ΕΝΑ ΤΑΞΙΔΙ ΣΤΙΣ ΤΕΛΕΥΤΑΙΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΟΝΙΚΕΣ ΕΞΕΛΙΞΕΙΣ ΚΑΙ ΣΤΙΣ ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥΣ

¨...Η θέση και η ταχύτητα ενός μικροσκοπικού σωματιδίου δεν μπορεί να είναι ταυτόχρονα γνωστές με απόλυτη ακρίβεια....Όμως το πραγματικό περιεχόμενο της αρχής της αβεβαιότητας αναδεικνύεται αν την εφαρμόσουμε σε ένα σωματίδιο παγιδευμένο σε μια μικροσκοπική περιοχή, οπότε η θέση του είναι γνωστή με περιθώριο λάθους, δηλαδή απροσδιοριστία, όση και η διάσταση της φυλακής του. Εφόσον η απροσδιοριστία στη θέση του θα είναι πολύ μικρή, η απροσδιοριστία στην ταχύτητά του θα είναι πολύ μεγάλη, οπότε και η ταχύτητά του η ίδια θα είναι μεγάλη κατά μέσο όρο. Οδηγούμαστε έτσι στο εξής εντυπωσιακό- και πολύ βαθύ - συμπέρασμα: όσο πιο μικροσκοπική είναι η φυλακή στην οποία είναι κλεισμένο ένα σωματίδιο, τόσο μεγαλύτερη είναι η ταχύτητά του κατά μέσο όρο, άρα τόσο μεγαλύτερη και η κινητική ενέργεια που υποχρεούται να έχει... Η πιο μικροσκοπική φυλακή που υπάρχει στη φύση είναι ο ατομικός πυρήνας. Τι περιμένουμε λοιπόν να κάνουν οι έγκλειστοί του, δηλαδή τα πρωτόνια και τα νετρόνια που βρίσκονται στο εσωτερικό του; Σύμφωνα με τα παραπάνω, θα έχουν τεράστιες κινητικές ενέργειες ακριβώς επειδή είναι παγιδευμένα σε μια τόσο μικροσκοπική περιοχή. Ο πυρήνας είναι γίγαντας ενέργειας ακριβώς επειδή είναι νάνος μεγέθους...¨
¨ Το φάντασμα της όπερας¨, Στέφανος Τραχανάς, καθηγητής Φυσικού Τμήματος Παν. Κρήτης
Αφιέρωμα στην αρχή της απροσδιοριστίας ή αρχή της αβεβαιότητας του Heisenberg η οποία ανακαλύφθηκε το 1927 και ...κρύβεται πίσω από όλες τις βασικές φυσικές προυποθέσεις που επιτρέπουν στο σύμπαν να φτάσει έως την αυτογνωσία!

Δευτέρα, 11 Ιανουαρίου 2016

Η ταυτότητα της βόμβας υδρογόνου

Η πρώτη δοκιμή βόμβας υδρογόνου, με το κωδικό όνομα Ivy Mike, έγινε από τις ΗΠΑ το 1952 στον Ειρηνικό Ωκεανό

Στο επίκεντρο της παγκόσμιας προσοχής συνεχίζει να βρίσκεται ο ισχυρισμός της Βόρειας Κορέας ότι πραγματοποίησε με επιτυχία την πρώτη της δοκιμή βόμβας υδρογόνου. Από τη μια πλευρά υπάρχουν αντιδράσεις αλλά και ενστάσεις στα όσα υποστηρίζει το καθεστώς της Βορείου Κορέας αλλά και σειρά ανακοινώσεων ειδικών για την έκρηξη και το είδος της βόμβας που μπορεί να την προκάλεσε. Εγινε τελικά δοκιμή; Οφειλόταν σε βόμβα υδρογόνου; Εγινε σεισμός; Οφειλόταν στην δοκιμή; Τι διαφορά έχει η βόμβα υδρογόνου από την ατομική βόμβα; Ας δούμε λοιπόν τα όσα γνωρίζουμε μέχρι σήμερα...
Αντιδράσεις και αμφιβολίες
Το Συμβούλιο Ασφαλείας του ΟΗΕ απείλησε με ενίσχυση των κυρώσεων κατά της Βόρειας Κορέας. Το Συμβούλιο Ασφαλείας επανέλαβε ότι η δοκιμή αποτελεί "κατάφωρη παραβίαση" σειράς αποφάσεων του ΟΗΕ που απαγορεύουν κάθε πυρηνική ή βαλλιστική δραστηριότητα στην Πιονγκγιάνγκ.
Η δοκιμή, που παρουσιάσθηκε ως δοκιμή βόμβας υδρογόνου, έγινε δεκτή με σοβαρό σκεπτικισμό από την Ουάσινγκτον και τους ειδικούς που θεωρούν ότι η χαμηλή ισχύς της έκρηξης δεν συμβαδίζει με τον ισχυρισμό της Πιονγκγιάνγκ. «Τα σεισμολογικά δεδομένα οδηγούν στο συμπέρασμα ότι η έκρηξη είναι πολύ μικρότερης ισχύος από αυτό που περιμένει κανείς από τη δοκιμή μίας βόμβας υδρογόνου, δήλωσε ο αυστραλός ειδικός Κρίσπιν Ρόβερ. «Εκ πρώτης όψεως, φαίνεται ότι πραγματοποιήσαν μία επιτυχημένη πυρηνική δοκιμή, αλλά δεν κατόρθωσαν να ολοκληρώσουν τη δεύτερη φάση, της έκρηξης με υδρογόνο», είπε.
Σύμφωνα με τον αναλυτή της Rand Corporation Μπρους Μπένετ, "αυτό το όπλο είναι του μεγέθους της αμερικανικής βόμβας της Χιροσίμα, αλλά δεν πρόκειται για βόμβα υδρογόνου". Σύμφωνα με τις αρχικές εκτιμήσεις του νοτιοκορεατικού υπουργείου Αμυνας, η βόμβα ήταν ισχύος έξι έως εννέα κιλοτόνων, ανάλογης με τη βόμβα της τελευταίας δοκιμής του 2013. Η πρώτη αμερικανική δοκιμή βόμβας υδρογόνου το 1952 απελευθέρωσε ενέργεια 10 κιλοτόνων.
Οι περισσότεροι ειδικοί θεωρούν ότι η Πιονγκγιάνγκ απέχει μερικά χρόνια από την ανάπτυξη βόμβας υδρογόνου, αλλά διαφωνούν ως προς τις ικανότητες της Βόρειας Κορέας στην σμίκρυνση της ατομικής βόμβας. Η σμίκρυνση επιτρέπει την τοποθέτηση πυρηνικού όπλου σε βλήματα πυραύλων. Τα τελευταία 24ωρα αναπτύσσονται και διάφορες «συνωμοσιολογικές» θεωρίες σύμφωνα με τις οποίες είτε συνέβη πράγματι ένας σεισμός στην επίμαχη περιοχή και το καθεστώς της Βορείου Κορέας έσπευσε να το εκμεταλλευτεί υποστηρίζοντας ότι οφειλόταν σε δοκιμή βόμβας υδρογόνου χωρίς αυτή να έχει συμβεί φυσικά είτε ότι οι Βορειο Κορεάτες κατάφεραν να δημιουργήσουν ένα τεχνητό σεισμό με σκοπό να υποστηρίξουν ότι αυτός ήταν προϊόν μιας δομικής βόμβας υδρογόνου.
Η βόμβα
Τι είναι; Η βόμβα υδρογόνου είναι ένα σύγχρονο θερμοπυρηνικό όπλο, εκρηκτικό μηχάνημα, που η λειτουργία του βασίζεται στη σύντηξη πυρήνων βαρέων ισοτόπων του υδρογόνου (δευτερίου και τριτίου) σε πυρήνες ηλίου. Κατά τη σύντηξη αυτή παράγεται τεράστια ποσότητα ενέργειας που συνοδεύεται από μεγάλο θερμικό κύμα, ωστικό κύμα και ραδιενεργό ακτινοβολία.
Ποια είναι η ισχύς της; Γνωστή διεθνώς και ως H-Bomb (Hydrogen Bomb), συγκριτικά είναι 100 έως και 1.000 φορές πιο καταστροφική απ' ό,τι μια συμβατική ατομική βόμβα
Πως λειτουργεί; Ο πυρήνας μιας υδρογονοβόμβας αποτελείται από άτομα δευτέριου (21H) και τρίτιου (31H), τα οποία είναι βαρέα ισότοπα του υδρογόνου. Για την πυροδότηση μιας υδρογονοβόμβας προαπαιτείται μια μικρότερη έκρηξη σχάσης δηλαδή μιας μικρής ατομικής βόμβας που λαμβάνει χώρα στο περίβλημα του πυρήνα υδρογόνου. Αυτή η πρώτη έκρηξη αυξάνει την θερμοκρασία του πυρήνα σε 100 εκατομμύρια Βαθμούς Κελσίου οδηγώντας έτσι σε σύντηξη το δευτέριο και το τρίτιο, παράγοντας άτομα ηλίου και νετρόνια με ταυτόχρονη έκλυση τεράστιων ποσοτήτων ενέργειας.
Η καταστροφική της ισχύ μεγιστοποιείται από την ενέργεια των απελευθερωμένων νετρονίων, τα οποία σε συνδυασμό με τις υψηλές θερμοκρασίες είναι σε θέση να αντιδράσουν ακόμα και με τα πιο αδρανή ραδιενεργά υλικά όπως το απεμπλουτισμένο ουράνιο, πράγμα αδύνατο σε μικρότερες ενεργειακές συνθήκες. Αυτό το κύμα ενέργειας υπερδιπλασιάζει την απόδοση της βόμβας αφήνοντας παράλληλα πίσω του και τις μακροχρόνιες επιπτώσεις του με την δημιουργία ραδιενεργών καταλοίπων. Οι βόμβες υδρογόνου δυστυχώς κατασκευάζονται πιο εύκολα αφού έχουν μικρό μέγεθος και μπορούν να τοποθετηθούν σε πυραύλους.
Με απλά λόγια: Η διαφορά της βόμβας υδρογόνου από την ατομική βόμβα είναι ότι η βόμβα υδρογόνου αντλεί την ενέργειά της από την σύντηξη ατόμων ενώ η ατομική βόμβα αντλεί την ενέργειά της από τη σχάση. Η πυρηνική σύντηξη και η πυρηνική σχάση είναι διαφορετικοί τύποι αντιδράσεων που απελευθερώνουν ενέργεια. Τι σημαίνει αυτό; Ότι στην σχάση, ένα άτομο - σωματίδιο που βρίσκεται μέσα στον πυρήνα - χωρίζεται σε δύο ή περισσότερα μικρότερα, ελαφρύτερα άτομα. Στην σύντηξη, συμβαίνει όταν δύο ή περισσότερα άτομα συντήκονται μαζί, δημιουργώντας ένα μεγαλύτερο, βαρύτερο άτομο. Οι βόμβες υδρογόνου χρησιμοποιούν την σύντηξη των ατόμων υδρογόνου.
Η ιστορία της: Η πρώτη έκρηξη βόμβας υδρογόνου έγινε στις 31 Οκτωβρίου (1η Νοεμβρίου τοπική) του 1952 στην ατόλη Enewetak, στα Νησιά Μάρσαλ του Ειρηνικού Ωκεανού από τις ΗΠΑ. Η έκρηξη εξαέρωσε 80 τόνους εδάφους και είχε 8 μίλια διάμετρο με 27 μίλια ύψος. Στις 12 Αυγούστου του 1952 ακολουθεί η πρώτη δοκιμή βόμβας υδρογόνου από τη Σοβιετική Ενωση. Το πιο ισχυρό πυρηνικό όπλο αυτού του τύπου που χρησιμοποιήθηκε ποτέ ήταν μια βόμβα πυρηνικής σύντηξης, η Tsar Bomba, που δοκιμάστηκε από τη Σοβιετική Ένωση στο νησί Νοβάγια Ζέμλα του Βόρειου Παγωμένου Ωκεανού στις 30 Οκτωβρίου του 1961. Η ισχύς της ισοδυναμούσε με 57.000.000 τόνους TNT. Εξερράγη 4 χλμ. πάνω από το έδαφος. Μπορούσε να προκαλέσει εγκαύματα 3ου βαθμού σε απόσταση 100 χλμ, ενώ η δόνηση από την έκρηξη έγινε αισθητή μέχρι και τη Φιλανδία. Η βόμβα ζύγιζε 27 τόνους.
www.tovima.gr