Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
20.10.2011 10:13 - Опустошителна хафниева бомба с размер на детско юмруче
Автор: zahariada Категория: Технологии   
Прочетен: 2774 Коментари: 0 Гласове:
4


Постингът е бил сред най-популярни в категория в Blog.bg Постингът е бил сред най-популярни в Blog.bg
Полунаука и хафниевите бомби

Източник

image

През втората половина на 1998 г. една малка група от учени и студенти от Университета на Тексас започна невероятен експеримент. Във вътрешността на голяма сграда с надпис "Център за квантова електроника", екип от учени започна самоделен рентгенов излъчвател, и отправят лъча към обърнати чаши за еднократна употреба за кафе. В горната част на чашата се е намирала малка част от един от най-скъпите материали на Земята: Вариант на хафний, химичен елемент, известен като HF-178 м2.

Хитрото устройство на учените, събира от дентален рентгенов апарат и аудио усилвател, с които няколко дни бомбардират радиационна проба, а сензорите са записвали тихо и кротко данните. Когато експериментът е завършил и данните внимателно са изучени, ръководителят на проекта д-р Карл Б. Колинс обявил категоричен успех. Ако изводите му, са правилни, Колинс и колегите му са открили ключа към създаването на бомби, с размерите на юмрук, които могат да причинят щети, еквивалентни на десетина тона конвенционални експлозиви. Въпреки скептицизмът на научната общност, U. С. министерството на отбраната, досега е похарчило милиони долари за изследване на резултатите.


Хафний-178-M2 е радиоактивен изотоп, атомна структура, в която частиците на ядрото са "заредени" с повече от обичайното количество енергия. Повечето от тези изотопи са нестабилни, имат изключително кратък живот и постоянно излъчват излишната енергия под формата на гама-радиация в опит да се връщат в неутрално състояние. Но някои видове, като хафний-178-M2 има структура, която позволява на незабавното "разреждане", превеждайки изотопа в "практически, стабилно състояние."

Това интересно свойство позволява на практически, стабилните изотопи, да действат като "енергийна гъба", натрупваща огромни количества енергия, която се излъчва бавно. Хафний-178-M2 има период на полуразпад от 31 години, което означава, че половината от акумулираната енергия ще бъде излъчена в изотоп под формата на гама-лъчи в продължение на почти 30 години. Хафний е известен, че има най-голямо енергийното съдържание на практически стабилни изотопи. Половин чаена лъжичка чист хафний-178-M2 е почти със същото количество потенциална енергия като еднотонна TNT.
image

Експериментът на д-р Колинс се заключавал в това, да се проучи възможността за получаване на цялата енергия на тези изотопи "по поръчка". Според неговата теория, правилното прилагане на рентгеновите лъчи може да застави атомните ядра да излъчват цялата си енергия в един много кратък период от време, в процес, известен като "принудителна гама емисия." За да проверят тази теория, няколко студенти на Колинс, използвали стоматологичен рентгенов апарат, комбиниран с мощен аудио усилвател, и в рамките на няколко седмици облъчвали една малка частица от хафний-178-M2. След това д-р Колинс обобщил данните и направил заключение.

Според доклада, който Колинс е публикувал в научното списание "Physical Review Letters", този експеримент ще позволи на изотопите на хафний да бъдат приведени в състояние на ускорен разпад. Тази чувствителна апартура е зарегистрирала малко, но безспорно повишаване на нивото на гама-лъчението по време на теста. Заключението е ясно: ако има възможност за ускоряване на процеса на излъчване на енергия в малка степен, вероятно има набор от условия, при които атомите са в състояние да хвърлят цялата си енергия много бързо.


Направеното предположение на Колинс било посрещнато с бурен скептицизъм от и присмех. Много учени се чувстват неудобно от неговия силен доклад и вероятността от грешки в експеримента. Наистина, заключението в известна степен противоречи на законите на физиката, съгласно които атомните ядра се смятат за почти неутрални към електромагнитни лъчения. Въпреки това, любопитството накарало някои учени да проведат серия от независими експерименти, за да се възпроизведе получения резултат.
image
Тази концепция е привлякла вниманието на Пентагона. Доколкото изотопната бомба представлява нов клас неядрено оръжие, тя може да отиде и отвъд ограниченията на Споразумението за неразпространение на ядреното оръжие от 1968 година. Освен това, работещото хафний устройство ще залее района с невероятно количество гама-лъчи, проникващо и разтопяващо плътта на всички хора, които са в близост - дори и тези, които са защитени от стените на бункери. Но най-привлекателният аспект на изотопната реакция е възможността, да се опакова целия този опустошителен потенциал в удобен малък обем.


През втората половина
на 1990 г. победител в състезание за значката "Аз вярвам в изотопите" започва да се появява на реверите на длъжностни лица от военното министерство. Петер Цимерман - старши научен сътрудник на Американската агенция за контрол във връзка с разоръжаването и трафик на оръжие е изправен пред абсурдното намерение да се експериментира с реакцията за възбуждане на изотопи, в годината, когато получава докторска степен в областта на ядрената физика, така че той не бързал да отдели време, за проучване на някои съмнителни идеи за финансиране. Въпреки това, неговите отговорности включват задачата да гарантира, че Съединените щати са в крак с новите технологии. За решаването на дилемата, Цимерман е прибягнал до използването на консултация с "Аргонавтите". На името на митичния герой от древногръцката легенда, Advisors Груп на "аргонавтите" е основана през 1960 г. , за да съветва правителството по спорните научни въпроси. Групата се състои от физици, биолози, океанолози и математици, избрани от други членове на управителния съвет измежду най-добрите представители на американската наука.


След кратко разследване, аргонавтите са дали възможност за стартирането на изотопната реакция, с по-скоро скептична оценка. Групата на елитните учени заключила, че експеримента за въздействието върху хафния с рентгенови лъчи не показва значително увеличение на скоростта на разпад. В допълнение, аргонавтите са установили, че след успешното начало на разпадането на изотопа, не може да започне верижна реакция, произтичаща от необходимото разсейване на енергия. Ентусиастите на изотопите, допълнително били разколебани, заради констатацията, че такива оръжия ще изискват мощен щит за защита на оператора от силно радиоактивния хафний.

Във времето, когато Колинс продължил да докладва за напредъка на своите експерименти, физиците от Argonne National Laboratory  използвали собствен, мощен рентгенов източник, в опит за извличане на акумулираната енергия от парченце хафний-178-M2. По време на експеримента, четиринадесет учени от Департамента по енергетика не са открили повишени нива на гама радиация, която д-р Колинс е описвал при ниска консумация на енергията от рентгенов излъчвател. Настроенията са все още скептични, но аргонавтските изследователи повторили експеримента с вече препоръчаните настройки, но отново получили очакваните резултати. Твърд в убеждението си, Колинс отново описва проблема за малки грешки в експеримента.


Въпреки
заключението на аргонавтите, и изследванията в Аргонската група, Агенцията по отбраната и изследователските проекти (DARPA) е инвестирала милиони долари в различни експерименти с хафний, подхранвана от слухове за чужди правителства, които управляват свои собствени проучвания на изотопни оръжия. Пентагонският алманах за военен контрол [технологията дори е описана за хафний-178-M2 като "имаща потенциала да промени из основи всички области на военното дело." Въпреки това, експериментите върху стимулирането на енергия от радиоизотопни емисии са показали, че дори и при идеални условия, необходимия брой изотопи ще струва около един милион долара за грам, без да броим 30-те милиарда долара инвестиции в производствени мощности. Проучванията също така посочват факта, че радиоизотопите на хафний не се абсорбират напълно, дори и в случай на успешен старт на реакция и, следователно, всяка такава бомба би довела до широко замърсяване с радиоактивни вещества в зоната на поражения.


Въпреки всички
тези недостатъци, перспективата за използване на принудителни гама емисии като оръжие не е претърпял пълно фиаско. Няколко следващи експерименти са показали, че началото на реакцията на хафний, вероятно, е възможна. Експериментите с рентгенови лъчи в Държавния университет на Луизиана изглежда са потвърдили резултатите на Колинс, както и независим екип от DARPA присъдили на този експеримент, статут на "успешен". Също така в процес на разработване са няколко прототипа на небомбени оръжия, включително устройство, което може да съсредоточава радиационно гама-излъчване по един когерентен (съгласуван) смъртоносен лъч: Gamma-лазерен лъч. Независимо от това, Агенцията по отбраната и разширени изследователски проекти намалява по-голямата част от финансирането за оръжейните изследвания на хафний през 2004 г., поради липса на доверие в избраната технология.


В старите научни среди, д-р Колинс, в Университета на Тексас, се съхраняват оригиналните експериментални настройки на чашите кафе, за идните поколения в стъклена витрина, с думите" Мемориална витрина на експеримента на д-р К ".
Д-р Колинс все още е оптимист за перспективите на изотопоно стартиране на реакция, но теорията му не намалява опасността от създаване на оръжия за унищожение. Той смята, че внимателно изчислената доза на изотопа хафний може да осигури, един ден, гама-лъчение, необходимо за лечение на рак. Умерено, не експлозивно освобождаване на акумулираната енергия може да позволи на изотопа да действа като един вид високо-енергийни батерии.image

Независимо от това, кое е възможно или не, да започне реакцията на хафний-178-M2, експериментите с натрупване на енергия от изотопи, все още може да намери някои интересни приложения.
Както отбелязва Джеймс Карол - един от учениците на д-р Колинс и член на Агенцията на отбраната изследователски проекти Advanced - "Ние никога няма да можем да се възползваме от него [.???.] но въпреки това, ние научаваме много за това, как атомните ядра реагират на човешкия опит за всичко, което може да се бомбардира ".




Тагове:   оръжие,   бомба,   хафний,


Гласувай:
4



Спечели и ти от своя блог!
Няма коментари
Търсене

За този блог
Автор: zahariada
Категория: Политика
Прочетен: 33918470
Постинги: 20752
Коментари: 21211
Гласове: 29293
Архив
Календар
«  Август, 2022  
ПВСЧПСН
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031