من طرف الانشطار والاندماج النووي ...
كما نعلم ان القنبلة النووية هي احد تطبيقات الانشطار النووي
اما القنبلة الهيدروجينية هي احد تطبيقات الاندماج النووي
وستنحدث عنها بالتفصيل :
1- الإنشطار النووي :
تعتبر مصادر الطاقة النووية احد الخيارات المهمة المطروحة امام العالم اليوم وذلك بسبب كمية الطاقة الهائلة التي يمكن ان نحصل عليها
من الوقود النووي القليل الذي يستهلك الا ان الخطر الذي يرافق
انتاج مثل هذه الطاقة واجراءات السلامة التي لا يستطيع كثير من الدول توفيرها قلال من انتشار استخدام مثل هذه الطاقة .
ولعلكم سمعتم عن التسرب النووي الذي حدث من المفاعل النووي ( تشير نوبل ) في روسيا عام 1985م
والذي خلف تلوثا للبيئة بالاشعاعات النووية ونتج عن ذلك اصابة الكثيرين من السكان بامراض مختلفة .
والتفاعل النووي الذي يحدث في مثل هذه الحالة هو الانشطار النووي
حيث تقذف ذرات العنصر المستخدم كوقود نووي مثل نظير اليورانيوم بقذائف من النيوترونات فتنشطر النواة الى نواتين او اكثر ويرافق
هذا الانشطار انبعاث قدر كبير من الطاقة وعدد من النيوترونات الحرة .
وهذه النيوترونات التي تتحرر تصطدم بذرات اخرى من ذرات الوقود النووي فتنشطر هي الاخرى فيستمر التفاعل ( الانشطار )وبشكل متزايد
ولهذا يسمى مثل هذا التفاعل بالتفاعل المتسلسل
وعملية التسلسل في التفاعل تجعل مقدار الطاقة الناتجة عن التفاعل تصل لحد لا يمكن السيطرة عليه مما يؤدي الى انفجار المفاعل النووي
وهذا ما يحدث في القنبلة النووية
اما في المفاعلات النووية المستخدمة لتوليد الكهرباء او تحريك السفن الضخمة او غيرها فانه لا بد ان يحتوي المفاعل النووي على وسائل
للسيطرة على سرعة التفاعل
وذلك لجعل الانشطار يحدث بمعدل ثابت عندما يصل مقدار الطاقة الى حد معين
والوسيلة في الغالب هى امتصاص جزء من النيوترونات الناتجة من الانشطار ومنعها من الاصطدام بذرات اليورانيوم
وبذلك نجعل عملية الانشطار تحدث بعملية منتظمة وليست متزايدة
ومن اجل امتصاص النيو ترونات تستخدم عدة طرق من اهمها وضع قضبان ماصة للنيوترونات من مواد مناسبة مثل الكادميوم
وهذه القضبان تتحرك تلقائيا الى داخل المفاعل النووي بمجرد وصول درجة الحرارة داخله الى حد معين
وتقوم بامتصاص كمية من النيوترونات مما يؤدي الى توقف نمو التفاعل .
وان الطاقة الناتجة يمكن حسابها بمقارنة طاقة الربط النووية للنواة قبل انشطارها
ومجموع طاقة الربط النووية للنواتين الناتجتين حيث نلاحظ ان هناك فرقا بين الطاقتين وهو
الطاقة التي نحصل عليها من عملية الانشطار او بمعنى اخر
ان الطاقة لكل نيوكلون في النواة الثقيلة هي اكبر كثيرا من الطاقة لكل نيكلون في النواة الخفيفة .
2- الاندماج ( الانصهار ) النووي :
القنبلة النيتروجينية هي احد تطبيقات الاندماج او الانصهار النووي
الاندماج النووي عملية معاكسة للانشطار النووي تماما
حيث انه في عملية الاندماج النووي تتحد نواتان خفيفتان لتكونا نواة جديدة
الا ان عملية الاندماج ليست ممكنة في جميع العناصر
حيث تحدث في العناصر التي يكون فيها مجموع طاقة الربط للنواتين قبل الاندماج اكبر من طاقة الربط للنواة الناتجة من الاندماج
فيتم بذلك الاستفادة من الفرق في الطاقة .
ويعتبر الاندماج النووي اقل خطر من الانشطار النووي بسبب عدم وجود اشعاعات نووية في هذا التفاعل
الا
ان ارادة الله عز وجل جعلت الاندماج النووي اكثر صعوبة حيث تعمل الشحنة
التي تحملها كل نواة على منع الاندماج عكس ما يحدث في الانشطار
ومن اجل حدوث الاندماج النووي لا بد من توفر طاقة كبيرة من اجل التغلب على قوة التنافر الكهربائي بين النواتين
وتقريبهما من بعضهما ليتاح لقوى الترابط النووية ان تعمل
وهذه الطاقة الازمة لبدء التفاعل لا يمكن الحصول عليها بطريقة تقليدية حيث تصل الى 10000000000 درجة كالفن
ولذلك يستعان بالتفاعل الانشطاري لكي يحدث التفاعل الاندماجي كما في القنبلة الهيدروجنية
حيث
يوضع بها قنبلة صغيرة انشطارية تكفي الطاقة الناتجة عنها لحدوث تفاعل
اندماجي بين ذرات نظير الهيدروجين والتي هي من مكونات القنبلة الهيدروجينية
وللمعلومية ان الطاقة الناتجة عن اندماج نواتين هي اكبر كثيرا من الطاقة اللازمة لاحداث هذا الاندماج
وحتى الوقت الحاضر لا توجد استفادة من التفاعل الاندماجي لاغراض سلمية للسبب الذي ذكرناه
الا ان الابحاث تجري بشكل جاد في ايجاد سبل مناسبة لانتاج الطاقة والتحكم بها بواسطة التفاعل الاندماجي
وهذا
النوع من التفاعل هو الذي يمد سطح الارض بما تحتاج اليه من طاقة حيث يحدث
مثل هذا التفاعل على سطح الشمس بين نظير ذرات الهيدروجين ( الديتيريوم ).
كما نعلم ان القنبلة النووية هي احد تطبيقات الانشطار النووي
اما القنبلة الهيدروجينية هي احد تطبيقات الاندماج النووي
وستنحدث عنها بالتفصيل :
1- الإنشطار النووي :
تعتبر مصادر الطاقة النووية احد الخيارات المهمة المطروحة امام العالم اليوم وذلك بسبب كمية الطاقة الهائلة التي يمكن ان نحصل عليها
من الوقود النووي القليل الذي يستهلك الا ان الخطر الذي يرافق
انتاج مثل هذه الطاقة واجراءات السلامة التي لا يستطيع كثير من الدول توفيرها قلال من انتشار استخدام مثل هذه الطاقة .
ولعلكم سمعتم عن التسرب النووي الذي حدث من المفاعل النووي ( تشير نوبل ) في روسيا عام 1985م
والذي خلف تلوثا للبيئة بالاشعاعات النووية ونتج عن ذلك اصابة الكثيرين من السكان بامراض مختلفة .
والتفاعل النووي الذي يحدث في مثل هذه الحالة هو الانشطار النووي
حيث تقذف ذرات العنصر المستخدم كوقود نووي مثل نظير اليورانيوم بقذائف من النيوترونات فتنشطر النواة الى نواتين او اكثر ويرافق
هذا الانشطار انبعاث قدر كبير من الطاقة وعدد من النيوترونات الحرة .
وهذه النيوترونات التي تتحرر تصطدم بذرات اخرى من ذرات الوقود النووي فتنشطر هي الاخرى فيستمر التفاعل ( الانشطار )وبشكل متزايد
ولهذا يسمى مثل هذا التفاعل بالتفاعل المتسلسل
وعملية التسلسل في التفاعل تجعل مقدار الطاقة الناتجة عن التفاعل تصل لحد لا يمكن السيطرة عليه مما يؤدي الى انفجار المفاعل النووي
وهذا ما يحدث في القنبلة النووية
اما في المفاعلات النووية المستخدمة لتوليد الكهرباء او تحريك السفن الضخمة او غيرها فانه لا بد ان يحتوي المفاعل النووي على وسائل
للسيطرة على سرعة التفاعل
وذلك لجعل الانشطار يحدث بمعدل ثابت عندما يصل مقدار الطاقة الى حد معين
والوسيلة في الغالب هى امتصاص جزء من النيوترونات الناتجة من الانشطار ومنعها من الاصطدام بذرات اليورانيوم
وبذلك نجعل عملية الانشطار تحدث بعملية منتظمة وليست متزايدة
ومن اجل امتصاص النيو ترونات تستخدم عدة طرق من اهمها وضع قضبان ماصة للنيوترونات من مواد مناسبة مثل الكادميوم
وهذه القضبان تتحرك تلقائيا الى داخل المفاعل النووي بمجرد وصول درجة الحرارة داخله الى حد معين
وتقوم بامتصاص كمية من النيوترونات مما يؤدي الى توقف نمو التفاعل .
وان الطاقة الناتجة يمكن حسابها بمقارنة طاقة الربط النووية للنواة قبل انشطارها
ومجموع طاقة الربط النووية للنواتين الناتجتين حيث نلاحظ ان هناك فرقا بين الطاقتين وهو
الطاقة التي نحصل عليها من عملية الانشطار او بمعنى اخر
ان الطاقة لكل نيوكلون في النواة الثقيلة هي اكبر كثيرا من الطاقة لكل نيكلون في النواة الخفيفة .
2- الاندماج ( الانصهار ) النووي :
القنبلة النيتروجينية هي احد تطبيقات الاندماج او الانصهار النووي
الاندماج النووي عملية معاكسة للانشطار النووي تماما
حيث انه في عملية الاندماج النووي تتحد نواتان خفيفتان لتكونا نواة جديدة
الا ان عملية الاندماج ليست ممكنة في جميع العناصر
حيث تحدث في العناصر التي يكون فيها مجموع طاقة الربط للنواتين قبل الاندماج اكبر من طاقة الربط للنواة الناتجة من الاندماج
فيتم بذلك الاستفادة من الفرق في الطاقة .
ويعتبر الاندماج النووي اقل خطر من الانشطار النووي بسبب عدم وجود اشعاعات نووية في هذا التفاعل
الا
ان ارادة الله عز وجل جعلت الاندماج النووي اكثر صعوبة حيث تعمل الشحنة
التي تحملها كل نواة على منع الاندماج عكس ما يحدث في الانشطار
ومن اجل حدوث الاندماج النووي لا بد من توفر طاقة كبيرة من اجل التغلب على قوة التنافر الكهربائي بين النواتين
وتقريبهما من بعضهما ليتاح لقوى الترابط النووية ان تعمل
وهذه الطاقة الازمة لبدء التفاعل لا يمكن الحصول عليها بطريقة تقليدية حيث تصل الى 10000000000 درجة كالفن
ولذلك يستعان بالتفاعل الانشطاري لكي يحدث التفاعل الاندماجي كما في القنبلة الهيدروجنية
حيث
يوضع بها قنبلة صغيرة انشطارية تكفي الطاقة الناتجة عنها لحدوث تفاعل
اندماجي بين ذرات نظير الهيدروجين والتي هي من مكونات القنبلة الهيدروجينية
وللمعلومية ان الطاقة الناتجة عن اندماج نواتين هي اكبر كثيرا من الطاقة اللازمة لاحداث هذا الاندماج
وحتى الوقت الحاضر لا توجد استفادة من التفاعل الاندماجي لاغراض سلمية للسبب الذي ذكرناه
الا ان الابحاث تجري بشكل جاد في ايجاد سبل مناسبة لانتاج الطاقة والتحكم بها بواسطة التفاعل الاندماجي
وهذا
النوع من التفاعل هو الذي يمد سطح الارض بما تحتاج اليه من طاقة حيث يحدث
مثل هذا التفاعل على سطح الشمس بين نظير ذرات الهيدروجين ( الديتيريوم ).
