مشروع شيروود

كان مشروع شيروود الاسم الرمزي لبرنامج أمريكي في مجال الاندماج النووي المتحكم به خلال الفترة التي كان فيها سرياً . بعد عام 1958، عندما تم رفع السرية عن أبحاث الاندماج في جميع أنحاء العالم، أعيد تنظيم المشروع كقسم منفصل داخل لجنة الطاقة الذرية الأمريكية (AEC) وفقد اسمه الرمزي.

نشأ مشروع شيروود من سلسلة من الجهود المؤقتة التي تعود إلى حوالي عام 1951. وكان من أبرزها برنامج ستيلاراتور في جامعة برينستون ، والذي كان يُعرف باسم مشروع ماترهورن . ومنذ ذلك الحين، سارعت مختبرات الأسلحة للانضمام إلى هذا المشروع، بدءًا من مختبر لوس ألاموس بجهوده في مجال الانضغاط الزاوي ، وبرنامج المرآة المغناطيسية في ليفرمور ، ولاحقًا جهود أوك ريدج في مجال حاقن الوقود. وبحلول عام 1953، ارتفعت الميزانيات المجمعة إلى ملايين الدولارات، مما استدعى وجود نوع من الرقابة على مستوى هيئة الطاقة الذرية.

اقترح بول ماكدانيال، نائب مدير هيئة الطاقة الذرية، اسم "شيروود". وأشار إلى أن تمويل مبنى هود في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، الذي بُني خلال الحرب ضمن مشروع لينكولن، قد أُلغي ونُقل إلى البرنامج الجديد، لذا فهم "يستغلون هود لسداد ديون الراهب تاك"، في تورية على اسم الفيزيائي البريطاني وباحث الاندماج النووي جيمس إل. تاك ، والعبارة الشائعة " يسرق بيتر ليدفع لبول ". وقد استوحى المشروع اسمه من ارتباطه بروبن هود والراهب تاك. ^{[ 1 ]}

أيد لويس شتراوس بشدة إبقاء البرنامج سراً حتى أدى ضغط من المملكة المتحدة إلى رفع السرية عنه في الاجتماع الثاني لمؤتمر "الذرات من أجل السلام " في خريف عام 1958. بعد ذلك، تشكل عدد من المنظمات المدنية لتنظيم اجتماعات حول هذا الموضوع، حيث نظمت الجمعية الفيزيائية الأمريكية اجتماعات تحت إشراف قسم فيزياء البلازما التابع لها. استمرت هذه الاجتماعات حتى يومنا هذا، وأُعيد تسميتها إلى "مؤتمر شيروود الدولي لنظرية الاندماج". ^{[ 2 ]} أصبح مشروع شيروود الأصلي ببساطة برنامج أبحاث الاندماج النووي الحراري المُتحكم به ضمن هيئة الطاقة الذرية والمنظمات التابعة لها.

تركزت الأبحاث على ثلاثة تصاميم لحصر البلازما؛ جهاز ستيلاراتور بقيادة ليمان سبيتزر في مختبر برينستون لفيزياء البلازما ، وجهاز الانضغاط الحلقي أو جهاز بيربساترون بقيادة جيمس تاك في مختبر لوس ألاموس الوطني، وأجهزة المرآة المغناطيسية في مختبر ليفرمور الوطني بقيادة ريتشارد إف. بوست . بحلول يونيو 1954، أُنجزت دراسة أولية لجهاز ستيلاراتور كامل الحجم من طراز "D" بطول يزيد عن 150 مترًا (500 قدم) وقدرة إنتاجية تبلغ 5000 ميغاواط من الكهرباء بتكلفة رأسمالية قدرها 209 دولارات لكل كيلوواط. ^{[ 3 ]} مع ذلك، واجه كل تصميم مشاكل غير متوقعة، تمثلت في عدم استقرار البلازما الذي حال دون الوصول إلى درجات الحرارة والضغوط المطلوبة، واتضح في النهاية أن اندماج الهيدروجين المستدام لن يتطور بسرعة. غادر شتراوس هيئة الطاقة الذرية الأمريكية عام 1958، ولم يشارك خليفته حماسه لأبحاث الاندماج. ونتيجة لذلك، تم تحويل مشروع شيروود من برنامج مكثف إلى برنامج يركز على البحث الأساسي. 

بدأ تمويل مشروع شيروود بإغلاق برنامج آخر يُدعى مشروع لينكولن في مختبر هود. ^{[ 4 ]} ومع ازدياد عدد العاملين في المشروعين، ازدادت ميزانيته. في عهد شتراوس، أُعيد تنظيم البرنامج، وزاد تمويله وعدد موظفيه بشكل ملحوظ. ففي الفترة من أوائل عام 1954 إلى عام 1955، ارتفع عدد العاملين في مشروع شيروود من 45 إلى 110. ^{[ 4 ]} وبحلول العام التالي، تضاعف هذا العدد. كانت الميزانية الأصلية عند إغلاق مشروع لينكولن مليون دولار. ^{[ 4 ]} ويمكن الاطلاع على تفاصيل ميزانية العام من عام 1951 إلى عام 1957 في الجدول أدناه. في ذروة نشاطه، بلغت ميزانية مشروع شيروود 23 مليون دولار سنويًا، واحتفظ بأكثر من 500 عالم. ^{[ 5 ]}

كان رفع السرية عن البرنامج موضوع نقاش واسع بين العلماء في جميع المختبرات المشاركة في المشروع وفي مؤتمرات شيروود . وكان مبرر تصنيفه الأولي بدرجة عالية هو أنه في حال نجاح البحث في الاندماج النووي المتحكم به، فسيمثل ذلك ميزة كبيرة من الناحية العسكرية. فعلى وجه الخصوص، ينتج عن الاندماج نيوترونات عالية الطاقة يمكن استخدامها لتخصيب اليورانيوم وتحويله إلى بلوتونيوم لإنتاج القنابل النووية . وإذا أمكن تصنيع جهاز اندماج صغير، فسيمثل ذلك خطرًا كبيرًا على الانتشار النووي. ^{[ 6 ]}

مع ذلك، ومع تزايد وضوح صعوبة بناء مفاعل اندماج نووي عامل، تلاشت المخاوف من وجود مفاعلات سرية. إضافةً إلى ذلك، فبينما كان بالإمكان إنجاز بعض الأعمال الصناعية المطلوبة دون الوصول إلى المعلومات السرية، كانت هناك حالاتٌ كان فيها الوصول إلى المعلومات السرية للبرنامج ضروريًا للعاملين في مشاريع مثل جهاز ستيلاراتور واسع النطاق ، والفراغ فائق العلو، ومشكلة تخزين الطاقة. ^{[ 7 ]} في هذه الحالات، كان هناك عقدٌ مع اللجنة ينص على أن المعلومات المستخدمة لن تُشارك إلا مع الموظفين العاملين مباشرةً في المشروع. وسرعان ما اتضح أنه من المتوقع أن تستثمر الشركات الصناعية بكثافة في مجال الانشطار النووي، ولذلك أصبح من الواضح أنه ينبغي لهذه الشركات الوصول الكامل إلى معلومات البحث التي حصل عليها مشروع شيروود. في يونيو 1956، أصبحت تصاريح الوصول إلى معلومات البحث من مشروع شيروود متاحةً من خلال اللجنة للشركات المؤهلة. ^{[ 8 ]}

بين عامي 1955 و1958، أصبحت المعلومات متاحة للجمهور بشكل متزايد مع رفع السرية عنها تدريجيًا، بدءًا بمشاركة المعلومات مع المملكة المتحدة . وكان من أبرز المؤيدين لرفع السرية عن البرنامج مدير قسم الأبحاث، توماس جونسون، وأحد أعضاء فريقه، أماسا بيشوب . ومن بين أسباب رغبتهم في رفع السرية، أن سرية المشروع قد تؤثر سلبًا على قدرتهم على استقطاب وتوظيف كوادر ذات خبرة للبرنامج. ^{[ 9 ]} كما جادلوا بأن ذلك سيغير طريقة عقد مؤتمراتهم، إذ سيتمكن العلماء العاملون في المشروع من مناقشة نتائجهم بحرية مع غيرهم من أعضاء المجتمع العلمي، بدلًا من اقتصارها على العلماء العاملين في المشروع نفسه. ^{[ 9 ]}

في عام ١٩٥٦، ألقى الفيزيائي السوفيتي إيغور كورتشاتوف محاضرة في المملكة المتحدة كشف فيها عن برنامج الاندماج النووي السوفيتي برمته، وفصّل المشاكل التي واجهوها. وبما أن المجموعة نفسها التي كان يُفترض أن يُحجب عنها هذا التصنيف كانت قد وصلت إلى نفس المرحلة تقريبًا من التطوير، لم يعد هناك سبب واضح للاستمرار في تصنيف البرنامج. وبينما كانت المملكة المتحدة من أوائل الدول التي صنّفت برنامجها في أعقاب قضية كلاوس فوكس عام ١٩٥٠، فقد بدا في صيف عام ١٩٥٧ أنها نجحت في تحقيق الاندماج النووي في جهازها الجديد زيتا ، وكانت تتسابق لإبلاغ الصحافة بتقدمها. وقد اشترط اتفاقها على تبادل المعلومات مع الولايات المتحدة تصنيف عملها، والآن بدأت أيضًا بالضغط على الولايات المتحدة للموافقة على رفع السرية عنه.

بحلول مايو 1958، تم نشر المعلومات الأساسية حول المشاريع المختلفة ضمن مشروع شيروود، بما في ذلك جهاز ستيلاراتور والمرايا المغناطيسية وحزم الأيونات الجزيئية ، للجمهور. ^{[ 10 ]}

• الجدول الزمني للاندماج النووي
• ستيلاراتور
• مرآة مغناطيسية
• مؤتمرات شيروود