته فراهم می‌گردد. <:P:>
استفاده مفید از همجوشی هسته‌ای: <:P:>

واکنشهای همجوشی در آزمایشگاه از طریق بمباران مواد سبک مناسبی که به عنوان هدف قرار می‌گیرند با مثلا ، دوترونهایی پر انرژی که از یک شتابدهنده ذرهای پرتاب می‌شوند. تولید می‌گردد. در این واکنشها ، هسته‌هایی تولید می‌شوند که هم از هسته‌ها "پرتابه‌ها" و هم از هسته‌هایی که هدف قرار گرفته، سنگینترند. البته در این واکنشها تعدادی ذرات اضافی و تعدادی انرژی آزاد می‌شود. <:P:>

در واکنش همجوشی معروفی ایزوتوپی از هیدروژن با عدد اتمی A=3 از جوش خوردن هیدروژنهای اتمی که تریتیم نامیده می‌شود، تولید می‌شود. تریتیم که به تعداد ناچیز در طبیعت یافت می‌شود. رادیواکتیو بوده و نیم عمر آن حدود 12 سال است. تریتیم پس از گسیل ذره بتا به 32He که ایزوتوپی از هلیم است تباهی می‌یابد. <:P:>

هرگاه هدفی شامل تریتیم با دوترون بمباران شود، 42He تولید و MeV17.6انرژی آزاد می‌گردد. از این انرژیMeV 14.1 به صورت انرژی جنبشی نوترون و 3.5MeV به صورت انرژی جنبشی هسته تولید شده ظاهر می‌گردد. همجوشی تریتیم و دوتریم امکان فراهم آمدن منابع بزرگی از انرژی را برای ، مثلا ، توانگاه‌های الکتریکی به دست می‌دهد. دوتریم در آب وجود دارد. فراوانی آن حدود یک در هفت هزار اتم هیدروژن است و می‌توان آن را ایزوتوپ سبکتر خود جدا کرد. <:P:>

چهار لیتر آب حدود 0.13gr دوتریم دارد، که امروزه می‌توان با هزینه حدود 8% دلار آن را جدا کرد. اگر این مقدار کم دوتریم بتواند در شرایط مناسب با تریتیم (که احتمالا با واکنش مورد بحث فوق تشکیل شده باشد) ترکیب شود. برونداد انرژی آن معادل انرژی حاصل از حدود 1140 لیتر بنزین خواهد بود. مقدار کل دوتریم موجود در اقیانوسها بالغ بر حدود 1017Kg و محتوای انرژی آن حدود 1020 کیلو وات در سال است. اگر بتوانیم دوتریم و تریتیم را برای تولید انرژی مورد استفاده قرار دهیم، منبع عظیمی از انرژی فراهم می‌شود. <:P:>

چرا سهم بزرگی از انرژی هدر می‌رود؟ <:P:>آزاد شدن انرژی زیاد با فرآیند همجوشی برروی زمین ، تاکنون فقط به وسیله انفجارهای آزمایش‌های مربوط به گرما هسته‌ای از قبیل بمبهای هیدروژنی ممکن بوده‌است. یک بمب هیدروژنی مرکب از مخلوطی از عناصر سبک با یک بمب شکافتی است. ذرات پرانرژی که به وسیله واکنش شکافت ایجاد می‌شود. به عنوان آغازگر واکنش همجوشی به‌کار می‌آید. <:P:>انفجار یک بمب شکافتی دمایی در حدود 5x107˚K تولید می‌کند. که برای ایجاد واکنش همجوشی کافی است. به دنبال آن واکنشهای همجوشی مقادیر عظیمی انرژی اضافی آزاد می‌کنند. انرژی رها شده کل بسیار بیشتر از آن خواهد بود که از بمب شکافتی ، به تنهایی آزاد می‌شود. علاوه بر این ، برای اندازه بمبهای شکافتی نوعی حد بالا وجود دارد. که در ماورای آن قدرت تخریبی این بمبها خیلی بیشتر می‌شود. (زیرا ماده شکافتپذیر اضافی آنها پیش از آنکه بتواند دچار شکافت شود، پراکنده می‌گردد) اما برای اندازه سلاحهای هیدروژنی چنین حدی وجود ندارد و بنابر این قدرت تخریب آن محدودیت ندارد. <:P:>

پیامدهای انرژی هسته‌ای: <:P:>عناصر طبیعی یا مصنوعی که هسته اتمی آنها تحت تاثیر بمباران نوترون مستعد شکست می‌باشد. در این عمل تعداد بیشتری نوترون (دو یا سه) نسبت به آنچه که در شکست مصرف شده، آزاد می‌گردد و شبیه شکل گرفتن بهمن برفی ، یک واکنش زنجیری شکست در این مواد شروع می‌شود. این مواد شامل اورانیم 235 ، پلوتونیم 239 ، اورانیم 233 و اورانیم 238 می‌باشد. در مورد واکنشهای حرارتی ـ هسته‌ای کنترل شده (ترکیب هسته‌های اتمی عناصر سبک و تبدیل آنها به هسته عناصر سنگینتر) ، سوخت هسته‌ای شامل تمام ایزوتوپهای هیدروژن «پروتنیوم ، دوتریم ، تریتیوم) و نیز لیتیوم می‌گردد. <:P:>

استفاده مفید از سوخت شکافت هسته‌ای: <:P:>شکافت هسته‌ای نمونه‌ای از یک نتیجه غیر منتظره عملی بسیار مهمی است که در جریان یک کار پژوهشی حاصل شد. کار پژوهش مذکور به دلایل متعددی صورت می‌گرفت ولی هیچ یک با امکان مفید بودن کشف مورد نظر ارتباطی نداشت. این کشف همچنین نمونهای بسیار عالی از به کارگیری همزمان روشهای فیزیکی و شیمیایی در تحقیقات هسته‌ای و سودمندی کار جمعی است. پس از آنکه ژولیو کوری و ماری کوری نشان دادند بعضی از محصولات واکنش های هسته‌ای رادیواکتیواند. <:P:>فرمی و همکاران او در ایتالیا عهده دار شدند تا مطالعه‌ای سازمان یافته درباره آن گونه واکنشهای هسته‌ای که با نوترون القا می‌شوند. به عمل آوردند. فرمی در سال 1934 دریافت که بمباران اورانیم با نوترون واقعا عناصر رادیواکتیو جدیدی در هدف تولید می‌کند که با گسیل پرتوها و فعالیت تباهی و نیم عمرهای نسبتا کوتاه که مشخصه جدید بودن آنها بود، معلوم می‌شد. در بدو امر تصور می‌رفت که این عناصر جدید همان عناصر ماورای اورانیم فرضی باشند. انرژی آزاد شده در شکافت هسته در حدود 200MeV است. <:P:>این مقدار انرژی را یا از طریق مقایسه جرمهای سکون مواد ترکیب شونده و مواد تولید شده یا از طریق منحنی انرژی اتصال می‌توان حساب کرد. انرژی آزادشده در عمل شکافت 20 برابر بیشتر از واکنش های هسته‌ای معمولی است که معمولا کمتر از 10MeV است و همچنین بیش از یک میلیون مرتبه بزرگتر از واکنش های شیمیایی است. در شرایط مناسب نوترونهای آزاد شده در عمل شکافت می‌تواند به نوبه خود ، موجب شکافت در اتمهای اورانیم مجاور خود شوند، و در این صورت فرآیندی که معروف به واکنش زنجیری است در یک نمونه اورانیم صورت می‌گیرد. ترکیبی از رهایی انرژی بسیار زیاد در عمل شکافت و امکان واکنش زنجیری مبنایی است برای استفاده بزرگ مقیاس از انرژی هسته‌ای. <:P:>

پیامدهای شکافت هسته‌ای: <:P:>استفاده از انرژی هسته‌ای به مقیاس زیاد بین سالهای 1939 ، تا 1945 در ایالات متحده انجام شد. این امر زیر فشار جنگ جهانی دوم به صورت نتیجه تلاشهای مشترک عده کثیری از دانشمندان و مهندسان صورت گرفت. دست اندرکارانی که در ایالات متحده به این کار اشتغال داشتند آمریکایی ، بریتانیایی ، و پناهندگان اروپایی کشورهایی بودند که زیر سلطه فاشیسم بود. تلاش آنان ، این بود که پیش از آلمانیها به یک سلاح هسته‌ای دست یابند. <:P:>در طول جنگ جهانی دوم از راکتورهای هسته‌ای برای تولید مواد خام نوعی بمب هسته‌ای ، یعنی برای ساختن 239Pu از 238U استفاده می‌شد. طراحی این راکتورها به گونهای بود که بعضی از نوترونهای حاصل از شکافت اتمی 235U به قدر کافی کند می‌شدند و موجب بروز شکافت در اتمهای 238U نمی‌شدند. (در اورانیم طبیعی ، فقط حدود 75. 0% اتم‌های 235U وجود دارد) در عوض ، نوترونهای مذکور از طریق واکنشهایی که در بخش قبل بیان شده به وسیله 238U جذب شده و هسته‌های 239Pu را تشکیل می‌دادند.

 

چرخه سوخت هسته اى و اجزاى تشكيل دهنده آن

انرژى هسته اى با توجه به ويژگى هاى حيرت انگيزش درآزادسازى حجم بالايى از انرژى در قبال از ميان رفتن مقادير ناچيزى از جرم، به عنوانجايگزين سوخت هاى پيرفسيلى كه ناجوانمردانه در حال بلعيده شدن هستند، مطرح شده است. ايران نيز با وجود منابع گسترده نفت و گاز به دليل كاربردهاى بهترى كه سوخت هاىفسيلى نسبت به سوزانده شدن در كوره ها و براى توليد حرارت دارند، براى دستيابى بهاين نوع از انرژى تلاش هايى را از سال هاى دور داشته است و در سال هاى پس از انقلابهمواره مورد اتهام واقع شده كه هدف اصلى اش نه فناورى صلح آميز كه رسيدن به فناورىتسليحات هسته اى است.

در اين گفتار پيش از آن كه وارد مباحث متداولديپلماتيك شويم نگاهى خواهيم انداخت به چرخه سوخت هسته اى و اجزاى تشكيل دهنده آن،همچنين مرز ميان كاربرد صلح آميز و تسليحاتى را نشان خواهيم داد.چرخه سوخت هسته اىشامل مراحل استخراج، آسياب، تبديل، غنى سازى، ساخت سوخت باز توليد و راكتور هسته اىاست و به يك معنا كشورى كه در چرخه بالا به حد كاملى از خودكفايى و توسعه رسيدهباشد با فناورى توليد سلاح هاى هسته اى فاصله چندانى ندارد.

 

 

استخراج

در فناورى هسته اى، خواه صلح آميز باشد يانظامى، ماده بنيادى موردنياز، اورانيوم است. اورانيوم از معادن زيرزمينى و همچنينحفارى هاى روباز قابل استحصال است. اين ماده به رغم آن كه در تمام جهان قابلدستيابى است اما سنگ معدن تغليظ شده آن به مقدار بسيار كمى قابل دستيابى است.

زمانى كه اتم هاى مشخصى از اورانيوم در يك واكنش زنجيره اى دنباله دار كهبه دفعات متعدد تكرار شده، شكافته مى شود، مقادير متنابهى انرژى آزاد مى شود، بهاين فرآيند شكافت هسته اى مى گويند. فرآيند شكاف در يك نيروگاه هسته اى به آهستگى ودر يك سلاح هسته اى با سرعت بسيار روى مى دهد اما در هر دو حالت بايد به دقت كنترلشوند. مناسب ترين حالت اورانيوم براى شكافت هسته اى ايزوتوپ هاى خاصى از اورانيوم 235 (يا پلوتونيوم 239) است. ايزوتوپ ها، اتم هاى يكسان با تعداد نوترون هاى متفاوتهستند. به هرحال اورانيوم 235 به دليل تمايل باطنى به شكافت در واكنش هاى زنجيرى وتوليد انرژى حرارتى به عنوان «ايزوتوپ شكافت» شناخته شده است. هنگامى كه اتماورانيوم 235 شكافته مى شود دو يا سه نوترون آزاد مى كند اين نوترون ها با ساير اتمهاى اورانيوم 235 برخورد كرده و باعث شكاف آنها و توليد نوترون هاى جديد مىشود.براى روى دادن يك واكنش هسته اى به تعداد كافى از اتم هاى اورانيوم 235 براىامكان ادامه يافتن اين واكنش ها به صورت زنجيرى و البته خودكار نيازمنديم. اين جرممورد نياز به عنوان «جرم بحرانى» شناخته مى شود.بايد توجه داشت كه هر 1000 اتمطبيعى اورانيوم شامل تنها حدود هفت اتم اورانيوم 235 بوده و 993 اتم ديگر از نوعاورانيوم 238 هستند كه اصولاً كاربردى در فرآيندهاى هسته اى ندارند.

تبديل اورانيوم

سنگ معدن اورانيوم استخراج شده درآسياب خرد و ريز شده و به پودر بسيار ريزى تبديل مى شود. پس از آن طى فرآيندشيميايى خاصى خالص سازى شده و به صورت يك حالت جامد به هم پيوسته كه از آن به عنوان «كيك زرد» (yellow cake) ياد مى شود، درمى آيد. كيك زرد شامل 70 درصد اورانيوم بودهو داراى خواص پرتوزايى (radioactive) است.

هدف پايه اى دانشمندان هسته اىاز فرآيند غنى سازى افزايش ميزان اتم هاى اورانيوم 235 است كه براى اين هدفاورانيوم بايد اول به گاز تبديل شود. با گرم كردن اورانيوم تا دماى 64 درجهسانتيگرادى حالت جامد به گاز هگزا فلوئوريد اورانيوم (UFG) تبديل مى شود. هگزافلوئوريد اورانيوم خورنده و پرتوزا است و بايد با دقت جابه جا شود، لوله ها وپمپ ها در كارخانه هاى تبديل كننده به صورت ويژه اى از آلياژ آلومينيوم و نيكلساخته مى شوند. گاز توليدى همچنين بايد از نفت و روغن هاى گريس به جهت جلوگيرى ازواكنش هاى ناخواسته شيميايى دور نگه داشته شود.

غنىسازى

هدف غنى سازى مشخصاً افزايش ميزان اورانيوم 235 _ ايزوتوپشكافت _ است. اورانيوم مورد نياز در مصارف صلح آميز نظير راكتورهاى هسته اى نيروگاهها بايد شامل دو تا سه درصد اورانيوم 235 باشد اما اورانيوم مورد نياز در تسليحاتاتمى بايد شامل بيش از نود درصد اورانيوم 235 باشد.شيوه متداول غنى سازى اورانيومسانتريفوژ كردن گاز است. در اين روش هگزافلوئوريد اورانيوم در يك محفظه استوانه اىبا سرعت بالا در شرايط گريز از مركز قرار مى گيرد. اين كار باعث جدا شدن ايزوتوپهاى با جرم حجمى بالاتر از اورانيوم 235 مى شود (اورانيوم 238). اورانيوم 238 در طىفرآيند گريز از مركز به سمت پائين محفظه كشيده شده و خارج مى شود، اتم هاى سبك تراورانيوم 235 از بخش ميانى محفظه جمع آورى و جدا مى شود. اورانيوم 235 تجميع شده پساز آن به محفظه هاى گريز از مركز بعدى هدايت مى شود. اين فرآيند بارها در ميانزنجيرى از دستگاه هاى گريز از مركز در كنار هم چيده شده تكرار مى شود تا خالص ترينميزان اورانيوم بسته به كاربرد آن به دست آيد.از اورانيوم غنى شده در دو نوع سلاحهسته اى استفاده مى شود يا به صورت مستقيم در بمب هاى اورانيومى و يا طى چند مرحلهدر بمب هاى پلوتونيومى مورد استفاده قرار مى گيرد.

بمباورانيومى

هدف نهايى طراحان بمب هاى هسته اى رسيدن به يك جرم «فوقبحرانى» است كه باعث ايجاد يك سرى واكنش هاى زنجيره اى به همراه توليد حجم بالايىاز حرارت مى شود. در يكى از ساده ترين نوع طراحى اين بمب ها يك جرم زير بحرانى كوچكتر به جرم بزرگ ترى شليك مى شود و جرم ايجاد شده باعث ايجاد يك جرم فوق بحرانى و بهتبع آن يك سرى واكنش هاى زنجيره اى و يك انفجار هسته اى مى شود.كل اين فرآيند دركمتر از يك دقيقه رخ مى دهد. براى ساخت سوخت براى يك بمب اورانيومى هگزافلوئوريداورانيوم فوق غنى شده در ابتدا به اكسيد اورانيوم و سپس به شمش فلزى اورانيوم تبديلمى شود. ميزان انرژى آزاد شده ناشى از شكافت هسته اى را به كمك يك فناورى تقويتىافزايش مى دهند. اين فناورى شامل كنترل و به كارگيرى خواص همجوشى يا گداخت هسته اىاست.در همجوشى هسته اى ما شاهد به هم پيوستن ايزوتوپ هايى از هيدروژن و پس از آنتشكيل يك اتم هليوم هستيم. به دنبال اين واكنش مقادير قابل توجهى گرما و فشار آزادمى شود. از سوى ديگر همجوشى هسته اى سبب توليد نوترون هاى بيشتر و تغذيه واكنششكافت شده و انفجار بزرگ ترى را ترتيب مى دهد.

برخى تجهيزات اين فناورىتقويتى به عنوان بمب هيدروژنى و سلاح هاى هسته اى _ حرارتى (Thermonuclear) شناختهمى شوند.

راكتورهاى هسته اى

راكتورهاداراى كاربردهاى كاملاً دوگانه هستند. در مصارف صلح آميز با بهره گيرى از حرارتتوليدى در شكافت هسته اى كار مى كنند. اين حرارت جهت گرم كردن آب، تبديل آن به بخارو استفاده از بخار براى حركت توربين ها بهره گرفته مى شود. همچنين اگر قصد ساخت بمبهاى پلوتونيومى در كار باشد نيز اورانيوم غنى شده را به راكتورهاى هسته اى منتقل مىكنند.در نوع خاصى از راكتورهاى هسته اى از اورانيوم غنى شده به شكل قرص هايى بهاندازه يك سكه و ارتفاع يك اينچ بهره مى گيرند. اين قرص ها به صورت كپسول هاى ميلهاى شكل صورت بندى شده و درون يك محفظه عايق، تحت فشار قرار داده مى شوند.

در بسيارى از نيروگاه هاى هسته اى اين ميله ها جهت خنك شدن درون آب غوطه ورهستند. روش هاى ديگر خنك كننده نيز نظير استفاده از دى اكسيدكربن يا فلز مايعهستند. براى كاركرد مناسب يك راكتور _ مثلاً توليد حرارت با كمك واكنش شكافت _ هستهاورانيومى بايد داراى جرم فوق بحرانى باشد، اين بدين معناست كه مقدار كافى و مناسبىاز اورانيوم غنى شده جهت شكل گيرى يك واكنش زنجيرى خود به خود پيش رونده موردنيازاست.براى تنظيم و كنترل فرآيند شكافت ميله هاى كنترل كننده از جنس موادى نظيرگرافيت با قابليت جذب نوترون هاى درون راكتور وارد محفظه مى شوند. اين ميله ها باجذب نوترون ها باعث كاهش شدت فرآيند شكافت مى شوند.

در حال حاضر بيش ازچهارصد نيروگاه هسته اى در جهان وجود دارند و 17 درصد الكتريسيته جهان را توليد مىكنند. راكتورها همچنين در كشتى ها و زيردريايى ها كاربرد دارند.

بازپردازش

بازپردازش يك عمليات شيميايى است كه سوختكاركردى را از زباله هاى اتمى جدا مى كند.در اين عمليات ميله سوخت مصرف شده، غلافبيرونى فلزى خود را در قبال حل شدن در اسيدنيتريك داغ از دست مى دهد.محصولات اينعمليات كه در راكتور مورد استفاده دوباره قرار مى گيرد، شامل 96 درصد اورانيوم، سهدرصد زباله اتمى به شدت پرتوزا و يك درصد پلوتونيوم است.همه راكتورهاى هسته اىپلوتونيوم توليد مى كنند اما انواع نظامى آنها به صورت كاملاً بهينه ترى نسبت بهساير انواع راكتور اين كار را انجام مى دهند. يك واحد بازپردازش و يك راكتور جهتتوليد مقدار كافى پلوتونيوم مى توانند به صورت نامحسوسى در يك ساختمان عادى جاسازىشوند.اين مسئله باعث مى شود استخراج پلوتونيوم با كمك بازپردازش به گزينه اى جذاببراى هر كشورى كه به دنبال برنامه هاى غيرقانونى سلاح هاى اتمى است، تبديل شود.

بمب پلوتونيوم

پلوتونيوم مزيت هاىمتعددى نسبت به اورانيوم به عنوان جزيى از سلاح هاى اتمى دارد. تنها حدود چهاركيلوگرم پلوتونيوم براى ساخت يك بمب موردنياز است، همچنين براى توليد 12 كيلوگرمپلوتونيوم در هر سال تنها به يك واحد كوچك بازپردازش نياز است. يك كلاهك هسته اىشامل يك كره پلوتونيوم، احاطه شده توسط پوسته اى از فلز، مثلاً بريليوم، است كهنوترون ها را به فرآيند شكاف بازمى گرداند. اين مسئله باعث مى شود مقدار كمترىپلوتونيوم براى رسيدن به جرم بحرانى و ايجاد يك واكنش شكافت زنجيره اى مورد نيازباشد. به هرحال يك گروه تروريستى براى دسترسى به پلوتونيوم از راكتورهاى هسته اىغيرنظامى داراى مشكلات كمترى نسبت به دسترسى به اورانيوم غنى شده جهت ايجاد يكانفجار هسته اى هستند.كارشناسان معتقدند كه بمب هاى عمل آورى شده پلوتونيوم مىتواند با تخصصى كمتر از آنچه كه توسط فرقه «آئوم» در حمله با گاز اعصاب به متروتوكيو(1995) به كار گرفته شد، طراحى و جمع آورى شود.

يك انفجار هسته اى ازاين نوع مى تواند با نيروى معادل يكصد تنى TNT منفجر شود؛ بيست بار قوى تر از بزرگترين حمله تروريستى تاريخ!

بمب اتمي

تاريخچه بمب اتمی

هانری بکرل نخستین کسی بود که متوجه پرتودهی عجیب سنگ معدن اورانیم گردیدبس ازان در سال 1909 میلادی ارنست رادرفوردهسته اتم را کشف کردوی همچنین نشان دادکه پرتوهای رادیواکتیودر میدان مغناطیسی به سه دسته تقیسیم می شود( پرتوهای الفا وبتا وگاما)بعدها دانشمندان دریافتند که منشاء این پرتوها درون هسته اتم اورانیم می باشد در سال 1938 با انجام ازمایشاتی توسط دو دانشمند ا لمانی بنامهای ا توها ن و فریتس شتراسمن فیزیک هسته ای پای به مرحله تازه ای نهاد این فیزیکدانان با بمباران هسته اتم اورانیم بوسیله نوترونها به عناصر رادیواکتیوی دست یافتندکه جرم اتمی کوچکتری نسبت به اورانیم داشت برای توصیف علت ایجاد این عناصرلیزه میتنرو اتو فریش پدیده شکافت هسته رادر اورانیم تو ضیح دادندودر اینجا بود که نا قوس شوم اختراع بمب اتمی به صدا در امد

U235 + n -> fission + 2 or 3 n + 200MeV

زیرا همانطور که در شکل فوق می بینید هر فروپاشی هسته اورانیم0 میتوانست تا ۲۰۰مگاولت انرژی ازاد کند وبدیهی بود اگر هسته های بیشتری فرو پاشیده می شد انرژی فراوانی حاصل می گردید.
بعدها فیزیکدانان دیگری نیز در این محدوده به تحقیق می پرداختند یکی ازانان انریکو فرمی بود( ۱۹۵۴ - ۱۹۰۱) که بخاطر تحقيقاتش در سال ۱۹۳۸ موفق به دریافت جایزه نوبل گردید.

در سال 1939 یعنی قبل از شروع جنگ جهانی دوم در بين فيزيکدانان اين بيم وجود داشت که المانیهابه کمک فیزیکدانان نابغه ای مانند هايزنبرگ ودستيارانش بتوانند با استفاده از دانش شکافت هسته ای بمب اتمی بسازندبه همين دليل ازالبرت انيشتين خواستند که نامه ای به فرانکلین روزولت رئيس جمهوروقت امريکا بنویسددر ان نامه تاریخی از امکان ساخت بمبی صحبت شد که هر گز هايزنبرگ ان را نساخت.

چنین شدکه دولتمردان امريکا برای پيشدستی برالمان پروژه مانهتن را براه انداختندو از انريکو فرمی دعوت به عمل اوردند تا مقدمات ساخت بمب اتمی را فراهم سازد سه سال بعددر دوم دسامبر ۱۹۴۲ در ساعت ۳ بعد از ظهر نخستين راکتور اتمی دنيا در دانشگاه شيکاگو امريکا ساخته شد.
سپس در ۱۶ ژوئيه ۱۹۴۵ نخستين ازمايش بمب اتمی در صحرای الامو گرودو نيو مکزيکو انجام شد.

سه هفته بعد هیروشیمادرساعت 8:15 صبح در تاریخ 6 اگوست 1945 بوسیله بمب اورانیمی بمباران گردیید و ناکازاکی در ۹ اگوست سال ۱۹۴۵در ساعت حدود ۱۱:۱۵بوسیله بمب پلوتونیمی بمباران شدند که طی ان بمبارانها صدها هزار نفر فورا جان باختند

انريکو فرمی (صف جلو نفر اول سمت چپ) و همکارانش در شيکاگو پس از ساخت نخستين راکتور هسته ای جهان به اميد انکه از راکتور هسته ای تنها در اهداف صلح اميز استفاده شود و دنيا عاری از سلاحهای اتمی گردد

ليزه ميتنر ( مادر انرژی اتمی)

ليزه در سال ۱۸۷۸ در يک خانواده هشت نفری بدنيا امد وی سومين فرزند خانواده بود باو جود تمامی مشکلاتی که بر سر راه وی بخاطر زن بودنش بود در سال ۱۹۰۱ وارد دانشگاه وين شد و تحت نظارت بولتزمن که يکی از فيزيکدانان بنام دنيا بود فيزيک را اموخت . ليزه توانست در سال ۱۹۰۷ به درجه دکتر نايل گردد و سپس راهی برلين گرديد تا در دانشگاهی که ماکس پلا نک رياست بخش فيزيک ان را بر عهده داشت به مطالعه و تحقيق بپردازد بيشتر کارهای تحقيقاتی وی در همين دانشگاه بود وی هيچگونه علاقه ای به سياست نداشت و لی به علت دخالتهای روزن افزون ارتش نازی مجبور به ترک برلين گرديد ودر سال ۱۹۳۸ به يک انستيتو در استکهلم رفت . ليزه ميتنر به همراه همکارش اتو فريش اولين کسانی بودند که شکافت هسته را توضيح دادند انان در سال ۱۹۳۹ در مجله طبيعت مقاله معروف خود را در مورد شکافت هسته ای دادند وبدين ترتيب راه را برای استفاده از انرژی گشودند به همين دليل پس از جنگ جهانی دوم به ميتنر لقب مادر بمب اتمی داده شد ولی چون وی نمی خواست از کشفش بعنوان بمبی هولناک استفاده گردد بهتر است به ليزه لقب مادر انرژی اتمی داده شود

بمب هسته ای چگونه كار مي‌كند؟

شما احتمالاً در كتابهاي تاريخ خوانده‌ايد كه بمب هسته‌اي در جنگ جهاني دوم توسط آمريكا عليه ژاپن بكار رفت و ممكن است فيلم‌هايي را ديده باشيد كه در آنها بمب‌هاي هسته‌اي منفجر مي‌شوند. درحاليكه در اخبار مي‌شنويد، برخي كشورها راجع به خلع سلاح اتمي با يكديگر گفتگو مي‌كنند، كشورهايي مثل هند و پاكستان سلاح‌هاي اتمي خود را توسعه مي‌دهند.

ما ديده‌ايم كه اين وسايل چه نيروي مخرب خارق‌العاده‌اي دارند، ولي آنها واقعاً چگونه كار مي‌كنند؟ در اين بخش خواهيد آموخت كه بمب هسته‌اي چگونه توليد مي‌شود و پس از يك انفجار هسته‌اي چه اتفاقي مي‌افتد؟

فيزيك هسته‌اي انرژي هسته‌اي به 2 روش توليد مي‌شود:

1- شكافت هسته‌اي: در اين روش هسته يك اتم توسط يك نوترون به دو بخش كوچكتر تقسيم مي‌شود. در اين روش غالباً از عنصر اورانيوم استفاده مي‌شود.

2- گداخت هسته‌اي: در اين روش كه در سطح خورشيد هم اجرا مي‌شود، معمولاً هيدروژن‌ها با برخورد به يكديگر تبديل به هليوم مي‌شوند و در اين تبديل، انرژي بسيار زيادي بصورت نور و گرما توليد مي‌شود.

در شكل زير نمونه اي از شكافت هسته اتم اورانيوم نمايش داده شده است:

و در شكل زير گداخت هسته‌اي اتم‌هاي هيدروژن و تبديل آنها به هليوم 3 و الكترون آزاد نمايش داده شده است:

طراحي بمب‌هاي هسته‌اي:

براي توليد بمب هسته‌اي، به يك سوخت شكافت‌پذير يا گداخت‌پذير، يك وسيله راه‌انداز و روشي كه اجازه دهد تا قبل از اينكه بمب خاموش شود، كل سوخت شكافته يا گداخته شود نياز است.

بمب‌هاي اوليه با روش شكافت هسته‌اي و بمب‌هاي قويتر بعدي با روش گداخت هسته‌اي توليد شدند. ما در اين بخش دو نمونه از بمب هاي ساخته شده را بررسي مي كنيم:

بمب‌ شكافت هسته‌اي :

1- بمب‌ هسته‌اي (پسر كوچك) كه روي شهر هيروشيما و در سال 1945 منفجر شد.

2- بمب هسته‌اي (مرد چاق) كه روي شهر ناكازاكي و در سال 1945 منفجر شد.

بمب گداخت هسته‌اي :

1- بمب گداخت هسته‌اي كه در ايسلند بصورت آزمايشي در سال 1952 منفجر شد.

بمب‌هاي شكافت هسته‌اي:

بمب‌هاي شكافت هسته‌اي از يك عنصر شبيه اورانيوم 235 براي انفجار هسته‌اي استفاده مي‌كنند. اين عنصر از معدود عناصري است كه جهت ايجاد انرژي بمب هسته‌اي استفاده مي‌شود. اين عنصر خاصيت جالبي دارد: هرگاه يك نوترون آزاد با هسته اين عنصر برخورد كند ، هسته به سرعت نوترون را جذب مي‌كند و اتم به سرعت متلاشي مي‌شود. نوترون‌هاي آزاد شده از متلاشي شدن اتم ، هسته‌هاي ديگر را متلاشي مي‌كنند.

زمان برخورد و متلاشي شدن اين هسته‌ها بسيار كوتاه است (كمتر از ميلياردم ثانيه ! ) هنگامي كه يك هسته متلاشي مي‌شود، مقدار زيادي گرما و تشعشع گاما آزاد مي‌كند.

مقدار انرژي موجود در يك پوند اورانيوم معادل يك ميليون گالن بنزين است!

در طراحي بمب‌هاي شكافت هسته‌اي، اغلب از دو شيوه استفاده مي‌شود:

روش رها كردن گلوله:

در اين روش يك گلوله حاوي اورانيوم 235 بالاي يك گوي حاوي اورانيوم (حول دستگاه مولد نوترون) قرار دارد.

هنگامي كه اين بمب به زمين اصابت مي‌كند، رويدادهاي زير اتفاق مي‌افتد:

مواد منفجره پشت گلوله منفجر مي‌شوند و گلوله به پائين مي‌افتد.
2- گلوله به كره برخورد مي‌كند و واكنش شكافت هسته‌اي رخ مي‌دهد.

3- بمب منفجر مي‌شود.

در بمب هيروشيما از اين روش استفاده شده بود. نحوه انفجار اين بمب در شكل زير نمايش داده شده است:

روش انفجار از داخل:

در اين روش كه انفجار در داخل گوي صورت مي‌گيرد، پلونيم 239 قابل انفجار توسط يك گوي حاوي اورانيوم 238 احاطه شده است.
هنگامي كه مواد منفجره داخلي آتش گرفت رويدادهاي زير اتفاق مي‌افتد:
1- مواد منفجره روشن مي‌شوند و يك موج ضربه‌اي ايجاد مي‌كنند.
2- موج ضربه‌اي، پلوتونيم را به داخل كره مي‌فرستد.
3- هسته مركزي منفجر مي‌شود و واكنش شكافت هسته‌اي رخ مي‌دهد.
4- بمب منفجر مي‌شود.

بمبي كه در ناكازاكي منفجر شد، از اين شيوه استفاده كرده بود. نحوه انفجار اين بمب، در شكل زير نمايش داده شده است.

بمب‌ گداخت هسته‌اي:

 بمب‌هاي شكافت هسته‌اي، چندان قوي نبودند!

بمب‌هاي گداخت هسته‌اي ، بمب هاي حرارتي هم ناميده مي‌شوند و در ضمن بازدهي و قدرت تخريب بيشتري هم دارند. دوتريوم و تريتيوم كه سوخت اين نوع بمب به شمار مي‌روند، هردو به شكل گاز هستند و بنابراين امكان ذخيره‌سازي آنها مشكل است. اين عناصر بايد در دماي بالا، تحت فشار زياد قرار گيرند تا عمل همجوشي هسته‌اي در آنها صورت بگيرد. در اين شيوه ايجاد يك انفجار شكافت هسته‌اي در داخل، حرارت و فشار زيادي توليد مي‌كند و انفجار گداخت هسته‌اي شكل مي‌گيرد.در طراحي بمبي كه در ايسلند بصورت آزمايشي منفجر شد، از اين شيوه استفاده شده بود. در شكل زير نحوه انفجار نمايش داده شده است.

اثر بمب‌هاي هسته‌اي:

انفجار يك بمب هسته‌اي روي يك شهر پرجمعيت خسارات وسيعي به بار مي آورد . درجه خسارت به فاصله از مركز انفجار بمب كه كانون انفجار ناميده مي‌شود بستگي دارد.

زيانهاي ناشي از انفجار بمب هسته‌اي عبارتند از :

- موج شديد گرما كه همه چيز را مي‌سوزاند.

- فشار موج ضربه‌اي كه ساختمان‌ها و تاسيسات را كاملاً تخريب مي‌كند.
- تشعشعات راديواكتيويته كه باعث سرطان مي‌شود.
- بارش راديواكتيو (ابري از ذرات راديواكتيو كه بصورت غبار و توده سنگ‌هاي متراكم به زمين برمي‌گردد)

دركانون زلزله، همه‌چيز تحت دماي 300 ميليون درجه سانتي‌گراد تبخير مي‌شود! در خارج از كانون زلزله، اغلب تلفات به خاطر سوزش ايجادشده توسط گرماست و بخاطر فشار حاصل از موج انفجار ساختمانها و تاسيسات خراب مي‌شوند. در بلندمدت، ابرهاي راديواكتيو توسط باد در مناطق دور ريزش مي‌كند و باعث آلوده شدن موجودات، آب و محيط زندگي مي‌‌شود.

دانشمندان با بررسي اثرات مواد راديواكتيو روي بازماندگان بمباران ناكازاكي و هيروشيما دريافتند كه اين مواد باعث: ايجاد تهوع، آب‌مرواريد چشم، ريزش مو و كم‌شدن توليد خون در بدن مي‌شود. در موارد حادتر، مواد راديواكتيو باعث ايجاد سرطان و نازايي هم مي‌شوند. سلاح‌هاي اتمي داراي نيروي مخرب باورنكردني هستند، به همين دليل دولتها سعي دارند تا بر دستيابي صحيح به اين تكنولوژي نظارت داشته باشند تا ديگر اتفاقي بدتر از انفجارهاي ناكازاكي و هيروشيما رخ ندهد.

دید کلی

وقتی که صحبت از مفهومانرژی به میان می‌آید، نمونه‌های آشنای انرژی مثلانرژی گرمایی،نور و یاانرژیمکانیکی والکتریکی در شهودمان مرور می‌شود. اگر ما انرژی هسته‌ای و امکاناتی که این انرژی در اختیارشقرار می‌دهد، آشنا ‌شویم، شیفته آن خواهیم شد.

آیا می‌دانید که

·        انرژی گرمایی تولید شده ازواکنشهای هسته‌ایدر مقایسه با گرمای حاصلاز سوختنزغالسنگ در چه مرتبه بزرگی قرار دارد؟

·        منابع تولید انرژی هسته‌ای که بر اثر سیلابها و رودخانه از صخره شسته شده و بهبستردریا می‌رود، چقدربرق می‌تواند تولید کند؟

·        کشورهایی که بیشترین استفاده را از انرژی هسته‌ای را می‌برند، کدامند؟ و ... .

نحوه آزاد شدن انرژی هسته‌ای

می‌دانیم کههسته ازپروتون (با بار مثبت) ونوترون (بدون بار الکتریکی) تشکیل شده است. بنابراینبارالکتریکی آن مثبت است. اگر بتوانیم هسته را به طریقی به دو تکه تقسیم کنیم،تکه‌ها در اثرنیرویدافعه الکتریکی خیلی سریع از هم فاصله گرفته وانرژیجنبشی فوق العاده‌ای پیدا می‌کنند. در کنار این تکه‌ها ذرات دیگری مثل نوترون واشعه‌هایگاما وبتا نیز تولید می‌شود. انرژی جنبشی تکه‌ها و انرژی ذرات و پرتوهای بوجود آمده ، در اثربرهمکنش ذرات با مواد اطراف ، سرانجام به انرژی گرمایی تبدیل می‌شود. مثلا در واکنشهسته‌ای که در طی آن²³⁵Uبهدو تکه تبدیل می‌شود، انرژی کلی معادل با 200MeV را آزاد می‌کند. این مقدار انرژیمی‌تواند حدود 20 میلیارد کیلوگالری گرما را در ازای هر کیلوگرمسوختتولید کند. این مقدار گرما 2800000 باربرگتر از حدود 7000 کیلوگالری گرمایی است که از سوختن هر کیلوگرم زغال سنگ حاصلمی‌شود.

 

کاربردحرارتی انرژی هسته‌ای

گرمای حاصل از واکنش هسته‌ای در محیطراکتورهسته‌ای تولید و پرداخته می‌شود. بعبارتی در طی مراحلی در راکتور این گرما پساز مهارشدن انرژی آزاد شده واکنش هسته‌ای تولید و پس از خنک سازی کافی با آهنگمناسبی به خارج منتقل می‌شود. گرمای حاصله آبی را که در مرحله خنک سازی بعنوان خنککننده بکار می‌رود را بهبخار آبتبدیل می‌کند. بخار آب تولید شده ،همانند آنچه در تولید برق از زعال سنگ ،نفتیاگاز متداول است، بسویتوربینفرستاده می‌شود تا با راه اندازیمولد ،توان الکتریکیمورد نیاز را تولید کند. درواقع ، راکتور همراه با مولد بخار ، جانشین دیگ بخار در نیروگاه‌های معمولی شدهاست.

سوخت راکتورهای هسته‌ای

ماده‌ای که به عنوانسوختدر راکتورهای هسته‌ای مورد استفادهقرار می‌گیرد باید شکاف پذیر باشد یا به طریقی شکاف پذیر شود.²³⁵U شکاف پذیر است ولی اکثرهسته‌هایاورانیوم در سوخت از انواع²³⁸Uاست. این اورانیوم بر اثر واکنشهایی که به ترتیب با تولیدپرتوهایگاما وبتابه²³⁹Puتبدیل می‌شود. پلوتونیومهم مثل²³⁵Uشکافت پذیر است. به علتپلوتونیوم اضافی که در سطح جهان وجود دارد نخستین مخلوطهای مورد استفاده آنهاییهستند که مصرف در آنها منحصر به پلوتونیوم است.

میزان اورانیومی که ازصخره‌ها شسته می‌شود و از طریق رودخانه‌ها به دریا حمل می‌شود، به اندازه‌ای است کهمی‌تواند 25 برابر کل مصرف برق کنونی جهان را تأمین کند. با استفاده از این نوعموضوع ،راکتورهای زاینده‌ایکه بر اساساستخراج اورانیوم از آب دریاهاراه اندازیشوند قادر خواهند بود تمام انرژی مورد نیاز بشر را برای همیشه تأمین کنند، بی آنکهقیمت برق به علت هزینه سوخت خام آن حتی به اندازه یک درصد هم افزایش یابد.

مزیتهای انرژی هسته‌ای بر سایر انرژیها

بر خلاف آنچه که رسانه‌های گروهی در موردخطرات مربوط به حوادث راکتورها ودفن پسماندهای پرتوزامطرح می‌کند از نظرآماری مرگ ناشی ازخطراتتکنولوژی هسته‌ایاز 1 درصد مرگهای ناشی ازسوختن زغال سنگ جهت تولید برق کمتر است. در سرتاسر جهان تعدادنیروگاههایهسته‌ای فعال بیش از 419 می‌باشد که قادر به تولید بیش از 322 هزار مگاوات توانالکتریکی هستند. بالای 70 درصد این نیروگاه‌ها در کشور فرانسه و بالای 20 درصد آنهادر کشور آمریکا قرار دارد.

 

 

 

چرا سقف نیروگاه های  اتمی گنبدی شکل است؟

تعریف گنبد

اگر شبکه ای در دو جهت دارای انحنا باشد گنبد نامیده می شود شاید رویه یک گنبد بخشی از یک کره یا یک مخروط یا اتصال چندین رویه باشد . گنبد ها سازه هایی با صلبیت بالا می باشند و برای دهانه های بسیار بزرگ تا حدود 250 متر مورد استفاده قرار می گیرند . ارتفاع گنبد باید بزرگتر از 15% قطر پایه گنبد باشد . گنبدها دارای مرکز هستند

 نمونه گنبد :

مثالهایی از این گنبد ها را در شکل زیر می بینید :

گنبد شکلa  یک نوع گنبد از نوع دنده ای می باشد . در صورتیکه تعداد دنده ها زیاد باشد باید به مسئله شلوغی اعضا در در راس گنبد توجه شود که برای اجتناب از این مسئله بهتر است که برخی از دنده های نزدیک راس حذف شود (شکل b )

گنبد دیگری به نام اشفدلر (مهندس آلمانی ) در شکل c نشان داده شده است که تعداد زیادی از این نوع گنبدها بعد از قرن 19 توسط اشفدلر و دیگران ساخته شده است . از ایرادات این گنبد می توان به مسئله شلوغی اعضا در راس اشاره کرد ،که برای حل این مشکل همان راه حل بالا ارائه می شود (شکل d)

نمونه دیگری از گنبدها گنبد "لملا " است .این گنبد را می توان به نوع ترکیبی از یک یا چند حلقه که با یکدیگر متقاطع هستند ،دانست (شکل های e-f )

شکل های g و h  نوع دیگری از خانواده ی گنبدها را به نام گنبدهای دیامتیک نشان می دهد .

در شکل های iوj  نمونه دیگری از گنبد های حبابی ملاحظه می کنید .

در شکل های k  و l  نمونه دیگری از گنبد ها به نا م گنبدهای ژئودزدیک ملاحظه می شود

اتصالات در گنبد های دنده ای و اشفلدر حتما صلب هستند .از لحاظ پخش منظم نیرو ، گنبد هاس ژئودزدیک ، دیامتیک و حبابی بسیار مناسب هستند .

 

ازامتازات سقف های گنبدی ذخیره مقاومتی بیشتر، به دلیل داشتن درجات نامعینی بالا، در مقایسه با سایر سازه های متداول دارد و همچنین سختی و صلبیت زیاد قابلیت استثنایی برای حمل بارهای بزرگ متمرکز و غیر متقارن می باشد .

منبع  : www.irancivilcenter.com

استفاده از سقف های گنبدی شکل در نیروگاه های هسته ای

 سوخت یک نیروگاه هسته ای ، اورانیوم است. اورانیوم عنصری است که در اکثر مناطق جهان از زیرزمین استخراج می شود. اورانیوم بعداز مرحله کانه آرایی بصورت قرصهای بسیار کوچکی در داخل میله های بلند قرار گرفته و داخل رآکتور نیروگاه نصب می شوند. کلمه «Fission» به معنی شکافت است. در داخل رآکتور یک نیروگاه اتمی ، اتمهای اورانیوم تحت یک واکنش زنجیره ای کنترل شده ، شکافته می شوند. در یک واکنش زنجیره ای ، ذرات حاصل از شکافت اتم به سایر اتمهای اورانیوم برخورد کرده و باعث شکافت آنها می گردند. هریک از ذرات آزاد شده مجدداً باعث شکافت سایر اتمها در یک واکنش زنجیره ای می شود. درنیروگاههای هسته ای ، معمولاً از یک سری میله های کنترل جهت تنظیم سرعت واکنش زنجیره ای استفاده می گردد. عدم کنترل این واکنشهامی تواند منجربه تولید بمب اتم شود. اما در بمب اتم ، تقریباً ذرات خالص اورانیوم 235 یا پلوتونیوم (باشکل و جرم معینی) باید با نیروی زیادی در کنارهم قرار گیرند. چنین شرایطی در یک رآکتور هسته ای وجود ندارد.

واکنشهای زنجیره ای همچنین باعث تولید یک سری مواد رادیواکتیو می شوند. این مواد در صورت رهایی می توانند به مردم آسیب برسانند. بنابراین آنها را به شکل جامد نگهداری می کنند. این مواد در گنبدهای بتنی بسیار قوی نگهداری می شوند تا در صورت بروز حوادث مختلف ، خطری بوجود نیاید (به تصویر اول توجه کنید).

واکنشهای زنجیره ای باعث تولید انرژی گرمایی می شوند. این انرژی گرمایی برای جوشاندن آب در قلب رآکتور مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین ، به جای سوزاندن سوخت ، در نیروگاههای هسته ای ، اتمها از طریق واکنش زنجیره ای شکافته شده و انرژی گرمایی تولید می کنند. این آب از اطراف رآکتور به قسمت دیگری از نیروگاه فرستاده می شود.(تصویر دوم). در این قسمت که مبدل گرمایی نامیده می شود، لوله های پر از آب حرارت داده شده و بخار تولید می کنند. سپس بخار حاصله باعث گردش توربین و درنتیجه تولید برق میشود.

 

 آیا می دانید :سقف های گنبدی بسیار  محکم تر از سقف های معمولیست :

به گزارش "خبرگزاری مهر”

رئیس شرکت دولتی ایمنی امور نظارت فنی روسیه گفت که نیروگاه هسته ای توسط روسیه در بوشهر در حال ساخت است بدون هیچ تردیدی ایمن است و همهاستانداردهای بین المللی معاصر را برآورده می کند .

 ولادیمیر کوزلوف رئیس شرکت دولتی ایمنی امور نظارت فنی روسیه (Rostekhnadzor) در گفتگویی با خبرگزاری ایتارتاس گفت که مسئله اصلی در باره ایمنی نیروگاهبوشهر حفاظت آن در مقابل تاثیرات جوی است .

وی گفت : نیرو گاه اتمی بوشهر باید به طور موثر در یک صدم درصدرطوبت و چهل و پنج درجه دمای هوا کار کند . مثل اینکه در یک حمام روسی دائمی قرارداشته باشد .

این کارشناس روسی گفت : این نیروگاه همچنین تمامی اصول ایمنی دیگررا برآورده می کند و بویژه در مقابل زلزله مقاوم است ومی تواند سقوط یک هواپیما ازارتفاع چند هزار کیلو متری را تحمل کند و از تهدیدات تروریستی نیز حفاظت می شود .

وی با بیان این مطلب که واحد های انرژی اتمی این نیرو گاه که توسطروسیه ساخته شده است یکی از بهترین واحدهایی است که در جهان ساخته شده گفت : درنیرو گاه بوشهر که از هر ده کارشناس آن پنج تن آنها روسی هستند به طور دائم کیفیتاین نیرو گاه در برابر هرگونه نشت و سوراخ کنترل می کنند و هر ساله دهها کارشناسروسی از ساختمان این سایت بازدید می کنند .

رئیس شرکت (Rostekhnadzor) گفت ما برتولید تمامی تجهیزات لازم نظارتکامل داریم و بخشهایی ازاین تولیدات را به 130 شرکت روسی که در طرحهای بوشهر سهیمهستند واگذار کردیم .

شایان ذکر است ولادیمیر کوزلوف که شرکت وی قراردادهایجداگانه ای با ایران برای کمک به امور بازرسی هسته ای این نیرو گاه امضاء کرده استو این قرارداد  در سال 1996 به امضاء رسیده و از همان سال تا سال 2008 اعتبار دارد . طبق این قراردادکارشناسان روسی بازرسی از نقشه و نصب نیروگاه بوشهر ، آموزش پرسنل و تایید اسنادکنترل کیفی لازم را انجام می دهند.

 

 

ساساكی! شجاع باش!

 

 

آیا كل جنگ با این شكل حتی اگر در راستای هدفی معین باشد، قابل توجیه است؟

60 سال پیش در تاریخ ششم اوت 1945، (15 مرداد 1324) اولین بمب هسته‌یی بر روی شهر هیروشیمای ژاپن فرو افتاد. جان هرسی، یكی از اولین روزنامه‌نگاران غربی كه در صحنه حاضر شد، به ثبت خاطرات شش تن از نجات‌یافتگان این فاجعه كه در یك لحظه تمام زندگی و مایملك‌شان را از دست داده‌اند، پرداخته است.

در آستانه‌ی سالروز این جنایت و كشتار جمعی، متن كامل ترجمه شده از گزارش‌ وی را كه آن زمان در ویژه‌نامه‌ای خاص در مجله نیویوركر منتشر شد و دنیا را تكان داد، برای استفاده علاقه‌مندان، به نقل از روزنامه‌ی گاردین به شرح زیر منتشر می‌نماییم.

«راس ساعت 8:15 صبح،‌ شانزدهم اوت 1945 به وقت ژاپن، وقتی كه بمب اتم مانند برق در آسمان هیروشیما پدیدار شد، خانم توشیكو ساساكی، كارمند بخش خصوصی شركت «ایست ایشیا تین وركز» كه تازه پشت میز كارش نشسته بود، سرش را به طرف دختری كه پشت میز كناری نشسته بود، برگرداند تا با وی صحبت كند. در همین زمان دكتر ماساكازو فوجی در راهروی بیمارستان خصوصی‌اش كه مشرف به یكی از هفت رودخانه‌ای بود كه هیروشیما را به چند قسمت تقسیم می‌كرد، داشت چهار زانو می‌نشست تا روزنامه بخواند. هاتسویو ناكامورا، بیوه یك خیاط، در كنار پنجره آشپزخانه ایستاده بود و همسایه‌ای را كه مشغول تخریب خانه‌ خود بود، تماشا می‌كرد.
پدر ویلهلم كلاینسورگ، كشیش آلمانی «جامعه مسیحیت» كه با لباس زیر به رختخوابش در طبقه بالای منزل تكیه داده بود، مشغول خواندن یك مجله مسیحی بود. دكتر تروفومی ساساكی، عضو جوان تیم جراحی، بیمارستان بزرگ و پیشرفته «صلیب سرخ» (وی با خانم ساساكی هیچگونه رابطه خانوادگی نداشت) نیز كه یك نمونه‌ی خون را در دست داشت، در یكی از راهروهای بیمارستان راه می‌رفت. كشیش كایوشی تانیموتو، پیشوای روحانیون كلیسای متوریست هیروشیما، در مقابل در خانه مرد ثروتمندی در «كوی» واقع در غرب هیروشیما ایستاده بود و در حال خالی كردن چرخ دستی‌اش كه پر بود از چیزهایی كه بعد از بیم حمله گسترده B-29 از شهر جمع‌آوری كرده بود چرا كه همه انتظار وقوع حمله‌ی آنها را در هیروشیما داشتند.

هزاران تن بر اثر بمباران اتمی هیروشیما جان باختند و این شش تن از نجات یافتگان این حادثه‌اند و بعدها متوجه شدند كه چرا در حالی كه عده بسیار زیادی جان‌شان را از دست داده‌اند، آنها زنده ماندند.

هر یك از آنها به مواردی از شانس یا اراده كه موجب نجات‌شان شد، اشاره كردند و بعدها متوجه شدند كه با نجات از این حادثه در واقع چندین بار زندگی كرده‌اند و شاهد مرگ‌هایی بیش از آنچه كه فكرش را می‌كرده‌اند، بوده‌اند. در آن لحظه هیچ یك چیزی نمی‌دانستند.

ناگهان برق مهیب نوری در آسمان پیچید. كشیش تانیموتو به خوبی یادش هست كه این نور از شرق به سمت غرب و از شهر به سمت تپه‌ها رفت. مثل یك اشعه خورشید بود. او و دوستش ماتسواو واكنشی بسیار وحشت كرده بودند، آنها زمان برای عكس‌العمل داشتند، چرا كه حدود دو مایل از مركز انفجار دور بودند. ماتسواو با سرعت از پله‌های جلوی خانه بالا رفت؛ میان رختخواب شیرجه زد و خود را در میان آن مخفی كرد. كشیش تانیموتو، چهار یا پنج قدم برداشت و خود را در میان دو تخته سنگ بزرگ در باغ پرتاب كرد و چون صورتش در مقابل یكی از سنگ‌ها قرار گرفت، آنچه را كه رخ داد، مشاهده نكرد.

او فشاری ناگهانی را احساس كرد و سپس تكه پاره‌های سفال سقف خانه بر روی‌اش ریختند. او صدای هیچگونه غرشی را نشنید. (تقریبا هیچكس در هیروشیما به یاد نمی‌آورد كه هیچگونه صدای حاصل از انفجاری را شنیده باشد) تانیموتو وقتی كه جرات كرد سرش را بالا بیاورد، دید كه خانه مرد ثروتمند كاملا تخریب شده است. او فكر می‌كرد كه بمبی مستقیما روی خانه فرو افتاده است. ابرهایی از غبار برخاسته بود كه به مانند نوعی روشنایی فلق و شفق بود. از ترس در آن لحظه بدون اینكه به ماتسواو در زیر آوار فكر كند به طرف خیابان دوید. اولین چیزی كه در خیابان مشاهده كرد، جوخه سربازانی بود كه در طرف مقابل دامنه تپه‌ها نقب می‌زدند و یكی از هزاران پناهگاه‌هایی را می‌ساختند كه ظاهرا ژاپنی‌ها قصد داشتند، در آنها در برابر حمله مقاومت كنند. سربازان از سنگر بیرون آمده بودند، جایی كه می‌بایست در آن امن ‌می‌بود، در حالی كه خون از سر، سینه و پشت‌شان جاری بود؛ آنها ساكت و گیج بودند. در زیر آنچه به نظر می‌رسید، ابری از غبار محلی باشد روز تاریك و تاریك‌تر می‌شد. هاتسویو ناكامورا لحظات راحتی نداشت. همسرش ایساوا پس از تولد مایكو، سومین فرزندشان به استخدام ارتش درآمده بود و از آن زمان به بعد از او خبری نداشت، تا پنجم مارس 1942 كه تلگراف چند كلمه‌ای با این مضمون را دریافت كرد: «ایساوا در سنگاپور شرافتمندانه جان باخت». ایساوا خیاطی مرفه نبود و تنها سرمایه‌اش یك چرخ خیاطی از نوع سانكوكو بود. پس از مرگ وی، ناكامورا با كار با چرخ خیاطی به صورت كارمزدی كارش را آغاز كرد و از آن زمان به بعد حمایت از بچه‌ها را با كار خیاطی اما به سختی عهده‌دار شد.

در حالی كه نكامورا در آشپزخانه‌اش به تماشای همسایه ایستاده بود، همه چیز سفیدتر از هر سفیدی كه او تا آن لحظه دیده بود، برق زد. او متوجه نشد كه برای مرد همسایه چه اتفاقی افتاد. حسی زمینی وی را به یاد بچه‌هایش انداخت. خانه وی، سه چهارم مایل با مركز انفجار فاصله داشت. او یك قدم برداشته بود كه چیزی او را بلند كرد، به نظر می رسید به سمت اتاق مقابل پرواز می‌كند.

بارانی از سفال‌های سقف به او ضربه زد و همه چیز تاریك شد. او مدفون شده بود. او در عمق آوار قرار نگرفت، بنابراین خود را از زیر آن بیرون كشید. صدای گریه‌ بچه‌ای را شنید و «مامان، كمكم كن» و مایكوی پنج ساله را دید كه تا سینه مدفون شده و نمی‌تواند حركت كند. وقتی ناكامورا دیوانه وار می‌كوشید راهش را به سوی مایكو باز كند، نتوانست دیگر فرزندانش را ببیند، یا صدای‌شان را بشنود.

دكتر فوجی شروع به خواندن روزنامه اوساكا آساهی كرده بود، او اخبار اوساكا را دوست داشت، زیرا همسرش در آن شهر زندگی می‌كرد. فوجی برق آسمان را دید. از نظر او كه با مركز انفجار فاصله داشت و به روزنامه نگاه می‌كرد، این نور زرد درخشان به نظر رسید، روی پاهایش بلند شد، در آن لحظه 1550 یارد از مركز فاصله داشت، بیمارستان پشت سرش خم شد و با صدایی مهیب در رودخانه فرو ریخت. دكتر به سمت جلو و اطراف پرت شد.

او تلاش می‌كرد و به هر چیزی چنگ می‌زد، نمی‌توانست رد اشیا را دنبال كند، همه چیز بسیار سریع اتفاق می‌افتاد، در نهایت و قبل از اینكه متوجه زنده بودنش بشود، در آب افتاد. اصلا فرصت آن را نداشت كه فكر كند دارد جانش را از دست می‌دهد. میان دو تكه چوپ گیر افتاده بود و سرش به شكل معجزه آسایی از آب بیرون مانده بود. بقایای بیمارستان در اطرافش روی آب شناور بود.

شانه‌ی چپش به شدت صدمه دیده بود و عینكش نیز به نقطه‌ی نامعلومی پرتاب شده بود.

پدر كلاینسورگ با دیگر پدران صبحانه می‌خورد. پدرها نشسته بودند و با یكدیگر صحبت می‌كردند، تا در ساعت هشت صدای آژیر حمله هوایی را شنیدند. سپس به بخش‌های مختلف ساختمان رفتند. پدر شیفر به اتاقش رفت تا چیزی بنویسد. پدر سیسلیك در اتاق ورودی صندلی «باباشی» روی شكمش نشسته بود و مطالعه می‌كرد. پدر لاسل در مقابل پنجره‌ی اتاقش ایستاده بود و فكر می‌كرد، پدر كلاینسورگ به اتاق طبقه‌ی سوم رفت، لباس‌هایش را درآورد، روی تختش دراز كشید و شروع به مطالعه كرد. پس از اینكه متوجه برق مهیبی در آسمان شد، به یاد مطلبی افتاد كه در بچگی درباره‌ی برخورد یك شهاب‌سنگ بزرگ به زمین خوانده بود. او كه در فاصله 1400 یاردی از مركز انفجار قرار داشت، فرصت داشت كه لحظه‌ای فكر كند: بمبی مستقیما روی شهر فرو افتاده است. سپس به مدت چند ثانیه یا دقیقه نتوانست فكر كند. او هرگز نفهمید چطور از آن خانه گریخت. چیزی كه سپس متوجه آن شد، این بود كه با لباس زیر در باغ سبزیجات خانه افتاده است و پهلوی چپش به شدت خونریزی می‌كند. تمامی ساختمان‌های اطراف به غیر از ساختمان پدران مسیحی كه پیشتر نیز در برابر زلزله‌ها مقاوم بود، فرو ریخته‌اند، روشنایی روز به تاریكی تبدیل شده و مستخدم خانه در كنار اوست و با صدای بلند گریه می‌كند.

دكتر ساساكی صبح آن روز برای رفتن به سر كار از اتوبوس برقی استفاده كرد. (او بعدها حساب كرد كه اگر آن روز از قطار استفاده می‌كرد یا دقایقی بیشتر برای سوار شدن به اتوبوس برقی معطل می‌شد، در ساعت انفجار به مركز آن بسیار نزدیك بود و مطمئنا نابود می‌شد.)

ساساكی ساعت 7:40 در بیمارستان بود. پس از چند دقیقه به اتاقش در طبقه اول رفت و از یكی از مراجعه‌كنندگان خون گرفت. دستگاه لازم برای انجام آزمایش در طبقه سوم بود و نمونه خون را در دست چپش گرفت و در راهرو به سمت پلكان رفت. در یك قدمی پنجره‌ی باز راهرو بود كه نور بمب منعكس شد، مانند فلاش بسیار قوی عكاسی بود. پایش را كنار كشید و مانند هر ژاپنی دیگری به خود گفت: ساساكی! شجاع باش!

انفجار به بیمارستان رسید (ساختمان 1650 یارد با مركز فاصله داشت)، شیشه‌ پنجره‌های مقابلش به طرف او پرتاب شد، كیسه‌ی خون به سمت دیوار پرتاب شد، بند كفش‌هایش در زیر پایش باز شد، اما با وجود آن، به لطف محل استقرارش، آسیبی ندید. با صدای بلند رییس بخش جراحی را صدا زد و با سرعت به طرف دفتر كار او دوید، بدن او به شكل بسیار بدی بر اثر برخورد با تكه‌های شیشه آسیب دیده بود. بیمارستان در آشفتگی بسیار بدی به سر می‌برد. پارتیشن‌ها و تكه‌های سقف بر روی بیماران افتاده بود، تخت‌ها واژگون شده بود و بر اثر پرتاب شیشه‌ها عده‌ی بسیاری دچار جراحت‌های عمیق شده بودند، دیوارها و زمین بیمارستان پوشیده از خون بود، ابزارهای پزشكی به اطراف پرتاب شده بود، بسیاری از بیماران فریاد می‌زنند و بسیاری در حال مرگ بودند. ساساكی فكر می‌كرد دشمن بیمارستان را هدف گرفته است. بانداژ را برداشت و شروع به بستن جراحات بیماران كرد. در خارج از بیمارستان و در سراسر هیروشیما شهروندان مجروح و در حال مرگ با گام‌هایی كه استوار نبود، به سوی بیمارستان صلیب‌سرخ هجوم بردند و به دنبال آن، ساساكی كابوس شخصی‌اش را برای ساعاتی طولانی فراموش كرد.

خانم توشیكو ساساكی به دفتر كارش رفت و پشت میز كار نشست، پشت سر او دو قفسه‌ی بزرگ حاوی كتاب‌های كتابخانه‌ی اداره بود. بر روی صندلی جابجا شد. وسایلی را در كشو قرار داد و ورق‌ها را جابجا كرد، به این فكر كرد كه قبل از آغاز كار برای لحظاتی با دختری كه سمت راستش نشسته بود، صحبت كند. به محض اینكه سرش را از طرف پنجره برگردانده، نوری درخشنده در اتاق پیچید. او از ترس فلج شده بود، برای مدتی بدون حركت در صندلی‌اش باقی ماند (دفتر كار او 1600 یارد با مركز انفجار فاصله داشت. همه چیز فرو ریخت، ساساكی هشیاری‌اش را از دست داد. سقف به طور ناگهانی فرو ریخت و افرادی كه در طبقه‌ی بالا بودند، به پایین سقوط كردند؛ اما در اصل، قفسه‌ی كتاب‌های پشت سر او به جلو پرتاب شد و محتویاتش بر روی او ریخت، پای چپش به شكل بدی شكست.

بلافاصله پس از انفجار، كشیش تانیموتو به سرعت از مك ماتسویی بیرون دوید و با حیرت به سربازان خونینی كه پناهگاه زیر زمینی كه حفر كرده بودند، نگاه كرد، با دلسوزی به طرف زن مسنی رفت كه با بهت‌زدگی راه می‌رفت، سرش را با دست چپش گرفته بود و پسری سه یا چهار ساله را با دست دیگر به دنبالش می‌كشید و با گریه می‌گفت: صدمه دیده‌ام.

تانیموتو بچه را بر پشت گرفت و زن را به انتهای خیابان كه بر اثر آنچه غبار محلی به نظر می‌رسید، تاریك‌تر می‌شد، هدایت كرد. زن را به مدرسه‌ای برد كه چندان دور نبود و پیشتر برای استفاده به عنوان بیمارستان در موارد ضروری طراحی شده بود. او با این حركت از وحشتی كه دچار آن شده بود، خلاص شد.

در مدرسه از دیدن شیشه‌های شكسته كه تمام زمین را پوشانده بود و حدود 50 یا 60 فرد مجروح برای معالجه در آن به سر می‌بردند، متحیر شد.

و فكر كرد به رغم اینكه صدای هیچ هواپیمایی شنیده نشده است، چندین بمب در شهر افتاده است. به تپه كوچك باغ خانه‌ی مرد ثروتمند فكر كرد كه از آنجا می‌توانست تمامی هیروشیما را ببیند، بنابراین با سرعت به آن جا بازگشت. از روی تپه، چشم‌اندازی حیرت‌انگیز را مشاهده كرد. اما او تا آنجایی را می‌توانست ببیند كه هوای ابری با بخاری بدبو، وحشتناك و غلیظ از آن متصاعد می‌شد.

در دور و نزدیك انبوهی از دود باعث افزایش غبار می‌شد. خانه‌های اطراف در حال سوختن بودند و وقتی قطرات بزرگ آب به درشتی یك تیله شروع به باریدن كرد او فكر كرد كه آنها باید قطرات آب آتش نشانانی باشد كه به مبارزه با آتش برخاسته‌اند (اما آنها در واقع قطرات متراكم حاصل از رطوبتی بود كه از انبوه غبار گرما، ذرات سر به فلك كشیده و خروشان، حاصل شده بود كه تقریبا چندین مایل بالاتر از آسمان هیروشیما بود.)

تانیموتو به همسر و فرزندش، كلیسا و خانه فكر كرد كه همگی در آن غبار وحشتناك فرو رفته بودند. بار دیگر با وحشت به سوی شهر دوید.
خانم هاتسویو ناكامورا پس از تلاش برای نجات مایكو كوچك‌ترین فرزندش كه تا سینه زیر آوار مانده بود صدای ضعیف دو كودك را شنید كه گویی در ته غاری درخواست كمك می‌كردند، فورا پسر 10 ساله و دختره شت ساله‌اش را صدا كرد: «توشیو! یائوكو!» پاسخ‌شان را شنید مایكو را كه دست كم می‌توانست نفس بكشد، رها كرد و به سمت صداهایی رفت كه گریه می‌كردند. بچه‌ها در فاصله 10 فوتی آنها خوابیده بودند، اما در آن لحظه صدایشان از همان محلی كه ناكامورا قرار داشت شنیده می‌شد. توشیو ظاهرا می‌توانست حركت كند و ناكامورا می‌توانست احساس كند كه پسرش انبوه چوپ و سفا‌ل‌ها را كنار می‌زند، سرش را دید و او را بیرون كشید. او گفت كه در طول اتاق پرتاب شده است و بالاتر از خواهرش یائكو قرار داشته. یائكو كه در قسمت پایینی قرار داشت گفت نمی‌تواند حركت كند چون پایش دچار آسیب شده است، ناكامورا شروع به حفر سوراخی در بالای سر دخترش كرد و خواست او را با كشیدن بازوش بیرون آورد. یائوكو فریاد زد: «صدمه دیدم!»

ناكامورا با صدای بلند فریاد زد: «وقتی برای اینكه بگی صدمه دیدی یا نه وجود نداره.» و او را بیرون كشید. سپس مایكو را آزاد كرد. بچه‌ها كثیف و بدنشان كبود شده بودند، اما هیچكدام حتی یك خراش هم برنداشته بودند.
ناكامورا بچه‌ها را به خیابان برده آنها فقط لباس زیر به تن داشتند. روز بسیار گرمی بود، اما او كه گیج شده بود، نگران بود بچه‌ها سرما بخورند؛ بنابراین به ویرانه‌ی خانه‌اش برگشت، آنجا را جست‌وجو كرد و چند لباس یافت كه برای مواقع ضروری بسته‌بندی كرده بود. او به آنها شلوار، بلوز، كفش، كلاه نخی و حتی اوركت پوشاند. بچه‌ها ساكت بودند به غیر مایكو كه مرتب می‌پرسید: «چرا شب شده؟ چرا خونمون داغون شد؟ چی شده؟»
ناكامورا كه نمی‌دانست چه اتفاقی رخ داده به اطراف نگاه كرد و در آن تاریكی دید كه خانه‌ی تمامی همسایگان فرو ریخته است.

خانم هاتایا، همسایه‌ آنها از وی خواست به همراه او به سمت پارك آسانو در كنار رودخانه‌ی كیو كه با آنجا چندان فاصله نداشت بروند. ناكامورا به همراه بچه‌ها و هاتایا در حالی كه چمدان وسایل اضطراری را در دست داشت به طرف پارك آسانو رفت. در حالی كه می‌دویدند فریادهای كمك مردمی را می‌شنیدند كه در زیر خرابه‌ها مدفون بودند. تنها خانه‌ای كه در مسیرشان آسیب ندیده بود خانه‌ی كشیشان مسیحی بود كه در كنار مهد كودك كاتولید كه مایكو برای مدتی در آنجا درس می‌خواند، قرار داشت. وقتی از آنجا می‌گذشتند، پدر كلاینسورگ را با لباس زیر خونین دید كه با چمدان كوچكی در دستش از آنجا بیرون می‌رفت. آن دو به او متوجه شد محل اقامتش در وضع به هم ریخته‌ی عجیب و غریبی قرار دارد. جعبه‌ی كمك‌های اولیه دست نخورده به یك چوب رختی آویزان بود، اما لباس‌هایش كه روی چوب رختی كناری آن بود، دیگر دیده نمی‌شد، تكه‌های میز كارش در اطراف اتاق پخش شده بود.

چمدانی كه زیر میز پنهان‌اش كرده بود، بدون خراشی روی آن در آستانه‌ی در اتاق بود، پدر كلاینسورگ آن را خواست خدا می‌دانست، زیرا وسایل لازمش در آن قرار داشت. گفتند خانه‌ی دكتر كاندا ویران شده و آتش مانع از خروج آن‌ها شده است.

بیمارستان دكتر ماساكازو فوجی دیگر در حاشیه‌ی رودخانه واقع نبود، بلكه درون رودخانه قرار داشت؛ دكتر فوجی بسیار متحیر بود و تكه‌های چوب به شدت و طوری به سینه‌اش فشار می‌آورد كه نمی‌توانست حركت كند و در آن صبح تاریك حدود 20 دقیقه در آن‌جا آویزان بود، سپس فكری به ذهن‌اش آمد كه باعث شد حركت كند؛ فكر كرد كه به زودی مه آغاز می‌شود و با بالا آمدن آب رودخانه مرگ او در زیر آب حتمی خواهد بود. با خطور این فكر به ذهنش با تمام قدرت سعی كرد خود را آزاد كند. سپس از تلی از تكه‌های ساختمان بالا رفت، به شدت كثیف و خونین شده بود، به سمت پل كایو كه بیمارستان قبلا در آن‌جا بود رفت، پل خراب نشده بود، بدون عینك، تصویری مبهم را می‌دید اما در همان وضع نیز از دیدن تعداد بسیار زیاد خانه‌هایی كه تخریب شده بود متعجب شد، روی پل به یكی از دوستانش برخورد و از او پرسید فكر می‌كنی چه شده؟

صبح كه به وقت راه آهن می‌رفت نسیمی نمی‌وزید، اما در آن لحظه از همه طرف نسیمی در تمام جهات جریان داشت آتش‌های جدیدی شعله‌ور شده بود و به سرعت در حال گسترش بود و در زمانی كوتاه موجی از هوای گرم و تكه چوب‌های نیم سوخته‌ی حاصل از انفجار كه ناگهان به آن‌ها نزدیك شد، ایستادن روی پل را غیر ممكن كرد.

دكتر ماچی دوست فوجی به طرف دیگر رودخانه دوید، فوجی فورا به طرف آب زیر پل كه عده‌ی بسیاری در آن‌جا پناه گرفته بودند رفت. كاركنان بیمارستان در آن‌جا جمع بودند، او یكی از پرستاران را دید كه بر ویرانه‌های بیمارستان آویزان بود و دیگری در ناحیه‌ی سینه‌ دچار مشكل بود؛ به همراه عده‌ای به كمك‌شان رفت، برای لحظه‌ای صدای خواهر یا برادرزاده‌اش را شنید، اما او را پیدا نكرد، فوجی دیگر هرگز او را ندید.

چهار تن از پرستاران و دو تن از بیماران بیمارستان جان باختند، فوجی به داخل آب رودخانه بازگشت و منتظر ماند آتش فرو بنشیند.

تنها دكتر بیمارستان ردكراس كه آسیبی ندیده بود، دكتر ساساكی بود. او پس از انفجار به طرف اتاق انبار رفت تا بانداژ جمع آوری كند. این اتاق نیز مانند تمام چیزهایی كه ساساكی در هنگام دویدن در دیده‌اش بود، به هم ریخته بود. شیشه‌ها در هم ریخته بودند، او به سرعت بازگشت تا زخم رییس بخش جراحی را ببندد آن‌گاه به راهروی بیمارستان رفت و شروع به پانسمان جراحات بیماران، دكترها و پرستاران كرد. او عینك یكی از مجروحان را از صورتش برداشت تا بتواند بهتر ببیند. ابتدا افرادی را كه به او نزدیك‌تر بودند معالجه می‌كرد و شاهد بود كه راهروی بیمارستان شلوغ و شلوغ‌تر می‌شد. سعی كرد ابتدا سراغ افرادی برود كه دچار سوختگی‌های عمیق شده بودند.

متوجه شد مجروحان وارد راهرو می‌شوند، سعی كرد حداقل از خونریزی افرادی كه در حال مرگ بودند جلوگیری كند. مدتی بعد زمین تمامی بخش‌ها آزمایشگاه، اتاق‌ها، راهروها، راهپله‌ها، سالن حیاط پشتی، حیاط و خیابان‌های بیرون از بیمارستان مملو از مجروحانی بود كه روی زمین خوابیده بودند.

از یك شهر 245 هزار نفری دست كم 100 هزار تن كشته شده بودند؛ 100 هزار تن دیگر صدمه دیده بودند؛ دست كم 10 هزار تن از مجروحان به سوی بهترین بیمارستان شهر رفتند كه ظرفیت گنجایش 600 بیمار را داشت؛ جمعیت درون بیمارستان گریه می‌كردند و فریاد می‌زدند: "دكتر". بسیاری از مردم حالت تهوع داشتند.

دكتر ساساكی كه به این طرف و آن طرف كشانده می‌شد و از تعداد زیاد جمعیت و افراد مجروح متحیر بود، تعادل حرفه‌ای‌اش را از دست داد و فعالیت به عنوان طرحی ماهر و فردی دلسوز را متوقف كرد. او به روباتی تبدیل شده بود كه به طور مكانیكی پاك می‌كرد، كثیف می‌كرد، پیچ و تاب می‌خورد، پاك می‌كرد، كثیف می‌كرد...

توشیكو ساساكی در جایی كه دفتر شخصی ایست ایشیاتین وركز بود، بی هوش در زیر انبوهی از كتاب، گچ، چوب و آهن كركره خم شده بود (او بعدا تخمین زد) كه حدود هشت ساعت به طور كامل بیهوش بوده است.

اولین چیزی كه احساس كرد دردی كشنده در پای چپش بود، زیر كتاب‌ها و تكه‌های وسایل بسیار تاریك بودند و مرز بین آگاهی و ناآگاهی را تشخیص نمی‌داد. به نظر می‌رسید درد پایش می‌آید و می‌رود. لحظه‌ای كه درد شدیدتر شد، احساس كرد پای چپش از زانو به پایین قطع شده است؛ سپس صدای قدم‌هایی را در بالای سرش شنید، صداهایی نگران با یكدیگر صحبت می‌كردند، ناگهان از درون آوار اطرافش این صدا را شنید؛ كمك! ما را بیاورید بیرون!... مدتی بعد چند مرد رسیدند و ساساكی را از یر آوار بیرون كشیدند.

پای چپش قطع نشده بود، اما به شكل بسیار بدی شكسته و خراشیده و از زانو به پایین كج شده بود. آن‌ها او را به درون حیاط بردند، باران می‌بارید؛ او در باران روی زمین نشست، وقتی باران شدیدتر شد، یك نفر تمامی مجروحان را به سوی پناهگاه شركت راهنمایی كرد. زنی با لباس‌های پاره به او گفت بلند شو بیا، می‌تونی لی لی كنان بیایی، اما ساساكی نمی‌توانست حركت كند، او فقط در باران منتظر ماند؛ سپس مردی یك ورقه‌ی آهن كركره را با دست گرفت و به او كمك كرد تا بلند شود و به زیر آن رود. او شرایط خوبی داشت، تا وقتی كه آن مرد دو فرد دیگر را كه به شكل بسیار بدی مجروح شده بودند به آن‌جا آورد؛ یكی از آنان زنی بود كه سینه‌اش پاره شده بود و دیگری مردی كه صورتش كاملا سوخته بود.

باران تمام شد، بعد از ظهر ابری، گرمی هوا؛ پیش از فرا رسیدن شب، این سه در زیر آن سقف آهنی احساس بسیار بدی داشتند.

پدر تانیموتو كه برای خانواده و كلیسای‌اش بسیار نگران بود، تنها كسی بود كه به طرف شهر رفت. ابروهای بعضی‌ها سوخته بود و پوست سر و صورتشان آویزان بود، دیگران به علت داشتن درد دستشان رابالا گرفته بودند، طوری كه انگار چیزی با با دو دست حمل می‌كنند.

برخی در حالی كه راه می‌رفتند استفراغ می‌كردند، برخی لخت بودند یا لباس‌های پاره به تن داشتند، در بدن برخی افرادی كه لباس به تن نداشتند سوختگی‌ها، خطوط بندهای زیرپوش و شلوار را برجای گذاشته بود و پوست برخی زنان اشكال گل‌های روی كیمونوهای شان را به خود گرفته بود (زیرا سفید آتش بمب را دفع كرده و لباس‌های تیره‌، آن را ضرب كرده و به پوست منتقل كرده بود) تقریبا همه‌ی سرها به طرف پایین بود و به طرف مقابل خیره شده بودند؛ همه ساكت نبودند و هیچ حالتی از خود نشان نمی‌دادند.

پدر تانیموتو پس از عبور از پل كویی و پل كانون در حالی‌كه تمام مسیر را دویده بود و به مركز نزدیك می‌شد، دید كه تمامی خانه‌ها فرو ریخته و بسیاری در آتش شعله ورند. از دیدن میزان صدماتی كه در دو مایل مسیری كه به طرف شمال دویده بود، مشاهده می‌كرد، متحیر شده بود. در گیون به طرف ساحل شرقی رودخانه‌ی اوتا رفت و به طرف پایین آن دوید تا جایی‌كه دوباره به آتش رسید.

در نزدیكی مقبره‌ای‌، آتش بیشتری بود، وقتی به سمت چپ پیچید، از بخت باور نكردنی‌اش همسرش را دید كه دخترشان در آغوش داشت: تانیموتو آن قدر از نظر حسی دچار مشكل شده بود كه هیچ چیز نمی‌توانست متعجبش كند.

از او پرسید: سالمی؟ همسرش به او گفت كه در زیر محل اقامت كشیش در حالی‌كه فرزندش را در آغوش داشته مدفون شده بوده است. ویرانه‌ها به او فشار وارد كرده بود و فرزندش گریه می‌كرده تا زمانی‌كه نوری را دیده و با دست سوراخی بزرگ‌تر را ایجاد كرده و بعد از حدود نیم ساعت صدای چوپ‌های درحال سوختن را شنیده است.

در نهایت منفذ را آن قدر بزرگ كرده كه برای خروج او و فرزندش كافی باشد و سپس از آن‌جا خارج شده، او گفت كه در حال رفتن به اوشید است.

تانیموتو گفت كه می‌خواهد كلیسا را ببیند و از همسایگان‌اش مراقبت كند.

تمام مدت روز، مردم به پارك آسانو سرازیر می‌شدند. هاتسویو ناكامورا و فرزندش از اولین كسانی بودند كه به آن‌جا رسیدند و در محل نزدیك رودخانه مستقر شدند.

همگی احساس تشنگی شدیدی داشتند و از آب رودخانه می‌نوشیدند. به یك‌باره حالت تهوع پیدا كرده و استفراغ كردند، آن‌ها تمام طول روز حالت تهوع داشتند. دیگران نیز حالت تهوع داشتند، همگی فكر می‌كردند به خاطر گازی كه آمریكایی‌ها پرتاب كرده‌اند بیمار شده‌اند. (احتمالا به علت بوی بسیار بد یونیزه شدن كه بر اثر شكافت بمب حاصل می‌شد).

وقتی پدر كلانیسورگ و دیگر كشیش‌ها به پارك رسیدند، ناكامورا كاملا بیمار بود. زنی كه ایواساكی نام داشت و در همسایگی آن‌ها زندگی می‌كرد، نزدیك ناكامورا نشسته بود، برخاست و از كشیش‌ها پرسید كه آیا باید در جایی كه بوده بماند یا با آن‌ها همراه شود؟ پدر كلانیسورگ گفت كه نمی‌داند چه جایی می‌تواند امن‌ترین جا باشد. آن زن همان‌جا ماند و در اواخر روز در حالی‌كه هیچ زخم یا سوختگی مشهودی نداشت، از دنیا رفت.

وقتی پدر تانیموتو به پارك رسید، جمعیت زیادی در آن‌جا بودند و تشخیص مرده‌ها از زنده‌ها بسیار مشكل بود، بیشتر مردم با چشمان باز روی زمین خوابیده بودند. سكوت بیشه‌ی كنار رودخانه كه صدها فرد به شدت مجروح به همراه یكدیگر در آن‌جا رنج می‌كشیدند، یكی از كشنده‌ترین پدیده‌هایی بود كه او در تمام عمرش تجربه كرده بود. هیچ‌كس گریه نمی‌كرد. هیچ‌یك درد فریاد نمی‌زدند، هیچ‌كس شكایتی نمی‌كرد و بچه‌ها حتی گریه نمی‌كردند. تعداد معدودی بودند كه صحبت می‌كردند و وقتی پدر كلانیسورگ به برخی افراد كه به شدت سوخته بودند، آب می‌داد، سهم‌شان را می‌گرفتند، بعد كمی بلند می‌شدند و از او تشكر می‌كردند.

اوایل عصر آن روز، آتش به درختان پارك آسانو رسید. پدر تانیموتو زمانی متوجه آن شد كه دید عده‌ی زیادی از افراد به طرف حاشیه‌ی رودخانه می‌روند. وقتی آتش را دید، فریاد زد: تمامی جوانانی كه آسیب زیادی ندیده‌اند با من همراه شوند. پدر كلانیسورگ، پدر شیفر و پدر لاسل را به حاشیه‌ی رودخانه برد و از مردمی كه آن‌جا بودند، خواست در صورت نزدیك‌تر شدن آتش به آن‌ها كمك كنند، سپس ما به جمع داوطلبان پدر تانیموتو برگشتیم.

گروه به مدت دو ساعت با آتش جنگید و در نهایت بر آن غلبه كرد. قبل از این‌كه هوا تاریك شود، تانیموتو كنار دختری 20 ساله به نام كامایی رفت كه در همسایگی‌اش زندگی می‌كرد. او روی زمین نشسته بود و پیكر نوزاد دختری را در آغوش داشت. بچه در تمام طول روز مرده بود. وقتی تانیموتو را دید پرید و گفت: ممكن است همسرم را پیدا كنید؟ تانیموتو می‌دانست كه همسر او روز قبل به ارتش پیوسته است و او شانسی برای پیدا كردن همسر كامایی ندارد، اما به او گفت: تمام تلاشم را خواهم كرد.

كامایی گفت: باید او را پیدا كنی. او بچه‌مان را خیلی دوست داشت، می‌خواهم یكبار دیگر ببیندش.

دكتر فوجی تمام شب را با دردی كشنده بر روی زمین خانه‌ی بدون سقف خانواده‌اش در حاشیه‌ی شهر دراز كشید.

او در روشنایی نور یك فانوس، خود را معاینه كرد و متوجه شد كه استخوان ترقوه‌ی چپش شكسته، و در صورت و بدن‌اش خراشیدگی و بریدگی‌هایی از جمله بریدگی‌های عمیق روی چانه‌ی كمردارد، پاها كبودی بسیار شدید و در قفسه‌ی سینه و بالاتنه نیز دو دنده‌اش نیز شكسته بود. او خیلی بد صدمه ندیده بود و می‌توانست در پارك آسانو به مجروحان كمك كند.

در طول یك شب، 10 هزار قربانی انفجار به بیمارستان رد كراس هجوم بردند و دكتر ساسكی، با اكراه و با در دست داشتن بانداژ و بطری‌های مركوكروم بالا و پایین می‌رفت و هنوز عینكی را كه از یكی از مجروحین گرفته بود به چشم داشت. دكترهای دیگر مجروحانی را كه به شدت سوخته بودند، با محلول آب نمك شست و شو می‌دادند، البته این تمام كاری بود كه می‌توانستند انجام دهند. پس از تاریك شدن هوا با نور آتش شهر و شمع‌هایی كه 10 پرستار باقی مانده برای‌شان نگه می‌داشتند، كار می‌كردند.

دكتر ساساكی تمام روز بیرون از بیمارستان را نگاه نكرده بود، صحنه‌ی درون بیمارستان بسیار وحشتناك بود و آن‌قدر پیچیده بود كه فرصت نكرد بود كه بپرسد آن سوی پنجره‌ها و درها چه اتفاقی در حال رخ دادن است.

مراجعان در دسته‌های حدود صد تن جان می‌سپردند، اما هیچ‌كس نبود كه اجسادشان را حمل كند. برخی كاركنان بیمارستان بیسكویت و برنج در میان‌شان پخش می‌كردند، اما بویی كه از اجساد در آن منطقه پیچیده بود، آن قدر زیاد بود كه عده‌ی كمی احساس گرسنگی می‌كردند.
در ساعت 3 صبح روز بعد، پس از 19 ساعت كار وحشتناك، ‌دكتر ساساكی دیگر قادر به خدمت رسانی به یك مجروح هم نبود. او و دیگر نجات یافتگان از میان كاركنان بیمارستان به پشت بیمارستان رفتند و در آن‌جا پنهان شدند تا استراحت كنند. اما ظرف یك ساعت مجروحان آن‌ها را پیدا كردند و حلقه‌ای از شاكیان اطرافشان را فرا گرفت: دكترها! كمك كنید! چطور می‌توانید بخوابید؟

ساساكی برخاست و به كار پرداخت.

همه‌ی كاركنان در این باره صحبت می‌كردند كه این بمب بزرگ نباید یك بمب معمولی بوده باشد، چراكه روز بعد وقتی كه معاون رییس بیمارستان به زیرزمین، جایی كه صفحات اشعه‌ی ایكس قرار داشت، رفت، متوجه شد كه تمامی انبار همان‌طور كه قرار گرفته بود، نور دیده است.

یك هفته پس از سقوط بمب، تشعشعات آزاد شده از اتم به هنگام شكافت، تخریب شده است و هیچ كس این مساله را متوجه نمی‌شد و یا آن را باور نمی‌كرد. با این حال وقتی فیزیك‌دانان ژاپنی با الكتروسكوپ‌های لوریستان و الكتروموتورهای نهر، وارد شهر شدند كل مساله را متوجه شدند.
در اواسط اوت، چند روز پس از آن‌كه رییس جمهور ترومان، نوع بمبی كه بر هیروشیما فرو افتاده بود را فاش كرد، دانشمندان تحقیقات‌شان را آغاز كردند. اولین كاری كه انجام دادند، تعیین تقریبی مركز با مشاهده‌ی جهتی بود كه تیرهای تلفن در تمامی اطراف آن سوخته بود؛ دانشمندان یادآور شدند كه نور حاصل از بمب رنگ بتن‌ها را به رنگ قرمز روشن تغییر داده بود، سطح سنگ‌های گرانیت ریخته شده بودند و برخی دیگر از انواع مصالح ساختمانی سوخته بودند و هم‌چنین بمب در برخی اماكن، تصاویری از سایه‌ای را كه نور حاصل از آن ایجاد كرده بود، برجای گذاشته بود. (سایه‌های مبهمی از تصاویر انسانی پیدا شده بودند.) آن‌ها پس از بررسی خاكسترهای مبهم و قطعات ذوب شده به این نتیجه رسیدند كه گرمای حاصل از بمب در مركز آن باید حدود 6000 درجه‌ی سانتیگراد بوده باشد.

در تاریخ 18 اوت 12 روز پس از انفجار بمب، پدر كلانیسورگ پیاده به همراه كیف وسایلش راهی هیروشیما شد. او فكر می‌كرد كه این كیف كه در آن وسایل با ارزشش را نگهداری می‌كرد، باید كیفیتی جادویی داشته باشد. او در تمام طول راه به این فكر می‌كرد كه تمامی خرابی‌هایی كه دیده بود، در عرض یك لحظه به وسیله‌ی یك بمب ایجاد شده است.

وقتی به مركز شهر رسید، هوا بسیار گرم شده بود. كیف جادویی به رغم این كه اكنون خالی بود، ناگهان بسیار سنگین به نظر رسید، او به شدت احساس خستگی و درد كرد؛ صبح روز بعد كشیش بخش كه بریدگی‌های ظاهرا ناچیز كلانیسورگ را بررسی می‌كرد، با تعجب پرسید: شما با زخم‌های‌تان چه كرده‌اید؟ زخم‌ها به طور ناگهانی عمیق می‌شدند متورم می‌شدند و سر باز می‌كردند.

ناكامورا صبح روز بیستم اوت در خانه‌ی خواهرش بود كه در شهر لحابه قرار داشت، خیلی از ناگاتوكا دور نبود؛ او هیچ جراحت یا سوختگی نداشت؛ ولی با این حال، حالت تهوع داشت. او مشغول شانه كردن موهایش شد، پس از یك حركت شانه، دسته‌ای از موهایش كنده شد، در حركت بعدی شانه یك دسته‌ی دیگر نیز كنده شدند، او دیگر ادامه نداد، اما در سه چهار روز آینده، موهایش بی اختیار ریخت و او كاملا تاس شد؛ دیگر از خانه بیرون نمی‌رفت و پنهان می‌شد. در 26 اوت او و دختر بزرگش مایكو در حالی كه به شدت احساس ضعف و خستگی داشتند از خواب برخواستند و در رختخواب‌شان باقی ماندند. پسر و دختر دیگرش كه طی انفجار و پس از آن همراه آن‌ها بودند، احساس خوبی داشتند. در همان زمان تانیموتو به طور ناگهانی بیمار شد، حالت خستگی و تب‌دار داشت، این چهار تن نمی‌دانستند، اما به بیماری‌ای دچار شدند كه بعدها بیماری حاصل از اشعه خوانده شد.
دكتر ساساكی و همكارانش در بیمارستان ردكراس شاهد آن بودند كه بیماری غیرمنتظره ظاهر می‌شود و در نهایت فرضیه‌ی ماهیتش را تكمیل می‌كند، آن‌ها به این نتیجه رسیدند كه این بیماری سه مرحله دارد؛ مرحله‌ی اول پیش از آن كه دكترها حتی بدانند، با بیماری جدیدی روبرو می‌شوند، و در این مرحله بیماری همه جا را فرا می‌گیرد و عكس‌العمل مستقیم بدن در برابر بمباران چنین بوده است.

در لحظه‌ای كه بمب با نوترون‌ها، ذرات بتا و اشعه‌های گاما منفجر شده بود، افراد ظاهرا آسیب ندیده‌ای كه در اولین ساعت و روزهای پس از انفجار به شكل مرموزی مردند در این مرحله‌ی اول از پا در آمدند، این مرحله 95 درصد مردم را تا نیم مایلی مركز انفجار كشته بود. اشعه‌ها به سادگی سلول‌های انسانی را تخریب می‌كردند.

مرحله‌ی دوم در 10 یا 15 روز پس از انفجار رخ می‌داد، اولین علامت آن از دست دادن موها بود. سپس اسهال و تب كه در برخی موارد تا 106 درجه بالا می‌رفت، 25 تا 30 روز پس از انفجار بی نظمی‌هایی در خون آغاز می‌شد، لثه‌ها خونریزی می‌كردند، تعداد گلبول‌های سفید به شدت كاهش می‌یافت و خون‌مردگی‌هایی در زیرپوست ظاهر می‌شد.

دو نشانه‌ی مهمی كه دكترها نظریات‌شان را براساس آن طراحی كردند، تب و تعداد پایین گلبول‌های سفید بود؛ اگر تب به طور ثابت بالا می‌ماند، شانس بیماران برای زندگی بسیار كم بود. گلبول‌های سفید تقریبا به زیر 4000 رسیده بود و بیماری كه تعداد این ذرات در بدنش به زیر 1000 برسد، شانس كمی برای زندگی دارد. در پایان مرحله‌ی دوم اگر بیمار نجات می‌یافت، تعداد اندكی از سلول‌های گلبول قرمز برایش باقی می‌ماند. مرحله‌ی سوم عكس‌العملی بود كه زمانی رخ می‌داد كه جسم برای جبران بیماری‌هایش تقلا می‌كرد. گلبول‌های سفید نه تنها تعدادشان به حالت طبیعی بازگشته؛ بلكه بالاتر از سطح عادی قرار می‌گیرد، در این مرحله بسیاری از بیماران با شكایاتی مثل تورم در حفره‌ی قفسه‌ی سینه از بین رفته‌اند.
بیشتر افرادی كه سوخته بودند با دستمال‌های صورتی رنگ و لاستیكی مخصوص بهبود می‌یافتند، مدت زمان بیماری متفاوت بود و به شرایط و میزان اشعه‌ای كه بیمار دریافت كرده بود بستگی داشت، برخی در عرض یك هفته بهبود می‌یافتند و بهبود برخی دیگر چند ماه زمان نیاز داشت. وقتی علایم بیماری خود را نشان دادند مشخص شد بیشتر افراد از اثرات دوز بالای اشعه‌ی ایكس آسیب دیده‌اند و دكترها نظریات درمانی‌شان را براین اساس قرار دادند. آن‌ها به بیماران، تنظیم كننده‌ی خون، ویتامین و به ویژه ویتامین B1 می‌دادند.

همه‌ی‌ بیماران، تمام مجموعه‌ی علایم بیماری را نداشتند. افرادی كه از سوختگی بر اثر نور رنج می‌بردند، تا حد زیادی از بیماری اشعه محافظت شده بودند، آن‌هایی كه چند روز یا حتی چند ساعت پس از بمباران خوابیده بودند، كمتر از افرادی كه در آن زمان فعال بودند در معرض بیماری قرار داشتند. موهای خاكستری به ندرت می‌ریخت و از آن‌جا كه طبیعت انسان را در برابر هوش وی محافظت می‌كند، فرآیندهای تولید مثل برای مدتی تحت تاثیر قرار گرفت، مردها عقیم و زنان دچار سقط جنین شدند.

یك سال پس از بمباران، توشیكو ساساكی فلج شد، هاتسویو ناكامورا دارایی‌اش را از دست داد و پدر كلانیسورگ به بیمارستان بازگشت.
دكتر ساساكی قادر به انجام كاری كه قبلا می‌توانست انجام دهد، نبود. دكتر فوجی بیمارستان 30 اتاقه‌ای را كه برای به دست آوردنش سال‌ها تلاش كرده بود از دست داد و به هیچ وجه احتمال بازسازی آن را نمی‌داد. كلیسای پدر تانیموتو تخریب شد و دیگر سرزندگی استثنایی‌اش را نداشت. زندگی شش فردی كه از میان خوش شانس‌ترین افراد هیروشیما بودند، هرگز شبیه یكدیگر نبود.

تعداد قابل توجهی از مردم هیروشیما كما بیش نسبت به مبانی اخلاقی استفاده از بمب بی تفاوت بودند، احتمالا آن‌ها بیش از اندازه از آن ترسیده بود كه بخواهند درباره‌ی آن فكر كنند، تعداد زیادی از آن‌ها خود را برای فهمیدن این كه آن حادثه شبیه به چه چیزی بوده است، آزار ندادند. تصور هاتسویوناكامورا از آن از ترس آن نمونه‌ای از آن است؛ وقتی از او درباره‌ی بمب اتم سوال شود، خواهد گفت: اندازه‌ی یك جعبه‌ی كبریت است، گرمای آن 6000 برابر خورشید است، در آسمان منفجر می‌شود و تعدادی رادیوم دارد. نمی‌دانم چه طور كار می‌كند، اما وقتی كه با رادویم تركیب شود، منفجر خواهد شد.

او درباره‌ی كاربرد بمب گفت: زمان جنگ بود و باید انتظار آن را می‌داشتیم؛ نمی‌شد كاری كرد، خیلی بد بود. دكتر فوجی تقریبا همین را درباره‌ی كاربرد بمب به پدر كلانیسورگ گفت: نمی‌شد كاری كرد و بسیاری از شهروندان هیروشیما نسبت به آمریكایی‌ها احساس تنفر می‌كردند كه احتمالا هیچ چیز نمی‌توانست آن را از بین ببرد.

دكتر ساساكی به یك باره گفت: متوجه شدم كه آن‌ها در حال برگزاری دادگاهی برای جنایتكاران در توكیو هستند، فكر می‌كنم آن‌ها باید مقاماتی را كه تصمیم گرفتند از این بمب استفاده كنند به محاكمه بكشانند و تمامی آن‌ها را به دار بیاویزند.

پدر كلانیسورگ و سایر كشیشان مسیحی آلمانی كه انتظار می‌رفت به عنوان افراد خارجی، دیدگاهی نسبتا جداگانه‌تر اتخاذ كنند، اغلب درباره‌ی اخلاقیات در استفاده از بمب بحث می‌كردند. پدر زیمبس یكی از آن‌هایی كه در زمان وقوع حمله به ناگاتسوكا رفته بود، در گزارشی برای هالی سی دوروم نوشت: برخی از ما بمب را در همان مقوله‌ای می‌گنجاندیم كه گاز سمی را و مخالف استفاده از آن بر روی جمعیت غیرنظامی بودیم؛ برخی دیگر بر این باور بودند كه در كل جنگ آن‌گونه كه در ژاپن رخ داد، هیچ فرقی میان غیرنظامیان و سربازان قایل نشدند و خود بمب نیرویی موثر با هدف پایان بخشیدن به خونریزی بود و هشداری برای ژاپن بود تا تسلیم شود و بنابراین از تخریبی كلی اجتناب كرد.

به نظر منطقی می‌آمد كه كسی كه از جنگ به طور اصولی حمایت می‌كرد، نتواند از جنگ علیه غیرنظامیان شكایتی داشته باشد. مساله‌ی مهم این است كه آیا كل جنگ در شكل فعلی‌اش حتی با وجود آن‌كه در راستای هدفی معین باشد، قابل توجیه است یا خیر؟ آیا آن از روحی خبیث و مادی نسبت به آن چه كه پیامدهایش ممكن بود خوب باشد، برخوردار نبود؟
چه زمانی اخلاقیات ما پاسخی روشن به این سوال خواهد داد؟ غیرممكن است كه بتوان گفت چه ترس‌هایی در ذهن كودكانی به یادگار خواهد ماند كه در روز بمباران هیروشیما در آنجا زندگی می‌كردند. در ظاهر جمع آوری مجدد آن‌ها كه ماه‌ها پس از این فاجعه انجام شد، ماجرایی نشاط بخش بود.
توشیوناكامورا كه در زمان بمباران ده ساله بود، خیلی زود توانست آزادانه و حتی با شادمانی از تجربه‌اش صحبت كند و چند هفته پیش از سالگرد این حادثه در انشایی واقعی برای معلمش در مدرسه نوشت: روز پیش از بمباران به شنا رفته بودم، صبح آن روز بادام زمینی می‌خوردم، نوری دیدم كه به شدت به محل خواب خواهر كوچكم برخورد كرد، وقتی نجات پیدا كردیم، من و مادرم شروع به بستن وسایل‌مان كردیم، همسایگان در حالی كه دچار سوختگی و خونریزی بودند به اطراف می‌رفتند. هتایاسان به من گفت با او فرار كنم، من گفتم كه می‌خواهم منتظر مادرم بمانم، ما به پارك رفتیم، گردبادی آمد، شب، یك تانكر گاز آتش گرفت و من انعكاس آن را در رودخانه دیدم، شب را در پارك ماندیم، روز بعد من به پل تایكو رفتم و دوستانم را دیدم، آن‌ها به دنبال مادران‌شان می‌گشتند. مادر یكی از آن‌ها مجروح شده بود و مادر دیگری مرده بود.»

 

 

شمار تلفات انفجار نیروگاه چرنوبیل

 

آخرین برآورد‌‏ها از كشته‌‏شدن چهار هزار تن در نتیجه قرار گرفتن در معرض تشعشعات نیروگاه چرنوبیل خبر می‌‏دهد.

به گزارش ایلنا، در حالی كه 19 سال از زمان وقوع انفجار در نیروگاه شماره چهار چرنوبیل روسیه می‌‏گذرد، آخرین بررسی‌‏ها حاكی از آن است كه چهار هزار نفر در نتیجه قرار گرفتن در معرض تشعشعات رادیو اكتیو جان ‌‏خواهند باخت.

خبرگزاری فرانسه گزارش داد: «مایكل رپاچولی از مسؤولان سازمان بهداشت جهانی با اعلام این مطلب افزود كه پس از وقوع حادثه چرنوبیل كارشناسان پیش‌‏بینی می‌‏كردند در اثر این حادثه ده‌‏ها هزار تن جان خواهند باخت كه بیشتر این افراد در نتیجه ابتلا به سرطان خواهد بود.»بررسی‌‏هایی كه اخیرا توسط كارشناسان سازمان‌‏ملل‌‏متحد انجام شد، حاكی از آن است كه كل شمار افرادی كه در نتیجه قرار گرفتن در معرض تشعشعات هسته‌‏ای نیروگاه چرنوبیل جان خواهند باخت، چهار هزار تن خواهد بود.
«كلمان میزسی» از مسؤولان برنامه توسعه ملل متحد نیز اعلام كرد: «از زمان وقوع انفجار در نیروگاه چرنوبیل در 26 آوریل 1986 تاكنون 56 تن جان باخته‌‏اند كه 47 تن از این افراد از اعضای تیم امداد و نجات بوده‌‏اند و نه تن نیز كودكانی بوده‌‏ا ند كه در نتیجه ابتلا به سرطان تیروئید جان باخته‌‏اند.»

اضافه می‌‏شود كه سازمان بهداشت جهانی و برنامه توسعه ملل متحد با ارائه گزارشی تحت عنوان «میراث چرنوبیل؛ تأثیرات بهداشتی، زیست محیطی و اجتماعی، اقتصادی» كه قرار است در همایشی در روزهای سه‌‏شنبه و چهارشنبه در وین مطرح شود به بررسی پیامدهای حادثه انفجار نیروگاه چرنوبیل پرداخته‌‏اند.

قرار است كارشناسان آژانس‌‏های مختلف سازمان‌‏ملل‌‏متحد به ویژه آژانس بین‌‏المللی انرژی هسته‌‏ای در این همایش حضور داشته باشند

 

دید کلی

طی سالهای گذشته اغلب کشورها به استفاده از این نوعانرژیهسته ای تمایل داشتند و حتی دولت ایران 15 ‏نیروگاه اتمی به کشورهای آمریکا ،فرانسه و آلمان سفارش داده بود. ولی خوشبختانه بعد از وقوع دو حادثه ‏مهم تری میلآیلند (Three Mile Island) در 28 مارس 1979 وفاجعه چرنوبیل (Tchernobyl) در روسیه ‏در 26آوریل 1986، نظر افکار عمومی نسبت به کاربرد اتم برای تولید انرژی تغییر کرد و ترسو وحشت از ‏جنگ اتمیو به خصوص امکان تهیهبمباتمی در جهان سوم، کشورهای غربی را موقتا مجبور به تجدید نظر در ‏برنامه‌هایاتمی خود کرد.

‏

ساختار نیروگاه اتمی

نیروگاه اتمی از مواد مختلفی شکل گرفته است کههمه آنها نقش اساسی و مهم در تعادل و ادامه حیات آن را دارند. ‏این مواد عبارت انداز:

·        ماده سوخت:ماده سوختمتشکل از اورانیوم طبیعی ،اورانیوم غنی شده ،اورانیوم وپلوتونیم است. که سوختن اورانیوم بر ‏اساس واکنششکافتهسته‌ای صورت می‌گیرد.‏

·        نرم کننده‌ها: ‎‏نرم کننده‌ها موادی هستند که برخورد نوترون های حاصل ازشکست با آنها الزامی است و ‏برای کم کردن انرژی این نوترون ها به کار می روند. زیرااحتمال واکنش شکست پی در پی به ازای ‏نوترون های کم انرژی بیشتر می شود. آب سنگین (D2O) یازغالسنگ (گرافیت) به عنوان نرم کننده نوترون ‏بکار برده می‌شوند.‏

·        میله‌های مهارکننده:‎‏ این میله ها ازمواد جاذب نوتروندرست شده‌اند و وجود آنهادر داخل راکتور اتمی ‏الزامی است و مانع افزایش ناگهانی تعداد نوترونها در قلبراکتور می‌شوند. اگر این میله‌ها کار اصلی خود را ‏انجام ندهند، در زمانی کمتر ازچند هزارم ثانیهقدرتراکتور چند برابر شده و حالت انفجاری یا دیورژانس ‏راکتور پیش می‌آید. این میلهها می توانند از جنس عنصرکادمیم و یابور باشند.‏

 

·        مواد خنک کننده یا انتقال دهنده انرژی حرارتی:‎‏ این مواد انرژی حاصل ازشکست اورانیومرا به خارج ‏از راکتور انتقالداده وتوربینهای مولد برقرا به حرکت در می آورندو پس از خنک شدن مجدداً به داخل ‏راکتور برمی گردند. البته مواد در مدار بسته ومحدودی عمل می کنند و با خارج از محیط رآکتور تماسی ندارند. ‏این مواد می توانندگاز CO₂ ، آب ،آب سنگین،هلیومگازی و یاسدیم مذاب باشند.‏

طرز کار نیروگاه اتمی

عمل سوختن اورانیوم در داخل نیروگاه اتمی متفاوتاز سوختن زغال یا هر نوعسوخت فسیلیدیگر است. در ‏این پدیده با ورودیکنوترون کم انرژی به داخل هستهایزوتوپاورانیوم 235 عمل شکست انجام می گیرد و ‏انرژی فراوانی تولید می کند. بعد ازورود نوترون به درونهسته اتم، ناپایداری در هسته به وجود آمدهو بعد از ‏لحظه بسیار کوتاهی هسته اتم شکسته شده و تبدیل به دو تکه شکست و تعدادینوترون می‌شود.

بطور متوسط تعداد نوترونها به ازای هر 100 اتم شکسته شده 247عدد است و این نوترونها اتمهای ‏دیگر را می‌شکنند و اگر کنترلی در مهار کردن تعدادآنها نباشد واکنش شکست در داخل تودهاورانیوم به ‏صورت زنجیره‌ای انجام می‌شود که در زمانی بسیار کوتاه منجر به انفجار شدیدیخواهد شد. در واقع ورود ‏نوترون به درون هسته اتم اورانیوم و شکسته شدن آن توام باانتشار انرژی معادل با ‏‎ Mev‎‏200 میلیون الکترون ‏ولت است.

این مقدارانرژی در سطح اتمی بسیار ناچیز ولی در مورد یک گرم از اورانیوم در حدود صدها هزارمگاوات ‏است. که اگر به صورت زنجیره ای انجام شود، در کمتر از هزارم ثانیه مشابهبمباتمی عمل خواهد کرد. اما ‏اگر تعداد شکست ها را در توده اورانیوم و طی زمانمحدود کرده به نحوی که به ازای هر شکست ، اتم بعدی ‏شکست حاصل کند شرایط یک نیروگاهاتمی بوجود می‌آید. ‏

نمونه عملی

نیروگاهی که دارای 10 تناورانیومطبیعی است قدرتی معادل با 100 مگاوات خواهد داشت و به طور متوسط ‏‏105 گرماورانیوم 235 در روز در این نیروگاه شکسته می شود و همان طور که قبلاً گفته شد دراثر جذب ‏نوترون به وسیله ایزوتوپ اورانیوم 238 اورانیوم 239 به وجود می آمد که بعداز دو بار انتشارذراتبتا (‏الکترون) به پلتونیوم 239 تبدیل می شود که خود مانند اورانیوم 235 شکستپذیر است. در این عمل 70 گرم ‏پلتونیوم حاصل می‌شود. ,br>

ولی اگرنیروگاهسورژنراتورباشد و تعداد نوترونهای موجود درنیروگاه زیاد باشند مقدار جذب به مراتب ‏بیشتر از این خواهد بود و مقدار پلتونیومهای به وجود آمده از مقدار آنهایی که شکسته می شوند بیشتر خواهند ‏بود. در چنینحالتی بعد از پیاده کردن میله های سوخت می توان پلتونیوم به وجود آمده را ازاورانیوم و ‏فرآورده های شکست را به کمکواکنشهایشیمیایی بسیار ساده جدا و به منظور تهیه بمب اتمی ذخیره کرد.

 

 

ساختار نيروگاه هاي اتمي جهان

 

 برحسب نظريه اتمي عنصر عبارت است از يك جسم خالص ساده كه با روش هاي شيميايي نمي توان آن را تفكيك كرد. از تركيب عناصر با يكديگر اجسام مركب به وجود مي آيند. تعداد عناصر شناخته شده در طبيعت حدود 92 عنصر است.

 

هيدروژن اولين و ساده ترين عنصر و پس از آن هليم، كربن، ازت، اكسيژن و... فلزات روي، مس، آهن، نيكل و... و بالاخره آخرين عنصر طبيعي به شماره 92، عنصر اورانيوم است. بشر توانسته است به طور مصنوعي و به كمك واكنش هاي هسته اي در راكتورهاي اتمي و يا به كمك شتاب دهنده هاي قوي بيش از 20 عنصر ديگر بسازد كه تمام آن ها ناپايدارند و عمر كوتاه دارند و به سرعت با انتشار پرتوهايي تخريب مي شوند. اتم هاي يك عنصر از اجتماع ذرات بنيادي به نام پرتون، نوترون و الكترون تشكيل يافته اند. پروتون بار مثبت و الكترون بار منفي و نوترون فاقد بار است.

تعداد پروتون ها نام و محل قرار گرفتن عنصر را در جدول تناوبي (جدول مندليف) مشخص مي كند. اتم هيدروژن يك پروتون دارد و در خانه شماره 1 جدول و اتم هليم در خانه شماره 2، اتم سديم در خانه شماره 11 و... و اتم اورانيوم در خانه شماره 92 قرار دارد. يعني داراي 92 پروتون است.

 

ايزوتوپ هاي اورانيوم

 تعداد نوترون ها در اتم هاي مختلف يك عنصر همواره يكسان نيست كه براي مشخص كردن آنها از كلمه ايزوتوپ استفاده مي شود. بنابراين اتم هاي مختلف يك عنصر را ايزوتوپ مي گويند. مثلاً عنصر هيدروژن سه ايزوتوپ دارد: هيدروژن معمولي كه فقط يك پروتون دارد و فاقد نوترون است. هيدروژن سنگين يك پروتون و يك نوترون دارد كه به آن دوتريم گويند و نهايتاً تريتيم كه از دو نوترون و يك پروتون تشكيل شده و ناپايدار است و طي زمان تجزيه مي شود.

ايزوتوپ سنگين هيدروژن يعني دوتريم در نيروگاه هاي اتمي كاربرد دارد و از الكتروليز آب به دست مي آيد. در جنگ دوم جهاني آلماني ها براي ساختن نيروگاه اتمي و تهيه بمب اتمي در سوئد و نروژ مقادير بسيار زيادي آب سنگين تهيه كرده بودند كه انگليسي ها متوجه منظور آلماني ها شده و مخازن و دستگاه هاي الكتروليز آنها را نابود كردند.

 غالب عناصر ايزوتوپ دارند از آن جمله عنصر اورانيوم، چهار ايزوتوپ دارد كه فقط دو ايزوتوپ آن به علت داشتن نيمه عمر نسبتاً بالا در طبيعت و در سنگ معدن يافت مي شوند. اين دو ايزوتوپ عبارتند از اورانيوم 235 و اورانيوم 238 كه در هر دو 92 پروتون وجود دارد ولي اولي 143 و دومي 146 نوترون دارد. اختلاف اين دو فقط وجود 3 نوترون اضافي در ايزوتوپ سنگين است ولي از نظر خواص شيميايي اين دو ايزوتوپ كاملاً يكسان هستند و براي جداسازي آنها از يكديگر حتماً بايد از خواص فيزيكي آنها يعني اختلاف جرم ايزوتوپ ها استفاده كرد. ايزوتوپ اورانيوم 235 شكست پذير است و در نيروگاه هاي اتمي از اين خاصيت استفاده مي شود و حرارت ايجاد شده در اثر اين شكست را تبديل به انرژي الكتريكي مي نمايند. در واقع ورود يك نوترون به درون هسته اين اتم سبب شكست آن شده و به ازاي هر اتم شكسته شده 200 ميليون الكترون ولت انرژي و دو تكه شكست و تعدادي نوترون حاصل مي شود كه مي توانند اتم هاي ديگر را بشكنند. بنابراين در برخي از نيروگاه ها ترجيح مي دهند تا حدي اين ايزوتوپ را در مخلوط طبيعي دو ايزوتوپ غني كنند و بدين ترتيب مسئله غني سازي اورانيوم مطرح مي شود.

 

ساختار نيروگاه اتمي

 به طور خلاصه چگونگي كاركرد نيروگاه هاي اتمي را بيان كرده و ساختمان دروني آنها را مورد بررسي قرار مي دهيم.

 طي سال هاي گذشته اغلب كشورها به استفاده از اين نوع انرژي هسته اي تمايل داشتند و حتي دولت ايران 15 نيروگاه اتمي به كشورهاي آمريكا، فرانسه و آلمان سفارش داده بود. ولي خوشبختانه بعد از وقوع دو حادثه مهم تري ميل آيلند (Three Mile Island) در 28 مارس 1979 و فاجعه چرنوبيل (Chernobyl) در روسيه در 26 آوريل 1986، نظر افكار عمومي نسبت به كاربرد اتم براي توليد انرژي تغيير كرد و ترس و وحشت از جنگ اتمي و به خصوص امكان تهيه بمب اتمي در جهان سوم، كشورهاي غربي را موقتاً مجبور به تجديدنظر در برنامه هاي اتمي خود كرد.

 نيروگاه اتمي در واقع يك بمب اتمي است كه به كمك ميله هاي مهاركننده و خروج دماي دروني به وسيله مواد خنك كننده مثل آب و گاز، تحت كنترل درآمده است. اگر روزي اين ميله ها و يا پمپ هاي انتقال دهنده مواد خنك كننده وظيفه خود را درست انجام ندهند، سوانح متعددي به وجود مي آيد و حتي ممكن است نيروگاه نيز منفجر شود، مانند فاجعه نيروگاه چرنوبيل شوروي. يك نيروگاه اتمي متشكل از مواد مختلفي است كه همه آنها نقش اساسي و مهم در تعادل و ادامه حيات آن را دارند. اين مواد عبارت اند از:

1- ماده سوخت متشكل از اورانيوم طبيعي، اورانيوم غني شده، اورانيوم و پلوتونيم است.

 عمل سوختن اورانيوم در داخل نيروگاه اتمي متفاوت از سوختن زغال يا هر نوع سوخت فسيلي ديگر است. در اين پديده با ورود يك نوترون كم انرژي به داخل هسته ايزوتوپ اورانيوم 235 عمل شكست انجام مي گيرد و انرژي فراواني توليد مي كند. بعد از ورود نوترون به درون هسته اتم، ناپايداري در هسته به وجود آمده و بعد از لحظه بسيار كوتاهي هسته اتم شكسته شده و تبديل به دوتكه شكست و تعدادي نوترون مي شود. تعداد متوسط نوترون ها به ازاي هر 100 اتم شكسته شده 247 عدد است و اين نوترون ها اتم هاي ديگر را مي شكنند و اگر كنترلي در مهار كردن تعداد آنها نباشد واكنش شكست در داخل توده اورانيوم به صورت زنجيره اي انجام مي شود كه در زماني بسيار كوتاه منجر به انفجار شديدي خواهد شد.

 

در واقع ورود نوترون به درون هسته اتم اورانيوم و شكسته شدن آن توام با انتشار انرژي معادل با 200 ميليون الكترون ولت است اين مقدار انرژي در سطح اتمي بسيار ناچيز ولي در مورد يك گرم از اورانيوم در حدود صدها هزار مگاوات است. كه اگر به صورت زنجيره اي انجام شود، در كمتر از هزارم ثانيه مشابه بمب اتمي عمل خواهد كرد. اما اگر تعداد شكست ها را در توده اورانيوم و طي زمان محدود كرده به نحوي كه به ازاي هر شكست، اتم بعدي شكست حاصل كند شرايط يك نيروگاه اتمي به وجود مي آيد. به عنوان مثال نيروگاهي كه داراي 10 تن اورانيوم طبيعي است قدرتي معادل با 100 مگاوات خواهد داشت و به طور متوسط 105 گرم اورانيوم 235 در روز در اين نيروگاه شكسته مي شود و همان طور كه قبلاً گفته شد در اثر جذب نوترون به وسيله ايزوتوپ اورانيوم 238 اورانيوم 239 به وجود مي آمد كه بعد از دو بار انتشار پرتوهاي بتا (يا الكترون) به پلوتونيم 239 تبديل مي شود كه خود مانند اورانيوم 235 شكست پذير است. در اين عمل 70 گرم پلوتونيم حاصل مي شود. ولي اگر نيروگاه سورژنراتور باشد و تعداد نوترون هاي موجود در نيروگاه زياد باشند مقدار جذب به مراتب بيشتر از اين خواهد بودو مقدار پلوتونيم هاي به وجود آمده از مقدار آنهايي كه شكسته مي شوند بيشتر خواهند بود. در چنين حالتي بعد از پياده كردن ميله هاي سوخت مي توان پلوتونيم به وجود آمده را از اورانيوم و فرآورده هاي شكست را به كمك واكنش هاي شيميايي بسيار ساده جدا و به منظور تهيه بمب اتمي ذخيره كرد.

 

2- نرم كننده ها موادي هستند كه برخورد نوترون هاي حاصل از شكست با آنها الزامي است و براي كم كردن انرژي اين نوترون ها به كار مي روند. زيرا احتمال واكنش شكست پي در پي به ازاي نوترون هاي كم انرژي بيشتر مي شود. آب سنگين (D2O) يا زغال سنگ (گرافيت) به عنوان نرم كننده نوترون به كار برده مي شوند.

 

3- ميله هاي مهاركننده: اين ميله ها از مواد جاذب نوترون درست شده اند و وجود آنها در داخل رآكتور اتمي الزامي است و مانع افزايش ناگهاني تعداد نوترون ها در قلب رآكتور مي شوند. اگر اين ميله ها كار اصلي خود را انجام ندهند، در زماني كمتر از چند هزارم ثانيه قدرت رآكتور چند برابر شده و حالت انفجاري يا ديورژانس رآكتور پيش مي آيد. اين ميله ها مي توانند از جنس عنصر كادميم و يا بور باشند.

 

4- مواد خنك كننده يا انتقال دهنده انرژي حرارتي: اين مواد انرژي حاصل از شكست اورانيوم را به خارج از رآكتور انتقال داده و توربين هاي مولد برق را به حركت در مي آورند و پس از خنك شدن مجدداً به داخل رآكتور برمي گردند. البته مواد در مدار بسته و محدودي عمل مي كنند و با خارج از محيط رآكتور تماسي ندارند. اين مواد مي توانند گاز CO2 ، آب، آب سنگين، هليم گازي و يا سديم مذاب باشند.

 

غني سازي اورانيم

 

سنگ معدن اورانيوم موجود در طبيعت از دو ايزوتوپ 235 به مقدار 7/0 درصد و اورانيوم 238 به مقدار 3/99 درصد تشكيل شده است. سنگ معدن را ابتدا در اسيد حل كرده و بعد از تخليص فلز، اورانيوم را به صورت تركيب با اتم فلئور (F) و به صورت مولكول اورانيوم هكزا فلورايد UF6 تبديل مي كنند كه به حالت گازي است. سرعت متوسط مولكول هاي گازي با جرم مولكولي گاز نسبت عكس دارد اين پديده را گراهان در سال 1864 كشف كرد. از اين پديده كه به نام ديفوزيون گازي مشهور است براي غني سازي اورانيوم استفاده مي كنند.در عمل اورانيوم هكزا فلورايد طبيعي گازي شكل را از ستون هايي كه جدار آنها از اجسام متخلخل (خلل و فرج دار) درست شده است عبور مي دهند. منافذ موجود در جسم متخلخل بايد قدري بيشتر از شعاع اتمي يعني در حدود 5/2 انگسترم (000000025/0 سانتيمتر) باشد. ضريب جداسازي متناسب با اختلاف جرم مولكول ها است.روش غني سازي اورانيوم تقريباً مطابق همين اصولي است كه در اينجا گفته شد. با وجود اين مي توان به خوبي حدس زد كه پرخرج ترين مرحله تهيه سوخت اتمي همين مرحله غني سازي ايزوتوپ ها است زيرا از هر هزاران كيلو سنگ معدن اورانيوم 140 كيلوگرم اورانيوم طبيعي به دست مي آيد كه فقط يك كيلوگرم اورانيوم 235 خالص در آن وجود دارد. براي تهيه و تغليظ اورانيوم تا حد 5 درصد حداقل 2000 برج از اجسام خلل و فرج دار با ابعاد نسبتاً بزرگ و پي درپي لازم است تا نسبت ايزوتوپ ها تا از برخي به برج ديگر به مقدار 01/0 درصد تغيير پيدا كند. در نهايت موقعي كه نسبت اورانيوم 235 به اورانيوم 238 به 5 درصد رسيد بايد براي تخليص كامل از سانتريفوژهاي بسيار قوي استفاده نمود. براي ساختن نيروگاه اتمي، اورانيوم طبيعي و يا اورانيوم غني شده بين 1 تا 5 درصد كافي است. ولي براي تهيه بمب اتمي حداقل 5 تا 6 كيلوگرم اورانيوم 235 صددرصد خالص نياز است.

 

عملا در صنايع نظامي از اين روش استفاده نمي شود و بمب هاي اتمي را از پلوتونيوم 239 كه سنتز و تخليص شيميايي آن بسيار ساده تر است تهيه مي كنند. عنصر اخير را در نيروگاه هاي بسيار قوي مي سازند كه تعداد نوترون هاي موجود در آنها از صدها هزار ميليارد نوترون در ثانيه در سانتيمتر مربع تجاوز مي كند. عملاً كليه بمب هاي اتمي موجود در زراد خانه هاي جهان از اين عنصر درست مي شود.روش ساخت اين عنصر در داخل نيروگاه هاي اتمي به صورت زير است: ايزوتوپ هاي اورانيوم 238 شكست پذير نيستند ولي جاذب نوترون كم انرژي (نوترون حرارتي هستند. تعدادي از نوترون هاي حاصل از شكست اورانيوم 235 را جذب مي كنند و تبديل به اورانيوم 239 مي شوند. اين ايزوتوپ از اورانيوم بسيار ناپايدار است و در كمتر از ده ساعت تمام اتم هاي به وجود آمده تخريب مي شوند. در درون هسته پايدار اورانيوم 239 يكي از نوترون ها خودبه خود به پروتون و يك الكترون تبديل مي شود.بنابراين تعداد پروتون ها يكي اضافه شده و عنصر جديد را كه 93 پروتون دارد نپتونيم مي نامند كه اين عنصر نيز ناپايدار است و يكي از نوترون هاي آن خود به خود به پروتون تبديل مي شود و در نتيجه به تعداد پروتون ها يكي اضافه شده و عنصر جديد كه 94 پروتون دارد را پلوتونيم مي نامند. اين تجربه طي چندين روز انجام مي گيرد.

 

منبع : سايت علمی و پژوهشي آسمان--صفحه اینستاگرام ما را دنبال کنید
اين مطلب در تاريخ: شنبه 09 اسفند 1393 ساعت: 23:47 منتشر شده است
برچسب ها : تحقیق درباره اورانیوم,تحقیق درباره غنی سازی اورانیوم,کاربردهای اورانیوم غنی شده,