السم يهزم السم، أو هكذا يقول المثل. لو ظلّت مخاطره محصورة في جرعات صغيرة لكان هذا رائعًا، ولكن هل ينطبق هذا المنطق نفسه على الأسلحة النووية؟
أثناء نشأتنا، رأينا جميعًا العديد من الصور التخيلية لأسلحة تتصادم في الجو، ليهزم بعضها البعض في محاولات غير مجدية للحرب. ولكن لننظر إلى حالة الأسلحة النووية. مع وجود مصطلحات أكثر خطورة مثل الكتلة الحرجة، والتفاعل المتسلسل، المصاحبة لها بشكل دائم، فإن فرص "السم الذي يهزم السم" تبدو قاتمة. في الأساس، هل يمكن إسقاط قنبلة نووية دون أن تنفجر؟ هيا نكتشف!
قراءة مقترحة
من الناحية النظرية: نعم. إحصائياً (وواقعياً): لا.
في أذهاننا، تشبه الأسلحة النووية أطفالاً نزقين ولكن حساسين، ويجب التعامل معهم بحذر شديد، خشية أن يطلقوا نوبة غضب كبيرة لا يمكن السيطرة عليها. كذلك الأسلحة النووية؛ فهي أدوات دقيقة للغاية وتتطلب سلسلة محددة جدًا من الإجراءات لتنفجر، وذلك قبل وقت طويل من وصول السلاح فعليًا إلى الأرض. وحتى الانحرافات الطفيفة عن هذه الإجراءات تمنع هذه الأسلحة من الانفجار. وهذا بالتأكيد لصالح البشرية، لأنه يقلل بشكل كبير - إن لم يُزل نهائياً - الدمار الذي قد يترتب على ذلك.
تعتمد الفكرة العامة للسلاح النووي على تحرير طاقة هائلة من تغيّر نوى الذرات، إمّا بتفكيك النوى الثقيلة أو بدمج النوى الخفيفة تحت ظروف شديدة.
| نوع التفاعل | ما يحدث في النواة | ما الذي يساعده على الاستمرار |
|---|---|---|
| الانشطار | تتفكك نوى العناصر الثقيلة إلى نوى أصغر وأخف وزنًا، مع إطلاق كمية هائلة من الطاقة. | يمكن تحفيزه بقصف النواة الثقيلة بالنيوترونات، ثم تواصل النيوترونات المتحرّرة ضرب نوى مجاورة في تفاعل متسلسل. |
| الاندماج | تندمج نواتان خفيفتان لتشكيل نواة واحدة أثقل، وتنطلق في العملية كمية هائلة من الطاقة. | يتطلب درجات حرارة وضغوطًا عالية للغاية حتى يحدث الاندماج. |
للحفاظ على التفاعل المتسلسل، يجب أن يكون هناك حد أدنى من العنصر المعني - وهو مقدار يعرف بالكتلة الحرجة.
تبدأ جميع الأسلحة النووية بالعناصر الثقيلة كوقود نووي (في المقام الأول نظائر اليورانيوم والبلوتونيوم). ولمنع التفجير غير المقصود، يتم الاحتفاظ بالوقود النووي في حالة "دون الحرجة". عندما يتم تذخير السلاح أو تفعيله، تصل الحالات دون الحرجة إلى حالة الكتلة الحرجة، ما يسمح باستمرار التفاعل المتسلسل.
فيما يخصّ التفاعلات القائمة على الانشطار، يمكن أن يكون تحقيق الكتلة الحرجة أمرًا بسيطًا مثل الجمع بين كتلتين دون الحرجة معًا. من ناحية أخرى، لا يتطلب الاندماج كتلة حرجة.
تستخدم الأسلحة النووية الحديثة مزيجًا من تفاعلات الاندماج والانشطار، بدلاً من الاعتماد على منهجية واحدة فقط. لتحسين مردود السلاح النووي، يتم دمج الاندماج والانشطار كمراحل متعددة. وتؤدي هذه التصاميم الاندماجية إلى ما يعرف بالأسلحة النووية الحرارية.
تُعد عملية "Castle"، التي أُجريت في عام 1954، واحدة من أولى وأبرز حالات استخدام الأسلحة النووية الحرارية التي أنتجت كمية هائلة جداً من الطاقة. وكانت أيضًا نذيرًا بـ«الوقود» النووي الجاف، الذي من شأنه أن يسمح للأسلحة النووية بأن تصبح محمولة وصغيرة. وعلى الرغم من كون العملية مجرد اختبار، إلا أن الانفجارات الناتجة عنها أدت إلى سقوط قتلى وتأثيرات طويلة المدى على الناجين في محيط المنطقة التي أُجريت فيها.
تتوقف هندسة التفجير على طريقة نقل القلب من حالة دون حرجة إلى حالة حرجة، وقد تطورت التصاميم من تركيب مباشر إلى ضغط متناظر أكثر تعقيدًا.
في تصميم القابس والمقبس، شُكّلت الكتل دون الحرجة بحيث تتناسب إحداهما مع الأخرى، ثم تُدفع القطعة الأصغر بانفجار لتصل الكتلتان إلى الكتلة الحرجة.
في تصميم الانفجار الداخلي، يُضغط القلب الكروي بحرارة وضغط هائلين عبر متفجرات تقليدية ومفاتيح تعمل بتزامن، مع عواكس تساعد على تركيز النيوترونات والحفاظ على التفاعل المتسلسل.
كانت القنابل النووية الأصلية عبارة عن كيانات مستقلة، يتم توصيلها إلى المواقع المقصودة بالطائرات. أما الأسلحة النووية الحديثة فهي أصغر حجمًا، وأكثر فتكًا، وتطلق بدون طيار. ويتم دمجها كـ “رؤوس حربية” في مقدمات الصواريخ – الصواريخ الباليستية العابرة للقارات، على وجه الدقة. ويمكن لصاروخ عابر للقارات أن يحمل أكثر من رأس حربي نووي واحد.
ربما تعلمون أن الصواريخ الباليستية العابرة للقارات تكون في أكثر حالاتها عرضة للخطر أثناء مرحلة التعزيز، وهي المرحلة التي تسبق إعطاء الصاروخ الباليستي سرعته الأعظمية. ولذلك، فإن التدابير المضادة للصواريخ الباليستية تكون لها أفضل الفرص لمهاجمة الصواريخ الباليستية العابرة للقارات في هذه المرحلة. ومع ذلك، يمكن للتدابير الأمنية الثانوية وتقانة التخفي أن تمنع الصواريخ المضادة للصواريخ الباليستية من اكتشاف الصواريخ الباليستية العابرة للقارات واستغلال هذه الثغرة الأمنية.
التدابير المضادة للصواريخ الباليستية هي مقذوفات، لذلك يكون لها نقطة اصطدام واحدة. وإذا تمكنت بطريقة ما من اختراق قلب الرأس الحربي الذي يحتوي على الكتلة الحرجة، فسيكون ذلك في نقطة واحدة.
ومع ذلك فهذا كاف لأن يخلّ بتناظر الانفجار المطلوب لبدء أول تفاعل انشطاري، ومن ثمّ فإن القنبلة ستنتهي على الأرجح في نهاية المطاف إلى التلاشي.
ومع ذلك، فإن تلف علبة الرأس الحربي التي تحتوي على الآلية يمكن أن يتسبب في انسكاب محتوياتها. وعندما تسقط هذه المحتويات إلى سطح الأرض، فإنها سوف تلوث المنطقة، والتي يجب بعد ذلك عزلها.
تاريخياً، اقتربنا كثيراً، وعدة مرات، من التفجير العرضي للأجهزة النووية. ولكن لم يحدث ذلك ولا مرة واحدة. وفي حين أن حدث اعتراض الصواريخ الباليستية العابرة للقارات هو في حد ذاته أمر غير محتمل إلى حد كبير، فإن انفجار قنبلة نووية بسبب مثل هذا الاعتراض الباليستي أمر غير مرجح. وهكذا، فإن قولنا المأثور عن السم الذي يهزم السم لا يزال صحيحًا إلى حد ما!