Traduction non disponible. Affichage de la version française.

آلات MHD

science/mhd

هذه الآلات التي ستنقذنا
أو تدمرنا

11 يونيو 2006

أريد أن أروي لكم قصة
تُكتب أمام أعيننا الآن. شيء ما بدأ للتو،
صرخة أولى خرجت من أمعاء آلة زد في مختبر سانديا، في نيو مكسيكو.
وقد صرخ الطفل لأول مرة في مايو 2005.
خرج فجأة من أحضان الظلام.

لقد مضى نصف قرن على أن يسعى البشر وراء وهم الاندماج النووي.
بينما كان شيطان الانشطار قد تم ترويضه نسبيًا بسهولة،
في بدايات الأربعينيات، حين وُلدت أول قنبلة ذرية انفجرت في ألاموغوردو، بالولايات المتحدة.

انفجار القنبلة الذرية الأولى في ألاموغوردو

الطفل الثاني للبشرية، الطفل البروميثي،
لم يظهر إلا كطفل للطفل الأول.
بمجرد أن عرف البشر أنهم يستطيعون إطلاق الطاقة الهائلة المختبئة داخل المادة نفسها،
بدأوا في التفكير في توظيف تفاعلات غير انشارية، بل تفاعلات اندماجية.

في البداية، كان "الذريون"،
"الفيزيائيون النوويون"، كما أُطلق عليهم لاحقًا، مجرد كيميائيين (مثل اكتشاف المُكتشف للذرة،
النيوزيلندي إرنست رذرفورد).
للكيميائي، لا يُعد الانشطار سوى تفاعل تفكك، شديد الطاقة الخارجة،
يُنفَّذ عبر عملية تلقائية تُسرّع نفسها.

اليورانيوم 235 لا ينتظر سوى أن يتحلل إلى قطع صغيرة بكتل مماثلة،
مما يحرر في الوقت نفسه بعض النيوترونات.
وهي التي، عند اصطدامها بنيوكلين مجاورة،
تُشعل "التفاعل المتسلسل"،
بشرط أن تكون الكمية المجمعة من الذرات كافية لضمان اصطدام هذه النيوترونات بنيوكلين آخر من اليورانيوم 235.
بدلًا من التحدث عن "الكتلة الحرجة"، ينبغي أن نتحدث عن "الحجم الحرجي". راجع
http://www.savoir-sans-frontieres.com/JPP/telechargeables/Francais/energetiquement_votre.htm

بعد استغلال عدم استقرار اليورانيوم 235، الموجود في الطبيعة بكميات ضئيلة (0.7٪) في خام اليورانيوم 238،
استغل البشر بعد ذلك عدم استقرار عنصر آخر من نفس العنصر،
البلوتونيوم 239، وهو عنصر لم يكن موجودًا في الطبيعة،
لكنه يمكن تصنيعه عن طريق تلقيح اليورانيوم 238 بنيوترون سريع يُنبعث خلال انقسام اليورانيوم 235.
البلوتونيوم أيضًا "قابل للانشطار"،
ويملك "كتلة حرجة"، ويُستخدم في تصنيع القنابل.
وقد جُرّب هذا النوع من القنابل في ناغازاكي، اليابان.

باستخدام عين الكيميائي، كانت عملية الاندماج تشبه أكثر التفاعلات الكيميائية البسيطة التي نعرفها.
على اليسار: "منتجات التفاعل".
على اليمين: نتيجة التفاعل. بشكل تخطيطي:

أ + ب يُنتج ج + طاقة إضافية

التفاعل النووي الذي يحدث عند أدنى درجة حرارة هو الذي يُستخدم فيه اثنان من نظيرين للهيدروجين:
الديوتيريوم والترتيوم (الذين يشكلان ما يُعرف بالهيدروجين الثقيل)،
الثاني يمتلك عيبًا وهو عدم الاستقرار، "مشع" (مدة حياته: 12 سنة).
هذه الدرجة الحرارية تبلغ مئة مليون درجة.
جرّبت الولايات المتحدة تنشيط هذا التفاعل باستخدام أشعة إكس الناتجة عن انفجار قنبلة انشار،
ببساطة، عن طريق وضع خليط ديوتيريوم-ترتيوم "بجانب" قنبلة "أ" الانشطارية.
أُطلق على هذه التجربة اسم "غرينهاوس" (الغابة أو البيوت الزجاجية).
كان للهيدروجين عيب هو أنه يجب أن يكون في حالة مكثفة، سائلة، أي عند درجات حرارة منخفضة جدًا.
وبما أن هذه القنبلة الأولى من نوعها كانت مزودة بمنشأة واسعة للتكثيف البارد،
فهي لم تكن قابلة للاستخدام العملي.

كانت هناك تفاعل ثانٍ يسمح باستخدام متفجر يُقدَّم في الحالة الصلبة:
هيدريد الليثيوم LiH.
لكن درجة الحرارة المطلوبة كانت خمس مرات أعلى: 500 مليون درجة بدلًا من مئة مليون.
في روسيا، اقترح الشاب أندريه ساخاروف فكرة وضع القنبلة الصغيرة الانشطارية في مركز بيضاوي شكله يشبه البيضة الممدودة،
وأغلفة فارغة تُستخدم كمرآة لعكس أشعة إكس.
وكان كل خبراء البصريات في العالم يعرفون هذا منذ قرون.
فإذا وُضع مصدر إشعاع في البؤرة الأولى لسطح بيضاوي عاكس،
فإن هذا السطح يُركّز الإشعاع في البؤرة الثانية.
لذلك، كان يكفي وضع طرف شحنة هيدريد الليثيوم التي تأخذ شكل "قطعة سكر".

&&&

تركيب ساخاروف-تيلر-أولام

في الولايات المتحدة، امتلك شابان باحثان يهوديان،
الأول من أصل أوكراني، ستانيسلاف أولام:

ستانيسلاف أولام

والثاني من جنسية مجرية، إدوارد تيلر،
فكرة مماثلة في نفس الوقت،
وقد وصفها ангلو-ساكسون بـ"technically sweet" (مُرضية من الناحية التقنية).

إدوارد تيلر في عام 1958، الذي كان نموذجًا للشخصية "الدكتور فولامور"

وكان يُطلق على القنبلة الهيدروجينية بلغة مهذبة "my baby" (طفلي)

(نذكر فقط للاستذكار معنى السخرية المثيرة للجدل لدى بعض العلماء المؤلفين لكتب عن ولادة هذه الأسلحة،
إحدى هذه الكتب، للكاتب أنتواين شفيري، أُطلق عليها عنوان "بجانبي قنبلتي"،
وقد نُشرت في عام 1990 (120 صفحة)

أنتواين شفيري: "بجانبي قنبلتي" ...

بينما كان العسكريون يُعَمِّقون تطوير قنابلهم،
سعى المدنيون، من جانبهم، إلى إشعال خليط ديوتيريوم-ترتيوم داخل أفران على شكل حلقي،
تُعرف بـ"التوكاماك"، التي اخترعها الروسي أرتسيموفيتش (مُبدعون جدًا، هؤلاء الروس، بالفعل...).

الكثير من القراء يعرفون الآن شكل هذه الآلات، حيث يُسخَّن الخليط الغازي إلى درجات حرارة عالية جدًا،
ويُحَبَس مغناطيسيًا، أي في قلب لفافة على شكل حلقة (أو اليوم بدقة أكبر على شكل الحرف "د" يدور حول محور).
هذه الفكرة هي جوهر هذه الكاتدرائية للهندسة التي تحمل اسم: إيتير.

آلة إيتير

في الصورة أعلاه، يمكن تمييز هذه الأنبوبة المغلقة، دائرية التكوين،
محيطة بجميع أجهزتها المحيطة.
ستحل هذه الآلة محل ما يلي، في الموقع الفرنسي في كادار...