آيفي مايك

كان "آيفي مايك" الاسم الرمزي لأول اختبار واسع النطاق ^{[ ملاحظة 1 ]} لجهاز نووي حراري ، حيث يأتي جزء كبير من الناتج المتفجر من الاندماج النووي . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} فُجِّر "آيفي مايك" في 1 نوفمبر 1952، من قِبَل الولايات المتحدة على جزيرة إيلوجيلاب في أتول إنيويتاك ، في دولة جزر مارشال المستقلة حاليًا ، كجزء من عملية آيفي . وكان هذا أول اختبار كامل لتصميم تيلر-أولام ، وهو جهاز اندماج مُرحلي . ^{[ 4 ]}

نظراً لحجمه المادي ونوع وقود الاندماج المستخدم فيه ( الديوتيريوم السائل المبرد )، لم يكن جهاز "مايك" مناسباً للاستخدام كسلاح قابل للإطلاق. كان الهدف منه أن يكون تجربة إثبات مفهوم "متحفظة تقنياً" للتحقق من صحة المفاهيم المستخدمة في التفجيرات متعددة الميغاطن . ^{[ 4 ]}

^{أظهرت عينات} من الانفجار آثارًا لنظائر البلوتونيوم-246 والبلوتونيوم -244 والعناصر المتوقعة الأينشتاينيوم والفيرميوم . ^{[ 5} ]

ابتداءً من الإنجاز الذي حققه تيلر وأولام في مارس 1951، تم إحراز تقدم مطرد في المسائل المتعلقة بالانفجار النووي الحراري، وتم تخصيص موارد إضافية للتحضير، وممارسة ضغط سياسي لرؤية اختبار فعلي للقنبلة الهيدروجينية. ^{[ 6 ] : 137-139} بدا تحديد موعد خلال عام 1952 أمرًا ممكنًا. ^{[ 7 ] : 556} في أكتوبر 1951، ضغط الفيزيائي إدوارد تيلر من أجل تحديد يوليو 1952 كموعد مستهدف لأول اختبار، لكن رئيس المشروع مارشال هولواي رأى أن أكتوبر 1952، أي بعد عام، كان أكثر واقعية نظرًا لحجم العمل الهندسي والتصنيعي الذي سيتطلبه الاختبار، ونظرًا لضرورة تجنب موسم الرياح الموسمية الصيفية في جزر مارشال. ^{[ 8 ] : 482} في 30 يونيو 1952، عرض رئيس لجنة الطاقة الذرية الأمريكية جوردون دين على الرئيس هاري إس. ترومان نموذجًا لما سيبدو عليه جهاز آيفي مايك؛ تم تحديد موعد الاختبار في الأول من نوفمبر عام 1952. ^{[ 7 ] : 590}

إحدى المحاولات لتأجيل الاختبار بشكل كبير، أو حتى إلغائه تمامًا، كانت من قِبل لجنة مستشاري وزارة الخارجية الأمريكية المعنية بنزع السلاح ، برئاسة ج. روبرت أوبنهايمر ، الذي رأى أن تجنب الاختبار قد يحول دون تطوير سلاح جديد كارثي، ويفتح الطريق أمام اتفاقيات جديدة للحد من التسلح بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي . ^{[ 6 ] : 139-142} إلا أن اللجنة افتقرت إلى حلفاء سياسيين في واشنطن، ولذلك لم يُؤجل الاختبار. ^{[ 6 ] : 145-148}

أُعرب عن رغبة منفصلة في تأجيل الاختبار لفترة وجيزة لأسباب سياسية: فقد كان من المقرر إجراؤه قبل أيام قليلة من الانتخابات الرئاسية لعام 1952. ^{[ 8 ] : 497} أراد ترومان إبعاد الاختبار النووي الحراري عن السياسة الحزبية ، لكنه لم يرغب في إصدار أمر بتأجيله بنفسه؛ ومع ذلك، فقد أوضح أنه لا يمانع في تأجيله لما بعد الانتخابات بسبب "أسباب فنية". ^{[ 7 ] : 590-591 [ 8 ] : 497-498} أُرسل يوجين إم. زوكيرت، عضو لجنة الطاقة الذرية ، إلى موقع اختبار إنيويتاك لمعرفة ما إذا كان من الممكن إيجاد سبب من هذا القبيل، لكن اعتبارات الطقس - حيث لم يكن هناك سوى عدد قليل من الأيام المناسبة للاختبار كل شهر - أشارت إلى أنه يجب المضي قدمًا كما هو مخطط له، وفي النهاية لم يحدث أي تأخير في الجدول الزمني. ^{[ 7 ] : 590-592 [ 8 ] : 498}

كان جهاز "مايك" الذي يزن 82 طنًا قصيرًا (74 طنًا متريًا) مبنىً أشبه بمصنع منه بسلاح. ^{[ 9 ]} وقد ورد أن المهندسين السوفييت أطلقوا على "مايك" بازدراء اسم "منشأة نووية حرارية". ^{[ 10 ] : 391}

صُمم الجهاز على يد ريتشارد غاروِن ، تلميذ إنريكو فيرمي ، بناءً على اقتراح إدوارد تيلر . وقد تقرر أنه لا سبيل للتحقق من صحة فكرة تصميم تيلر-أولام إلا من خلال اختبار عملي واسع النطاق . أُمر غاروِن باستخدام تقديرات متحفظة للغاية عند تصميم الاختبار، وأُبلغ بأنه ليس من الضروري أن يكون صغيرًا وخفيفًا بما يكفي لنشره جوًا. ^{[ 11 ] : 327}

تم اختيار الديوتيريوم السائل كوقود لتفاعل الاندماج النووي نظرًا لأن استخدامه بسّط التجربة من وجهة نظر الفيزيائيين، وجعل تحليل النتائج أسهل. أما من الناحية الهندسية، فقد استلزم استخدامه تطوير تقنيات غير معروفة سابقًا للتعامل مع هذه المادة المعقدة، التي كان لا بد من تخزينها في درجات حرارة منخفضة للغاية، تقترب من الصفر المطلق . ^{[ 9 ] : 41-42.} وقد بُني مصنع تبريد ضخم لإنتاج الهيدروجين السائل (المستخدم لتبريد الجهاز) والديوتيريوم (وقود الاختبار).  كما شُيّد أيضًا محطة توليد طاقة بقدرة 3000 كيلوواط لمرفق التبريد. ^{[ 9 ] : 44}

أصبح الجهاز الذي طُوّر لاختبار تصميم تيلر-أولام يُعرف باسم تصميم "السجق": ^{[ 9 ] : 43}

• في مركزها كان هناك وعاء ديوار أسطواني معزول من الفولاذ ( قارورة مفرغة من الهواء ) أو جهاز تبريد فائق . يبلغ قطر هذا الخزان حوالي 2.1 متر (7 أقدام ) وارتفاعه أكثر من 6.1 متر (20 قدمًا) ، ^{[ 9 ] : 43،} وجدرانه بسمك 30 سم (0.98 قدم) تقريبًا . ^{[ 12 ]} وكان وزنه حوالي 49 طنًا متريًا (54 طنًا قصيرًا) . ^{[ 13 ]} وكان قادرًا على استيعاب 1000 لتر (260 جالونًا أمريكيًا ) من الديوتيريوم السائل، المبرد إلى ما يقارب الصفر المطلق. ^{[ 14 ] [ 15 ]} وقد وفر الديوتيريوم المبرد الوقود للمرحلة "الثانوية" ( الاندماجية ) من الانفجار. ^{[ 9 ] : 43}         
• في أحد طرفي قارورة ديوار الأسطوانية، وُضعت قنبلة انشطارية عادية من طراز TX-5 ^{[ 16 ] : 66} (غير مُعززة ^{[ 16 ] : 43} ). استُخدمت قنبلة TX-5 لتهيئة الظروف اللازمة لبدء تفاعل الاندماج. وُضعت مرحلة الانشطار "الأولية" هذه داخل غلاف الإشعاع في الجزء العلوي من الجهاز، ولم تكن على اتصال مباشر بمرحلة الاندماج "الثانوية". لم تكن قنبلة TX-5 بحاجة إلى تبريد. ^{[ 16 ] : 43 [ 9 ] : 43-44}
• كان يمتد في منتصف وعاء ديوار داخل المفاعل الثانوي قضيب أسطواني من البلوتونيوم داخل حجرة غاز التريتيوم. وقد انفجر هذا "الشرارة الانشطارية" بفعل الأشعة السينية الناتجة عن الانفجار الأولي. وقد وفر ذلك مصدرًا لضغط خارجي داخل الديوتيريوم، مما زاد من ظروف تفاعل الاندماج. ^{[ 9 ] : 43-44}
• كان يحيط بالمجموعة "مكبس" من اليورانيوم الطبيعي يزن 5 أطنان قصيرة (4.5 طن متري) . بُطّن السطح الخارجي للمكبس بألواح من الرصاص والبولي إيثيلين ، مُشكّلاً قناة إشعاعية لنقل الأشعة السينية من المرحلة "الأولية" إلى المرحلة "الثانوية". وكما هو مُبيّن في تصميم تيلر-أولام ، كانت وظيفة الأشعة السينية هي ضغط المرحلة "الثانوية" عن طريق استئصال المكبس/الدافع ، وضغط بلازما الرغوة، وضغط الإشعاع . تزيد هذه العملية من كثافة ودرجة حرارة الديوتيريوم إلى المستوى اللازم لاستمرار التفاعل النووي الحراري، وضغط "شمعة الإشعال" إلى كتلة فوق الحرجة ، مما يحفز "شمعة الإشعال" على الخضوع للانشطار النووي، وبالتالي بدء تفاعل اندماجي في وقود الديوتيريوم المحيط. ^{[ 9 ] : 43-44}

بلغ وزن جهاز "مايك" بالكامل (بما في ذلك المعدات المبردة) 82 طنًا قصيرًا (74 طنًا متريًا) . وُضع الجهاز في مبنى كبير من الألومنيوم المموج، يُسمى كابينة الإطلاق، بطول 88 قدمًا (27 مترًا) ، وعرض 46 قدمًا (14 مترًا) ، وارتفاع 61 قدمًا (19 مترًا) ، مع برج إشارة بارتفاع 300 قدم (91 مترًا) . استُخدمت إشارات التلفزيون والراديو للتواصل مع غرفة التحكم على متن المدمرة الأمريكية " إستيس" حيث كان فريق الإطلاق متمركزًا. ^{[ 9 ] : 43-44 [ 17 ] : 42}         

أُقيمت التجربة على جزيرة إيلوجيلاب في المحيط الهادئ ، وهي جزء من أتول إنيويتاك . رُبطت إيلوجيلاب بجزر دريدريلبوي (تيتير)، وبوكايدريكدريك (بوغايريك)، وبوكين (بوغون) عبر جسر اصطناعي طوله 2.7 كيلومتر (9000 قدم ) . وُضع فوق الجسر أنبوب من الخشب الرقائقي مُغلّف بالألمنيوم ومملوء ببالونات الهيليوم ، يُعرف باسم صندوق كراوس-أوغل . ^{[ 17 ] : 34} سمح هذا بمرور أشعة غاما والنيوترونات دون عوائق إلى أجهزة في محطة كشف غير مأهولة، المحطة 202، في جزيرة بوكين. ومن هناك ، أُرسلت الإشارات إلى معدات التسجيل في المحطة 200، الموجودة أيضًا في ملجأ في جزيرة بوكين. عاد الأفراد إلى جزيرة بوكين بعد انتهاء التجربة لاستعادة معدات التسجيل. ^{[ 17 ] : 136، 138}  

شارك في عملية تفجير "مايك" 9350 عسكريًا و2300 مدنيًا. ^{[ 17 ] : 2} وشملت العملية تعاونًا بين الجيش الأمريكي والبحرية والقوات الجوية وأجهزة الاستخبارات. ونقلت المدمرة الأمريكية "يو إس إس كورتيس" المكونات من الولايات المتحدة إلى إيلوجيلاب لتجميعها. واكتمل العمل في 31 أكتوبر/تشرين الأول، الساعة 5:00 مساءً. وفي غضون ساعة، تم إجلاء الأفراد استعدادًا للتفجير. ^{[ 9 ] : 43-44}

أُجري الاختبار في الأول من نوفمبر عام 1952 الساعة 7:15 صباحًا بالتوقيت المحلي (7:15 مساءً بتوقيت غرينتش في 31 أكتوبر ). وقد أسفر عن انفجار بقوة 10.4 ميغا طن من مادة تي إن تي (44 بيتا جول ) . ^{[ 18 ] [ 19 ]} 77% من الناتج النهائي جاء من الانشطار السريع لمادة اليورانيوم المستخدمة في التغليف، مما أدى إلى إنتاج كميات كبيرة من التساقط الإشعاعي .

بلغ نصف قطر كرة اللهب الناتجة عن الانفجار ما بين 2.9 و3.3 كيلومتر (1.8 إلى 2.1 ميل) . ^{[ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]} وقد بلغ نصف القطر الأقصى بعد عدة ثوانٍ من الانفجار، حيث ارتفعت كرة اللهب الساخنة بفعل الطفو . وبينما كانت لا تزال قريبة نسبيًا من الأرض، لم تكن كرة اللهب قد وصلت بعد إلى أقصى أبعادها، وبالتالي بلغ عرضها حوالي 5.2 كيلومتر (3.2 ميل) . وارتفعت سحابة الفطر إلى ارتفاع 17 كيلومترًا (56,000 قدم) في أقل من 90 ثانية. وبعد دقيقة واحدة، وصلت إلى ارتفاع 33 كيلومترًا (108,000 قدم) ، قبل أن تستقر عند 41 كيلومترًا (135,000 قدم)، ثم امتدت قمتها في النهاية إلى قطر 161 كيلومترًا (100 ميل) بجذع عرضه 32 كيلومترًا (20 ميلًا) . ^{[ 23 ]}              

أحدث الانفجار حفرةً قطرها 1.9 كيلومتر (6230 قدمًا) وعمقها 50 مترًا (164 قدمًا) في موقع إيلوجيلاب سابقًا؛ ^{[ 24 ]} وقد جردت موجة الانفجار وأمواج المياه الناتجة عنه (التي بلغ ارتفاع بعضها 6 أمتار (20 قدمًا) ) الجزر التجريبية من الغطاء النباتي، كما رُصد ذلك من خلال مسح جوي بالمروحية في غضون 60 دقيقة من انتهاء التجربة، وبحلول ذلك الوقت كانت سحابة الفطر والبخار قد تبددتا. وسقطت شظايا مرجانية مشعة على سفن كانت على بُعد 56 كيلومترًا (35 ميلًا) ، وتلوثت المنطقة المحيطة بالجزيرة المرجانية بشدة. ^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}        

بالقرب من كرة اللهب، انطلقت شرارات البرق بسرعة. ^{[ 28 ]} وثّق صانعو الأفلام في استوديوهات لوك آوت ماونتن المشهد بأكمله . ^{[ 29 ]} أُضيف صوت انفجار في مرحلة ما بعد الإنتاج فوق صوت الانفجار الصامت تمامًا من زاوية الكاميرا، ولم يصل صوت موجة الانفجار إلا لاحقًا، كصوت الرعد ، ويتوقف توقيته الدقيق على بُعده. ^{[ 30 ]} رافق الفيلم موسيقى قوية على غرار موسيقى فاغنر ، والتي ظهرت في العديد من الأفلام التجريبية في تلك الفترة، وقدمه الممثل ريد هادلي . عُرض الفيلم عرضًا خاصًا للرئيس دوايت د. أيزنهاور الذي خلف الرئيس هاري س. ترومان في يناير 1953. ^{[ 31 ] : 80} في عام 1954، عُرض الفيلم للجمهور بعد خضوعه للرقابة، وبُثّ على قنوات التلفزيون التجارية. ^{[ 31 ] : 183}

كان إدوارد تيلر ، ربما أشدّ المؤيدين لتطوير القنبلة الهيدروجينية، متواجدًا في بيركلي، كاليفورنيا ، وقت إجراء التجربة. ^{[ 32 ]} وقد تمكّن من تلقّي أول إشعار بنجاح التجربة من خلال مراقبة جهاز قياس الزلازل ، الذي التقط الموجة الصدمية التي انتقلت عبر الأرض من ميدان اختبار المحيط الهادئ . ^{[ 33 ] [ 8 ] : 777-778.} في مذكراته، كتب تيلر أنه أرسل على الفور برقية غير سرية إلى الدكتورة إليزابيث "ديز" غريفز ، رئيسة مشروع القنبلة المتبقية في لوس ألاموس أثناء التجربة. لم تحتوي البرقية إلا على عبارة "إنه ولد"، والتي وصلت قبل ساعات من أي خبر آخر من إنيويتاك. ^{[ 34 ] [ 11 ] : 352}

بعد ساعة من تفجير القنبلة، أقلع طيارو القوات الجوية الأمريكية من جزيرة إنيويتاك للتحليق داخل السحابة الذرية وأخذ عينات. كان على الطيارين مراقبة قراءات وشاشات إضافية أثناء "التحليق في ظروف غير عادية وخطيرة وصعبة" شملت الحرارة والإشعاع والرياح المتقلبة والحطام المتطاير. كان قائد "السرب الأحمر"، فيرجيل ك. ميروني، أول من دخل منطقة الانفجار. في غضون خمس دقائق، جمع كل العينات التي استطاع، ثم خرج. بعد ذلك، دخل بوب هاجان وجيمي روبنسون السحابة. اصطدم روبنسون بمنطقة اضطراب جوي شديد، ودخل في دوامة وكاد يفقد وعيه. استعاد السيطرة على طائرته على ارتفاع 20,000 قدم، لكن العاصفة الكهرومغناطيسية عطلت أجهزته. في ظل المطر وضعف الرؤية، وبدون أجهزة عاملة، لم يتمكن هاجان وروبنسون من العثور على طائرة التزود بالوقود KB-29. ^{[ 5 ] [ 17 ] : 96} حاولوا العودة إلى المطار في إنيويتاك. بعد نفاد وقودها، هبطت طائرة هاجان بنجاح على المدرج دون استخدام المقود. أما طائرة روبنسون من طراز إف-84 ثاندرجيت فقد تحطمت وغرقت على بعد 3.5 ميل من الجزيرة. ولم يتم العثور على جثة روبنسون. ^{[ 5 ] [ 35 ] [ 36 ]}

تم تعديل خزانات الوقود الموجودة على أجنحة الطائرة لجمع الحطام المتطاير وتصفيته. وتم تغليف المرشحات من الطائرات الناجية بالرصاص وإرسالها إلى لوس ألاموس، نيو مكسيكو، لتحليلها. ونظرًا لكونها مشعة وملوثة بكربونات الكالسيوم ، كانت عينات "مايك" صعبة التعامل للغاية. وقد وجد العلماء في لوس ألاموس آثارًا لنظائر البلوتونيوم-246 والبلوتونيوم -244 فيها . ^{[ 5 ]}

تكهّن آل غيورسو، من جامعة كاليفورنيا في بيركلي، بأنّ المرشحات قد تحتوي أيضًا على ذرات تحوّلت، عبر التحلل الإشعاعي، إلى العنصرين 99 و100 المتوقعين ولكن غير المكتشفين. حصل غيورسو، وستانلي جيرالد طومسون، وجلين سيبورغ على نصف ورقة ترشيح من اختبار آيفي مايك. تمكّنوا من رصد وجود عنصري الأينشتاينيوم والفيرميوم ، اللذين نتجا عن تدفق نيوتروني مركّز بشدّة حول موقع الانفجار. بقي الاكتشاف سرًّا لسنوات عديدة، لكنّ الفريق نال التقدير في النهاية. في عام 1955، سُمّي العنصران الجديدان تكريمًا لألبرت أينشتاين وإنريكو فيرمي . ^{[ 5 ] [ 37 ] [ 38 ]}

تم إعداد نسخة مبسطة ومخففة من القنبلة ( EC-16 ) وتم تحديد موعد لاختبارها في عملية Castle Yankee ، كنسخة احتياطية في حالة فشل جهاز الاندماج غير المبرد "Shrimp" (الذي تم اختباره في Castle Bravo ) في العمل؛ تم إلغاء هذا الاختبار عندما تم اختبار جهاز Bravo بنجاح، مما جعل التصاميم المبردة قديمة.

• 
• 
• 
  خريطة التداعيات النووية لاختبار مايك .
• 
  مايك فايربول.
• 
  فوهة اختبار مايك ، بالنسبة إلى جزيرة إنيويتاك المرجانية .
• 
  تجاوز التيار الصاعد في الجذع المركزي لسحابة الفطر مايك حد التروبوبوز.

• تاريخ الأسلحة النووية
• عملية القلعة
• RDS-6s – أول تجربة نووية حرارية سوفيتية، والتي جاءت بعد أقل من عام

• عملية IVY متاحة للمشاهدة والتحميل مجاناً على موقع أرشيف الإنترنت - المصنف سابقاً .
• موقع Sonicbomb.com: فيديو "اختبار آيفي مايك"
• التصوير الفني لعملية آيفي من إعداد شركة EG&G - "النص الكامل" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 14 يونيو 2015. (5.5 ميجابايت)

11°40′0″ شمالاً 162°11′13″ شرقاً / 11.66667° شمالاً 162.18694° شرقاً / 11.66667؛ 162.18694