فیلکست محلی برای شکاکان است؛ جاییکه قرار است حقیقت را زیر نور نشان دهیم.
قسمت سوم-مردی درون مرکز (بخش اول)
سال ۱۹۶۵، یعنی حدود ۲۰ سال بعد از بمباران اتمی هیروشیما و ناکازاکی در پایان جنگ جهانی دوم؛ رابرت اوپنهایمر توی یه مصاحبهای در حالی که نگاهش رو به پایین دوخته و چشمانش تر شده بود. در توصیف لحظات اولیه بعد از انفجار اولین بمب هستهای این جملات را به زبان آورد:
- ما میدونستیم که دنیا دیگه مثل سابق نمیشه
- افراد کمی خندیدن،
- افراد کمی گریه کردند،
- اکثر آدمها ساکت بودند.
- و من یاد بخشی از کتاب مقدس هندوها بهبودگیتا افتادم
- جایی که ویشنو سعی می کند شاهزاده رو برای انجام وظیفه اش متقاعد کنه؛
- و اکنون من به مرگ تبدیل شدم... ویرانگر دنیاها....
- فکر می کنم همه ما در اون لحظه به این موضوع فکر کردیم.
جی رابرت اوپنهایمر، قطعا یکی از موثرترین فیزیکدانهای تاریخ بشر بوده. کسی که جایزه نوبل نگرفت اما جهان رو بیش از هر برنده نوبلی تغییر داد. درست مثل خود آلفرد نوبل! مخترع دینامیت.
تحت رهبری اون، گروهی از بهترین فیزیکدانهای قرن بیستم، که هر کدام به تنهایی اسطورهای در فیزیک مدرن هستند، بمبی رو ساختند که با انفجارش مسیر تاریخ دگرگون شد.
اما اوپنهایمر واقعا که بود؟ سوداگر مرگ یا یک دانشمند که برای جلوگیری از جنگهای آینده تلاش میکرد؟
آیا او یک میهن پرست بود یا جاسوس دشمن؟
برای پاسخ به این سوالها بیاید برگردیم به عقب و به داستان زندگی «جولیوس رابرت اوپنهایمر» گوش بدیم.
سلام. به اپیزود سوم فیلکست خوش اومدید. من شیرین شاطرزاده هستم و در این پادکست با حسین خلیلی و سعید جعفری قراره میزبان شما باشم. فیلکست یه پادکست علمیه که البته قرار نیست شبیه پادکستهای علمی دیگه باشه. قراره اینجا داستانهای عجیبی بشنویم که فکرمون رو قلقلک میده، بعد بیایم نور علم رو بندازیم روی داستان و البته هربار نظر چندتا کارشناس رو هم درباره داستان بپرسیم.
جی رابرت اوپنهایمر، قطعا یکی از موثر ترین فیزیکدانهای تاریخ بشر بوده. کسی که جایزه نوبل نگرفت اما جهان رو بیش از هر برنده نوبلی تغییر داد. درست مثل خود آلفرد نوبل! مخترع دینامیت.
تحت رهبری اون، گروهی از بهترین فیزیکدانهای قرن بیستم، که هر کدام به تنهایی اسطورهای در فیزیک مدرن هستند، بمبی رو ساختند که با انفجارش مسیر تاریخ دگرگون کرد.
اما اوپنهایمر واقعا که بود؟ سوداگر مرگ یا یک دانشمند که برای جلوگیری از جنگهای آینده تلاش میکرد؟
آیا او یک میهن پرست بود یا جاسوس دشمن؟
برای پاسخ به این سوالها بیاید برگردیم به عقب و به داستان زندگی «جولیوس رابرت اوپنهایمر» گوش بدیم.
این اپیزود کمی طولانی شده. اما سعی کردیم بجز زندگی اوپنهایمر به مسائل حاشهای جالب دیگه هم که مرتبط با این موضوع بود بپردازیم.
مرسی که برامون کامنت میذارید و یا نظراتتون رو از روشهای مختلف برای بهتر شدن پادکست به ما منتقل میکنید. یه گلایهای داشتند بعضی از مخاطبها در مورد طول پادکست. که باید بگیم حق با شماست که یه مقدار طول پادکست طولانیه!
اما ما از ابتدا، بنا مون بر این نبوده که زمان پادکست رو محدود کنیم. اولویتمون این بود که مطالب رو تا جایی که میشه کامل بگیم و از مصاحبهها تا جایی که ممکنه استفاده کنیم. با این حال درک میکنیم که یه شنیدن یه پادکست ۲ ساعته ممکنه ترسناک باشه.
از این به بعد تلاش کردیم تا این مساله رو به دو شکل حل کنیم. اول توی موضوعاتی که امکانش وجود داره، موضوع رو به چند قسمت، تقسیم کنیم و به صورت سریالی منتشر کنیم. مثلا قسمت بعدی پادکست اونطوری که برنامهریزی کردیم قراره به صورت سریالی منتظر بشه.
اما برای موضوعاتی که نمیتونستیم اون رو توی چند قسمت پخش کنیم، مثل همین قسمت پادکست،
سعی کردیم متن رو به بخشهای کوتاهی تقسیم کنیم، به طوری که اگه زمان تون محدوده بتونیم بخش بخش پادکست رو گوش کنید.
یه نکته دیگه، توی این متن خیلی جاها به جای بمب هستهای یا تسلیحات هستهای از بمب اتم، یا اتمی استفاده شده. اصطلاح صحیح استفاده از هسته و هستهای بجای اتم و اتمی توی این موضوعات هست؛ اما استفاده از اتم از همون زمان معمول شده و هنوز هم مورد استفاده است و حتی سازمانهایی مثل آژانس بینالملل انرژی اتمی همچنین نکتهای رو در اسمهاشون مشاهده میشه. بیشتر از این وقتتون رو نگیریم و بریم سراغ داستان.
بخش اول: کودکی
داستان جولیوس رابرت اوپنهایمر از شهر نیویورک توی آوریل ۱۹۰۴ شروع میشه. اون توی یک خانواده یهودی غیر متعصب به دنیا آمد. مادرش یک نقاش بود و پدرش یک واردکننده پارچه ثروتمند که در سال ۱۸۸۸ از پروس به آمریکا مهاجرت کرده بود. بعد از مدتی برادر کوچکتر رابرت، فرانک به خانواده اونها اضافه میشه و به یک خانه مجلل در Upper West Side نقل مکان میکنند.
خب! تعجبی نداره که با توجه به عشق مادر به نقاشی و ثروت پدر؛ در دیوار اون خونه پر باشه از آثار نقاشی از نقاشان مختلف؛ حتی تابلوهایی از پیکاسو و ونگوگ. اما نام این خانواده بیش از همه با علم و جنگ گره خورده و نه با ثروت و هنر… .
با اینکه والدین اوپنهایمیر از نسل اول و دوم، یهودیهای آلمانی مهاجر به ایالات متحده بودند، اما رابرت این موضوع را معمولا مخفی میکرد. فضای ضدیهودی، در دورهای که در هاروارد تحصیل میکرد روی او تاثیر گذاشت.
ری مونک، نویسنده کتاب رابرت «اوپنهایمر: زندگی، درون مرکز» یا «A Life Inside the Center»، توی یک مصاحبه در این مورد گفته:
«برای جهان بیرون او همیشه یک یهودی آلمانی بود، اما خودش اصرار داشت که نه یهودی است و نه آلمانی»
برادران اوپنهایمر، فرانک و رابرت؛ در سال ۱۹۱۱، برای تحصیلات ابتدایی وارد مدرسه «جامعه فرهنگ اخلاقی» یا «Ethical Culture Fieldston School» شدند. یک مدرسه خصوصی که موسسش فلیکس آدلر (Adler, Felix) بود.
در واقع این مدرسه و کارهای دیگه آقای آدلر جزوی از یک جنبش اجتماعی در اون زمان بود که روی آموزشهای اخلاقی و اخلاق گرایی تاکید داشت، و مثلا دنبال یک کد یا الگو اخلاقی و رفتاری بودند که آدمها طبق اون عمل کنند. شنیدید که میگن آدم باید دلش پاک باشه یا انسان باشه!
اینها هم معتقد بودند اگه بتونیم آدمهایی رو با یه سری اصول اخلاقی تربیت کنیم. اینها جامعه بهتری رو در آینده میسازند.
توی این مدرسه هم بجای اینکه تلاش کنند، تنها بچههای باهوشتر و درسخوانتری رو پرورش بدن و روی بار آوردن یک انسان اخلاقی تاکید داشتند. تحصیل توی این مدرسه تاثیرات زیادی رو در شکلگری شخصیت رابرت اوپنهایمر داشت.
رابرت، توی مدرسه علاقه زیادی به علم نشون میداد و به طور مشخص به کانیشناسی (Mineralogy) و شیمی علاقهمند بود.
رابرت اوپنهایمیر در هاروارد بهشدت بهدنبال شیمی پیشرفته بود و در این زمینه بسیار مطالعه میکرد، اما گذراند یک درس ترمودینامیک اون رو علاقهمند به فیزیک کرد. رابرت برای تحصیلات تکمیلی وارد فیزیک شد جایی که فکر میکرد بتونه به رویاهاش برسه. اون تونست توی مدت کوتاهی از هاروارد فارالتحصیل بشه.
بخش دوم: درجستوجوی فیزیک
پس از فارغ التحصیلی از هاروارد در کالج مسیح دانشگاه کمبریج پذیرفته میشه و برای مدتی به انگلستان میره و در آزمایشگاه کاوندیش مشغول به کار میشه. آزمایشگاه کاوندیش در واقع یک آزمایشگاه نیست و شامل بخش مهمی از دپارتمان فیزیک دانشگاه کمبریج میشه. مدیریت این مرکز از ابتدا بر عهده فیزیکدانهای نامداری مثل ماکسول، ریلی، تامسون، رادرفورد و... بوده.
این مرکز نقش بزرگی در پیشبرد فیزیک جدید و حتی زیستشناسی داشته و این آزمایشگاه به افتخار فیزیکدان بریتانیایی «سر هنری کاوندیش» نامگذاری شده. کسی که کار او روی الکتریسیته منجر به کشف هیدروژن شده.
رابرت اوپنهایمر در نهایت موفق شد در آزمایشگاه کاوندیش تحت نظر فیزیکدان بریتانیایی و برنده جایزه نوبل ۱۹۰۶ جیجی تامسون شروع به انجام تحقیقات کنه. این دوره برای اوپنهایمر بسیار سخت بود و باعث شد تا با مشکلات روحی و روانی دست و پنجه نرم کنه. در حدی که توی یکی از نامههاش به دوستش میگه:
«من روزهای بسیار بدی را سپری میکنم. کار آزمایشگاهی، کاری خسته کننده وحشتناک است و من در آنقدر بد هستم که احساس نمیکنم در حال یادگیری چیزی هستم.»
اون توی این مدت حالات روحی مناسبی نداشت و رفتارهایی رو نشون میداد که نمیشه بهراحتی ازشون چشم پوشی کرد.
انجام کارهای تجربی در آزمایشگاه برای اوپنهایمر خیلی سخت بود و علاقه و استعداد در کارهای نظری بود. پاتریک بلکت، فیزیکدان برنده جایزه نوبل، کسی که با تکنیک اتاقک ابر روی ذرات زیر اتمی مطالعه میکرد، سرپرست اوپنهایمر در کمبریج بود.
یه قصه معروف هست که میگه اوپنهایمر سر این موضوع که کارهای آزمایشگاه رو کمتر انجام بده و به فیزیک نظری بپردازه و با بلکت اختلاف داشت و نمیتونست فشاری که بلکت برای انجامکار در آزمایشگاه به اون میاره رو تحمل کنه و برای همین سیبی رو با مواد شیمیایی سمی آغشته میکنه و روی میزش میذاره یا به اون میده تا بخوره!!
این سیب احتمالا یک ورژن اغراق شده از دعوای رابرت و بلکت بوده ولی خب به قول کتاب پرومتئوس آمریکایی، چه سیب خیالی بوده و چه واقعی، باعث دردسرهای جدی برای رابرت میشه در حدی که نزدیک بوده از دانشگاه اخراج بشه اما وساطت خانواده اش باعث میشه تا دانشگاه موافقت کنه به صورت مشروط رابرت رو داخل دانشگاه نگهداره. شرط شون هم این بوده که جلسات منظمی با یک روانشناس داشته باشه.
اوپنهایمر بعد از کمبریج به دانشگاه گوتینگن در آلمان میره جایی که یکی از قطبهای فیزیک نظری در قرن بیستم بوده. او در طول مدت اقامت خود در آلمان با تعدادی از فیزیکدانان برجسته از جمله ماکس بورن؛ بور و انریکو فرمی همکاری داشته، اما مهمترین شخصی که در اون زمان باهاش ارتباط داشت ورنر هایزنبرگ بود. حتما اسم اصل عدم قطعیت هایزنبرگ به گوشتون خورده. اما هایزنبرگ برای اینجا توجه ما رو جلب کرده که در آینده یکی از رهبران پروژه بمب اتم آلمان نازی میشه.
اوپنهایمر بالاخره جایی رو پیدا کرده بود که اونجا میتونست مشتاقانه مطالعاتش رو انجام بده. اوپنهایمر در این دوره به خوبی پیشرفت میکرد و تواناییهاش رو در فیزیک نظری نشون میداد.
اما کمکم شرایط داشت تغییر میکرد. اوپنهایمر در دوران پیش از جنگ جهانی دوم، در آلمان تحصیل میکرد. دورهای که آلمان به سرعت در حال بازسازی خود بعد از جنگ جهانی اول بود. زمانی که نازیسم در حال شکلگیری بود و آلمان دیگر برای یک یهودی مثل اوپنهایمر امن نبود.
او دکترای خود را در سن ۲۳ سالگی در سال ۱۹۲۷ به پایان رساند و حالا زمان رفتن بود. رابرت اوپنهایمر که یک دانشجو پر دردسر و با مشکلات بسیار بود حالا به یک فیزیکدان نظری مطرح داشت آلمان را ترک میکرد که برای استخدام او توسط دانشگاههای مختلف آمریکا دعوا بود. شورای ملی تحقیقات ایالات متحده از او خواست که به تیم آنها در CalTech بپیوندد، در حالی که هاروارد میخواست او دوباره برای آنها کار کند.
اوپنهایمر که دوست نداشت کسی بهش بگه چیکار کنه، وقتش رو بین این دو مرکز در دو سوی ایالات متحده، تقسیم کرد. موسسه فناوری کالیفرنیا یا همون کلتک توی ساحل غربی آمریکا در لسآنجلس قرار داره و دانشگاه هاروارد در ساحل شرقی در ایالت ماساچوست.
بخش سوم: خطرات فاشیستی
بیشتر زندگی اوپنهایمر در سیگار و فیزیک و البته کمی هم زنها خلاصه میشد. او هیچ علاقهای به سیاست و مسائل دیگر نداشت. در واقع اهمیت چنین موضوعاتی را درک نمیکرد، اما اتفاقات جهان باعث شد تا اوپنهایمر هم نگاه به این مسائل تغییر کند. گفته میشه حتی تا ۶ ماه بعد از رکود اقتصادی بزرگ، اوپنهایمر متوجه اتفاقی که افتاده بود، نشده بود. او زمانی که در حال پیاده روی با ارنست لارنس بوده، از سقوط وال استریت در سال ۱۹۲۹ مطلع شده.
اما بالاخره یک مورد روی اوپنهایمری که یه جورایی تارک دنیای سیاست بود تاثیر گذاشت و اون ظهور نازیسم در آلمان بود. در همین دوره بود که رابرت اوپنهایمر نشانههایی از علاقهاش به تفکرات چپ نشون میداد، برای همین هم بعدها به اون اتهام کمونیست بودن میزدند. هرچند که هیچوقت بهصورت رسمی عضو حزب کمونیست نبود، اما اطرافیانش از جمله برادرش فرانک، همسرش و بسیاری از همکارانش مرتبط با گروههای چپ و یا کمونیست بودند.
رابرت اوپنهایمر قطعا تمایل به گرایشات روشنفکریای در آن دوره داشت که امروز در دسته تفکرات چپ دستهبندی میشوند. یکی از مهمترین دلایلی که باعث میشد افراد فکر کنن اوپنهایمر با کمونیستها در ارتباط، رابطهاش با زنی بود که بخش بزرگی از عمر کوتاهش رو در سایهی کمونیسم گذروند.
بخش چهارم: پرومتئوس آمریکایی
فیزیک تنها بخش موفق زندگی اوپنهایمر نبود. اطرافیانش اون رو شخصیتی جذاب توصیف میکنن که با استفاده از صدا، فیزیک بدن و حالت صورتش میتونسته توجه همه چه زنها و چه مردها رو جلب کنه. گفته میشه زنها خیلی زود به اوپنهایمر جذب میشدن که همین موضوع هم باعث میشه در ادامه اوپنهایمر بهعنوان یک شخص زنباره معروف بشه. بهش لقب پرومتئوس آمریکایی رو هم دادن. پرومتئوس توی افسانههای یونانی تنها کسی بوده که موفق شده آتنا، الههی باکرگی رو ببوسه و عشقش رو بهدست بیاره.
اوپنهایمر از اونایی بود که همزمان با چندتا زن قرار میذاشت، تا وقتی که سال ۱۹۳۶ عشق بزرگ زندگیش رو ملاقات کرد.
جین فرانسیس تاتلوک سال ۱۹۱۴ به دنیا اومد. پدرش استاد دانشگاه بود و به همین خاطر جین دوران کودکیش رو توی محیط دانشگاههای مختلفی از جمله هاروارد گذروند. رکود اقتصادی بزرگ آمریکا و تبعاتش باعث شدن که جین بهسمت کمونیسم گرایش پیدا کنه و وارد حزب کمونیسم ایالات متحده بشه. در اواسط دههی ۱۹۳۰ وارد دانشکده پزشکی استنفورد شد و در سال ۱۹۴۱ بهعنوان یک روانپزشک فارغالتحصیل شد. رابطهش با اوپنهایمر در دوران تحصیلش شروع شد. اونا همدیگه رو ملاقات کردن و رابرت، جذب زیبایی و هوش دختر جوونی شد که ده سال از خودش کوچیکتر بود. وارد رابطهای عاشقانه و البته با فراز و نشیب زیاد و به قول امروزیا تاکسیک شدن. از این زوجهایی بودن که خیلی همو دوست داشتن، ولی خیلی هم دعوا میکردن. حتی اوپنهایمر دو بار به جین پیشنهاد ازدواج میده و جین رد میکنه. اینم باید بگیم که جین، رابرت رو به اعضای حزب کمونیست معرفی میکرد و این موضوع خودش دستمایهای شد که بعدا به اوپنهایمر اتهام کمونیست بودن بزنن.
بهصورت رسمی رابطه این دو نفر در سال ۱۹۳۹ قطع میشه، ولی همچنان گاهوبیگاه با هم بودن. یک سال بعد یعنی در سال ۱۹۴۰ اوپنهایمر با کیتی تیونینگ ازدواج میکنه ولی بازم رابطهش با جین قطع نمیشه. گفته میشه حتی شام سال نوی ۱۹۴۱ رو هم اوپنهایمر با جین میخوره و شب رو با اون توی یک هتل میگذرونه.
وقتی اوپنهایمر برای پروژهی منهتن به لوس آلاموس میره، خیلی کمتر میتونه جین رو ببینه، ولی تاثیر جین روی اون همچنان باقی و بازم هروقت از لوس آلاموس خارج میشد، سعی میکرد به دیدار جین بره.
اما این وسط وضعیت جین وضعیت مناسبی نبوده. عضویتش در حزب کمونیسم براش دردسر شده بوده و داشته فشار روانی سنگین رابطه با یک مرد متاهل رو هم تجربه میکرده. شاید همین عوامل باعث افسردگی شدید جین و در نهایت مرگ تراژیک میشه.
در جون ۱۹۴۳، رابرت به دیدن جین میره. باهم ناهار میخورن و جین به رابرت میگه که هنوز عاشقشه و کاش میتونستن رابطه مستحکمتری داشه باشه. رابرت، درخواست جین رو رد و اون ترک میکنه بدون این که بدونه این، آخرین دیدارشون خواهد بود، چون جین قرار بود چند ماه بعد خودکشی کنه.
در ژانویهی ۱۹۴۴، پدر جین بدن بیجون دخترش رو داخل حمام کشف میکنه. جین خودش رو در وان حمام غرق کرده بوده و یه یادداشت خودکشی هم به جا گذاشته بوده. یه تئوری هست که میگه جین در واقع خودکشی نکرده و به خاطر گرایش سیاسیای که داشته به قتل رسیده، اما به هر حال زندگی این روانشناس جوون که خودش به تنهایی میتونه موضوع یه اپیزود پادکست باشه، در حالی به پایان میرسه که جین هنوز ۳۰ سالش هم نشده بوده.
جین عشق بزرگ اوپنهایمر و جنجالیترین معشوقهی اون بود اما زندگی عاطفی اوپنهایمر به اون محدود نمیشد. گفتیم که با کیتی ازدواج میکنه که گیاهشناس و البته باز هم مرتبط با حزب کمونیسم بوده. از کیتی صاحب دو فرزند هم میشه به اسمهای پیتر و کاترین میشه. کیتی مشکلات خودشو داشته از جمله اعتیاد به الکل و مواد مخدر.
زنهای دیگهای هم توی زندگی اوپنهایمر بودن که حتی بعضیهاشون متاهل بودن و شوهرانشون از دوست و همکارهای نزدیک اوپنهایمر بهحساب میاومدن، مثلا اوپنهایمر مدتی با زن لینوس کارل پاولینگ وارد رابطه میشه و این رابطه باعث میشه. در نهایت دوستیش با پاولینگ که شاگردش هم بوده بهم بخوره. البته این رابطه تنها چیزی نبود که به دوستی اوپنهایمر و پاولینگ ضربه زد. اتفاقی که افتاد این بود که رابرت کمکم از اهداف صلحطلبانهی لینوس دور و دورتر میشد.
بخش پنجم: مردی درون مرکز
جنگ در اروپا شروع شد و به سرعت هم گسترش پیدا کرد! سقوط سریع کشورهای مختلف از جمله فرانسه همه رو نگران میکنه. اگر به تاریخ جنگ و بخصوص جنگ جهانی دوم علاقهمند هستید میتونید با شنیدن پادکست «پرچم سفید» بهصورت مفصل با جزئیات جنگ جهانی دوم و نحوه پیشروی سریع آلمانها آشنا بشید.
اوپنهایمر این تحولات رو زیر نظر داشت، حالا نه تنها یک آدم سیاسی شده بود، بلکه بهصورت فعالانه در حال تلاش برای مخالفت با آلمان نازی بود. تماسها و ارتباطات اون کمکم مورد توجه قرار گرفت. افبیآی پروندهای درباره اوپنهایمر در سال ۱۹۴۱ باز کرد و تمام تماسهای او با اعضای حزب کمونیست را ثبت کرد.
اما نتوانستند عمل مجرمانهای از اوپنهایمر ببینند، با این حال ظاهرا اوپنهایمر عضو گروههایی بود که از نظر افبیآی گروههای برانداز محسوب میشدند. هرچند که با اوپنهایمر در این دوره برخوردی صورت نگرفت، اما او را در فهرستی از اهداف بالقوه برای بازداشت در صورت بروز وضعیت اضطراری ملی قرار دادند.
«ری مانک» نویسنده کتاب Robert Oppenheimer: A Life Inside the Center توی یک سخنرانی میگه که اف بی آی، اوپنهایمر رو به شدت تحت نظر داشته، توی خونه اش توی تلفنش و محل کارش میکروفن کار گذاشته بود و همه جا تعقیبش میکرده، برای همین پرونده اوپنهایمر بسیار قطور بوده. اما خوشبختانه برای من که میخواستم زندگینامه اون رو بنویسند منابع ارزشمندی بودند.
تا اکتبر ۱۹۴۱ ایالات متحده هنوز بیطرف بود و فقط تجهیزات مورد نیاز متحدانش را در جنگ تامین میکرد، اما همه میدانستند که دیر یا زود ایالات متحده وارد جنگ خواهد شد. بنابراین، فرانکلین روزولت رئیسجمهور وقت آمریکا نه تنها برای جنگ برنامه ریزی می کرد، بلکه در حال برنامه ریزی برای سلاح بزرگ بعدی بود.
رئیس کمیته تحقیقات دفاع ملی، جیمز بی.کونانت، مسئولیت مراحل اولیه این کار رو به عهده گرفت.
کونانت، شیمیدان و رئیس سابق دانشگاه هاروارد بود. او اوپنهایمر را از زمانی که در هاروارد تدریس میکرد میشناخت و میدانست که او میتواند در این پروژه تاثیر گذار باشد.
تردیدهای زیادی در مورد توانایی ساخت چنین سلاحی وجود داشت. با اینکه شکافت هستهای پیش از این شناخته شده بود و در سال ۱۹۳۹ توسط لیزه مایتنر بههمراه همکارش اتو هان توضیح داده شده بود. و سالها پیش از آن ایده واکنشهای زنجیرهای هستهای و امکان ساخت یک راکتور هستهای توسط «لئو زیلارد» و «انریکو فرمی» مطرح شده بود. اما هنوز در مورد امکان چنین کاری تردیدهایی وجود داشت.
اما دانشمندانی که از دست نازیها فرار کرده بودند خبرهای خوبی با خود به همراه نداشتند. خبرهای به گوش میرسید که همه رو نگران کرده بود. علاوهبر اون وجود هایزنبرگ در پروژه سلاح اتمی آلمان نازی برای افرادی که او را میشناختند نگران کننده بود. علاوه بر این موارد، اطلاعات دیگهای مثل تحرکات آلمانها در نروژ و جمع آوری آب سنگین و اورانیوم هم این ایده رو تقویت میکرد.
در نهایت نامه معروف انیشتین به روزولت باعث شد تا این مساله به طور جدی مورد بررسی قرار بگیره. نامهای که در واقع زیلارد مینویسدش و اینشتین زیرش رو امضا میکنه تا بیشتر مورد توجه رییس جمهور قرار بگیره.
ترس از ایدئولوژی نازیها انقدر زیاد بود و ماشین جنگی آلمان نازی انقدر ترسناک و مهیب بود که همه نگران اون بودند. شاید بتونیم توی دوره معاصر اون رو با چیزی مثل وحشتی که داعش با کشتارهای عجیب و خشونت بیحدش نشون داد مقایسه کنیم. آیا اگر در توانتون بود برای نابودی چیزی مثل داعش خودتون همه تلاشتون رو در ساخت زودتر بمب نمیکردید؟
این همون چیزی بود که اغلب دانشمندان درگیر پروژه ساخت بمب اتم بهش فکر میکردند.
حالا که ساخت چنین سلاحی امکان پذیر به نظر میرسید، پروژه منهتن با سرپرستی سپهبد لزلی گروز کلید زده شد تا اولین سلاح هستهای رو بسازه.
پس از اگه دید جایی گروز رو با درجهها و عنوانها نظامی مختلفی معرفی کردند. تعجب نکنید.
لزلی کروز برای پیدا کردن افراد مناسب که پژوهشهای مرتبط با این موضوع داشتند از دانشگاههای مختلفی بازدید کرد. زمانی که در حال بازدید از آزمایشگاه سیکلوترون لارنس بود با اوپنهایمر آشنا میشه و از بین افرادی که دیده بود. اوپنهایمر رو برای این کار مناسب میبینه.
با اینکه فیزیکدانهای بسیاری بودند که برخلاف اوپنهایمر کارهای تجربی مرتبط با این حوزه رو انجام داده بودند و شاید افراد مناسبتری برای چنین انتخابی بودند اما اوپنهایمر انتخاب شده بود.
با اینکه جی ادگار هوور – موسس و رئیس افسانهای افبیآی به روز در مورد انتخاب اوپنهایمر هشدار داده بود. اما کروز در انتخاب خود مطمئن بود.
بخش ششم: پروژه منهتن
پروژه ساخت سلاح اتمی به سرعت شروع میشه و گسترش پیدا میکنه. از اونجا که مقر اولیه این پروژه توی منهتن نیویورک بوده، کمکم اسم پروژه منهتن برای این برنامه عظیم بهعنوان اسم رمز انتخاب میشه.
معمولا توی سازمانها نظامی و امنیتی دفتر یا بخشی هست که وظیفه انتخاب اسمهای رمز رو به عهده داره. این اسم رمزها نه تنها برای پروژهها و عملیات مورد استفاده قرار میگیره بلکه برای اشخاص یا افراد هم مورد استفاده است.
در کل این اسم رمزها برای این استفاده میشه که اگر مکاتبات یا گفتگوها در مورد یک موضوع، شنود بشه یا به هر طریقی لو بره، کمتر متوجه محتوای پیام بشند. مثلا وقتی دو نفر در مورد یک عملیات ساختوساز بزرگ برای پروژه منهتن حرف بزنند ظاهر حرف این معنی رو میده که ظاهرا قراره توی مرکز نیویورک یک عملیات ساختمانی انجام بشه.
دانشمندان در انگلستان خیلی جدی روی اورانیوم کار میکردند، اما موفقیت چندانی کسب نمیکردند. طرح ها و ایدههای زیادی مطرح بود اما هیچکدام به درستی کار نمیکردند. منابع اورانیوم هم محدود بود و تامین اون یکی از اولویتها دولت شده بود. در نهایت در انگلستان کمیتهای برای برای بررسی این موضوع تشکیل میشود و کار بین دانگشاههای مختلف تقسیم میشود. در نهایت این کمیته دو گزارش ارائه میکند. که در یکی از آنها تایید میکند که امکان ساخت بمب اتمی وجود دارد و در دیگری احتمال استفاده از این نیرو برای تولید انرژی را مورد بررسی قرار میدهد.
کاری که انگلیسیها انجام میدهند ماهها پروژه منهتن را به جلو میاندازد. بسیاری از مطالعات انجام شده بود و حالا در پروژه منهتن بهدنبال ساخت بمب بودند نه اینکه آیا امکان ساخت بمب وجود دارد یا خیر؟
شرح کامل پروژه اتمی در انگلستان مفصله و کمتر در موردش صحبت شده، اما همینقدر بدانید که بسیار از دانش اولیه توسط انگلیسیها بدست میاد و از اون در پروژه منهتن استفاده میشه. در این زمان با کمک نیرو دریایی (Navy) تحقیقاتی توسط انریکو فرمی و زیلارد در مورد اورانیوم انجام میشد اما برنامه آمریکاییهایی در این زمان نه به بزرگی و نه پیشرفتگی انگلیسها نبود. اکتبر سال ۱۹۴۱ روزولت رئیسجمهور وقت آمریکا، برنامه اتمی این کشور رو تایید میکنه و همکاریها با انگلستان بیشتر میشه. همینطور پروژه از نیروی دریایی یا نیوی به ارتش منتقل میشه.
پروژه منهتن، یک همکاری مشترک بین ایالات متحده، انگلستان و کانادا بود. در واقع با شروع پروژه منهتن انگلستان و کانادا هم که یک برنامه مخفی برای توسعه سلاح هستهای به اسم Tube Alloys که ترجمه تحت لفظی میشه «آلیاژ لوله» داشتند. با توجه به اینکه انگلستان تحت حمله و بمباران شدید آلمانها بود. توافق کردند تا به ایالات متحده در پروژه منهتن بپیوندند تا کار ساخت سلاح سرعت بیشتری بگیره.
بر اساس این توافق، دو کشور متعهده شدند تا سلاح های هسته ای مشترک داشته باشند و استفاده از بمب اتمی علیه یکدیگر یا علیه سایر کشورها بدون رضایت طرفین خودداری کنند. اما این توافق هم با پایان جنگ به پایان رسید.
در اون زمان تقریبا ۲ میلیارد دلار آمریکا؛ معادل حدود ۲۴ میلیارد دلار امروز هزینه داشت. ۹۰٪ این هزینهها صرف ساخت تاسیسات مورد نیاز برای استخراج و غنیسازی مواد هستهای شد. تنها ۱۰ درصد هزینهها صرف طراحی و ساخت بمب شد.
برای اینکه دید بهتری نسبتبه این موضوع داشته باشیم باید کمی برگردیم به عقب، به ابتدای دهه ۳۰ میلادی و روال اتفاقات رو تا اواسط دهه ۴۰ یعنی زمان پایان جنگ جهانی دوم ادامه بدیم. این بازه زمانی تقریبا معادل زمان شروع حکومت رضاخان در ایران تا پایانش در شهریور ۱۳۲۰ شمسی میشه.
از اینجا به بعد یکم از حرفهای حسین رو میشنویم، لازم به ذکره که حسین هم متن این اپیزود رو نوشته و هم بهعنوان کارشناس این قسمت همراهمونه:
سال ۱۹۳۲ جیمز چادویک توی آزمایشگاه کاوندیش دانشگاه کمبریج، نوترون را کشف میکنه. این سالها عصر اتمه و فیزیکدانهای مختلف دارند تلاش میکننده که اتم را بهتر بشناسند.
گروههای مختلف دارند تلاش میکنند تا با زور رازها اتمها رو از زیر زبون اونها بیرون بکشند. این کار رو هم با بمباران اتمها با ذرات باردار یا نوتورنها و روشهایی از این دست انجام میدادند.
مثلا توی همون زمان در آزمایشگاه کاوندیش، جان کاکرافت و ارنست والتون، موفق شدند اتمهای لیتیوم رو با شلیک پروتونهای شتابداده شده بشکافند. یا انریکو فرمی و تیمش توی رم آزمایشهایی را انجام دادند که شامل بمباران عناصر توسط نوترونهای کند شده بود ، این کار باعث شد عناصر و ایزوتوپهای سنگینتری رو تولید بشه.
اما اتفاق کلیدی در سال ۱۹۳۸ افتاد. «اتو هان»، «فریتز استراسمن» و «لیزه مایتنر» اورانیوم را با نوترونهای کند بمباران کردند و متوجه شدند که باریم تولید شده است و این موضوع به این معنا بود که هسته اتمی اورانیوم شکافته شده است. اونها توجیهی نظری طرح کردند که در سال ۱۹۳۹ در نیچر منتشر شد و چند سال بعد جایزه نوبل رو براشون به همراه داشت که خودش داستان غمانگیری داره.
اما چیزی که در این بین مورد توجه بود انرژی قابل توجهی بود که در جریان این شکاف تولید میشد. ۲۰۰ مگا الکترون ولت انرژي به ازای هر شکافت!! این مقدار انرژی در مقیاس بزرگ عدد کوچکی محسوب میشه، حدود برابر ۳ ضرب در ۱۰ به توان منهای ۱۱ ژول میشه. اما این مقدار در مقیاس اتمی عدد قابل توجهی محسوب میشه.
این موضوع توسط گروهی از دانشمندان کالج دو فرانس توی پاریس دنبال میشه. «فردریک ژولیت کوری» (داماد خانواده کوری)، «هانس فون هالبان»، «لو کوارسکی» و «فرانسیس پرین». این گروه رو تشکیل میدادند که به گروه پاریس معروف شدند.
گروه پاریس نشان داد که وقتی شکاف در اورانیوم رخ میده، دو یا سه نوترون هم در جریان شکافت آزاد میشه. این مساله نشون میداد که امکان واکنش زنجیرهای هستهای ممکنه. برای بسیاری از دانشمندان روشن شد که حداقل از نظر تئوری، میشود یک ماده منفجره بسیار قوی بر اساس واکنشهای هستهای ساخت، اگرچه اکثر اونها هنوز ساخت بمب اتمی را در عمل غیرممکن میدانستند.
اصطلاح «بمب اتمی»، چیز غریبی نبود بخصوص برای مردم انگلستان که قبلا از طریق رمان «جهان آزاد شد» نوشته اچ جی ولز توی سال ۱۹۱۳ آشنا شده بودند.
پرین یکی از اعضای گروه پاریس «جرم بحرانی» اورانیوم را بهعنوان کوچکترین مقداری که می تواند یک واکنش زنجیرهای را حفظ کند، تعریف کرد. نوترونهایی که میتوانند باعث شکافت هستهای بشوند نوترونهایی کند هستند. در واقع نوترونهایی که سرعت و انرژی کمتری دارند با احتمال بسیار بالایی میتوانند باعث شکافت هستهای شوند، اما اغلب نوترونهایی که در جریان شکافت هستهای آزاد میشوند از نوع نوترونهای سریع هستند. پس باید راهی برای کند کردن نوتورنها پیدا شود. گروه پاریس متوجه شد آب و گرافیت از موادی هستند که میتوانند نقش یک تعدیل کننده را برای نوترون بازیکنند.
این گروه بود که به اهمیت آب سنگین پی برد و با اطلاع به مقامات از اونها خواستند که از آب سنگین تولید شده در ومورک در نروژ استفاده کننده. اینجا بود که اونها متوجه شدند آلمانها هم به دنبال این آب سنگینها هستند. برای همین طی یک عملیات مخفیانه این محموله آب سنگین به انگلستان منتقل شد. یکی از دلایل حمله آلمان نازی به نروژ علاوه بر تسلط به منابع نفتی این کشور احتمالا تصرف و استفاده از تاسیسات ورموک برای تولید آب سنگین بوده.
بعد طی یک عملیات مشترک این تاسیسات توسط نیروهایویژه انگلیسی و نروژی از بین رفت تا آلمانها نتوانند از اون برای تولید آب سنگین استفاده کنند. اسم عملیات Operation Freshman بود. در مورد این عملیات فیلمی به اسم «قهرمانان تلمارک» یا The Heroes of Telemark ساخته شده که مربوط به سال ۱۹۶۵ هست؛ اما یک سریال جدیدتر محصول سال ۲۰۱۵ هم به اسم The Heavy Water War، یا جنگ آب سنگین هم در موردش ساخته شده که پیشنهاد میکنیم ببینیدش.
بخش هفتم: ساخت بمب
جداسازی ایزوتوپها اورانیوم کار سختی بود. چیزی که امروز بهش غنیسازی میگیم. روشهای مختلفی هم برای این کار وجود داره. جداسازی ایزوتوپها به ۶ روش ممکن است. جداسازی به وسیله سانتریفیوژ کردن، جداسازی لیزری، الکترومغناطیسی، پخش گازی و تقطیر، هر کدام از این روشها ویژگیهای خودش را داشت. توان مهندسی و ظرفیت تولید هر روش هم مسالهای بود که باید در نظر گرفته میشد. در نهایت تصمیم گرفته میشه که روی همه روشهای ممکن کار بشه.
مسئله بعدی طراحی بمب بود. طرحهای مختلفی برای بمب پیشنهاد شده بود. نکته اصلی این بود که چطور بمب را جوری آماده کنیم تا قبل از زمان انفجار ایمن باشه و در زمان مورد نیاز مواد هستهای به جرم بحرانی برسه و واکن زنجیرهای بقی ه کار رو انجام بده ...
اوپنهایمر در اون مقطع کار محاسبات نوترونی رو انجام میداد. در واقع کسی که مسئول این بخش از کار بود بخاطر مسائل امنیتی کنار گذاشته شده بود. این محاسبات خیلی مهم بود و نتیجه اش نشون میداد رفتار نوتورنها به چه صورتیه؛ این محاسبات در کنترل واکنشهای هستهای بسیاری کلیدی بود.
یه نکته دیگهای هم اینجا هست، پروژه منهتن خیلی قبلتر از اینکه اوپنهایمیر بهعنوان مدیر آزمایشگاه لوس آلاموس منصوب بشه شروع شده بود و افراد زیادی درگیرش بودند. بهخصوص چهرههای مطرح دنیای فیزیک!
اما از یکی جایی به بعد این اوپنهایمره که سکان پروژه ساخت بمب رو در دست میگیره.
پروژه منهتن پروژه بسیار بزرگی بود که تقریبا توی سرتاسر آمریکا مراکزی رو به خودش اختصاص داده بود. وقتی به نقشه توسعه مراکز این پروژه نگاه کنید میبینید که تقریبا توی همه آمریکا پخش شدند. چند مرکز هم در کانادا تاسیس شده بود. بیش از ۳۰ مقر یا تاسیسات مرتبط با این پروژه تاسیس شده بود که بعضی از اونها در واقع یک شهر جدید بودند که از ابتدا ساخته شده بودند. خب بریم با چند تا از این مراکز بیشتر آشنا بشیم.
بخش هشتم: سایت اوک ریج
سایت اوکریج یا اسمی که الان داره آزمایشگاه ملی اوک ریج (Oak Ridge National Laboratory)، یکی از اصلیترین مراکز در پروژه منهتن بود. این مرکز حدود 240 کیلومتر مربع وسعت داره، وظیفه اصلی این مرکز در طول جنگ غنیسازی مواد هستهای بود. البته انریکو فرمی، به همراه تیمش توی این محل یک راکتور هستهای گرافیتی ساختند که وظیفه اش تولید پلوتونیوم بود. این راکتور دومین راکتور هستهای جهان بعد از راکتور Pile-1 بود که خود فرمی ساخته بود و توی فیلم تصاویر اون رو میبینیم. اما این راکتور جدید برای کار مداوم ساخته شد و وظیفه اش تولید پلوتونیوم بود.
تحقیقات گسترده زیادی روی مواد و اثر پرتوهای هستهای روی موجودات زنده و ... توی این مرکز انجام میشد.
الان هم یکی از آزمایشگاههای بزرگ و پیشرو در علوم مختلف هست. چندتا از ابرکامپیوترهای معروف جهان هم توی این مرکز استفاده میشند.
اورانیومی که برای ساخت بمب پسر کوچک ( Little Boy) استفاده شده بود در این مرکز غنیسازی شده بود.
بخش نهم: سایت هنفورد
بخاطر نگارنیهایی که در مورد ایمنی تاسیسات وجود داشت، تصمیم گرفته شد تا بخش تولید پلوتونیوم رو به محل دیگری بجز اوکریج منتقل کنند. به این ترتیب سایت هنفورد (Hanford Site) ایالت واشنگتن در محلی مناسب ساخته شد. این سایت مهمترین نقش در تولید پلوتونیوم مورد نیاز برای ساخت تسلیحات هستهای ایالات متحده در طی جنگ سرد رو به عهده داشت.
تاسیسات هنفورد در حال حاضر غیرفعال است؛ این امروز بخاطر آلودگی و زبالهها هسته ای خطرناکش شناخته میشود.
بخش دهم: سایت لوس آلاموس
این مرکز معروفترین سایت پروژه منهتن است. همان جایی که رابرت اوپنهایمر مدیر اش بود. این مرکز پروژه ساخت بمب با اسم رمز پروژه Y انتخاب شده بود.
این محل بهخاطر شرایط طبیعی و جود تپهها و صخرهها راهها دسترسی محدودی داشت و همین مورد آن را برای مقاصد امنیتی گزینه مناسبی میکرد.
اوپنهایمر تا پایان جنگ مدیر این آزمایشگاه بود و بعد از پایان جنگ از مدیریت این مرکز استعفا داد. این مرکز در حال حاضر با نام «آزمایشگاه ملی لوسآلاموس» فعالیت میکند و به تحقیق در حوزههای وسیعی ادامه میدهد.
بخش یازدهم: ساخت بمب
خب! بریم سراغ ساخت بمب، اولین چیزی که مورد نیاز بود مواد هستهای کافی بود. در اون زمان چند منبع اورانیوم شناخته شده وجود داشت. مهمترین این منابع در کانادا، چکسلواکی و کنگو بود. از این بین منابع کانادا و کنگو در دسترس متفقین بود.
سنگ معدن اورانیوم باید استخراج میشد و به آمریکا منتقل میشد. بعد سنگها خورد میشد و بعد از چند مرحله پردازش شیمیایی در اسید حل میشد تا به تریاکسید اورانیم تبدیل شود. تهییه مواد شیمیایی لازم این مرحله هم بسیار سخت بود. توسعه زیرساختها در این بخش هم بخش دیگری از پروژه منهتن بود.
اورانیوم طبیعی از ۹۹.۳ درصد اورانیوم ۲۳۸ و ۰.۷ درصد اورانیوم ۲۳۵ تشکیل شده است، اما از آنجایی که تنها اورانیوم دومی شکافت پذیر است، باید اون اون ۰.۷ درصد رو از بقیه جدا کنیم.
البته اورانیوم ۲۳۸ هم کاربرد داره و میشه توی راکتورهای آب سنگین از اون به عنوان سوخت استفاده کرده و یا از اون پلوتونیوم تولید کرد.
خب اینجا بود که دو مسیر برای تولید مواد هستهای مورد نیاز بمب طی شد . یکی تولید پلوتونیم توی سایت هنفورد یک هم جدا کردن اورانیوم ۲۳۵ یا به زبان امروز غنیسازی اورانیوم که این کار در اوکریج انجام شد.
برای جداسازیهای ایزوتوپها هم تکنیکهای مختلفی امتحان شد. اما جالبه بدونید که تکنیک استفاده از سانتریفیوژ توی اون زمان شکست خورد، اما فناوریهای جداسازی الکترومغناطیسی، پخش گازی و پخش حرارتی همگی موفق بودند و به پروژه کمک کردند.
روش سانتریفوژ با این حدود یک دهه قبل توسط جسی بیمز مورد استفاده قرار گرفته بود اما استفاده صنعتی از اون با مشکلات زیادی روبهرو بود. بر اساس برآورد برای تولید حدود یک کیلوگرم اورانیوم غنی شده حدود ۵۰ هزار ماشین سانتریفیوژ لازم بود.
بعد از شروع کار متوجه شدند بازده دستگاهها در عمل حدود ۶۰ درصد چیزی که پیشبینی میکردند است. خرابی دستگاهها و مشکلات فنی دیگر باعث شد تا این روش کنار گذاشته شود.
بعدها اتحاد جماهیر شوروی با کمک اسیران آلمان، در ساخت سانترفیوژهها به پیشرفتهای خوبی دست پیدا کرد. در نهایت این روش با توجه به مقرونبهصرفه بودنش با تکنولوژی جدید، جایگزین روشهای دیگر در عصر حاضر شد.
از اینجا به بعد اورانیوم را به سختی با کمک روشهای مغناطیسی، پخش گازی و حرارتی غنی میکردند. اما مشکل اینجا بود که این روشها بسیار پرهزینه و کند بود. به همین دلیل برای تولید پلوتونیوم هم تاسیساتی بنا شد که قبلتر در مورد اون گفتیم.
در همین حال در لوس آلاموس روی طراحی بمب بررسیهایی انجام میشد. دو طرح کلی برای ساخت بمب وجود داشت. اول طراحی تفنگی و دومی طراحی امپلوژن (Implosion) یا به فارسی درون پاشی که توضیح میدیم چی هستند.
طرح اول یا همون طراحی تفنگ پلوتونیومی یه این شکل بود که ماده هستهای رو به دو بخش تقسیم کنند و زمان انفجار این دو بخش به هم برخورد کنند تا به جرم بحرانی برسند. در نظر بگیرید که جرم بحرانی برای پلوتونیوم حدود ۱۱ کیولگرمه! خب ایده این بود که این ۱۱ کیلو رو به دو بخش تقسیم کنند و زمانی که لازم شد این دو بخش در کنار هم قرار بگیرند. یک بخش از پلوتونیوم به شکل استوانه و بخش دیگه به شکل یه استوانه توخالی که بتونن درون همدیگه قرار بگیرند.
ایده دوم استفاده از امولوژن بود. درونپاشی یا امپلوژن در واقع برعکس انفجار هست. فرض کنید انفجار رو داخل یک محفظه ضد انفجار انجام بدیم یا طراحی ماده انفجاری مون بهصورتی باشه که فشار به درون ایجاد کنه!
ایده این بود که ماده هستهای مورد نظرمون رو به شکل کروی بسازیم، اما جرمش کمتر از جرم بحرانی باشه. زمان انفجار فشار حاصل از موج انفجار ماده هستهای رو فشرده میکنه و به حالت بحرانی میرسونه. البته توی عمل کار به این سادگیها هم نیست.
هر دو روش بهطور همزمان، در حال توسعه بود. ایده اول بهخاطر ساز و کار سادهتری که داشت و قابلیت اطمینان بیشتر انتخاب بهتری محسوب میشد. بیشتر برنامهریزیها هم بر اساس همین طرح تفنگ پلوتونیومی انجام شده بود.
اما با رسیدن پلوتونیوم تولید شده در سایت هنفورد، امیلیو سگره (Emilio Segrè) متوجه یک مشکل بزرگ شد.
پلوتونیوم تولید شده برای ساخت بمب به روش تفنگ پلوتونیومی اصلا مناسب نبود. مشکل کجا بود؟
نمونه پلوتونیومی که تحقیقات و طراحیها بر اساس اون انجام شده بود. داخل سیکلوترون به مقدار خیلی کم در آزمایشگاه تولید شده بود. پلوتونیوم صنعتیای که در راکتور سایت هنفورد تولید شده بود مقدار بیشتری از ایزوتوپ ۲۴۰ رو درون خودش داشت. پلوتونیم ۲۴۰ نسبتبه پلوتونیوم ۲۳۹ ناپایدارتره و این میتونست باعث بشه که بمب بهصورت خود به خود یا زودتر از زمان مورد نظر منفجر بشه. حتی اگه این اتفاق نمیافتاد نگهداری بمب مشکل بود و نمیشد به اون اطمینان کرد.
به همین دلیل، سراغ طرح دوم رفتند که از نظر مهندسی طرحی پیچیدهتر بود. طراحی چاشنیها و لنزهای انفجاری به متخصص مواد منفجره جورج کیستیاکوفسکی، سرده شد. این انفجارها باید بهصورت همزمان و یکنواخت انجام میشد و قدرت کافی برای فشرده کردن قلب بمب را دارا بود.
طرح نهایی شبیه یک توپ فوتبال با ۲۰ لنز شش ضلعی و ۱۲ عدسی پنج ضلعی بود که هر کدام حدود ۳۶ کیلوگرم وزن داشتند. انجام انفجار درست به چاشنی های الکتریکی سریع، قابل اعتماد و ایمن نیاز داشت. برای اطمینان بیشتر، دو چاشنی برای هر عدسی انفجاری استفاده شده بود. چاشنیها هم از نوع جدیدی بودند که در همان لوس آلاموس ساخته شده بودند. چاشنیهایی موسوم به Exploding-bridgewire که به وسیله سیمهای الکتریکی فعال میشد. استفاده از الکتریسیته میتوانست برای فعالسازی همزمان چاشنیها بسیار مفید باشد.
برای کامل شدن بمب مشکلات دیگری هم وجود داشت، همزمان که تستهای انفجاری برای توسعه لنزها و چاشنیها انجام میشد. مهندسین مواد و شیمیدانها مشغول کار با پلوتونیوم برای ریختهگری اون بهصورت یک کره کامل بودند. جزئیات زیاد دیگهای هم توی طراحی بمب وجود داشت که در حال طراحی و اجرای بود. مثلا چطور ایمنی بمب رو پیش از عملیات حفظ کنیم؟ اگر یه منبع نوترون خارجی نزدیک بمب بشه، آیا میتونیم جلوی منفجر شدن بمب رو بگیریم؟ همه این مشکلات یکی یکی در حال حل شدن بودند تا روز موعود فرا رسید.
بخش دوازدهم: ترینیتی
بخاطر پیچیدگیهای که طرح امپلوژن داشت، تصمیم گرفته شد علیرغم کم بودن مواد هستهای، تست انفجار بمب کامل انجام شود. آیا این بمب با همه پیچیدگیهایش درست کار میکند؟
برای آماده کردن سایت انفجار کارهای زیادی انجام شد از ساخت پناهگاهها تا سیمکشی و کار گذاشتن دوربینها سنسورها برای اندازهگری حرارت، موج انفجار و پرتوهای هسته ای!
سنسور هم که میگیم یه چیز کوچیک و جمع و جور و .. نبود، در مورد تکنولوژی حدود ۸۰ سال پیش حرف میزنیم. حالا سعی میکنیم تصاویر مرتبط به این قسمتها رو توی صفحه اینستاگرام مون بذاریم.
احتمال اینکه آزمایش ناموفق باشه زیاد بود. یعنی لنزهای انفجاری درست عمل نکنند و قلب بمب به جرم بحرانی نرسه! برای همین یه محفظه فلزی ساخته بودند تا اگر بمب عمل نکرد بتونن پلوتونیوم رو بازیابی کنند. اما این محفظه هم به دلایلی کنار گذاشته شد.
خب این آزمایش توی شرایطی انجام میشد که جنگ در اروپا تموم شده بود. آلمان شکست خورده بود و سران متفقین یعنی هری ترومن، ژوزف استالین و وینستون چرچیل در پوتسدام آلمان جمع شده بودند تا در مورد آلمان مرزها تصمیم بگیرند. همینجاست که آلمان تقسیم میشه بین قدرتهای پیروز و بعدش هم ماجرا دیوار برلین و خیلی داستانها دیگه ....
توی چنین شرایطی هست که در ساعت ۵:۳۰ دقیقه روز ۱۶ جولای سال ۱۹۴۵ آزمایش اولین بمب اتمی جهان با اسم رمز ترینیتی، انجام میشه. قدرت این انفجار معادل ۲۰ هزار تن TNT برآورد میشه، موج ضربهای انفجار تا ۱۶۰ کیلومتر دور تر احساس میشه و صدای اون تا شهر الپاسو در تگزاس هم میرسه.
اوپنهایمر در توصیف لحظات اولیه بعد از اینطور میگه:
- ما میدونستیم که دنیا دیگه مثل سابق نمیشه
- افراد کمی خندیدن،
- افراد کمی گریه کردند،
- اکثر آدمها ساکت بودند.
- و من یاد بخشی از کتاب مقدس هندوها بهبودگیتا افتادم
- جایی که ویشنو سعی می کند شاهزاده رو برای انجام وضیفهاش متقاعد کنه؛ میگه:
- و اکنون من به مرگ تبدیل شدم... ویرانگر دنیاها...
- فکر می کنم همه ما در اون لحظه به این موضوع فکر کردیم
بخش تکمیلی
توی بخش آخر این قسمت میخوایم به ۳ تا سوال ظاهرا ساده که ممکنه توی ذهن خیلی از ماها باشه جواب بدیم!
اینکه بمب اتم چیه؟ چرا ساختنش سخته و برای ساخت یه بمب چقدر اورانیوم لازم داریم؟
بمب اتمی چیه و چگونه کار می کند؟
هر وقت بتونیم واکنشهای هستهای رو برای کاربردهای نظامی به شکل سلاح استفاده کنیم، در واقع یک سلاح هستهای داریم.
وقتی یه ماده منفجره مثل باروت یا تیانتی منجر میشه چه اتفاقی میافته؟ در واقع یه واکنش شیمیایی رخ میده که طی آن انرژی و گرما آزاد میشه.
اما توی یک سلاح هستهای یک واکنش فیزیکی توی سطح خیلی پایینتری؛ یعنی درون هسته اتمها اتفاق میافته.
خب این واکنش که توی سطح هسته اتم اتفاق میافته چیه؟
دوتا واکنش هست که انسان موفق شده اون رو تسلیحاتی کنه، یکی شکافت هستهای و اون یکی همجوشی.
آیا چیزهایی دیگه هم وجود داره که بشه اون تسلیحاتی کرد؛ اما بهخاطر محدودیتهای تکنیکی کار سادهای نیست که جلوتر اگه شد بهش اشاره میکنیم.
وقتی شکافت هستهای اتفاق میافته یعنی یه هسته اتمی تقسیم میشه یا وقتی همجوشی رخ میده و دوتا هسته با هم ترکیب میشن یه مقداری انرژی هم آزاد میشه. خب ما اگه شرایطی رو به وجود بیاریم که این واکنشها پشتسر هم یا همزمان اتفاق بیافتند یا به عبارت دیگه توی یه زمان کوتاه تعداد زیادی از این واکنشهای توی مقیاس اتمی اتفاق بیافته، انرژی زیادی آزاد میشه که در مقایسه با مواد منفجره دیگه قابل توجهه.
حالا یه مکعب چوبی رو در نظر بگیرید، که یکم گوشههاش تیز نباشه. از نظر تئوری ما میتونیم مکعب رو از روی یکی از گوشههاش روی میز قرار بدیم. یعنی یه جوری بذاریم که تکیه گاهش تنها یکی از کوشههای مکعب باشه. اما توی عمل کار سختیه؛ ممکنه که موفق بشیم برای چند لحظه مکعب رو توی این حالت قرار بدیم اما بلاخره میافته و روی یکی از وجههاش قرار میگیره.
این حالت برای مکعب یه جور حالت تعادل بحرانی هست که با کوچیکترین تغییری از این وضعیت خارج میشه و توی فناوری هستهای هم ما یه حالت بحرانی داریم.
که توی اون حالت، شرایط سیستم ما به یه صورتیه که بهصورت پایدار و با یک سطح مشخص واکنشهای هستهای دارند ادامه پیدا می کنند.
خب گفتیم چند تا نوترون در هر شکافت آزاد میشه، خب اگه این ۲-۳ تا نوترون خودشون باعث واکنشهای بعدی بشود. خب بهصورت تصاعدی تعداد واکنشها بالا میره و یهو کنترل از دستمون خارج میشه!
خب به این سادگی هم نیست.
بحرانی نگهداشتن یا فوق بحرانی کردن یه سیستم هستهای به پارامترهای مختلفی بستگی داره. کنترل این پارامترهای توی طول زمان کار سادهای نیست. موضوع مهندسی هستهای و بهطور به خصوص مهندسی راکتور همین بحرانی نگه داشتند یه سیستم هستهای و کنترل اونه!
نوتورنهایی که داریم با سرعتها مختلفی آزاد میشن که بهطور کلی اونها رو به دو دسته تقسیم میکنن، نوتورنها پر انرژی یا سریع و نوترونهای کند یا گرمایی!
نوترونهای سریع تعدادشون بیشتره اما با اورانیوم ۲۳۵ بهراحتی اندرکنش نمیکنند، اما با اورانیوم ۲۳۸ خیلی راحت اندرکنش میکنند.
این نوترونهای گرمایی هستند که با اورانیوم ۲۳۵ بهراحتی واکنش میدن. تمام محاسبات، سختیها و گرفتاریها برای طراحی بمب یا یه راکتور هستهای توی این مساله جمع شده که چطور نسبت این نوترونها رو بتوانیم کنترل کنیم. با چی؟ با کند کردن نوترون های سریع یا حذف نوترونهای گرمایی با میلههای کنترل یا جاذبها یا جلوگیری از فرار نوترونهای حرارتی با کمک گرفتن از رفلکتورها توی بمب، اما میخوایم سیستم ما فوق بحرانی بشه و این فوق بحرانی شدن هم هرچی بیشتر بشه بهره.
و تا جای ممکن بازدهی بمب ما بره بالا که خب این بخش شاید سادهتر از بخشهای دیگه باشه، لااقل روی کاغذ. چرا؟ چون بحرانی نگهداشتن یه راکتور هستهای و عملیات روی اون کار به مراتب سختتری هست از نظر پارامترهای درگیر.
شما در نظر بگیرید که یه راکتور باید روشن بشه، به حداکثر توانش برسه بهدلایل مختلف ممکنه سطح توانش بالا یا پایین آورده بشه و هر کدوم از این عملیاتها باعث تغییر شرایط درونی قلب راکتور میشه. سادهترین چیزهایی که تغییر میکنه ترکیب و ساختار سوخت هستهای هست. این سوخت دیگه سوخت روز اول نیست که داخل راکتور گذاشتیم الان کل محاسبات ما بهم میریزه. یا توی جریان کار کردن بهخصوص عملیاتهایی مثل افزایش یا کاهش توان، مواد مختلفی توی راکتور تولید میشه که اگه غلظت شون از یه حدی بیشتر بشه، شرایط راکتور رو بهم میزنه!
چرا ساخت بمب اتم سخت است؟ اما سختی ساخت بمب کجاست؟ توی تولید مواد هستهای مورد نیاز
و توی طراحی مکانیزم سلاح هست.
خب جدا کردن اورانیوم ۲۳۵ یا همون غنی سازی نیاز به تاسیسات صنعتی پیشرفتهای داره. هرچند که شما توی آزمایشگاه میتونید این کار رو کنید اما برای تولید سوخت هستهای یا ماده مورد نیاز برای بمب باید تاسیسات صنعتی غنیسازی داشته باشید.
غنیسازی هم با تکنیکهای مختلف انجام میشه، الان مرسوم ترین روش با استفاده از سانتریفیوژ هست؛ اما تکنیکهای دیگه هم مثل غنی سازی با لیزر هم وجود داره که ویژگیهای خاص خودش رو داره. مثلا غنی سازی با لیزر توی مقدار کم انجام میشه اما شما یک ضرب میتونید برید و به غنای بالا ۹۰٪ برسید، ولی خب توی روش سانتریفوژ یا پخش گازی یا... شما توی هر مرحله یه درصد کمی میتونی اورانیوم رو غنی کنید و بعد باید این چرخه ادامه پیدا کنه تا به درصد غنای مورد نظر برسید.
استفاده از پلوتونیوم یه راه حل دیگه است، خب پلوتونیوم رو میشه توی راکتورهای آب سنگین تولید کرد. خیلی هم سریع میشه تولیدش کرد. اصلا یه سری راکتورهای مثل راکتورهای RBMK توی شوروی بر این اساس تولید شده بودند که هم برق تولید بشه و هم یک ماشین بزرگ تولید پلوتونیوم باشه؛ اما خب پلوتونیوم یه مشکلاتی داره برای استفاده، اما شاید تولیدش راحت تر از غنی سازی باشه.
مورد بعدی مکانیزم سلاح هست، خب شما توی آزمایشگاه یا توی راکتور میتونید واکنشهای هستهای رو ایجاد و کنترل کنید. اما وقتی قراره اون رو تبدیل کنید به یه سلاح قابل اطمینان یه کلاهک یا بمبی که توی شرایط جنگی، تحت تنش قرار استفاده بشه باید یه ساختار پایدار داشته باشه.
منظورم چیه؟ ببینید ما سلاحهای تک تیرانداز رو داریم، عموما این سلاحها از دوربینها اپتیکی استفاده میکنند. آیا نمیشه از سلامانههای الکترواپتیکی با کمک هوشمصنوعی و... استفاده کنند؟ چرا اتفاقا استفاده میشه، اما خیلی محدود. حتی از هر اپتیکی یا عدسی ای هم استفاده نمیشه. چرا؟ چون این سیستمها حساس هستند. درسته دقیق و بهتر هستند اما وقتی با کوچکترین ضربه یا اتفاق ممکنه خراب شند. خب قابلیت اطمینانشون توی میدون جنگ پایین میاد، برای همینه که وقتی یه تک تیرانداز برای ماموریت خاص میره ممکنه دوربینهای پیشرفته روی تفنگش نصب باشه، اما وقتی توی میدون جنگ میبینیم اغلب دوربنیهای تفنگ استفاده شده سیستم سادهتر و قابل اطمینان تری رو دارند.
توی آزمایش ترینیتی، بمبی که تست شد، کلی سیم بهش متصل بود و در واقع یه دستگاه بسیار پیچیده بود. چنین چیزی رو شما نمیتونید توی میدون نبرد استفاده کنید. پس لازمه مکانیزم سلاح و سیستمها وابسته به اون مثل روش مسلح کردن یا مکانیزم ماشه خیلی قابل اطمینان باشند. خب این چالش دومی هست که ساخت سلاح رو سخت میکنه.
تکنیک های زیادی هست که اینجا استفاده میشه اما مهمترین روش امپلوژن هست که با کمک لنزهای انفجاری، اون قلب سلاح هستهای رو فشرده میکنند و شرایط انفجار رو فراهم میکنند. این بخشها ربطی به فیزیک هستهای نداره و مربوط به کار یه متخصص انفجار! اینکه این لنزها همزمان و کاملا یکنواخت منفجر بشن کار سادهای نیست.
برای ساخت بمب اتم چقدر اورانیوم نیاز دارد؟
برای اینکه بتونیم به این سوال جواب بدیم باید مفهوم جرم بحرانی رو بدونیم. جرم بحرانی جرمی هست که اگر اونقدر ماده هستهای کنار هم قرار بگیره میتونه یک زنجیره واکنش هستهای رو توی خودش به صورت پایدار حفظ کنه.
خب این جرم برای اورانیوم ۲۳۵ غنی شده با درجه بالا، حدود ۵۰ کیلوگرم هست و برای پلوتونیوم حدود ۱۰ کیلوگرم؛ اما هندسه هم موثره، اینکه ماده چه شکلی داشته باشه، شکل کروی اینجا بهترین بازدهی رو داره. البته میشه این مقدار رو کم کرد. مثلا با قرار دادن رفلکتور یا قوی تر کردن لنزهای انفجاری که ماده رو بیشتر فشرده کنه.
با این روشها میشه جرم مورد نیاز برای بمب رو به ۱۵ کیلو برای اورانیوم غنی شده و حدود ۵ کیلو برای پلوتونیوم کاهش داد.
چیزی که شنیدین بخش اول از اپیزود دو قسمتی مردی درون مرکز، زندگی رابرت اوپنهایمر بود. امیدوارم تا اینجا از شنیدنش لذت برده باشین و تونسته باشین دنبالش کنین. یادتون نره که این اپیزود در واقع دو بخشه و بخش بعد رو هفته بعد همین روز آپلود میکنیم. مرسی که تا اینجا همراهمون بودین، فعلا خدانگهدار.
مطلبی دیگر از این انتشارات
قسمت ششم-قاتلین مهتابی (قسمت دوم نفرین ماه)
مطلبی دیگر از این انتشارات
قسمت اول – فضانوردان باستانی
مطلبی دیگر از این انتشارات
قسمت هفتم-شکارچیان شب (قسمت سوم نفرین ماه)