گجت نیوز آخرین اخبار گجتی و فناوری های روز دنیا 
بمب هیدروژنی یا گرماهسته‌ای نسخه پیشرفته‌تری از بمب اتمی است. در ادامه با نگاهی جداگانه به هر یک از آنها، به بررسی تفاوت سلاح های هسته ای و گرما هسته ای خواهیم پرداخت.
بمب هیدروژنی و بمب اتمی دو نوع از سلاح‌هایی هستند که قدرت تخریب بسیار بالایی دارند و این ویژگی سبب می‌شود آنها در طبقه‌ی سلاح‌های کشتار جمعی دسته بندی شوند. باوجود ویژگی مشترک آنها یعنی خطرناک و کشنده بودن، تفاوت سلاح های هسته ای و گرما هسته ای تاثیر زیادی بر میزان مرگبار بودن آنها دارد.
کارشناسان و متخصصان هسته‌ای معتقدند که یک بمب هیدروژنی می‌تواند تا هزاران برابر قدرتمندتر از بمب اتمی باشد و امواج شوک، انفجار، گرما و تشعشع بمب‌های گرما هسته‌ای از بمب‌های هسته‌ای بیشتر است.
دوران دلهره‌آور سلاح‌های هسته‌ای و قدرت تخریب آنها
اکران فیلم کریستوفر نولان با عنوان «اپنهایمر» با خود علاقه‌ای دوباره نسبت به مسائل فیزیک هسته‌ای را به همراه داشت. این فیلم زندگی جی رابرت اوپنهایمر و شغل او به عنوان رئیس پروژه منهتن که در مورد ساخت اولین بمب اتمی بود را به‌تصویر کشید.
جدای از آثار مرگباری که این پروژه برای جامعه‌ی بشری به ارمغان آورد، اوپنهایمر دوران جدیدی را در تاریخ بشریت رقم زد؛ زیرا این اولین باری بود که بشر توانست نسل خود را در عرض چند دقیقه با فشار دادن تنها یک دکمه ریشه کن کند!
علاوه‌براین، تحقیقات جدید نشان می‌دهد که پروژه منهتن و آزمایش‌های هسته‌ای بعدی با شروع یک دوره زمین‌شناسی، اثری ابدی بر چهره سیاره‌ی ما بر جای گذاشتند. این تنها نشانه واقعی است که تاثیر منفی بشریت بر روی زمین را به‌تصویر می‌کشد.
با نگاهی به عملکرد اوپنهایمر (پدر بمب اتمی) در مورد بمب اتمی، ترس و وحشتی قدیمی از خطر بالقوه پایان جهان از طریق این سلاح‌های هولناک در دل‌ها به‌وجود می‌آید. اگرچه در حال حاضر به‌نظر می‌رسد که پیمان ممنوعیت جنگ‌افزارهای هسته‌ای امنیت جهانی را تضمین می‌کند، اما دنیای کنونی هر لحظه در شرف نابودی با سلاح های هسته ای و گرما هسته ای قرار دارد. اما تفاوت سلاح های هسته ای و گرما هسته ای در چیست و چه قابلیتی این دو بمب مرگبار را نسبت به یکدیگر متمایز می‌سازد؟
چرا بمب هیدروژنی از بمب اتمی قوی‌تر است؟
بمب هیدروژنی یا بمب گرما هسته‌ای، سلاحی است که قدرت انفجاری عظیم آن از همجوشی هسته‌ای ایزوتوپ‌های هیدروژن ایجاد می‌شود. این سلاح در واقع نوعی بمب هسته‌ای است که انرژی آن ابتدا از طریق فرایند شکافت هسته‌ای تأمین می‌شود و گرما و فشار حاصل از این انفجار باعث شروع فرایند همجوشی هسته‌ای می‌شود.
به همین دلیل بمب‌های گرماهسته‌ای انرژی بسیار بیشتری نسبت به بمب‌های هسته‌ای تک‌مرحله‌ای آزاد می‌کنند. این بمب‌ها از این رو به بمب هیدروژنی معروف شده‌اند که فرایند همجوشی هسته‌ای آنها با استفاده از هیدروژن انجام می‌شود.
از طرف دیگر یک بمب هسته‌ای، از شکافت هسته‌ای برای ایجاد یک انفجار مهیب استفاده می‌کند. به‌طور خاص، یک بمب هسته‌ای از یک انفجار کوچک در کره‌ای از پلوتونیوم-239 استفاده می‌کند که هسته اتم‌های پلوتونیوم را شکافته است. این هسته‌های شکافته شده به هسته‌های اتم‌های دیگر برخورد می‌کنند و با شکافتن هسته‌های بیشتر، یک واکنش زنجیره‌ای ایجاد می‌کنند که مقادیر عظیمی انرژی را در قالب یک انفجار عظیم آزاد می‌کند.
تنها سلاح‌های هسته‌ای که تا به حال در نبردهای واقعی مورد استفاده قرار گرفته‌اند، بمب‌های شکافت (یا هسته‌ای) بودند. با این حال، در سال‌های پس از بمباران هیروشیما و ناکازاکی، دانشمندان به نوعی متفاوت و ویرانگرتر از انفجارها روی آوردند که بمب گرما هسته‌ای نام گرفت.
در بمب‌های گرما هسته‌ای، به دلیل دمای بالای انفجار شکافت، اتم‌های هیدروژن شروع به ذوب شدن می‌کنند و به هلیوم تبدیل می‌شوند که عنصر سنگین‌تری است. انرژی آزاد شده از همجوشی هسته‌های هیدروژن، انفجاری قوی‌تر از انفجار شکافتی آزاد می‌کند که برای دهه‌ها بشریت را به وحشت انداخته است.
بنابراین، اساسی‌ترین تفاوت سلاح های هسته ای و گرما هسته ای در این است که بمب هیدروژنی از انرژی آزاد شده هنگام ترکیب شدن دو هسته اتمی سبک برای تشکیل یک هسته سنگین‌تر استفاده می‌کند. در مقابل، یک بمب اتمی از انرژی آزاد شده در هنگام شکافتن هسته اتمی به دو هسته سبک‌تر استفاده می‌کند.
در شرایط عادی، هسته‌های اتم حامل بارهای الکتریکی مثبت هستند که به شدت دیگر هسته‌ها را دفع می‌کنند و از نزدیک شدن آنها به یکدیگر جلوگیری می‌کنند. فقط در دمای میلیون‌ها درجه، هسته‌هایی با بار مثبت می‌توانند انرژی جنبشی یا سرعت کافی برای غلبه بر دافعه الکتریکی متقابل خود به دست آورند و به اندازه کافی به یکدیگر نزدیک شوند تا تحت جاذبه نیروی هسته‌ای کوتاه‌برد ترکیب شوند.
هسته‌های بسیار سبک اتم‌های هیدروژن کاندیدای ایده‌آلی برای این فرآیند همجوشی هستند؛ زیرا بارهای مثبت ضعیفی را حمل می‌کنند و بنابراین مقاومت کمتری برای غلبه بر آن دارند.
تفاوت اصلی در نحوه‌ی انفجار بمب هیدروژنی قابل مشاهده است
در این نوع بمب، با ایجاد یک انفجار اورانیومی یا پلوتونیومی، دمایی معادل چندین میلیون درجه سلسیوس ایجاد می‌شود. ایزوتوپ‌های هیدروژنی موجود در این بمب، تحت‌تأثیر این شرایط قرار گرفته و با یکدیگر جوش می‌خورند و به هلیم تبدیل می‌شوند.
در این فرآیند که همجوشی نامیده می‌شود، انرژی بسیار زیادی آزاد می‌شود. بنابراین در این نوع بمب، ترکیبی از شکاف هسته‌ای و همجوشی هسته‌ای به کار رفته است. برای این پیوند هسته دو اتم باید به شدت به یکدیگر برخورد کنند تا در هم ذوب شوند. اما یک مانع بزرگ در این راه وجود دارد: دافعه الکترواستاتیکی بین دو هسته که در فواصل بی‌نهایت نزدیک فوق‌العاده زیاد است.
برای گذر از سد این مشکل، ابتدا باید به هسته‌ها آنقدر سرعت داد که از این مانع عبور کنند. از آنجایی که سرعت ذرات در هر گازی بستگی به درجه حرارت آن گاز دارد، تنها کافیست درجه حرارت به‌قدری بالا برود تا سرعت لازم برای عبور از این مانع به‌دست آید.
مشکل بعدی این است که درجه حرارت لازم برای این کار چندین میلیون درجه سلسیوس است، حرارتی که در کره زمین وجود ندارد! اینجاست که اساس ساختمان بمب هیدروژنی مشخص می‌شود. اگر یک بمب اتمی میان توده‌ای از هسته‌های سبک منفجر شود، حرارتی از انفجار بمب حاصل می‌شود که درجه‌ی گرمای هسته‌های سبک را تاحد بسیار زیادی بالا برده و پیوند آنها را امکان‌پذیر سازد.
برای درک بیشتر این موضوع، فرایند آتش گرفتن یک کبریت عادی را در نظر بگیرید که برای آتش گرفتن، ابتدا گوگرد موجود در آن بر اثر مالش می‌سوزد و سپس باروت را روشن می‌کند.
آثار مرگبار انفجار یک بمب گرما هسته‌ای
بمب اتمی نسبتاً کوچکی که شهر ژاپنی هیروشیما را نابود کرد، قدرت انفجاری معادل 20 هزار تن تی‌ان‌تی، که یک ماده انفجاری عادی امروزی است، داشت. در مقابل، بزرگترین بمب هیدروژنی‌ای که تاکنون برای آزمایش منفجر شده، معادل ۵۰ مگاتن تی‌ان‌تی قدرت انفجاری داشته است. نام این بمب تزار بود که اتحاد جماهیر شوروی آن را در سال ۱۹۶۱ آزمایش کرد. این قدرت انفجاری ۲۵۰۰ برابر قدرت انفجاری بمب هیروشیماست.
از دیگر تفاوت سلاح های هسته ای و گرما هسته ای این است که بازده انفجاری بمب‌های اتمی بر حسب کیلوتن اندازه‌گیری می‌شود که هر واحد آن برابر با نیروی انفجاری 1000 تن TNT است. در مقابل، قدرت انفجار بمب‌های هیدروژنی اغلب با مگاتون بیان می‌شود که هر واحد آن برابر با نیروی انفجاری 1 میلیون تن TNT است.
یک انفجار گرما هسته‌ای باعث ایجاد انفجار، نور، گرما و مقادیر مختلف ریزش می‌شود. نیروی تکان‌دهنده خود انفجار به شکل موج ضربه‌ای است که از نقطه انفجار با سرعت مافوق صوت تابش می‌کند و می‌تواند هر ساختمانی را در شعاع چند مایلی به طور کامل ویران کند.
نور سفید شدید ناشی از انفجار می‌تواند باعث کوری دائمی در افرادی شود که از فاصله ده‌ها مایلی به آن خیره می‌شوند. در اثر نور شدید و گرمای شدید انفجار، چوب و سایر مواد قابل احتراق در فاصله مایل‌ها آتش می‌گیرند و آتش‌های عظیمی را ایجاد می‌کنند که ممکن است به یک طوفان آتشین تبدیل شود. ریزش رادیواکتیو هوا، آب و خاک را آلوده می‌کند که ممکن است سال‌ها پس از انفجار ادامه یابد و توزیع آن تقریباً در سراسر جهان است.
بمب‌های گرما هسته‌ای را می‌توان به اندازه‌ای کوچک (چند فوت طول) ساخت تا در کلاهک‌های موشک‌های بالستیک قاره‌پیما جای بگیرند. این موشک‌ها می‌توانند تقریباً نیمی از جهان را در 20 یا 25 دقیقه طی کنند و دارای سیستم‌های هدایت رایانه‌ای هستند که آنقدر دقیق هستند که می‌توانند در فاصله چند صد یاردی از یک هدف تعیین‌شده فرود بیایند.
ادوارد تلر، استانیسلاو ام. اولام و دیگر دانشمندان آمریکایی اولین بمب هیدروژنی را ساختند که در 1 نوامبر 1952 در جزیره مرجانی Enewetak آزمایش شد. ایالات متحده برای اولین بار یک بمب هیدروژنی را در 12 اوت 1953 آزمایش کرد و پس از آن در انگلستان در ماه مه آزمایش شد.
در سال 1998 هند یک دستگاه حرارتی هسته‌ای را آزمایش کرد که گمان می‌رفت یک بمب هیدروژنی باشد. در اواخر دهه 1980 حدود 40 هزار سلاح گرما هسته‌ای در زرادخانه‌های کشورهای مجهز به سلاح هسته‌ای جهان ذخیره می‌شد. این تعداد در طول دهه 1990 کاهش یافت.
تفاوت سلاح های هسته ای و گرما هسته ای می‌تواند نشان دهنده‌ی پیشرفت جامعه‌ی بشری در ساخت بمب‌های مرگبار باشد که زنگ خطر جنگ هسته‌ای را در سراسر جهان به‌صدا در می‌آورد. تهدید مخرب و گسترد‌ه‌ی این سلاح‌ها از دهه 1950 نگرانی اصلی مردم جهان و دولت‌مردان بوده است.
