قلم دبلوماسي
05-02-2004, 05:14 PM
http://www.khayma.com/almuna/image1.jpg
الإنشطار النووي/ الإندماج النووي
Nuclear Fission/Nuclear Fusion
الإنشطار Fission (القنبلة الذرية(A-Bomb)) والإندماج Fusion (القنبلة الهيدروجينية(H-Bomb))
هناك نوعين من الإنجارات الذرية يمكن أن انجازها بواسطة اليورانيوم 235 "U-235" وهي الإنشطار والإندماج.
الإنشطار ببساطة هو التفاعل النووي الذي فيه تنقسم نواة الذرة إلى شظايا، وعادة تكون إثنتين ذات كتل متساوية، مع نشوء حوالي 100 مليون إلى عدة مئات من ملايين فولتات الطاقة. هذه الطاقة تنقذف متفجرة وبعنف شديد في القنبلة الذرية. الإندماج هو تفاعل يبدأ بثبات بتفاعل إنشطاري، ولكن بخلاف الإنشطار الذري فإن الإندماج (القنبلة الهيدروجينية) تستمد قوتها من اندماج أنوية النظائر المختلفة للهيدروجين لتكوين نواة هيليوم. وكون القنبلة في هذا القسم هي بالتحديد ذرية، فإن المكونات الأخرى من القنبلة الهيدروجينية ستكون موضوعة جانبا في هذا الوقت.
إن القوة الهائلة خلف التفاعل في القنبلة الذرية ينتج من القوى التي تجعل الذرة متماسكة مع بعضها. هذه القوى مماثلة ولكن ليست تماما للمغناطيسية.
الذرات تتألف من ثلاث أجزاء أقل. البروتونات وكلستر النيوترونات معا تكونان النواة (الكتلة المركزية) الخاصة بالذرة، بينما الإلكترونات تدور حول النواة، وهي تشبة في ذلك الكواكب حول الشمس. إن هذه المكونات هي التي تحدد الثبات في الذرة.
إن معظم عناصر الطبيعة لها ذرات ذات ثبات كبير، وبالتالي فإنه من المستحيل أن تنقسم إلا بواسطة قصفها بواسطة الجزيئات الحافزة. ولجميع الأغراض العملية، فإن العنصر الحقيقي الذي يمكن لذرته أن تنشطر بتساو وسهولة هو معدن اليورانيوم.
ذرات اليورانيوم على غير العادة كبيرة الحجم، ولهذا السبب فإن من الصعب عليها أن تبقى معا بثبات. وها يجعل اليورانيوم 235 هو الشئء المناسب تماما للإنشطار النووي.
اليورانيوم معدن ثقيل وهو أثقل من الذهب، وليس فقط له أكبر الذرات حجما منأي معدن طبيعي آخر، فأيضا الذرات التي يتكون منها اليورانيوم بها نيوترونات أكثر بكثير من البروتونات. وهذا لا يحفز قدرتها للإنشطار ولكن يعطيها احتمالا أكثر أهمية في قدرتها لتسهيل الإنفجار.
هناك نظيرين لليورانيوم. إن اليورانيوم الطبيعي يتكون غالبا من النظير 238، والذي به 92 بروتون و146 نيوترون "92+146=238". وتجد ممزوجا مع هذا النظير نسبة 0،6% من اليورانيوم نوع نظير 235، والمحتوي فقط على 143 نيوترونا. هذا النظير، بخلاف اليورانيوم 238 له ذرات يمكن أن تنشطر، ولهذا يطلق عليه مصطلح قابل للإنشطار، ومفيد في صنع القنابل الذرية. وحيث أن اليورانيوم U-238 هو ذو النيوترون الثقيل، فإن ذلك يعكس النيوترونات بدلا أن يمتصها مثل ما يفعل أخيه النظير U-235.
اليورانيوم من نوع U-238لا يخدم أي عمل في مهمات التفاعل الذري، ولكن خصائصه تجعله يزودنا بغلاف واقي ممتاز لليورانيوم U-235وذلك عند إنشاء القنبلة كعاكس للنيوترونات. وهذا يساعد في الوقاية من تصادف حدوث سلسلة تفاعل بين اليورانيوم 235 ذو الكتلة الأكبر ورصاصتها المتممة لها داخل القنبلة. لاحظ أيضا أنه بينما اليورانيوم 238 لا يخدم التفاعل المتسلسل، فإنه يمكن أن يكون المادة المشبعة بالنيوترونات لإنتاج البلوتونيوم (Pu-239). والبلوتونيوم مادة قابلة للإنشطار ويمكن أن تستعمل في مكان اليورانيوم 235 (وإن يكن مع نوع آخر من المفجرات) في القنبلة الذرية.
إن كل من نوعي اليورانيوم مشع بطبيعته. وذراتهما الثقيلة تتحلل على مدى فترة زمنية. وإذا ما أعطيا فترة كافية من الزمن ( أكثر بكثير
جدا من مئات الألوف من السنين) فإن اليورانيوم في الواقع يفقد أجزاء كثيرة منه للدرجة أنه سيتحول إلى معدن آخر هو الرصاص. ومع ذلك فإن عملية الإنحلال يمكن تسريعها بالعملية المعروفة بإسم التفاعل التسلسلي chain reaction. الذرات تجبر على الإنشطار بواسطة النيوترونات التي تأخذ طريقها بقوة إلى النواة. إن ذرة اليورانيوم 235 تكون غير مستقرة لدرجة أن صدمة من نيوترون واحد كاف لأن يقسمها وبالتالي يتسبب في حدوث التفاعل المتسلسل (بسبب تحرر نيوترونات أكثر). وهذا يمكن أن يحدث حتى عندما (نسبيا أقل) تتواجد كتل حرجة.
عندما يحدث هذا التفاعل المتسلسل، فإن ذرة اليورانيوم تنشطر إلى ذرتين أصغر من عناصر مختلفة مثل الباريوم والكريبتون.
عندما تنقسم ذرة اليورانيوم 235، فإنه ينتج عنها طاقة بشكل حرارة وإشعاع من نوع جاما، والذي يعتبر هو أقوى شكل من أشكال الإشعاع وأكثرها إماتة. وعندما يحدث هذا التفاعل، ف‘ن الذرة المنقسمة ستعطي أيضا أثنين أو ثلاثة من نيوتروناتها "الزائدة"، والتي لا يحتاج إليها لعمل الباريوم أو الكريبتون. هذه النيوترونات الزائدة تطير خارجا بقوة كافية كي تشطر ذرات أخرى تصادفها في طريقها. (أنظر إلى الرسم في الأسفل). ونظريا فإنه من الضروري القيام بشطر ذرة يورانيوم واحدة كي تقوم النيوترونات المنفصلة منها بشطر الذرات الأخرى، والتي هي بالتالي تخرج منها نيوترونات لشطر ذرات أخرى وهكذا. إن هذه المتوالية لا تتم في الواقع حسابيا ولكن بتوال هندسي. إن كل هذا سيحدث خلال جزء من مليون من الثانية.
إن أقل كمية كي تبدا التفاعل المتسلسل كما تم وصفه يعرف بالكتلة الحرجة العظمى SuperCritical Mass. والكتلة الفعلية التي يحتاج إليها لتسهيل هذا التفاعل المتسلسل تعتمد على نقاوة المادة، ولكن بالنسبة لليورانيوم 235 النقي فإن هناك حاجة لخمسون كيلوجراما، ولكن لأنه لا يوجد يورانيوم نقي للغاية ولهذا ففي الواقع هناك حاجة لكمية أكبر
ميكانيكية القنبلة
المفجر بالضغط الجوي
المفجر بالضغط الجوي يمكن أن يكون في غاية التعقيد من ناحية ميكانيكية، ولكن لكل الأغراض العملية فإنه يستعمل موديل بسيط. في الإرتفاعات العالية، يكون الهواء أقل ضغطا. وكلما انخفض الإرتفاع فإن ضغط الهواء يزداد. إن قطعة بسيطة رقيقة جدا من معدن ممغنط يمكن استعمالها كمفجر بالضغط الجوي. وكل ما هو يحتاج إليه هو أن يكون شريط المعدن على شكل فقاعة معدنية غاية في قلة السمك موجودة في المركز وأن يتم وضعها مباشرة تحت أداة الإتصال الكهربية، والتي ستحرك زنادا لمفجر متفجرات عادية. وقبل أن يتم وضع هذا الشريط في مكانه، يتم دفع الفقاعة وبالتالي تعكس وضعها. وبمجرد أن يصل الضغط الجوي للمستوى المطلوب، فإن الفقاعةالمغناطيسية ستنقذف للخلف إلى مكانها الأصلي ويبدأ فجأة الإتصال، وبهذا تكتمل الدائرة الكهربية لتقوم بعملية التفجير
ميكانيكية القنبلة
1) جهاز قياس الإرتفاع Altimeter
الطائرات العادية تستعمل جهاز قياس ارتفاع من نوع البارومتر المعدني ( غير المتضمن لسائل)، والذي يقيس التغيرات في ضغط الهواء على الإرتفاعات المختلفة. ولكن في الواقع أن تغيرات في ضغط الهواء يمكن أن تحدث بسبب حالة الطقس وبالتالي يمكن أن تتأثر قراءة جهاز الإرتفاع. من الأقضل كثيرا استعمال جهاز الرادار(أو الراديو) الخاص بقياس الإرتفاع وذلك من أجل الحصول على دقة أكبر عندما تصل القنبلة لنقطة الصفر الخاصة بالأرضGround Zero.
وبينما يعتبر جهاز الإف إم المعروف بإسم Frequency Modulated-Continuous Wave (FM CW) هو أكثر تعقيدا، إلا أن دقته تتعدى بكثير أي نوع من أجهزة قياس الإرتفاع. وكأي من أنظمة الذبذبة البسيطة، فإن الإشارات تصدر عن ايريال الرادار (والتي هو هنا القنبلة)، ترتد من الأرض وتصل ثانية لجهاز قياس الإرتفاع. نظام الذبذبة هذا يطبق في كقير من أجهزة قياس الإرتفاع المتطورة. فقط إن الإشارت تكون مستمرة ومركزة حول تردد عال مثل 4200 ميجاهيرتز. هذه الإشارات يتم ترتيبها لتزداد بثبات على 200 ميجاهيرتز لكل فترة فاصلة قبل رجوعها لترددها الأصلي.
وعندما يبدأ سقوط القنبلة فإن جهاز الإرسال في جهاز قياس الإرتفاع يرسل ذبذبة تبدأ على 4200MHz. وخلال الوقت الذي تعود فيه الذبذبة فإن المرسل في جهاز قياس الإرتفاع يقوم بالإرسال على تردد أعلى. يعتمد الفرق على مدى الوقت الذي تأخذه الذبذبة لعمل رحلة العودة. وعندما تمتزج هذين الترددين إليكترونيا، فإن تردد جديد (الفرق بين الإثنين) ينشأ. القيمة لهذا التردد الجديد يقاس بواسطة قطع مايكروشيب كمبيوتر مثبتة. هذه القيمة تتناسب مباشرة مع المسافة التي استغرقتها سفر الذبذبة الأصلية. ولهذا يمكن استعمالها لإعطاء الإرتفاع الحقيقي.
ومن ناحية عملية، فإن الرادار من نوع FM CW يمكنه استيعاب 120مرة في الثانية. ومداه يمكن أن يصل إلى 10،000 قدم (3000متر) فوق الأرض وضعف ذلك فوق البحر، حيث أن انعكاسات الصوت من أسطح الماء أكثر وطوحا.
إن دقة أجهزة قياس الإرتفاع هذه تكون في حدود 5 أقدام (1.5متر) للإرتفاعات العليا. وحيث أن الضربة الجوية للقنبلة الذرية عادة ما توضع من ارتفاع 1980 قدم، لذا فإن عامل الخطأ هذا ليس ذو شأن هام.
التكلفة العالية لأجهزة قياس الإرتفاع من نوع الرادارات هذه منعت استعمالها للأغراض التجارية، ولكن انخفاض أسعار المكونات الإلكترونية ستجعلها مستقبلا منافسة مع الأنواع البارومترية
رأس التفجير: Detonating Head(s)
رأس التفجير (أو رووس التفجير، حيث يتوقف ذلك على ما إذا كانت قنبلة يورانيوم أم بلوتونيوم هي المستعملة) ذلك الذي يوضع في شاحن التفجير المعتاد هو مشابه للرأس المفجر العادي. ونادرا ما يعمل كعامل مساعد وذلك لإنتاج التفجير الضخم. ومعايرة هذه الأداة أمر هام. إن رأس التفجير الصغير سينتج عنه تفجير ضخم عديم القيمة وسيقوم بمضاعفة الخطر حيث أن أحدا عليه أن يقوم بتفكيكه وإعادة تركيب القنبلة برأس تفجير آخر. ( يضاف لهذا الخطورة التي تأتي إذا علمنا بأن المتفجرات العادية يمكن أن تكون قد انفجرت بقوة غير كافية للحم المعدن المشع. وهذا سينتج عنه كتلة حرجة للغاية يمكن أن تنفجر في أي لحظة).
رأس التفجير سيصله شحنة كهربية إما من المفجر بالضغط الجوي أو المفجر باستعمال رادار قياس الإرتفاع، ويعتمد على أي نوع من الأنظمة هي المستعملة. شركة دو بونت تصنع رؤوس تفجير ممتازة والتي يمكن تعديلها بسهولة لتلائم المواصفات المطلوبة.
شاحن التفجير المعتاد Conventional Explosive Charge(s)
هذا المتفجر يستعمل لتقديم ( ولحم) الكمية القليلة من اليورانيوم للكمية الأكبر داخل المكان المتواجد فيه بالقنبلة. (كمية الضغط المطلوبة لإحداث ذلك غير معروفة ويمكن أن تكون من الأسرار الحكومية لأسباب أمنية).
متفجرات البلاستيك تعمل أفضل ما تكون لهذا الغرض حيث يمكن معالجتها يدويا لكي تمكن كل من قنبلة اليورانيوم وكذلك البلوتونيوم من التفجير. وأحد المتفجرات الممتازة هو نترات اليوريا. وتعليمات كيفية صناعة نترات اليوريا هي كالآتي:
المكونات
كوب من محلول مركز من حمض اليوريك (C5 H4 N4 O3)uric acid.
1/3 (ثلث) كوب من حمض النيتريك nitric acid.
4 أوعية حاويات زجاجية مقاومة للحرارة.
4 مرشحات (مثل فلاتر القهوة).
قم بترشيحمحلول حمض اليوريك من خلال المرشح وذلك كي تزيل الشوائب. ثم وببطء أضف 1/3 (ثلث) كوب من حمض النيتريك للمحلول واترك المزيج يرتاح مدة ساعة. قم بعملية الترشيح مرة ثانية. اغسل البلورات بواسطة صب الماء عليها وهي لا تزال في المرشح. إزل البلورات من المرشح واتركها مدة 16 ساعة كي تجف. إن هذا المتفجر يحتاج إلى رأس تفجير كي ينفجر.
قد يكون من الضروري عمل كمية أكبر من تلك المذكورة في اللائحة هنا وذلك لإنتاج تفجير كبير كاف لأن يقوم بلحم قسمي اليورانيوم ببعضها لعمل الوحدة الساحقة.
اليورانيوم والبلوتونيوم
اليورانيوم 235 يعتبر استخلاصه صعب جدا. وفي الحقيقة، فإن من كل 25.000طن من خام اليورانيوم المأخوذة من المناجم في الطبيعة فإن 50 طنا فقط من معدن اليورانيوم يمكن تنقيتها منها. كما أن 99.3% من هذا المعدن هو يورانيوم 238 والذي يعتبر إلى حد كبير معدن ثابت من أجل استعماله كعامل في التفجير الذري. ولجعل الأمور أكثر تعقيدا، ل توجد هناك طريقة كيماوية عادية يمكنها فصل النظيرين حيث أن اليورانيوم 235 و238 يمتلكان خصائص كيماوية متماثلة تماما. الطرق الوحيدة التي يمكن أن تكون فعالة لفصل اليورانيوم 235 من اليورانيوم 238 هي طرق ميكانيكية.
اليورانيوم 235 هو قليلا وفقط قليلا أخف من اليورانيوم 238. يستعمل نظام الإنتشار الغازي gaseous diffusion ليبدأ عملية الفصل ما بين النظيرين. في هذا النظام، اليورانيوم يتحد مع الفلورين لتكوين غاز هيكسافلورايد اليورانيوم. هذا المزيج يدفع مروحيا بواسطة مضخة منخفضة الضغط خلال سلسلة من الحواجز ذات المسامات الضيقة للغاية. ولأن ذرات اليورانيوم 235 أخف وبالتالي تمر أسرع من ذرات اليورانيوم 238 وتستطيع أن تنفذ من الحواجز بسرعة أكبر. وكنتيجة لذلك فإن تركيز اليورانيوم 235 يصبح بالتالي أكبر كلما مر خلال كل حاجز. وبعد أن يمر خلال عدة آلاف من الحواجز فإن هيكسافلورايد اليورانيوم يحتوي نسبيا على تركيز أعلى من اليورانيوم 235 ... في وقود المفاعل اليكون 2% يورانيوم 235 نقي. وإذا ما دفع يمكن من ناحية نظرية أن نحصل على 95% يورانيوم 235 نقي وذلك للإستعمال في القنبلة الذرية.
وبمجرد إنتهاء عملية الإنتشار الغازي، فيجب أن تتم تنقية اليورانيوم مرة أخرى. الفصل المغناطيسي للمستخلص من عملية الإخصاب السابقة تستعمل بعدها وذلك من أجل المزيد من تنقية اليورانيوم. وهذا يتضمن غاز تيتراكلورايد اليورانيوم المشحون كهربيا وتوجيهه ليمر على مجال الكتروماغناطيسي ضعيف. وحيث أن جزيئات اليورانيوم 235 الأخف في مجرى الغاز تتأثر
بعد أول خطوتين، فإن عملية إخصاب ثالثة يتم تطبيقها على المستخلص من العملية الثانية. يتضمن اسلوب هذه العملية، احداث عملية طرد مركزية غازيةgas centrifuge من أجل مزيد من الفصل لليورانيوم 235 الأخف من نظيره الأثقل. القوة الطاردة المركزية تفصل النظيرين مستخدمة الفرق بين كتلة كل منها. وبمجرد أن تكتمل كل هذه الإجراءات، فإن كل ما يراد عمله هو تشكيل اليورانيوم 235 في قوالب مناسبة لوضعها داخل رأس حربي يمكنه تسهيل التفجير الذري.
حددت الكتلة الحرجة العظمى لليورانيوم 235 على أساس 50 كيلوجراما من اليورانيوم النقي. وحسب طريقة أو طرق التنقية المستخدمة عند تنقنية اليورانيوم 235، وكذلك مع تصميم ميكانيكية الرأس الحربي والإرتفاع الذي سينفجر عليه، فإن قوة التفجير في القنبلة الذرية يمكن أن يترواح من أي شيء بين 1 كيلو طن (وهي تساوي ألف طن من التي إن تي) إلى 20 ميجا طن (وهي تساوي 20 مليون طن من التي إن تي—والتي بالمناسبة تعتبر كأصغر رأس حربي نووي استراتيجي تمتلكه الدول العظمى اليوم. (ونذكر هنا بأن غواصة نووية واحدة تحمل قوة تفجير تعادل 25 مرة قوة الحرب العالمية الثانية)).
وبينما يعتبر اليورانيوم مادة مثالية الإنشطار، فإنها في الواقع ليست الوحيدة. البلوتونيوم يمكن أن يستعمل في القنبلة الذرية ايضا. وعند ترك اليورانيوم 238 داخل المفاعل الذري لمدة أطول من الزمن، فإن اليورانيوم 238 يلتقط جزيئات إضافية (خاصة التيوترونات) وتدريجيا يتحول إلى عتصر البلوتونيوم.
البلوتونيوم قابل للإنشطار ولكن لا ينشطر بسهولة اليورانيوم. وبينما اليورانيوم يمكن أن ينفجر بواسطة أداة بسيطة من النوع مزدوج الإطلاق part-2 gun-type device، فإن البلوتونيوم يجب أن يتم تفجيره بواسطة أكثر من 32 قسم معقد لغرف التحفيز مضاف إليها متفجر قوي من الأنواع المعروفة. وسرعة الضربة الكبيرة وميكانيكية الزناد المتزامنه لهذه المتفجرات. ويأتي مع هذه المتطلبات المهمة الإضافية لتقديم مزيج دقيق من البريليوم والبولونيوم لهذا المعدن أثناء حدوث كل هذه الأعمال.
وقدد حددت الكتلة العظمى الحرجة للبلوتونيوم على أساس 16 كيلوجرام. وهذه الكمية التي يحتاج إليها يمكن تخفيضها إلى 10 كيلوجرام وذلك بإحاطة البلوتونيوم بلاف من اليورانيوم 238.
فيما يلي توضيح الفرق الكبير بين مفجر اليورانيوم من النوع القاذف Uranium gun-type detonator ومفجر البلوتونيوم نوع Plutonium implosion detonator:
مفجر اليورانيوم: Uranium Detonator
يتكون من جزئين. كتلة كبيرة الحجم بيضاوية الشكل ومقعرة. والكتلة الصغيرة الحجم هي تماما ذات حجم وشكل الجزء المفقود في الكتلة الكبيرة. وحسب طريقة التفجير الخاصة بالمتفجرات العادية، فإن الكتلة الصغرى تحقن وتلتحم بقوة شديدة وعنف في الكتلة الكبرى. يحصل بالتالي الوصول إلى الكتلة الحرجة، يتبع ذلك التفاعل المتسلسل والذي يتم خلال جزء بسيط جدا من الثانية.
مفجر البلوتونيوم: Plutonium Detonator
<H2 dir=rtl align=right>يتكون من 32 قسم كل منها بشكل الفطيرة ذات ال45 درجة، متكونة من البلوتونيوم التي يحيط بها مزيج من البريليوم والبلونيوم. الأقسام ال32 تكون بمجموعها السكل المحدب. جميع هذه الأقسام يجب أن تحتوي على كميات متساوية بدقة من الكتلة (والشكل) مثل بعضها البعض. إن شكل المتفجر يشبه كرة القدم. وحسب المتفجرات التي هي من الأنواع التقليدية، فإن كل من ال32 قسما يجب أن تلتحم مع المزيج المذكور خلال جزء من عشرة ملايين من الثانية</H2><H2 dir=rtl align=right>_____________________________________________________________________ |[مفجرة اليورانيوم] | [مفجرة البلوتونيوم] ______________________________________|______________________________ _____ | | :| | . [2] . | :| | . ~ \_/ ~ . | [2]:| | .. . .. | :| | [2]| . |[2] | .:| | . ~~~ . . . ~~~ . `...::' | . . . . . _ ~~~ _ | . . ~ . . . `| |':.. | [2]\. . . . [1] . . . ./[2] . | | `:::. | ./ . ~~~ . \. | | `::: | . . : . . . | | :::: | . . . . . | [1] | ::|:: | . ___ . ___ . . `. .' ,::||: | [2]| . |[2] ~~~ ::|||: | .' _ `. .. [2] .::|||:' | . / \ . ::... ..::||||:' | ~ -[2]- ~ :::::::::::::||||::' | ``::::||||||||:'' | ``:::::'' | | | | | [1] = نقطة التصادم | [1] = نقطة التصادم [2] =قسم أو أقسام اليورانيوم | [2] = قسم أو أقسام البلوتونيوم | |______________________________________|______________________________
حارف النيوترون
يتكون حارف النيوترونات فقط من اليورانيوم 238. ولا يعتبر اليورانيوم 238 غير ثابل للإنشطار فقط ولكن أيضا له قدرات فريدة لكي يعكس النيوترونات ثانية لمصدرها. حارف النيوترونات اليورانيوم 238 يمكن أن يخدم غرضين. ففي قنبلة اليورانيوم، يقوم حارف اليورانيوم بالخدمة كحارس كي يحافظ على عدم نشوء أي حوادث عارضة وذلك بإرجاع النيوترونات الشاردة مما يمكن أن نسمية الرصاصة في نظير كتلة اليورانيوم، وبعيدا عن الكتلة الأكبر لليورانيوم، والعكس بالعكس. حارف النيوترون في قنبلة البلوتونيوم في الواقع تساعد قطع البلوتونيوم في المحافظة على نيوتروناتها بواسطة عكس الجزيئات ثانية لمركزها
<H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right">غلاف الرصاص الحاجب</H4><H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right">غرض هذا الغلاف المتكون من معدن الرصاص هو لمنع النشاط الإشعاعي المصاحب لمحتوى القنبلة من التداخل مع ميكانيكيات القنبلة الأخرى. إن التدفق المتواصل للنيوترونات من الحمولة الداخلية هي قوية لدرجة أنها قد تقدر على قصر الدائرة الكهربية الداخلية والتسبب في تفجير عرضي مفاجيء وقبل موعده.</H4><H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right"></H4><H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right">الفيوزات أو الفتيل</H4><H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right">تستخدم الفيوزات أو الفتيل كوسيلة حماية أخرى لمنع أي تفجير عرضي في كل من المتفجرات التقليدية المألوفة والحمولة النووية في القنبلة. هذه الفيوزات أو فتيل التفجير يتم وضعها قرب سطح مقدمة القنبلة وذلك من أجل أن يتم تركيبها بسهولة عندما تكون القنبلة جاهزة لتبدأ التفجير. يجب أن يتم تركيب الفيوزات فقط قبل أن يبدأ تفجيرها. وتركيبها قبل هذا الموعد قد ينتج عنه حادثة مفجعة.</H4></H2>
الإنشطار النووي/ الإندماج النووي
Nuclear Fission/Nuclear Fusion
الإنشطار Fission (القنبلة الذرية(A-Bomb)) والإندماج Fusion (القنبلة الهيدروجينية(H-Bomb))
هناك نوعين من الإنجارات الذرية يمكن أن انجازها بواسطة اليورانيوم 235 "U-235" وهي الإنشطار والإندماج.
الإنشطار ببساطة هو التفاعل النووي الذي فيه تنقسم نواة الذرة إلى شظايا، وعادة تكون إثنتين ذات كتل متساوية، مع نشوء حوالي 100 مليون إلى عدة مئات من ملايين فولتات الطاقة. هذه الطاقة تنقذف متفجرة وبعنف شديد في القنبلة الذرية. الإندماج هو تفاعل يبدأ بثبات بتفاعل إنشطاري، ولكن بخلاف الإنشطار الذري فإن الإندماج (القنبلة الهيدروجينية) تستمد قوتها من اندماج أنوية النظائر المختلفة للهيدروجين لتكوين نواة هيليوم. وكون القنبلة في هذا القسم هي بالتحديد ذرية، فإن المكونات الأخرى من القنبلة الهيدروجينية ستكون موضوعة جانبا في هذا الوقت.
إن القوة الهائلة خلف التفاعل في القنبلة الذرية ينتج من القوى التي تجعل الذرة متماسكة مع بعضها. هذه القوى مماثلة ولكن ليست تماما للمغناطيسية.
الذرات تتألف من ثلاث أجزاء أقل. البروتونات وكلستر النيوترونات معا تكونان النواة (الكتلة المركزية) الخاصة بالذرة، بينما الإلكترونات تدور حول النواة، وهي تشبة في ذلك الكواكب حول الشمس. إن هذه المكونات هي التي تحدد الثبات في الذرة.
إن معظم عناصر الطبيعة لها ذرات ذات ثبات كبير، وبالتالي فإنه من المستحيل أن تنقسم إلا بواسطة قصفها بواسطة الجزيئات الحافزة. ولجميع الأغراض العملية، فإن العنصر الحقيقي الذي يمكن لذرته أن تنشطر بتساو وسهولة هو معدن اليورانيوم.
ذرات اليورانيوم على غير العادة كبيرة الحجم، ولهذا السبب فإن من الصعب عليها أن تبقى معا بثبات. وها يجعل اليورانيوم 235 هو الشئء المناسب تماما للإنشطار النووي.
اليورانيوم معدن ثقيل وهو أثقل من الذهب، وليس فقط له أكبر الذرات حجما منأي معدن طبيعي آخر، فأيضا الذرات التي يتكون منها اليورانيوم بها نيوترونات أكثر بكثير من البروتونات. وهذا لا يحفز قدرتها للإنشطار ولكن يعطيها احتمالا أكثر أهمية في قدرتها لتسهيل الإنفجار.
هناك نظيرين لليورانيوم. إن اليورانيوم الطبيعي يتكون غالبا من النظير 238، والذي به 92 بروتون و146 نيوترون "92+146=238". وتجد ممزوجا مع هذا النظير نسبة 0،6% من اليورانيوم نوع نظير 235، والمحتوي فقط على 143 نيوترونا. هذا النظير، بخلاف اليورانيوم 238 له ذرات يمكن أن تنشطر، ولهذا يطلق عليه مصطلح قابل للإنشطار، ومفيد في صنع القنابل الذرية. وحيث أن اليورانيوم U-238 هو ذو النيوترون الثقيل، فإن ذلك يعكس النيوترونات بدلا أن يمتصها مثل ما يفعل أخيه النظير U-235.
اليورانيوم من نوع U-238لا يخدم أي عمل في مهمات التفاعل الذري، ولكن خصائصه تجعله يزودنا بغلاف واقي ممتاز لليورانيوم U-235وذلك عند إنشاء القنبلة كعاكس للنيوترونات. وهذا يساعد في الوقاية من تصادف حدوث سلسلة تفاعل بين اليورانيوم 235 ذو الكتلة الأكبر ورصاصتها المتممة لها داخل القنبلة. لاحظ أيضا أنه بينما اليورانيوم 238 لا يخدم التفاعل المتسلسل، فإنه يمكن أن يكون المادة المشبعة بالنيوترونات لإنتاج البلوتونيوم (Pu-239). والبلوتونيوم مادة قابلة للإنشطار ويمكن أن تستعمل في مكان اليورانيوم 235 (وإن يكن مع نوع آخر من المفجرات) في القنبلة الذرية.
إن كل من نوعي اليورانيوم مشع بطبيعته. وذراتهما الثقيلة تتحلل على مدى فترة زمنية. وإذا ما أعطيا فترة كافية من الزمن ( أكثر بكثير
جدا من مئات الألوف من السنين) فإن اليورانيوم في الواقع يفقد أجزاء كثيرة منه للدرجة أنه سيتحول إلى معدن آخر هو الرصاص. ومع ذلك فإن عملية الإنحلال يمكن تسريعها بالعملية المعروفة بإسم التفاعل التسلسلي chain reaction. الذرات تجبر على الإنشطار بواسطة النيوترونات التي تأخذ طريقها بقوة إلى النواة. إن ذرة اليورانيوم 235 تكون غير مستقرة لدرجة أن صدمة من نيوترون واحد كاف لأن يقسمها وبالتالي يتسبب في حدوث التفاعل المتسلسل (بسبب تحرر نيوترونات أكثر). وهذا يمكن أن يحدث حتى عندما (نسبيا أقل) تتواجد كتل حرجة.
عندما يحدث هذا التفاعل المتسلسل، فإن ذرة اليورانيوم تنشطر إلى ذرتين أصغر من عناصر مختلفة مثل الباريوم والكريبتون.
عندما تنقسم ذرة اليورانيوم 235، فإنه ينتج عنها طاقة بشكل حرارة وإشعاع من نوع جاما، والذي يعتبر هو أقوى شكل من أشكال الإشعاع وأكثرها إماتة. وعندما يحدث هذا التفاعل، ف‘ن الذرة المنقسمة ستعطي أيضا أثنين أو ثلاثة من نيوتروناتها "الزائدة"، والتي لا يحتاج إليها لعمل الباريوم أو الكريبتون. هذه النيوترونات الزائدة تطير خارجا بقوة كافية كي تشطر ذرات أخرى تصادفها في طريقها. (أنظر إلى الرسم في الأسفل). ونظريا فإنه من الضروري القيام بشطر ذرة يورانيوم واحدة كي تقوم النيوترونات المنفصلة منها بشطر الذرات الأخرى، والتي هي بالتالي تخرج منها نيوترونات لشطر ذرات أخرى وهكذا. إن هذه المتوالية لا تتم في الواقع حسابيا ولكن بتوال هندسي. إن كل هذا سيحدث خلال جزء من مليون من الثانية.
إن أقل كمية كي تبدا التفاعل المتسلسل كما تم وصفه يعرف بالكتلة الحرجة العظمى SuperCritical Mass. والكتلة الفعلية التي يحتاج إليها لتسهيل هذا التفاعل المتسلسل تعتمد على نقاوة المادة، ولكن بالنسبة لليورانيوم 235 النقي فإن هناك حاجة لخمسون كيلوجراما، ولكن لأنه لا يوجد يورانيوم نقي للغاية ولهذا ففي الواقع هناك حاجة لكمية أكبر
ميكانيكية القنبلة
المفجر بالضغط الجوي
المفجر بالضغط الجوي يمكن أن يكون في غاية التعقيد من ناحية ميكانيكية، ولكن لكل الأغراض العملية فإنه يستعمل موديل بسيط. في الإرتفاعات العالية، يكون الهواء أقل ضغطا. وكلما انخفض الإرتفاع فإن ضغط الهواء يزداد. إن قطعة بسيطة رقيقة جدا من معدن ممغنط يمكن استعمالها كمفجر بالضغط الجوي. وكل ما هو يحتاج إليه هو أن يكون شريط المعدن على شكل فقاعة معدنية غاية في قلة السمك موجودة في المركز وأن يتم وضعها مباشرة تحت أداة الإتصال الكهربية، والتي ستحرك زنادا لمفجر متفجرات عادية. وقبل أن يتم وضع هذا الشريط في مكانه، يتم دفع الفقاعة وبالتالي تعكس وضعها. وبمجرد أن يصل الضغط الجوي للمستوى المطلوب، فإن الفقاعةالمغناطيسية ستنقذف للخلف إلى مكانها الأصلي ويبدأ فجأة الإتصال، وبهذا تكتمل الدائرة الكهربية لتقوم بعملية التفجير
ميكانيكية القنبلة
1) جهاز قياس الإرتفاع Altimeter
الطائرات العادية تستعمل جهاز قياس ارتفاع من نوع البارومتر المعدني ( غير المتضمن لسائل)، والذي يقيس التغيرات في ضغط الهواء على الإرتفاعات المختلفة. ولكن في الواقع أن تغيرات في ضغط الهواء يمكن أن تحدث بسبب حالة الطقس وبالتالي يمكن أن تتأثر قراءة جهاز الإرتفاع. من الأقضل كثيرا استعمال جهاز الرادار(أو الراديو) الخاص بقياس الإرتفاع وذلك من أجل الحصول على دقة أكبر عندما تصل القنبلة لنقطة الصفر الخاصة بالأرضGround Zero.
وبينما يعتبر جهاز الإف إم المعروف بإسم Frequency Modulated-Continuous Wave (FM CW) هو أكثر تعقيدا، إلا أن دقته تتعدى بكثير أي نوع من أجهزة قياس الإرتفاع. وكأي من أنظمة الذبذبة البسيطة، فإن الإشارات تصدر عن ايريال الرادار (والتي هو هنا القنبلة)، ترتد من الأرض وتصل ثانية لجهاز قياس الإرتفاع. نظام الذبذبة هذا يطبق في كقير من أجهزة قياس الإرتفاع المتطورة. فقط إن الإشارت تكون مستمرة ومركزة حول تردد عال مثل 4200 ميجاهيرتز. هذه الإشارات يتم ترتيبها لتزداد بثبات على 200 ميجاهيرتز لكل فترة فاصلة قبل رجوعها لترددها الأصلي.
وعندما يبدأ سقوط القنبلة فإن جهاز الإرسال في جهاز قياس الإرتفاع يرسل ذبذبة تبدأ على 4200MHz. وخلال الوقت الذي تعود فيه الذبذبة فإن المرسل في جهاز قياس الإرتفاع يقوم بالإرسال على تردد أعلى. يعتمد الفرق على مدى الوقت الذي تأخذه الذبذبة لعمل رحلة العودة. وعندما تمتزج هذين الترددين إليكترونيا، فإن تردد جديد (الفرق بين الإثنين) ينشأ. القيمة لهذا التردد الجديد يقاس بواسطة قطع مايكروشيب كمبيوتر مثبتة. هذه القيمة تتناسب مباشرة مع المسافة التي استغرقتها سفر الذبذبة الأصلية. ولهذا يمكن استعمالها لإعطاء الإرتفاع الحقيقي.
ومن ناحية عملية، فإن الرادار من نوع FM CW يمكنه استيعاب 120مرة في الثانية. ومداه يمكن أن يصل إلى 10،000 قدم (3000متر) فوق الأرض وضعف ذلك فوق البحر، حيث أن انعكاسات الصوت من أسطح الماء أكثر وطوحا.
إن دقة أجهزة قياس الإرتفاع هذه تكون في حدود 5 أقدام (1.5متر) للإرتفاعات العليا. وحيث أن الضربة الجوية للقنبلة الذرية عادة ما توضع من ارتفاع 1980 قدم، لذا فإن عامل الخطأ هذا ليس ذو شأن هام.
التكلفة العالية لأجهزة قياس الإرتفاع من نوع الرادارات هذه منعت استعمالها للأغراض التجارية، ولكن انخفاض أسعار المكونات الإلكترونية ستجعلها مستقبلا منافسة مع الأنواع البارومترية
رأس التفجير: Detonating Head(s)
رأس التفجير (أو رووس التفجير، حيث يتوقف ذلك على ما إذا كانت قنبلة يورانيوم أم بلوتونيوم هي المستعملة) ذلك الذي يوضع في شاحن التفجير المعتاد هو مشابه للرأس المفجر العادي. ونادرا ما يعمل كعامل مساعد وذلك لإنتاج التفجير الضخم. ومعايرة هذه الأداة أمر هام. إن رأس التفجير الصغير سينتج عنه تفجير ضخم عديم القيمة وسيقوم بمضاعفة الخطر حيث أن أحدا عليه أن يقوم بتفكيكه وإعادة تركيب القنبلة برأس تفجير آخر. ( يضاف لهذا الخطورة التي تأتي إذا علمنا بأن المتفجرات العادية يمكن أن تكون قد انفجرت بقوة غير كافية للحم المعدن المشع. وهذا سينتج عنه كتلة حرجة للغاية يمكن أن تنفجر في أي لحظة).
رأس التفجير سيصله شحنة كهربية إما من المفجر بالضغط الجوي أو المفجر باستعمال رادار قياس الإرتفاع، ويعتمد على أي نوع من الأنظمة هي المستعملة. شركة دو بونت تصنع رؤوس تفجير ممتازة والتي يمكن تعديلها بسهولة لتلائم المواصفات المطلوبة.
شاحن التفجير المعتاد Conventional Explosive Charge(s)
هذا المتفجر يستعمل لتقديم ( ولحم) الكمية القليلة من اليورانيوم للكمية الأكبر داخل المكان المتواجد فيه بالقنبلة. (كمية الضغط المطلوبة لإحداث ذلك غير معروفة ويمكن أن تكون من الأسرار الحكومية لأسباب أمنية).
متفجرات البلاستيك تعمل أفضل ما تكون لهذا الغرض حيث يمكن معالجتها يدويا لكي تمكن كل من قنبلة اليورانيوم وكذلك البلوتونيوم من التفجير. وأحد المتفجرات الممتازة هو نترات اليوريا. وتعليمات كيفية صناعة نترات اليوريا هي كالآتي:
المكونات
كوب من محلول مركز من حمض اليوريك (C5 H4 N4 O3)uric acid.
1/3 (ثلث) كوب من حمض النيتريك nitric acid.
4 أوعية حاويات زجاجية مقاومة للحرارة.
4 مرشحات (مثل فلاتر القهوة).
قم بترشيحمحلول حمض اليوريك من خلال المرشح وذلك كي تزيل الشوائب. ثم وببطء أضف 1/3 (ثلث) كوب من حمض النيتريك للمحلول واترك المزيج يرتاح مدة ساعة. قم بعملية الترشيح مرة ثانية. اغسل البلورات بواسطة صب الماء عليها وهي لا تزال في المرشح. إزل البلورات من المرشح واتركها مدة 16 ساعة كي تجف. إن هذا المتفجر يحتاج إلى رأس تفجير كي ينفجر.
قد يكون من الضروري عمل كمية أكبر من تلك المذكورة في اللائحة هنا وذلك لإنتاج تفجير كبير كاف لأن يقوم بلحم قسمي اليورانيوم ببعضها لعمل الوحدة الساحقة.
اليورانيوم والبلوتونيوم
اليورانيوم 235 يعتبر استخلاصه صعب جدا. وفي الحقيقة، فإن من كل 25.000طن من خام اليورانيوم المأخوذة من المناجم في الطبيعة فإن 50 طنا فقط من معدن اليورانيوم يمكن تنقيتها منها. كما أن 99.3% من هذا المعدن هو يورانيوم 238 والذي يعتبر إلى حد كبير معدن ثابت من أجل استعماله كعامل في التفجير الذري. ولجعل الأمور أكثر تعقيدا، ل توجد هناك طريقة كيماوية عادية يمكنها فصل النظيرين حيث أن اليورانيوم 235 و238 يمتلكان خصائص كيماوية متماثلة تماما. الطرق الوحيدة التي يمكن أن تكون فعالة لفصل اليورانيوم 235 من اليورانيوم 238 هي طرق ميكانيكية.
اليورانيوم 235 هو قليلا وفقط قليلا أخف من اليورانيوم 238. يستعمل نظام الإنتشار الغازي gaseous diffusion ليبدأ عملية الفصل ما بين النظيرين. في هذا النظام، اليورانيوم يتحد مع الفلورين لتكوين غاز هيكسافلورايد اليورانيوم. هذا المزيج يدفع مروحيا بواسطة مضخة منخفضة الضغط خلال سلسلة من الحواجز ذات المسامات الضيقة للغاية. ولأن ذرات اليورانيوم 235 أخف وبالتالي تمر أسرع من ذرات اليورانيوم 238 وتستطيع أن تنفذ من الحواجز بسرعة أكبر. وكنتيجة لذلك فإن تركيز اليورانيوم 235 يصبح بالتالي أكبر كلما مر خلال كل حاجز. وبعد أن يمر خلال عدة آلاف من الحواجز فإن هيكسافلورايد اليورانيوم يحتوي نسبيا على تركيز أعلى من اليورانيوم 235 ... في وقود المفاعل اليكون 2% يورانيوم 235 نقي. وإذا ما دفع يمكن من ناحية نظرية أن نحصل على 95% يورانيوم 235 نقي وذلك للإستعمال في القنبلة الذرية.
وبمجرد إنتهاء عملية الإنتشار الغازي، فيجب أن تتم تنقية اليورانيوم مرة أخرى. الفصل المغناطيسي للمستخلص من عملية الإخصاب السابقة تستعمل بعدها وذلك من أجل المزيد من تنقية اليورانيوم. وهذا يتضمن غاز تيتراكلورايد اليورانيوم المشحون كهربيا وتوجيهه ليمر على مجال الكتروماغناطيسي ضعيف. وحيث أن جزيئات اليورانيوم 235 الأخف في مجرى الغاز تتأثر
بعد أول خطوتين، فإن عملية إخصاب ثالثة يتم تطبيقها على المستخلص من العملية الثانية. يتضمن اسلوب هذه العملية، احداث عملية طرد مركزية غازيةgas centrifuge من أجل مزيد من الفصل لليورانيوم 235 الأخف من نظيره الأثقل. القوة الطاردة المركزية تفصل النظيرين مستخدمة الفرق بين كتلة كل منها. وبمجرد أن تكتمل كل هذه الإجراءات، فإن كل ما يراد عمله هو تشكيل اليورانيوم 235 في قوالب مناسبة لوضعها داخل رأس حربي يمكنه تسهيل التفجير الذري.
حددت الكتلة الحرجة العظمى لليورانيوم 235 على أساس 50 كيلوجراما من اليورانيوم النقي. وحسب طريقة أو طرق التنقية المستخدمة عند تنقنية اليورانيوم 235، وكذلك مع تصميم ميكانيكية الرأس الحربي والإرتفاع الذي سينفجر عليه، فإن قوة التفجير في القنبلة الذرية يمكن أن يترواح من أي شيء بين 1 كيلو طن (وهي تساوي ألف طن من التي إن تي) إلى 20 ميجا طن (وهي تساوي 20 مليون طن من التي إن تي—والتي بالمناسبة تعتبر كأصغر رأس حربي نووي استراتيجي تمتلكه الدول العظمى اليوم. (ونذكر هنا بأن غواصة نووية واحدة تحمل قوة تفجير تعادل 25 مرة قوة الحرب العالمية الثانية)).
وبينما يعتبر اليورانيوم مادة مثالية الإنشطار، فإنها في الواقع ليست الوحيدة. البلوتونيوم يمكن أن يستعمل في القنبلة الذرية ايضا. وعند ترك اليورانيوم 238 داخل المفاعل الذري لمدة أطول من الزمن، فإن اليورانيوم 238 يلتقط جزيئات إضافية (خاصة التيوترونات) وتدريجيا يتحول إلى عتصر البلوتونيوم.
البلوتونيوم قابل للإنشطار ولكن لا ينشطر بسهولة اليورانيوم. وبينما اليورانيوم يمكن أن ينفجر بواسطة أداة بسيطة من النوع مزدوج الإطلاق part-2 gun-type device، فإن البلوتونيوم يجب أن يتم تفجيره بواسطة أكثر من 32 قسم معقد لغرف التحفيز مضاف إليها متفجر قوي من الأنواع المعروفة. وسرعة الضربة الكبيرة وميكانيكية الزناد المتزامنه لهذه المتفجرات. ويأتي مع هذه المتطلبات المهمة الإضافية لتقديم مزيج دقيق من البريليوم والبولونيوم لهذا المعدن أثناء حدوث كل هذه الأعمال.
وقدد حددت الكتلة العظمى الحرجة للبلوتونيوم على أساس 16 كيلوجرام. وهذه الكمية التي يحتاج إليها يمكن تخفيضها إلى 10 كيلوجرام وذلك بإحاطة البلوتونيوم بلاف من اليورانيوم 238.
فيما يلي توضيح الفرق الكبير بين مفجر اليورانيوم من النوع القاذف Uranium gun-type detonator ومفجر البلوتونيوم نوع Plutonium implosion detonator:
مفجر اليورانيوم: Uranium Detonator
يتكون من جزئين. كتلة كبيرة الحجم بيضاوية الشكل ومقعرة. والكتلة الصغيرة الحجم هي تماما ذات حجم وشكل الجزء المفقود في الكتلة الكبيرة. وحسب طريقة التفجير الخاصة بالمتفجرات العادية، فإن الكتلة الصغرى تحقن وتلتحم بقوة شديدة وعنف في الكتلة الكبرى. يحصل بالتالي الوصول إلى الكتلة الحرجة، يتبع ذلك التفاعل المتسلسل والذي يتم خلال جزء بسيط جدا من الثانية.
مفجر البلوتونيوم: Plutonium Detonator
<H2 dir=rtl align=right>يتكون من 32 قسم كل منها بشكل الفطيرة ذات ال45 درجة، متكونة من البلوتونيوم التي يحيط بها مزيج من البريليوم والبلونيوم. الأقسام ال32 تكون بمجموعها السكل المحدب. جميع هذه الأقسام يجب أن تحتوي على كميات متساوية بدقة من الكتلة (والشكل) مثل بعضها البعض. إن شكل المتفجر يشبه كرة القدم. وحسب المتفجرات التي هي من الأنواع التقليدية، فإن كل من ال32 قسما يجب أن تلتحم مع المزيج المذكور خلال جزء من عشرة ملايين من الثانية</H2><H2 dir=rtl align=right>_____________________________________________________________________ |[مفجرة اليورانيوم] | [مفجرة البلوتونيوم] ______________________________________|______________________________ _____ | | :| | . [2] . | :| | . ~ \_/ ~ . | [2]:| | .. . .. | :| | [2]| . |[2] | .:| | . ~~~ . . . ~~~ . `...::' | . . . . . _ ~~~ _ | . . ~ . . . `| |':.. | [2]\. . . . [1] . . . ./[2] . | | `:::. | ./ . ~~~ . \. | | `::: | . . : . . . | | :::: | . . . . . | [1] | ::|:: | . ___ . ___ . . `. .' ,::||: | [2]| . |[2] ~~~ ::|||: | .' _ `. .. [2] .::|||:' | . / \ . ::... ..::||||:' | ~ -[2]- ~ :::::::::::::||||::' | ``::::||||||||:'' | ``:::::'' | | | | | [1] = نقطة التصادم | [1] = نقطة التصادم [2] =قسم أو أقسام اليورانيوم | [2] = قسم أو أقسام البلوتونيوم | |______________________________________|______________________________
حارف النيوترون
يتكون حارف النيوترونات فقط من اليورانيوم 238. ولا يعتبر اليورانيوم 238 غير ثابل للإنشطار فقط ولكن أيضا له قدرات فريدة لكي يعكس النيوترونات ثانية لمصدرها. حارف النيوترونات اليورانيوم 238 يمكن أن يخدم غرضين. ففي قنبلة اليورانيوم، يقوم حارف اليورانيوم بالخدمة كحارس كي يحافظ على عدم نشوء أي حوادث عارضة وذلك بإرجاع النيوترونات الشاردة مما يمكن أن نسمية الرصاصة في نظير كتلة اليورانيوم، وبعيدا عن الكتلة الأكبر لليورانيوم، والعكس بالعكس. حارف النيوترون في قنبلة البلوتونيوم في الواقع تساعد قطع البلوتونيوم في المحافظة على نيوتروناتها بواسطة عكس الجزيئات ثانية لمركزها
<H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right">غلاف الرصاص الحاجب</H4><H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right">غرض هذا الغلاف المتكون من معدن الرصاص هو لمنع النشاط الإشعاعي المصاحب لمحتوى القنبلة من التداخل مع ميكانيكيات القنبلة الأخرى. إن التدفق المتواصل للنيوترونات من الحمولة الداخلية هي قوية لدرجة أنها قد تقدر على قصر الدائرة الكهربية الداخلية والتسبب في تفجير عرضي مفاجيء وقبل موعده.</H4><H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right"></H4><H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right">الفيوزات أو الفتيل</H4><H4 dir=rtl style="MARGIN: 0cm 0cm 0pt; DIRECTION: rtl; unicode-bidi: embed; TEXT-ALIGN: right">تستخدم الفيوزات أو الفتيل كوسيلة حماية أخرى لمنع أي تفجير عرضي في كل من المتفجرات التقليدية المألوفة والحمولة النووية في القنبلة. هذه الفيوزات أو فتيل التفجير يتم وضعها قرب سطح مقدمة القنبلة وذلك من أجل أن يتم تركيبها بسهولة عندما تكون القنبلة جاهزة لتبدأ التفجير. يجب أن يتم تركيب الفيوزات فقط قبل أن يبدأ تفجيرها. وتركيبها قبل هذا الموعد قد ينتج عنه حادثة مفجعة.</H4></H2>