RDS-37

كانت قنبلة RDS-37 ( بالروسية : РДС-37 ) أول قنبلة هيدروجينية ثنائية المراحل في الاتحاد السوفيتي ، وقد تم اختبارها لأول مرة في 22 نوفمبر 1955. وكانت قوتها التفجيرية الاسمية حوالي 3 ميغا طن . وتم تخفيض قوتها إلى 1.6 ميغا طن للاختبار العملي. [ 1 ]

مما يؤدي إلى RDS-37

رسم تخطيطي من قبل ساخاروف عام 1954 لمفهوم القنبلة الهيدروجينية السوفيتية:
  • "أ": القنبلة الذرية الأساسية
  • "د": الحجاب الحاجز، يُفترض أنه درع نيوتروني
  • "ج": الطبقة الثانوية الحرارية النووية ذات الطبقات

كان نظام RDS-37 رد فعل على جهود الولايات المتحدة. ففي السابق، يُزعم أن الاتحاد السوفيتي استخدم العديد من جواسيسه في الولايات المتحدة لمساعدته في ابتكار أساليب وأفكار لصنع القنبلة النووية . وقد تطلب صنع القنبلة الهيدروجينية استخدامًا أقل لهذه الطريقة، على الرغم من أنهم تلقوا مساعدة من بعض الجواسيس، وأهمهم كلاوس فوكس .

في عام 1945، اتخذ الاتحاد السوفيتي قرارًا بالعمل على تصميم "قنبلة خارقة". وفي العام نفسه، ألقى إنريكو فيرمي محاضرات في لوس ألاموس ناقش فيها عملية الاندماج النووي. وفي ختام محاضرته، صرّح قائلاً: "حتى الآن، جميع الخطط المتعلقة ببدء إنتاج القنبلة الخارقة لا تزال غامضة إلى حد ما". [ 2 ]

في ربيع عام 1946، عقد إدوارد تيلر مؤتمراً لتقييم جميع المعلومات المعروفة عن القنبلة الهيدروجينية. وحضر كلاوس فوكس هذا المؤتمر نفسه. [ 3 ] وفي العام نفسه، طرح تيلر تصميماً جديداً للقنبلة الهيدروجينية، أطلق عليه اسم "ساعة المنبه"، واقترح استخدام ديوتيريد الليثيوم-6 بدلاً من الديوتيريوم النقي . [ 3 ]

نقل كلاوس فوكس معلوماتٍ إلى الاتحاد السوفيتي حول كلٍّ من القنبلة النووية والقنبلة الهيدروجينية. وأسفرت هذه المعلومات عن تجنيد مجموعة إيغور تام ، التي ساهم عملها في تطوير القنبلة الهيدروجينية. [ 3 ] لم تقتصر المعلومات التي قدمها فوكس عام 1948 على القنبلة الهيدروجينية فحسب، بل شملت الصناعة النووية ككل. وقدّمت هذه المعلومات رؤيةً تفصيليةً لتصميم القنبلة باستخدام وحدة إشعال ثنائية المراحل.

أُرسلت التصاميم بسرعة إلى لافرينتي بيريا ، الذي عُيّن مسؤولاً عن برنامج القنبلة الروسية من قبل جوزيف ستالين ، ثم أُحيلت إلى إيغور كورتشاتوف وبوريس فانيكوف ويولي خاريتون للتحقق من صحة هذه التصاميم وتقييمها. [ 3 ] في 5 مايو 1948، كتب فانيكوف وكورتشاتوف ردًا جاء فيه: [ 3 ]

فيما يتعلق بالمادة رقم 713أ، فإن الأفكار الأساسية حول دور التريتيوم في نقل طاقة الانفجار من بادئ اليورانيوم-235 إلى الديوتيريوم، وضرورة الاختيار الدقيق لقوة بادئ اليورانيوم، ودور الجسيمات والفوتونات في نقل طاقة الانفجار إلى الديوتيريوم، تُعدّ جديدة. تكمن أهمية هذه المواد في أنها ستساعد الرفيق زيلدوفيتش في عمله على القنبلة العملاقة، الذي يُنفّذ وفقًا لخطط العمليات التي أقرتها المديرية الرئيسية الأولى. ينبغي بذل المزيد من الجهد في البحث في هذا المجال، والشروع في العمل على التصميم العملي.

شرع فانيكوف في دراسة الديوتيريوم وآثاره. كما أرسل خاريتون رده في 5 مايو 1948، والذي حث فيه الاتحاد السوفيتي على تشكيل فريق تصميم.

في ذلك الوقت، لم يكن لدى الكثيرين معرفة تُذكر بتصميم القنبلة الهيدروجينية. كما لم يكن العلماء في الولايات المتحدة يفهمون تصاميمهم فهمًا كاملًا. شكّل الاتحاد السوفيتي فريقًا للعمل على القنبلة الهيدروجينية. في أغسطس/آب 1948، افترض أندريه ساخاروف طريقة "سلوكا" أو طريقة الكعكة الطبقية ، التي تتكون من طبقات متناوبة من اليورانيوم والوقود النووي الحراري. [ 3 ] في أوائل عام 1949، تم تعديل تصميم الكعكة الطبقية هذا، باستخدام ديوتيريد الليثيوم-6 كوقود نووي حراري.

في أوائل عام 1950، أُلقي القبض على كلاوس فوكس في المملكة المتحدة، ولم يتمكن من مواصلة نشاطه التجسسي لصالح الاتحاد السوفيتي. [ 4 ]

خطرت للعلماء السوفييت فكرة زيادة كثافة الديوتيريوم. ورأى ساخاروف وفريقه إمكانية تفجير قنبلة نووية أصغر حجمًا داخل طبقات الكعكة النووية. [ 3 ] وقد تكللت هذه الفكرة بالنجاح، وطُبقت أول مرة في قنابل RDS-6. مهدت قنابل RDS-6 الطريق لقنبلة RDS-37. وبحلول عام 1952، بدأ الاتحاد السوفييتي بدراسة القنبلة ذات المرحلتين دراسةً وافية. إلا أنه في عام 1954، تحققت الخطة أخيرًا. قبل عام 1954، لم يكن يُعتقد أن الجهاز النووي الحراري يُفجّر بالإشعاع، بل بموجة صدمية.

في الأول من نوفمبر عام 1952، اختبرت الولايات المتحدة أول "قنبلة هيدروجينية" لها، والتي أُطلق عليها الاسم الرمزي "آيفي مايك " . [ 5 ] استند تصميمها إلى تصميم تيلر-أولام. لم تكن "آيفي مايك" سلاحًا عمليًا، فقد كانت ضخمة الحجم، إذ بلغ وزنها 82 طنًا. في 12 أغسطس عام 1953، اختبر السوفيت "قنبلتهم الهيدروجينية" في تجربة أُطلق عليها الاسم الرمزي " جو 4 "، والتي استندت إلى تصميم "الكعكة الطبقية". بحلول ذلك الوقت، لم يكن أحد قد صنع قنبلة هيدروجينية "حقيقية". جميع التجارب الأخرى كانت بقوة كيلوطن.

في ربيع عام 1954، أجرت الولايات المتحدة سلسلة من ستة أجهزة نووية، عُرفت باسم عملية كاسل ، وكانت كل تجربة منها في نطاق الميغاطن. [ 5 ] وكانت أولى هذه التجارب هي كاسل برافو ، والتي تبين في النهاية أنها أكبر تفجير نووي أجرته الولايات المتحدة على الإطلاق.

بحلول ربيع عام 1954، بدأ العلماء السوفييت يدركون إمكانية إطلاق الإشعاع من مُشغِّل القنبلة النووية واستخدامه لبدء عملية الاندماج النووي. تُشابه هذه الفكرة تصميم تيلر-أولام المُستخدم في تفجير مايك. وقد تخلّوا لاحقًا عن تصميمات الطبقة الواحدة والأنبوب، وركّزوا جهودهم بالكامل على مشروع القنبلة ثنائية المراحل. وجاء في تقرير نُشر عام 1954 عن أنشطة القطاع النظري رقم 1 ما يلي:

يجري البحث النظري في الضغط الذري بالتعاون مع أعضاء القطاع رقم 2. لا تزال المشكلات الرئيسية المرتبطة بالضغط الذري في مرحلة التطوير. تتمثل هذه المشكلات في انبعاث الإشعاع من القنبلة الذرية المستخدمة لضغط الجسم الرئيسي. وتشير الحسابات إلى أن الإشعاع ينبعث بقوة شديدة. كما يتم تحويل الطاقة الإشعاعية إلى طاقة ميكانيكية لضغط الجسم الرئيسي. وقد طُوّرت هذه المبادئ بفضل جهود القطاعين رقم 2 ورقم 1.

في 22 نوفمبر 1955، اختبر الروس أول قنبلة هيدروجينية حقيقية ثنائية المراحل بقوة ميغاطن، وهي قنبلة RDS-37. [ 6 ] وقد طبّق هذا الاختبار تقنية الانفجار الإشعاعي ثنائي المراحل . وكان هذا أيضًا أول اختبار لقنبلة اندماجية تُلقى من الجو في العالم.

أسس RDS-37

بعد تجربة برافو في مارس 1954، بدأ العلماء السوفييت البحث عن طرق لصنع قنبلة نووية حرارية فعالة ذات قوة تدميرية كبيرة. وبعد الكثير من الأبحاث المكثفة حول التجارب السابقة مع هذه القنابل، تم ابتكار قنبلة جديدة ثنائية المراحل. [ 7 ]

تستند الشحنات النووية الحرارية للمفاعل RDS-37 إلى مفاهيم علمية أساسية في فيزياء الكثافة العالية للطاقة. [ 8 ] يقوم مبدأ الانضغاط الإشعاعي على ثلاثة مفاهيم. ووفقًا لإيلكاييف، فهي: "تتولد النسبة الأكبر من طاقة انفجار الشحنة النووية (الوحدة الأولية) على شكل إشعاع سينيّ؛ وتُنقل طاقة الإشعاع السينيّ إلى وحدة الاندماج؛ وينضغط الاندماج باستخدام طاقة الإشعاع السينيّ المُوَصَّل". [ 8 ] وقد دارت نقاشات حول إمكانية ضغط المادة النووية بشكل أفضل منذ أوائل الخمسينيات. [ 8 ]

بعد فترة وجيزة، بدأ ياكوف زيلدوفيتش وأندريه ساخاروف العمل على هذه النظرية. "في يناير 1954، درس ياكوف زيلدوفيتش وأندريه ساخاروف بالتفصيل تصميم جهاز يتضمن مبدأ الشحنة النووية ثنائية المرحلة". [ 8 ]

تساءل كثيرون منذ البداية عما إذا كان بإمكانهم النجاح. وانقسمت الأسئلة المتعلقة بالشحنة النووية ذات المرحلتين إلى فئتين.

تناولت المجموعة الأولى من الأسئلة الانفجار النووي الداخلي. وكانت الوحدة الأولى، أو محفز الانشطار، تُفعَّل "عن طريق ضغط المواد النووية أو انشطار واندماج المواد بواسطة انفجار كروي للمتفجرات الكيميائية، حيث تحدد التناظر الكروي للانفجار الداخلي من خلال الانفجار الأولي المتناظر كرويًا للمتفجرات". [ 8 ]

يبدو أنه لا توجد طريقة يمكن من خلالها لـ "بنية غير متجانسة تتكون من مصدر أولي (أو مصادر) ووحدة ثانوية قابلة للانضغاط" أن "تحافظ على الانضغاط النووي المتناظر كرويًا". [ 8 ]

فيما يلي تقرير أعده ساخاروف ورومانوف بتاريخ 6 أغسطس/آب، بعنوان "الضغط الذري". "يجري البحث النظري في الضغط الذري بالتعاون مع أعضاء القطاع رقم 2. ولا تزال المشكلات الرئيسية المرتبطة بالضغط الذري في مرحلة التطوير."

(1) انبعاث الإشعاع من القنبلة الذرية المستخدمة لضغط الجسم الرئيسي. تُظهر الحسابات أن الإشعاع ينبعث بقوة شديدة...

(2) تحويل الطاقة الإشعاعية إلى طاقة ميكانيكية لضغط الجسم الرئيسي. يُفترض [محذوف]. وقد طُوّرت هذه المبادئ من خلال جهود فريق القطاعين رقم 2 ورقم 1 (يا. ب. زيلدوفيتش، يو. أ. تروتنيف، و أ. د. ساخاروف)...". [ 7 ]

تُثير هذه المشكلة المتعلقة بالشحنة النووية ذات المرحلتين مشكلتين أخريين. الأولى، "ما هو الناقل الآن للطاقة المتفجرة للمصدر الأصلي؟". والثانية، "كيف يتم نقل هذه الطاقة إلى الوحدة الثانوية؟". [ 8 ]

تتعلق المجموعة الثانية من الأسئلة بالوحدة الثانوية المتأثرة بالانفجار النووي لمحفز الانشطار. في البداية، اعتقد العلماء أن طاقة بدء الانشطار النووي في شحنة ثنائية المراحل ستنتقل عبر تدفق نواتج البدء مع انتشار الموجة الصدمية عبر البنية غير المتجانسة للوحدة الثانوية. [ 8 ] قرر زيلدوفيتش وساخاروف اختيار عنصر مماثل للعنصر الداخلي لشحنة RDS-6s ليكون العنصر الفيزيائي الأساسي للوحدة الثانوية، أي التكوين الكروي "الطبقي" للنظام. [ 8 ]

العوامل الكامنة وراء التصميم

استطاع الاتحاد السوفيتي تحقيق بعض الإنجازات المشابهة لتلك التي حققتها الولايات المتحدة دون الاستعانة بمعلومات خارجية. "بدلاً من أن تكون المادة الفعالة كرة صلبة في البداية، كما في قنبلة ناغازاكي ، كانت تُصنع على شكل غلاف، مع كرة "معلقة" في مركزه. استُبدل جزء من البلوتونيوم باهظ الثمن باليورانيوم-235 الأقل تكلفة. زاد التعليق من إنتاج الطاقة ومكّن من تقليل حجم ووزن المتفجرات. وقد حققت المختبرات السوفيتية إنجازات مماثلة دون تجسس." [ 9 ] قيّم ستانيسلاف أولام طريقة "ساعة المنبه" الأولية التي ابتكرها تيلر ، وقرر أنها ستكون أكثر صعوبة وتكلفة مما كان متوقعًا. خلال هذه الفترة، ركزت الولايات المتحدة على "ساعة المنبه"، بينما ركز الاتحاد السوفيتي على طريقة "سلوكا". استمرت معضلة "ساعة المنبه" حتى عام 1951، عندما توصل أولام إلى فكرة ضغط نووي حراري ثانوي بالصدمة الهيدروديناميكية الناتجة عن قنبلة انشطارية أولية. [ 9 ] وافق تيلر على هذه الطريقة بل وقام بتعديلها باستخدام الضغط الناتج عن الإشعاع من الصدمة الأولية بدلاً من الصدمة الهيدروديناميكية.

بعد أن وافق تيلر أخيرًا على هذه الطريقة، بقي السؤال مطروحًا: ما نوع الوقود النووي الحراري الذي سيُستخدم؟ كانت الخيارات الرئيسية الثلاثة هي: ديوتيريد الليثيوم ، والأمونيا المُدَوتَرة، والديوتيريوم السائل . "لكل منها مزاياها وعيوبها؛ فديوتيريد الليثيوم هو أسهل المواد هندسةً لأنه صلب في درجة حرارة الغرفة، لكن إنتاج التريتيوم داخل القنبلة من الليثيوم يتطلب سلسلة معقدة من التفاعلات النووية الحرارية التي لا تشمل سوى نظير واحد من نظائر الليثيوم العديدة." [ 9 ] يمكن الحفاظ على الأمونيا المُدَوتَرة في الحالة السائلة عن طريق التبريد المعتدل أو تحت ضغط خفيف، لكن خصائصها الفيزيائية لم تكن معروفة جيدًا في ذلك الوقت. أما مشكلة الديوتيريوم السائل فكانت تكمن في أن تقنية نقله وتخزينه بكميات كبيرة لم تكن قد تطورت بعد. [ 9 ] قررت الولايات المتحدة اختيار الديوتيريوم السائل كوقود نووي حراري. وكانت هذه هي الفرضية التي بُنيت عليها قنبلة آيفي مايك.

أثار تفجير الولايات المتحدة لقنبلة "آيفي مايك" ردًا سوفيتيًا، فسارع السوفيت إلى محاولة اللحاق بالركب. ورغم أن الاتحاد السوفيتي فجّر قنبلته "آر دي إس-6" في نفس الفترة تقريبًا، إلا أن "آر دي إس-6" فُجّرت بمتفجرات شديدة الانفجار، بينما فُجّرت "آيفي مايك" بالإشعاع. [ 10 ] ثم تخلى السوفيت عن أسلوب التفجير متعدد الطبقات، وركزوا على أسلوب القنبلة ثنائية المراحل.

تتكون القنبلة الهيدروجينية أساسًا من وحدتين: قنبلة نووية، وهي الوحدة الرئيسية، ووحدة طاقة ثانوية. تشبه المرحلة الأولى من القنبلة الهيدروجينية تصميم "الكعكة الطبقية"، إلا أن الاختلاف الرئيسي يكمن في أن عملية التفجير تتم بواسطة جهاز نووي، بدلًا من متفجرات تقليدية. [ 10 ] وقد طرح هذا التصميم لأول مرة إنريكو فيرمي وإدوارد تيلر عام 1941. وأصر تيلر على ضرورة إشعال الديوتيريوم باستخدام سلاح انشطاري. شكلت القنبلة الهيدروجينية تحديًا، إذ كانت ستكون أقوى وأكثر تدميرًا من القنبلة النووية. لم تكن خلية الاندماج نفسها قوية جدًا، حيث بلغت طاقتها حوالي 17.6 ميغا إلكترون فولت لكل تفاعل، ولكن يمكن زيادة كمية وقود الهيدروجين لتصنيع سلاح بالحجم المطلوب. [ 5 ]

عملية التصميم

كان أندريه ساخاروف المساهم النظري الرئيسي في مشروع RDS-37، إذ كان أول من حدد كميًا المكاسب النظرية التي يمكن تحقيقها من الوقود النووي الحراري. [ 7 ] طور ساخاروف طريقة ضغط خاصة به، مستقلة تمامًا عن تصميم تيلر-أولام. اعتمد تصميم ساخاروف للضغط الذري على عدة طبقات متراصة بإحكام من الديوتيريوم-ديوتيريوم أو الديوتيريوم-تريتيوم، والتي تبدأ بالانضغاط من الداخل، محققةً ضغطًا ذريًا. نظريًا، يُوضع مُبادر ذري في مركز غلاف كروي مُحاط بطبقات من الوقود النووي الحراري واليورانيوم. يُضغط النظام بأكمله بواسطة متفجر موضوع حول السطح الخارجي للكرة متعددة الطبقات، ليُحدث انفجارًا داخليًا، وبالتالي بدء تشغيل المُبادر الذري. [ 11 ] أكسبت كفاءة هذا التصميم ساخاروف مكانة مرموقة بين زملائه في مكتب التصميم رقم 11. أطلق زملاؤه على هذا التصميم اسم " سلوكا " لتشابهه مع كعكة روسية تقليدية متعددة الطبقات متماسكة بإحكام بفضل طبقة سميكة من الكريمة. تمثلت المشكلة الرئيسية في فكرته في عدم معرفة مقاطع التفاعل العرضية لتفاعلات الديوتيريوم-ديوتيريوم والديوتيريوم-تريتيوم، واقتصارها على النظريات. [ 2 ] عرض مكتب التصميم رقم 11 (KB-11) فكرة تصميم قنبلة RDS-6 على مسؤولي الاتحاد السوفيتي بالاعتماد بشكل أساسي على الحسابات النظرية. نشر أندريه ساخاروف ورقة بحثية في يناير 1949 أشار فيها إلى أن مقاطع التفاعل العرضية لتفاعلات الديوتيريوم-تريتيوم والديوتيريوم-ديوتيريوم لم تُدرس تجريبياً، وأن جميع التقييمات كانت تخمينية. [ 12 ] [ 3 ] في مارس 1949، طلب خاريتون من بيريا منح تام وكومبانيتس إمكانية الوصول إلى بيانات الاستخبارات التي تتضمن المقاطع العرضية لتفاعل الديوتيريوم-التريتيوم. رُفض هذا الطلب حرصًا على تقليل الوصول إلى مواد الاستخبارات، ولكن في 27 أبريل، أُرسلت قياسات المقاطع العرضية لتفاعل الديوتيريوم-التريتيوم إلى تام وكومبانيتس دون الإشارة إلى مصدرها. [ 13 ] ومن المفارقات، نُشرت بيانات مماثلة في عدد مجلة " فيزيكال ريفيو" الصادر في 15 أبريل 1949. وبفضل هذه المعلومات، نجح ساخاروف ومكتب التصميم 11 في تطبيق الضغط الذري في اختبارات RDS-6 . [ 11 ]في 24 ديسمبر 1954، وافق المسؤولون السوفييت على مشروع جديد يحمل اسم RDS-37، وذلك لتنفيذ فكرة الضغط الذري. ودخلت الاستعدادات لموقع الاختبار وعمليات الاختبار المهمة الأخرى مرحلة التحضير في مطلع عام 1955. وبرزت مشكلة تصميمية جديدة لمشروع RDS-37، تمثلت في الحفاظ على تناظر توزيع الشحنة الناتجة عن الانفجار الكروي. أدى ذلك إلى تطوير نظام نموذجي وُضعت فيه كل من الوحدتين الأولية والثانوية في نفس الحجرة لزيادة تشتت الأشعة السينية إلى أقصى حد. نُقلت كميات هائلة من الطاقة الناتجة عن بدء التفاعل الذري الأولي على شكل أشعة سينية، وُجهت بطريقة توفر الطاقة اللازمة لبدء التفاعل النووي الحراري. [ 11 ] اكتملت المواصفات الفنية لتصميم القنبلة بحلول 3 فبراير 1955، ولكن جرى إعادة تقييمها وتحسينها باستمرار حتى تسليم RDS-37 إلى موقع الاختبار في سيميبالاتينسك. خلال هذه الفترة، اكتشف فريق KB-11 إمكانية استخدام الليثيوم-الديوتيريوم كوقود نووي حراري بديلًا عن وقود الديوتيريوم-التريتيوم الذي تم اعتماده بعد نشر نتائج تجارب تيلر-أولام. [ 3 ] [ 7 ]

واجه مكتب التصميم رقم 11 عدة تحديات في تطبيق فكرة الضغط الذري. تمثلت المشكلة الرئيسية في الكميات الهائلة من الإشعاع المنبعث من الانفجار الأولي للقنبلة الذرية. كانت الكميات المحسوبة كبيرة لدرجة أثارت قلقًا بالغًا حول إمكانية تصميم هيكل قادر على احتواء هذا الإشعاع. أما العقبة الكبرى التالية فكانت تحويل هذه الكميات الهائلة من الطاقة الإشعاعية إلى طاقة ميكانيكية تُستخدم لضغط الجسم الرئيسي. [ 7 ] في تقرير كتبه ياكوف زيلدوفيتش وأندريه ساخاروف، ذُكر أن مبدأ الضغط الذري الجديد، كما هو مُطبق في RDS-37، يُعد "مثالًا ساطعًا على العمل الجماعي الإبداعي". وأشاد التقرير أيضًا بالجهود الهائلة المبذولة في التصميم والتجريب والتكنولوجيا تحت إشراف كبير مصممي مكتب التصميم رقم 11، يولي خاريتون . [ 7 ]

تم تجميع قنبلة RDS-37 كقنبلة قابلة للإسقاط جواً.

امتحان

في المرحلة التجريبية الأولية، تم تخفيض الطاقة الناتجة عن القنبلة لأسباب تتعلق بالسلامة. وتم تعديل خلية الاندماج النووي المصنوعة من ديوتيريد الليثيوم لاستبدال جزء من وقود الاندماج بمادة خاملة. [ 7 ] تم تفجير قنبلة RDS-37 لأول مرة في 22 نوفمبر 1955.

طريقة التوصيل

أُسقط السلاح جوًا في موقع سيميبالاتينسك للتجارب النووية في كازاخستان، ما جعله أول اختبار نووي حراري ثنائي المراحل يُسقط جوًا. وكان هذا أكبر تفجير يُجرى على الإطلاق في موقع سيميبالاتينسك. [ 2 ] أما اختبار جهاز RDS -6s (جو-4) عام 1953، فكان أحادي المرحلة، ولم يكن قابلًا للتطوير إلى نطاق قوة الميغاطن. أُسقطت قنبلة RDS-37 من قاذفة توبوليف تو-16 ، واستُخدمت بكثرة خلال أواخر الخمسينيات والستينيات. بعد فترة، رأى الاتحاد السوفيتي أن القنبلة النووية الحرارية بقوة 2.9 ميغاطن مبالغ فيها لبعض المهام، لذا تم تجهيز قنبلتي RP-30 وRP-32 الأقل قوة، بقوة 200 كيلوطن، لبعض المهام. [ 14 ] استغرقت الولايات المتحدة حتى 20 مايو 1956، أي حوالي نصف عام، لتحقيق النتائج نفسها من خلال اختبار تشيروكي للأسلحة النووية. [ 15 ] ومع ذلك، بحلول ذلك الوقت، كان لدى القوات الجوية الأمريكية عدة مئات من القنابل متعددة الميغاطن في ترسانتها، وأكثر من 1100 طائرة قادرة على إيصالها. [ 16 ]

تم تفجير الجهاز عمداً على ارتفاع عالٍ في الجو لتجنب التلوث الإشعاعي المحلي . وبلغ ارتفاع الانفجار 1550 متراً (5090 قدماً) فوق سطح الأرض. [ 17 ]  

تأثير

على الرغم من انخفاض قوة الانفجار، إلا أن جزءًا كبيرًا من موجته الصدمية انعكس بشكل غير متوقع نحو الأرض، وذلك لأن السلاح انفجر تحت طبقة انعكاس حراري ، مما أدى إلى انهيار خندق على مجموعة من الجنود، ومقتل أحدهم. كما تسبب الانفجار في انهيار مبنى في كورتشاتوف ، على بُعد 65 كيلومترًا (40 ميلًا) ، مما أسفر عن مقتل فتاة صغيرة. [ 18 ] وسُجِّل أيضًا إصابة 42 شخصًا في كورتشاتوف بشظايا الزجاج المتطايرة نتيجة تحطم النوافذ (يحتاج هذا إلى تأكيد، فهو مجرد افتراض منطقي) بسبب الانفجار. [ 19 ] وقد روى أحد العلماء في مختبر أندريه ساخاروف النظري تفاصيل التجربة في كتاب مذكرات جماعي. شاهد ساخاروف تجربة RDS-37 من محطة مراقبة تبعد 32 كيلومترًا (20 ميلًا) عن مركز الانفجار . وعندما وصل العد التنازلي إلى الصفر، كان انطباعه الأول "حرارة لا تُطاق تقريبًا، كما لو أن رأسه وُضع في فرن مفتوح لعدة ثوانٍ". كانت موجة الصدمة الناتجة عن الغبار والحطام، والتي سببها الانفجار، مرئية ومسموعة وهي تقترب، ووصلت إلى منصة المشاهدة بعد حوالي تسعين ثانية من الانفجار النووي الحراري. اضطر جميع المشاهدين إلى الاستلقاء على وجوههم مع توجيه أقدامهم نحو الانفجار لتجنب الإصابة بالحطام المتطاير. بعد مرور موجة الصدمة، نهض جميع المشاهدين وبدأوا بالهتاف ابتهاجًا بنجاحهم، إذ أصبح الاتحاد السوفيتي أول من نجح في إيصال سلاح نووي حراري ثنائي المراحل من الجو. [ 2 ] وقد بلغت الطاقة الناتجة عن الجهاز ما يعادل 1.6 ميغا طن من مادة تي إن تي. [ 7 ]  

بعد الاختبار، لاحظت اللجنة ثلاثة أمور خلال اجتماعها المنعقد في 24 نوفمبر 1955: "لقد تم اختبار تصميم القنبلة الهيدروجينية بنجاح، استنادًا إلى مبدأ جديد؛ ومن الضروري مواصلة الدراسات التفصيلية للعمليات التي تحدث في انفجارات هذا النوع من القنابل؛ وينبغي مواصلة تطوير القنابل الهيدروجينية على أساس تطبيق واسع النطاق للمبادئ التي اختيرت كأساس لقنبلة RDS-37". [ 8 ] وقد أتاح الاختبار الناجح لقنبلة RDS-37 بدء تطوير واسع النطاق للأسلحة النووية الحرارية. [ 8 ] وأصبحت شحنة RDS-37 النموذج الأولي لجميع الأجهزة النووية الحرارية ثنائية المرحلة اللاحقة في الاتحاد السوفيتي. [ 8 ]

أهم نتائج دراسة RDS-37

أثبتت تجارب قنبلة RDS-37 في موقع سيميبالاتينسك عودة الاتحاد السوفيتي إلى سباق التسلح مع الولايات المتحدة. ويعود جزء كبير من ذلك إلى كون الاتحاد السوفيتي أول دولة تستخدم بنجاح ديوتيريد الليثيوم كوقود نووي حراري. ومن العوامل المهمة الأخرى التي يجب أخذها في الاعتبار دقة السوفيت في التنبؤ بقوة انفجار قنابلهم. فقد بلغت دقة التنبؤات لتجارب قنبلة RDS-6 نسبة 30%، بينما بلغت دقة التنبؤات لتجارب قنبلة RDS-37 نسبة 10%، في حين أن التنبؤات الأمريكية لقوة الانفجار كانت خاطئة بمقدار ضعفين ونصف في تجربة كاسل برافو . [ 20 ] كما قدم السوفيت تصميمًا جاهزًا للاستخدام كسلاح لقنبلة RDS-37. أما في الجانب الأمريكي من سباق التسلح، فقد تم تفجير القنابل التي تم اختبارها عن بُعد. "كان هذا الاختبار تتويجًا لسنوات عديدة من العمل، وانتصارًا فتح الطريق لتطوير مجموعة كاملة من الأجهزة ذات خصائص أداء عالية ومتنوعة." [ 7 ] ذكر التقرير الخاص بجهاز RDS-37، الذي كتبه زيلدوفيتش وساخاروف، أن مبدأ الضغط الذري الجديد كما هو مُطبق في جهاز RDS-37 يُعد "مثالًا ساطعًا على العمل الجماعي الإبداعي". وأشاد التقرير بالجهود الهائلة المبذولة في مجالات التصميم والتجريب والتكنولوجيا تحت إشراف كبير مصممي مكتب التصميم 11، خاريتون. [ 7 ]

كان التفجير الناجح لأول سلاح نووي حراري ثنائي المراحل لحظةً فارقةً في برنامج الأسلحة النووية للاتحاد السوفيتي، وساهم في رسم مساره. [ 7 ] وقد أظهر ذلك تقلص الفجوة بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي، والأهم من ذلك، تضييق الفجوة في القوة التدميرية النووية. وأصبح السباق محتدمًا بين البلدين لتطوير القنبلة، وجعلها أخف وزنًا وأكثر موثوقية وأصغر حجمًا. وفي 22 نوفمبر/تشرين الثاني 1955، امتلك الاتحاد السوفيتي سلاحًا قادرًا على تدمير أي هدف في الولايات المتحدة. [ 14 ]

تجاوز سباق التسلح النووي الحراري بين الولايات المتحدة والاتحاد السوفيتي كل التوقعات التي وُضعت أمام العلماء المشاركين. وقد حفّز العمل الناجح والواعد لكلا البلدين على السعي لتطوير أسلحة أكثر فتكًا، إذ فُتحت أبواب الإمكانيات الهائلة للأسلحة النووية الحرارية. [ 7 ] وكان هذا، بطبيعة الحال، أمرًا طبيعيًا تمامًا في ذلك الوقت نظرًا لاشتعال الحرب الباردة . وقد شكّل ذلك دفعة معنوية كبيرة للسوفيت، إذ أدركوا أن علماء الفيزياء والمهندسين والعلماء والمفكرين السوفيت لم يكونوا قادرين فقط على منافسة الأمريكيين، بل وتفوقوا عليهم أيضًا في بعض المجالات الرئيسية لتطوير الأسلحة والتكنولوجيا.

أثمر برنامج RDS عن ظهور عبقرية أندريه ساخاروف، الذي كان بلا شك القوة الدافعة وراء برنامج تطوير الأسلحة النووية الحرارية السوفيتية. خلال فترة عمله في مكتب التصميم رقم 11، صاغ ساخاروف أهم الأفكار لتطوير المشاريع النووية الحرارية السوفيتية. وقد منحه مشروع RDS-37 مصداقيةً ومكانةً مرموقةً بين زملائه ورؤسائه. بعد نجاحه، مُنح مزيدًا من الاستقلالية في أبحاثه، وقدم إسهاماتٍ جليلةً في مجال الأسلحة النووية (والصناعة النووية). أدت دراساته ونظرياته حول حصر البلازما المغناطيسي والمفاعل النووي الحراري المغناطيسي في نهاية المطاف إلى ابتكار أجهزة النبضات الكهرومغناطيسية الكبيرة والاندماج الليزري . ولا تزال العديد من أعمال ساخاروف وأفكاره التي طرحها خلال فترة عمله في مشاريع RDS قيد التنفيذ حتى اليوم. [ 11 ]

كثيرًا ما يُخلط بين فيديو تفجير قنبلة RDS-37 وفيديو قنبلة القيصر ، رغم تشابههما الكبير. يظهر تفجير RDS-37 في المنتصف، بينما يظهر تفجير قنبلة القيصر على اليمين (باستثناء فيديو سحابة الفطر، الذي يظهر في المنتصف) . إضافةً إلى ذلك، أُجري اختبار RDS-37 في منطقة سيميبالاتينسك التجريبية، وتُظهر بعض لقطات الفيديو أسطح مدينة كورتشاتوف السرية ، المعروفة أيضًا باسم سيميبالاتينسك-16. أما قنبلة القيصر ، فقد أُجري اختبارها فوق النصف الجنوبي من جزيرة نوفايا زيمليا الصحراوية القطبية في القطب الشمالي ، حيث لم تكن هناك مراكز سكانية مماثلة على بُعد مئات الكيلومترات في ذلك الوقت.

انظر أيضاً

مراجع

  1. "22 نوفمبر 1955 - RDS-37: اللجنة التحضيرية لمنظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية" . منظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية. مؤرشف من الأصل في 13 نوفمبر 2021.
  2. 1 2 3 4 غونشاروف 2005 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 غونشاروف 1996 .
  4. رودس 1995 ، ص 482.
  5. 1 2 3 بيرنشتاين 2010 .
  6. ^ خاريتون وأدامسكي وسميرنوف 1996 .
  7. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 غونشاروف 1996ب .
  8. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Ilkaev 2013 .
  9. 1 2 3 4 رودس 1995 .
  10. 1 2 بيث 1995 .
  11. 1 2 3 4 إيلكايف 2012 .
  12. ^ غونشاروف 1996 ص، ص. 1038.
  13. ^ غونشاروف 1996 ص، ص. 1039.
  14. 1 2 زالوغا 2002 .
  15. "22 نوفمبر 1955 - RDS-37: اللجنة التحضيرية لمنظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية" . www.ctbto.org . تاريخ الاطلاع: 18 أبريل 2017 .
  16. غوتز 2018 ص 409
  17. تقرير عن نتائج اختبار RDS-37 (23 نوفمبر 1955)، الوثيقة 183 في LD Ryabev، محرر، Atomnij Proekt SSSR: Documenti i materiali (RFNC-VNIIEF، 2009)، المجلد الثالث، الكتاب 2، 423-24.
  18. ساخاروف 1992 .
  19. "22 نوفمبر 1955 - RDS-37: اللجنة التحضيرية لمنظمة معاهدة الحظر الشامل للتجارب النووية" . www.ctbto.org . تاريخ الاطلاع: 18 أبريل 2017 .
  20. "عملية القلعة" . nuclearweaponarchive.org . 17 مايو 2006. تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 أغسطس 2016 .

فهرس