از ایده تا انفجار:همه چیز درباره سلاح هسته ای؛ بمب اتمی چگونه عمل می کند؟

به گزارش سرویس سیاسی تابناک، پیشرفت علم و تکنولوژی بشر همیشه در مسیرهای متعارف پیش نرفته، چنانچه اختراع و دستیابی او به عامل فوق العاده مخرب، چون بمب اتم همواره با مخاطرات و ترس‌هایی همراه بوده و هست،  اگر در تاریخ علم به جست‌و‌جو بپردازیم شاید بتوان گفت نقطه‌ی آغاز مسیری که انسان را به فناوری بمب هسته‌ای سوق داد به اواخر قرن نوزدهم برمی گردد.

زمانی که هانری بکرل (Henri Becquerel) فیزیکدان فرانسوی از کاشفان پدیده پرتوزایی یا رادیواکتیویته در سال ۱۸۹۶ کشف کرد که برخی مواد به طور خود به خودی پرتو‌هایی از خود منتشر می‌کنند و تحقیقات او توسط ماری و پیر کوری ادامه یافت و آنها عناصر رادیواکتیو مانند رادیوم را جدا کردند. پس از آنها آلبرت اینشتین در سال ۱۹۰۵معادله معروف E=mc۲ را ارائه داد که نشان می‌دهد مقدار کمی از جرم می‌تواند انرژی عظیمی آزاد کند. 

 اما ایده اولیه بمب اتم از کشف شکافت هسته‌ای در دهه ۱۹۳۰ نشات گرفت. انریکو فرمی، فیزیکدان ایتالیایی، نشان داد که عناصر در معرض بمباران نوترونی می‌توانند به عناصر جدید تبدیل شوند. اتو هان و فریتس اشتراسمن، دانشمندان آلمانی، با بمباران اورانیوم با نوترون، ایزوتوپ رادیواکتیو باریم را تولید کردند. این کشف نشان داد که نوترون‌های کم‌سرعت باعث شکافت هسته‌ی اورانیوم به دو قطعه‌ی کوچک‌تر می‌شوند.

نیلز بور و جان ویلر مدلی برای فرایند شکافت ارائه دادند و حدس زدند که اورانیوم ۲۳۵ مسئول شکافت هسته‌ای است. آنها همچنین این سوال مهم را مطرح کردند که آیا نوترون‌های آزاد شده در اثر شکافت می‌توانند یک واکنش زنجیره‌ای را آغاز و مقدار زیادی انرژی آزاد کنند؟ پاسخ این سوال مثبت بود و به این ترتیب امکان ساخت سلاحی با قدرت باورنکردنی فراهم شد.

با شروع جنگ جهانی دوم، نگرانی دانشمندان در مورد ساخت بمب اتم توسط آلمان نازی افزایش یافت. در سال ۱۹۳۹، فیزیکدان لئو زیلارد اینشتین را متقاعد کرد که نامه‌ای به رئیس‌جمهور آمریکا، فرانکلین دی. روزولت بنویسد و هشدار دهد که آلمان نازی ممکن است در حال توسعه بمب بر پایه شکافت باشد.

 این نامه باعث آغاز تحقیقات هسته‌ای در آمریکا شد.. این نامه منجر به تشکیل پروژه منهتن در سال ۱۹۴۱ شد. هدف پروژه منهتن ساخت اولین بمب اتم بود. این پروژه در سه شهر فوق سری اوک ریج، هنفورد و لس آلاموس انجام شد.

 یک ابتکار بزرگ تحقیقاتی برای توسعه بمب هسته‌ای. تحت رهبری علمی جی. رابرت اوپنهایمر، هزاران دانشمند کار کردند. در ۱۶ ژوئیه ۱۹۴۵ اولین بمب اتمی طی آزمایش ترینیتی در صحرای نیومکزیکو آزمایش شد. انفجار، با قدرت معادل ۲۰ هزار تن TNT، ورود به عصر هسته‌ای را نشان داد. اولین بمب‌های اتم از نوع شکافتی بودند و از اورانیوم ۲۳۵ یا پلوتونیم ۲۳۹ به عنوان سوخت استفاده می‌کردند. دو طرح اصلی برای بمب‌های شکافتی وجود داشت: طرح تفنگی و طرح درون‌ریزی یا انفجاری که به آن‌ها خواهیم پرداخت.

پس از جنگ جهانی دوم، دانشمندان به دنبال ساخت بمب‌های قوی‌تر از نوع همجوشی بودند. بمب‌های همجوشی یا بمب‌های هیدروژنی از همجوشی هسته‌های دوتریم و تریتیوم برای تولید انرژی استفاده می‌کنند.

بمب‌های همجوشی بسیار قوی‌تر از بمب‌های شکافتی هستند. بمب تزار، قوی‌ترین سلاح هسته‌ای که تاکنون آزمایش شده است، یک بمب هیدروژنی بود.امروزه بسیاری از کشور‌ها دارای زرادخانه‌های هسته‌ای هستند. خطر جنگ هسته‌ای همچنان یک تهدید جدی برای جهان است.پیشرفت‌های فناوری منجر به تولید سلاح‌های هسته‌ای پیچیده‌تر و مخرب‌تر شده است. موشک‌های مافوق صوت و سلاح‌های هسته‌ای تاکتیکی از جمله این پیشرفت‌ها هستند.

نگرانی دیگر، افزایش انگیزه‌های تهاجمی رهبران جهان است. تهدید ولادیمیر پوتین به استفاده از سلاح‌های هسته‌ای در جریان جنگ اوکراین نمونه‌ای از این نگرانی است.

سوالی که ممکن است ذهن مخاطب عام را درگیر کند این است که این بمب‌ها چگونه و با چه تکنولوژی استفاده و یا پرتاب می‌شوند و کدام کشور‌ها تکنولوژی کاربرد چنین سلاح‌های فوق العاده را دارند؟

 سکو‌های پرتاب یا لانچر‌های بمب اتمی به تجهیزات و زیرساخت‌هایی اطلاق می‌شود که برای نگهداری، حمل و پرتاب موشک‌های هسته‌ای و بمب‌های اتمی طراحی شده‌اند. این سکو‌ها به عنوان نقاط استراتژیک در صنایع نظامی به حساب می‌آیند و بخش مهمی از توانایی‌های بازدارندگی هسته‌ای یک کشور را تشکیل می‌دهند. سکو‌های پرتاب به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربرد‌های خاص خود را دارند. این سکو‌ها می‌توانند به صورت ثابت یا متحرک باشند و هر کدام ویژگی‌های خاص خود را دارند. 
انواع سکو‌های پرتاب
۱. سکو‌های ثابت
سیلو‌های زیرزمینی: 

این سکو‌ها معمولاً در عمق زمین قرار دارند و برای حفاظت از موشک‌ها در برابر حملات هوایی طراحی شده‌اند. موشک‌ها از طریق یک درب بزرگ به سطح می‌آیند و سپس پرتاب می‌شوند. در این نوع از پرتاب، بمب اتمی بر روی موشک‌های بالستیک یا کروز نصب می‌شود که می‌توانند از سکو‌های زمینی، زیرآبی یا هواپیما هم پرتاب شوند. برای مثال، موشک‌های بالستیک قاره‌پیما مانند LGM-۳۰ Minuteman و یا موشک‌های دریایی از زیردریایی‌های هسته‌ای مانند Trident II. 

 موشک‌های بالستیک اعم از قاره‌پیما (ICBM) و موشک‌های بالستیک کوتاه‌برد (SRBM) هستند. ICBM‌ها قادر به پرتاب به فاصله‌های بسیار دورند و معمولاً از سکو‌های ثابت یا متحرک بهره می‌برند و SRBM‌ها معمولاً برای اهداف نزدیک‌تر طراحی شده‌اند و می‌توانند از سکویی زمینی یا متحرک شلیک شوند.

در این نوع، موشک به صورت عمودی از سکو یا زیردریایی پرتاب می‌شود. موشک پس از پرتاب به سرعت به ارتفاع بالایی می‌رسد و سپس مسیر خود را به سوی هدف طی می‌کند. این موشک‌ها معمولاً به سیستم‌های هدایت داخلی پیشرفته‌ای مجهز هستند که اجازه می‌دهند موشک دقیقاً به هدف مورد نظر برسد. 

پایگاه‌های هوایی:
بمب اتمی به عنوان یک "بمب هواپرتاب" از یک هواپیمای بمب‌افکن و یا جت‌های جنگنده پرتاب می‌شود. این هواپیما‌ها معمولاً بمب‌افکن‌های سنگین و پیشرفته‌ای مانند B-۵۲ یا B-۲ Spirit هستند. بمب‌افکن‌ها قادر به حمل و پرتاب بمب‌های هسته‌ای در ارتفاعات بالا هستند که می‌توانند بمب‌های هسته‌ای و موشک‌های کروز هسته‌ای را به هدف شلیک کنند. بمب اتمی از زیر بدنه هواپیما به بیرون پرتاب می‌شود. زمانی که بمب از هواپیما جدا می‌شود، یک سری عملیات فنی برای تثبیت سقوط و اطمینان از عملکرد صحیح سیستم‌های انفجاری در داخل بمب انجام می‌شود. در برخی موارد، بمب‌های اتمی به سیستم‌های هدایت ویژه تجهیز شده‌اند که می‌توانند هدف‌های مشخصی را شناسایی کرده و بمب را با دقت بیشتری به آن هدف هدایت کنند. سکو‌های هوایی قابلیت انجام حملات ناگهانی و دقیق را دارند و می‌توانند در شرایط مختلف به سرعت عمل کنند.

۲. سکو‌های متحرک
لانچر‌های چرخدار: این نوع سکو‌ها بر روی خودرو‌های بزرگ یا کامیون‌ها نصب شده‌اند و می‌توانند به سرعت جابه‌جا شوند. این قابلیت به آنها اجازه می‌دهد تا از حمله‌های پیشگیرانه در امان بمانند.

زیر دریایی‌ها: برخی از زیردریایی‌های هسته‌ای) مانند کلاس Ohio) و کشتی‌ها می‌توانند موشک‌های بالستیک پرتاب‌شونده از دریا (SLBM) را حمل کنند. سکو‌های دریایی به دلیل قابلیت استتار و حرکت، معمولاً مزیت‌های بیشتری در زمینه عدم شناسایی و بازدارندگی دارند. این زیر دریایی‌ها می‌توانند در عمق دریا پنهان بمانند و به راحتی به هدف‌های دوردست حمله کنند. این نوع سکو‌ها امکان حمل و نقل و نگهداری سلاح‌های هسته‌ای را در مناطق استراتژیک فراهم می‌کنند.

عملکرد سکو‌های پرتاب بمب اتمی و مکانیزم‌های شلیک 

شلیک بمب اتمی معمولاً از طریق دو روش اصلی انجام می‌شود:
روش تفنگی: در این روش، دو توده زیر بحرانی از مواد شکافت‌پذیر (مانند اورانیوم غنی‌شده‌ی ۲۳۵) به یکدیگر شلیک می‌شوند تا جرم بحرانی یا واکنش هسته‌ای ایجاد شود. این برخورد باعث آغاز واکنش زنجیره‌ای شکافت هسته‌ای می‌شود. این طرح ساده است، اما کارایی کمتری دارد و به مقدار زیادی اورانیوم نیاز است. طرح تفنگی در بمب "پسر کوچک" (هیرواشیما) استفاده شد.

روش انفجاری یا درون‌ریزی: در این طرح، مواد منفجره‌ی شکافت‌پذیر (مثل پلوتونیوم) در یک کره محصور شده‌اند و انفجار‌های خارجی باعث فشرده‌سازی مواد به مرکز می‌شود. این طرح کارایی بالاتر و به‌صرفه‌تری دارد و امروزه در بیشتر بمب‌های هسته‌ای و بمب‌های هیدروژنی استفاده می‌شود. این روش در بمب "مرد چاق" یا "آغاز دوباره" که در سال ۱۹۴۵ در هیروشیما استفاده شد، به کار رفته است. در نهایت، روش درون‌ریزی پیچیده‌تر، اما کارآمدتر است. 

سکو‌های پرتاب و موشک‌های هسته‌ای معمولاً دارای سیستم‌های هدایت پیشرفته‌ای هستند شامل:
هدایت اینرسیایی:
 سیستم‌هایی که با استفاده از حسگر‌های داخلی، مسیر موشک را کنترل می‌کنند. این سیستم بدون نیاز به سیگنال‌های خارجی، از حسگر‌هایی مثل ژیروسکوپ و شتاب‌سنج استفاده می‌کند که حرکت و چرخش موشک را اندازه‌گیری می‌کنند. مثل اینکه یک خلبان خودکار مسیر را دنبال کند.

هدایت راداری:
 برخی موشک‌ها با استفاده از رادار هدف را شناسایی و به سمت آن هدایت می‌شوند. موشک‌هایی که از این نوع هدایت استفاده می‌کنند، با کمک رادار هدف را شناسایی کرده و به سمت آن هدایت می‌شوند.
 دو نوع اصلی هدایت راداری وجود دارد:
-    هدایت راداری فعال: موشک دارای یک رادار داخلی است که هدف را شناسایی و مسیر را اصلاح می‌کند.
-    هدایت راداری نیمه‌فعال: در این روش، هدف توسط یک منبع خارجی شناسایی شده و اطلاعات به موشک ارسال می‌شود. 

سیستم ارتباطی: 
این سیستم برای برقراری ارتباط با فرمانده مرکزی طراحی شده است. سیستم‌های ارتباطی به موشک‌ها اجازه می‌دهند تا دستورات جدید را دریافت کنند و وضعیت خود را گزارش دهند. این ارتباط می‌تواند شامل ارسال اطلاعات از طریق امواج رادیویی یا سیمی باشد.

سیستم امنیتی:
این بخش برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به سکو‌های پرتاب طراحی شده است. اطمینان از اینکه فقط افراد مجاز قادر به راه‌اندازی موشک هستند، جزء مهمی از امنیت عملیات است.

تأثیرات استراتژیک
سکو‌های پرتاب بمب اتمی نقش مهمی در استراتژی‌های نظامی کشور‌ها دارند. وجود این سکو‌ها به عنوان یک عامل بازدارنده عمل می‌کند، زیرا توانایی حمله متقابل را فراهم می‌آورد. همچنین، قابلیت جابه‌جایی و پنهان شدن آنها باعث افزایش امنیت و کارایی آنها در برابر حملات پیشگیرانه می‌شود. در نتیجه، سکو‌های پرتاب بمب اتمی نه تنها ابزار‌هایی برای حمله هستند بلکه بخشی از استراتژی‌های دفاعی و بازدارنده کشور‌ها نیز محسوب می‌شوند. 

اما در حال حاضر کدام کشور‌ها به چنین تکنولوژی مسلح و مجهز هستند؟

کشور‌هایی که دارای سکو‌های هسته‌ای (موشک‌های بالستیک قاره‌پیما، زیردریایی‌های هسته‌ای و بمب‌افکن‌های هسته‌ای) هستند عبارتند از:
ایالات متحده آمریکا: آمریکا یکی از پیشرفته‌ترین و بزرگترین زرادخانه‌های هسته‌ای جهان را دارد، شامل موشک‌های قاره‌پیما (مانند Minuteman III)، زیردریایی‌های هسته‌ای (مانند کلاس Ohio)، و بمب‌افکن‌های هسته‌ای (مانند B-۵۲ و B-۲).

روسیه: روسیه نیز دارای موشک‌های بالستیک قاره‌پیما (مانند Topol-M و RS-۲۸ Sarmat)، زیردریایی‌های هسته‌ای (مانند کلاس Borei) و بمب‌افکن‌های هسته‌ای (مانند Tu-۹۵) است. 

چین: چین دارای موشک‌های بالستیک قاره‌پیما (مانند DF-۴۱)، زیردریایی‌های هسته‌ای (مانند کلاس Jin)، و بمب‌افکن‌های هسته‌ای (مانند H-۶) است. 

بریتانیا: بریتانیا با زیردریایی‌های هسته‌ای (کلاس Vanguard) و تعداد محدودی موشک هسته‌ای (Trident II) ذخیره هسته‌ای خود را نگهداری می‌کند. 

فرانسه: فرانسه دارای موشک‌های بالستیک قاره‌پیما (مانند M۵۱)، زیردریایی‌های هسته‌ای (کلاس Triomphant) و بمب‌افکن‌های هسته‌ای است

هند: هند موشک‌های بالستیک قاره‌پیما (مانند Agni-V)، زیردریایی‌های هسته‌ای (کلاس Arihant) و بمب‌افکن‌های هسته‌ای دارد. 

پاکستان: پاکستان دارای موشک‌های بالستیک (مانند Shaheen-III) و سیستم‌های هسته‌ای است که بیشتر به منظور دفاع از خود در برابر هند طراحی شده‌اند 

کره شمالی: کره شمالی به طور فزاینده‌ای سلاح‌های هسته‌ای توسعه داده و موشک‌های بالستیک قاره‌پیما (مانند Hwasong-۱۵) را آزمایش کرده است. 

رژیم صهیونیستی: رژیم اسرائیل رسماً تایید نکرده است که بمب هسته‌ای دارد، اما به طور گسترده فرض می‌شود که این کشور سلاح‌های هسته‌ای دارد و احتمالاً موشک‌های بالستیک و زیردریایی‌های هسته‌ای نیز در اختیار دارد.

سلاح هسته ای تنها یک بار در جهان عملا استفاده نظامی شده است، اما بعد از استفاده در جنگ جهانی دوم، به سرعت تبدیل به ابزار بازدارندگی و وسیله ای برای تثبیت قدرت ملی کشورها در برابر رقبا و بلوک بندی های مرسوم شده است، در واقع می توان گفت آثار سیاسی و نظامی بمب اتمی استفاده نشده به مراتب از بمب اتمی منفجر شده بیشتر است، نشانه این سخن هم انبوه سلاح های هسته ای در زرادخانه های کشورهای مختلف دنیا است.