بناء تفاعل متسلسل^(***)

مع أن التصادمات بين فرمي وزيلارد كانت عادية جدًا، فإن التصادمات بين النترونات والنواة كانت في بداية الأمر نادرة جدا. واختراق النترونات لما سمي بالمهدئات moderators مثل بارافين فرمي، ساعد على تبطيئها، جاعلا صدامها مع نواة الذرة أكثر احتمالا. وبحلول عام 1939 عرف الفيزيائيون أيضا أن «الماء الثقيل» heavy water كان مهدئا كافيا. فالماء العادي أو «الماء الخفيف» يتألف من ذرتي هدروجين وذرة أكسجين، حسب الصيغة المألوفة H2O؛ أما في الماء الثقيل فيتحد اثنان من إيزوتوب الهدروجين⁽¹⁾ الثقيل، وهو ما يسمى الديوتريوم deuterium، مع الأكسجين. ومازال الماء الثقيل يستخدم مهدئا فعالا لوقود اليورانيوم الطبيعي في المفاعلات الذرية الحالية؛ أما الماء العادي فيستخدم لتخصيب وقود اليورانيوم. لكن الماء الثقيل كان باهظ الثمن ونادرًا. والتجارب الضخمة التي كانت في بال زيلارد تتطلب مهدئات أكثر توافرا وبأسعار مقبولة؛ وقد اكتشف واحدا من المهدئات التي أغفلها نظراؤه الألمان.



وتحققت مخاوف زيلارد، فأبحاث الألمان حول القنبلة الذرية كانت جارية بإحكام في ربيع عام 1939. وأقر كل من العلماء الألمان والأمريكان أن الگرافيت graphite ـ الشكل الناعم للكربون المستخدم في أقلام الرصاص ـ يمكن أن يكون مهدئا.ولكنهم استبعدوه لأنه يمتص كثيرا جدا من النترونات، وبدلا منه ركزوا اهتمامهم على الماء الثقيل، وهو دائما قليل الوجود. وقد أدرك زيلارد، الذي اعتاد أن يستقل القطار إلى بوسطن أو بَفالو ليحصل على المواد الأولية لتجارب فرمي، أن الگرافيت التجاري يتضمن أيضا كميات صغيرة من البورون boron ـ وهو ماص شره للنترونات؛ فأوصى بأن يُصنع له گرافيت خالٍ من البورون، مما أدى في آخر الأمر إلى أشد المواجهات اللاذعة بين فرمي وزيلارد.



قاس أندرسون امتصاص النترون في الگرافيت النقي فوجد أنه يمكن أن يكون مهدئا جيدا بالفعل. وأوصى زيلارد بأن تظل نتائج هذه التجربة سرّية؛ فاعترض فرمي، العالِم المحترف، على خرق التقليد الأكاديمي العريق في النشر العلمي لنتائج التجارب العلمية. وفي هذا الصدد، ذكر زيلارد فيما بعد: «إن فرمي فقد صوابه حقا؛ فقد ظن بحق أن هذا كان سخيفًا.» ومرة أخرى تدخل بيگرام، فوافق فرمي بامتعاض على رقابة ذاتية في هذه الظروف الخاصة.



لقد ظنّ فرمي أن المهدّئ الگرافيتي قد يوفر بصيص أمل على الأقل من أجل تفاعل متسلسل مُداوم ذاتيًّا⁽²⁾. وحول مسألة مدى واقعية هذا الأمل، أظهر فرمي وزيلارد أيضا طرائق مختلفة جدا في التفكير. وقد اغتاظ زيلارد من أن الألمان كانوا متقدمين في سباق التسلح النووي؛ وتعليقا على ذلك قال فرمي باللغة الأمريكية الدارجة التي كان يسره استخدامها «هراء» "Nuts". فقد ظنّ فرمي أن أي قنبلة ذرية لن تكون جاهزة ربما قبل 25 إلى 50 سنة؛ كما أخبر زملاءه الجامعيين أن إيجاد دعم متسلسل مداوم ذاتيًّا هو فعلا «احتمال بعيد» مع فرصة تُقدر بنحو 10 في المئة.



وقد ردّ على ذلك بقوله: «ليست العشرة في المئة هذه احتمالا بعيدا إن كانت تعني أنها قد تتسبب في موتنا.» وفي هذا الصدد لاحظ زيلارد كم كان هو وفرمي مختلفين في تفسير المعلومة نفسها، وقد علّق على ذلك لاحقا بقوله: «كلانا أراد أن يكون تحفظيا؛ لكن فرمي كان يرى أن التحفظ في هذا الشأن يقتضي التقليل من احتمال حدوث ذلك، أما أنا فقد اعتقدت أن التحفظ يفترض أن يحدث ذلك، وأن تُتخذ الإجراءات الوقائية اللازمة.»

براءة منحت لزيلارد في إنكلترا لفكرته عن التفاعل النووي المتسلسل، وقد تخلى عنها للبحرية البريطانية وأبقى ذلك سرا إلى ما بعد الحرب. أما براءة الولايات المتحدة الأمريكية عن المفاعل فقد منحت لفِرمي وزيلارد معا.

وتضمنت الإجراءات الوقائية هذه استدانة ألفي دولار أمريكي لدعم أبحاث فرمي. ومع ذلك، ففي صيف عام 1939 أفصح فرمي عن عدم اهتمامه النسبي بمضامين الأبحاث النووية وذلك بالانتقال إلى جامعة متشيگان لدراسة الأشعة الكونية. فأول تصميم عالمي ناجح لمفاعل نووي لم يُنشأ لا في المختبر ولا في المكتبة، وإنما في الرسائل.



قام زيلارد بالحث على المباشرة فورا «بتجارب ضخمة». لكن فرمي ظل متشككا. واقترح زيلارد أن تكوّم، بالتناوب، طبقات من الگرافيت واليورانيوم في شبيكة lattice، قد يُحدد هندستها تبعثر النترونات والأحداث الانشطارية التالية. فردّ فِرمي على ذلك بتصميم متجانس يختلط فيه اليورانيوم والگرافيت مثل الحصباء⁽³⁾. وقد أغضب هذا الاقتراح زيلارد، الذي استنتج أن فرمي فضل هذا التصميم لأن شكله أسهل للقيام بالحسابات حوله. لكن فِرمي رد بأن تفكيرا إضافيا أقنعه بفكرة الشبيكة لزيلارد. ولدى قناعته بالفكرة قام فِرمي بتطبيق مهارته المتينة لتحديد الخصائص الفيزيائية للشبيكة وتحديد العناصر البشرية اللازمة لصنع مفاعل.

آينشتاين وزيلارد يناقشان الرسالة التي سوف تقنع الولايات المتحدة بتطوير أسلحة نووية. وصورة هذين الفيزيائيين هي في الواقع استعادة للقائهما، وقد أخذت عام 1946 لفيلم عن الطاقة الذرية بعنوان: «مسيرة الزمن» March of Time.

أعجبنيلم يعجبني

أصدقاء في مناصب عالية^(****)

أقر زيلارد أنه على الرغم من قدراته وقدرات فِرمي العقلية، فمازالا بحاجة إلى المساعدة من حلفاء مهمين كي ينجح تعاونهما. وقد يحصلان على هذه المساعدة من ثلاثة مصادر مستبعدة هي: و و.



في صيف عام 1939، علم زيلارد أن ألمانيا تحصر إمدادات اليورانيوم. فاستنتج أن هذا مؤشر إلى أن ثمة بحوثا تجرى حول الانشطار، وأراد إخطار الحكومة الفدرالية بذلك. وبغرائز خبير في العلاقات العامة، سارع بالاتصال بمرشده وصديقه آينشتاين، الذي كان يعيش في منزل صيفي في لونگ أيلاند، التي تبعد سبعين ميلا عن مدينة نيويورك، وأخبر هذا الفيزيائي الشهير آينشتاين عن التفاعل المتسلسل. «لم أفكر في ذلك قط» أجاب آينشتاين، ولكنه لمس أخيرا في هذه الآلية ما قد يجعل معادلته الشهيرة في تحول المادة ـ الطاقة أمرا يمكن تحقيقه عمليا.



قام زيلارد بزيارتين لآينشتاين، كانت الثانية لمناقشة رسالة يودّ أن توقّع من قبل آينشتاين. ويقول سائق السيارة التي أقلت زيلارد للقيام بالزيارة الثانية، وهو عالم هنگاري لاجئ وصديق لزيلارد: «يمكن لزيلارد أن يفعل أي شيء سوى قيادة سيارة ولذلك قدت سيارة زيلارد إلى منزل آينشتاين الصيفي.. كان آينشتاين ديمقراطيا فلم يدع زيلارد وحده إلى شرب فنجان القهوة، بل دعا سائقه أيضا.» وكان حاضرا عندما قرأ آينشتاين الرسالة، وكان يرتدي روبا robe قديما وخفين، ووافق على توقيع هذه الرسالة المشهورة والتي رُفعت إلى الرئيس روزفلت حينذاك. تبدأ الرسالة المشهورة هذه، والمؤرخة في 2/8 /1939 بالآتي: «إن بعض الأبحاث الراهنة التي يقوم بها فِرمي وزيلارد...» وتتابع الرسالة بالتحذير من الأبحاث الألمانية في مجال التسلح الذري، وتحث الولايات المتحدة على القيام بأبحاث خاصة بها في هذا المجال.



مرّر زيلارد الرسالة إلى المستثمر المصرفي ، الذي كان مستشار الصفقة الجديدة⁽⁴⁾، وبمقدوره الوصول إلى رئيس الولايات المتحدة. لقد بدأت الحرب العالمية الثانية في 1/9/1939، وبعد نحو شهر من ذلك عندما تسلم روزفلت أخيرا الرسالة وافق على أنه لا بد من عمل شيء «لنتأكد من أن النازيين لن يُدمرونا.» ولهذه الغاية، شكل لجنة اليورانيوم الفدرالية التي ضمّت زيلارد وبقية العلماء المهاجرين كأعضاء. وخلال أسابيع حصلوا على 6000 دولار كمخصصات للأبحاث في جامعة كولومبيا.



وبعد الحرب، قال آينشتاين «إن دوره كان مجرد صندوق بريد» لزيلارد. ومع ذلك فقد اضطر آينشتاين في عام 1940 إلى أن يؤدي مرة أخرى دورا حاسما عندما كاد جيش الولايات المتحدة يرفض منح فِرمي وزيلارد تصريحا أمنيا⁽⁵⁾. فرجال المباحث، الذين استندوا إلى معلومات من «مصادر عليا موثوقة»، خلصوا إلى مفارقات عجيبة وهي أن فِرمي، اللاجئ هربا من الفاشية، كان «فاشيا من دون أدنى ريب»، وأن زيلارد، اللاجئ هربا من الحكم الإرهابي النازي، كان «ألمانيا متحمسا جدا.» ولعل هذا التفسير الخاطئ يُرد إلى صيحات زيلارد بأن ألمانيا يمكنها أن تكسب الحرب (كما أن تقرير رجال المباحث يورد اسم زيلارد بطريقتين مختلفتين، كلتاهما خطأ) وقد قرر الجيش أن كل واحد من هذين الرجلين «لا يُنصح بتوظيفه في عمل سري»، وذلك على الرغم من حقيقة أن العمل السري الوحيد المطروح في الولايات المتحدة حينذاك كان يحتل مكانه في عقلي فِرمي وزيلارد.



فلو نُفذ قرار الجيش لكانت المخصصات قد تبخرت طبعا، وتوقف البحث الفدرالي لفرمي وزيلارد الذي كان لايزال في باكورته. جرى تجنب هذه الغلطة عندما أصدر المكتب الفدرالي للتحقيقات، تحت ضغط البيت الأبيض، أمرا «بالتحري عن ولاء هذين العالِمين للولايات المتحدة.» فأرسل مدير المخابرات الفدرالية (F.B.I) بعض عملاء هذه المخابرات لاستطلاع رأي آينشتاين (الذي سوف تؤدي آراؤه المتسالمة إلى وضع ولائه هو شخصيا موضع تساؤل.) وبفضل تزكية آينشتاين تدفقت الأموال الفدرالية على جامعة كولومبيا في الشهر 11/ 1940مع أن حدة الشكوك التي كانت تحوم حول فرمي وزيلارد لم تخف إلا بَعد سنوات من حصولهما على الجنسية الأمريكية.



وبوصول المخصصات، أخذ فريق فرمي بالعمل بانتظام لبناء مفاعلات piles (شبيكة زيلارد) من اليورانيوم والگرافيت، لاختبار النسبة والتشكيل الهندسي المطلوبين للحصول على تفاعل نووي متسلسل أَمثل. وقبل يوم من الهجوم الياباني على بُرل هاربر، وافق الرئيس روزفلت على التزام فدرالي لتوفير الوسائط والإمكانات كافة من أجل أبحاث القنبلة الذرية، وفي ربيع عام 1942 انتقل فرمي وزيلارد مع بقية فريق كولومبيا إلى جامعة شيكاگو، حيث أسسوا «مختبر تعدين» metallurgy laboratory سريا للغاية من أجل بحث التفاعل النووي المتسلسل. وفي الشهر 6 (1942) أسندت إدارة هذا المختبر إلى مشروع مانهاتن العائد للجيش. ومن عجائب التقارير، في تلك اللحظة بالذات من التاريخ، أن خفضت ألمانيا من مجهودها البحثي حول القنبلة الذرية، لاعتقادها بأن هذا المجهود لن يكون مجديا عمليا بالنسبة إلى الحرب الجارية.



وفي خريف عام 1942 شيد مفاعل، بكرات من اليورانيوم مرصوصة في قوالب من الگرافيت. وفي 2/12/1942، في باحة سكواش بستاد كرة القدم التابع للجامعة، أشرف فِرمي على تجربة كانت بداية أول تفاعل نووي متسلسل مداوم ذاتيا ومسيطر عليه. وبعد هذه التجربة التاريخية، وجد فرمي وزيلارد نفسيهما وحيدين مع مفاعلهما؛ فتصافحا، وقال زيلارد لفِرمي: «أظن أن هذا اليوم سيسجل يوما أسود في تاريخ البشرية.»

منحت جائزة نوبل لفرمي لكونه فيزيائيا مبدعا وتجريبيا موهوبا. ومن بين فيزيائي القرن العشرين هناك قلة حازت هاتين السمتين.

أعجبنيلم يعجبني

الصدامات الأخيرة والائتلاف^(*****)

قبيل نهاية الحرب عام 1945 اختلف فرمي وزيلارد مرة أخرى. لقد سارع زيلارد إلى تطوير القنبلة الذرية كسلاح دفاع ضد ألمانيا. وباندحار هتلر دعا زيلارد إلى عدم استخدام القنبلة الذرية ضد اليابان، وإنما يجب بدلا من ذلك القيام باستعراض لقوتها يدفع اليابان إلى الاستسلام. أما فرمي، فباعتباره مستشارا علميا للجنة العليا للإدارة حول خيارات استخدام القنبلة الذرية، فرأى أن الاستعراض لن يكون عمليا. وقد وافقت الإدارة على رأي فرمي، وبحلول الشهر 8/1945 دُمِّرت مدينتا هيروشيما وناگازاكي.



بعد الحرب فضل فرمي استمرار سيطرة الجيش على الأبحاث الذرية، في حين نجح زيلارد في مراوضة⁽⁶⁾ الكونگرس لتكوين هيئة طاقة ذرية مدنية. وفي عام 1950، وجد الاثنان أرضية مشتركة في معارضة تيلر، صديق زيلارد القديم، عندما عارضا تطوير الولايات المتحدة للقنبلة الهدروجينية. وقد اعتبر فرمي القنبلة الهدروجينية «سلاحا هو في الواقع من أسلحة الإبادة الجماعية إلى حد ما.»



لقد نشرت براءة اختراع مشتركة لفِرمي وزيلارد في «المفاعل النتروني» أول مرة عام 1955، وذلك بعد سنة من وفاة فرمي. وقد واصل زيلارد البحث في البيولوجيا الجزيئية والتحكم في التسلح النووي حتى وفاته عام 1964. وقد لخص فرمي رأيه في زيلارد بأنه «بارع للغاية» ولكنه أحد الذين «يبدو أنه يسرهم ترويع الناس». وقال زيلارد رأيه في فرمي فكتب: «أحببته في المناسبات النادرة عندما يستشيط غضبا (طبعا عدا عندما يكون ذلك عليّ)».





المؤلفWilliam Lanouette


حصل على الدكتوراه في السياسة من مدرسة لندن للاقتصاد. كانت أطروحة لانويت حول مقارنة استعمال وإساءة استعمال الإعلام العلمي من قبل المشرعين وموظفي حكومتي الولايات المتحدة والمملكة المتحدة، فأهلته لأن يعمل مُحللا لسياسة العلم والطاقة في دائرة المحاسبة العامة بالولايات المتحدة. كتب عن الطاقة الذرية وسياسة العلم لأكثر من ثلاثين عاما، في مجلات من أمثال «أطلنطيك الشهرية» و«نشرة علماء الذرة» و«الإيكونوميست». وهو مؤلف سيرة حياة ليو زيلارد، وقد ألقى عدة محاضرات حول سياسات وشخصيات مشروع مانهاتن.

مشكوررررررررر جدا

رائــــــــــــــــع

مشكوووووووووووووووووووووووووووووووووووور

مشكور جدا المزيد

جميل جداااااااااااااااا

مشكور الموضوع يجنن مشكوررر

_________



-- قد تنموا الصداقه لتصبح حبا ولكن لا
يتراجع
الحب ليصبح صداقه

رائــــــــــــــــعرائــــــــــــــــعرائــــــــــــــــع

شكرا على الموضوع الجميل هذا بكل ما يحتويه من تفاصيل
يسلمووووووووووووو





_________________



-- قد تنموا الصداقه لتصبح حبا ولكن لا
يتراجع
الحب ليصبح صداقه

جميل جــــــــــدا

مشكور على الموضوع الروعه هذا يسلموووووووووووووووووو


_____________



-- قد تنموا الصداقه لتصبح حبا ولكن لا
يتراجع

الحب ليصبح صداقه