[طفوله]

ميكانيكا القنبلة النووية


/المفجر بالضغط الجوي /
المفجر بالضغط الجوي يمكن أن يكون في غاية التعقيد من ناحية ميكانيكية، ولكن لكل الأغراض العملية فإنه يستعمل موديل بسيط. في الإرتفاعات العالية، يكون الهواء أقل ضغطا. وكلما انخفض الإرتفاع فإن ضغط الهواء يزداد. إن قطعة بسيطة رقيقة جدا من معدن ممغنط يمكن استعمالها كمفجر بالضغط الجوي. وكل ما هو يحتاج إليه هو أن يكون شريط المعدن على شكل فقاعة معدنية غاية في قلة السمك موجودة في المركز وأن يتم وضعها مباشرة تحت أداة الإتصال الكهربية، والتي ستحرك زنادا لمفجر متفجرات عادية. وقبل أن يتم وضع هذا الشريط في مكانه، يتم دفع الفقاعة وبالتالي تعكس وضعها. وبمجرد أن يصل الضغط الجوي للمستوى المطلوب، فإن الفقاعة المغناطيسية ستنقذف للخلف إلى مكانها الأصلي ويبدأ فجأة الإتصال، وبهذا تكتمل الدائرة الكهربية لتقوم بعملية التفجير.

/جهاز قياس الإرتفاع Altimeter/
الطائرات العادية تستعمل جهاز قياس ارتفاع من نوع البارومتر المعدني ( غير المتضمن لسائل)، والذي يقيس التغيرات في ضغط الهواء على الإرتفاعات المختلفة. ولكن في الواقع أن تغيرات في ضغط الهواء يمكن أن تحدث بسبب حالة الطقس وبالتالي يمكن أن تتأثر قراءة جهاز الإرتفاع. من الأقضل كثيرا استعمال جهاز الرادار(أو الراديو) الخاص بقياس الإرتفاع وذلك من أجل الحصول على دقة أكبر عندما تصل القنبلة لنقطة الصفر الخاصة بالأرضGround Zero.
وبينما يعتبر جهاز الإف إم المعروف بإسم Frequency Modulated-Continuous Wave (FM CW) هو أكثر تعقيدا، إلا أن دقته تتعدى بكثير أي نوع من أجهزة قياس الإرتفاع. وكأي من أنظمة الذبذبة البسيطة، فإن الإشارات تصدر عن ايريال الرادار (والتي هو هنا القنبلة)، ترتد من الأرض وتصل ثانية لجهاز قياس الإرتفاع. نظام الذبذبة هذا يطبق في كقير من أجهزة قياس الإرتفاع المتطورة. فقط إن الإشارت تكون مستمرة ومركزة حول تردد عال مثل 4200 ميجاهيرتز. هذه الإشارات يتم ترتيبها لتزداد بثبات على 200 ميجاهيرتز لكل فترة فاصلة قبل رجوعها لترددها الأصلي.
وعندما يبدأ سقوط القنبلة فإن جهاز الإرسال في جهاز قياس الإرتفاع يرسل ذبذبة تبدأ على 4200MHz. وخلال الوقت الذي تعود فيه الذبذبة فإن المرسل في جهاز قياس الإرتفاع يقوم بالإرسال على تردد أعلى. يعتمد الفرق على مدى الوقت الذي تأخذه الذبذبة لعمل رحلة العودة. وعندما تمتزج هذين الترددين إليكترونيا، فإن تردد جديد (الفرق بين الإثنين) ينشأ. القيمة لهذا التردد الجديد يقاس بواسطة قطع مايكروشيب كمبيوتر مثبتة. هذه القيمة تتناسب مباشرة مع المسافة التي استغرقتها سفر الذبذبة الأصلية. ولهذا يمكن استعمالها لإعطاء الإرتفاع الحقيقي.
ومن ناحية عملية، فإن الرادار من نوع FM CW يمكنه استيعاب 120مرة في الثانية. ومداه يمكن أن يصل إلى 10،000 قدم (3000متر) فوق الأرض وضعف ذلك فوق البحر، حيث أن انعكاسات الصوت من أسطح الماء أكثر وطوحا.
إن دقة أجهزة قياس الإرتفاع هذه تكون في حدود 5 أقدام (1.5متر) للإرتفاعات العليا. وحيث أن الضربة الجوية للقنبلة الذرية عادة ما توضع من ارتفاع 1980 قدم، لذا فإن عامل الخطأ هذا ليس ذو شأن هام.
التكلفة العالية لأجهزة قياس الإرتفاع من نوع الرادارات هذه منعت استعمالها للأغراض التجارية، ولكن انخفاض أسعار المكونات الإلكترونية ستجعلها مستقبلا منافسة مع الأنواع البارومترية.

/رأس التفجير: Detonating Head(s) /
رأس التفجير (أو رووس التفجير، حيث يتوقف ذلك على ما إذا كانت قنبلة يورانيوم أم بلوتونيوم هي المستعملة) ذلك الذي يوضع في شاحن التفجير المعتاد هو مشابه للرأس المفجر العادي. ونادرا ما يعمل كعامل مساعد وذلك لإنتاج التفجير الضخم. ومعايرة هذه الأداة أمر هام. إن رأس التفجير الصغير سينتج عنه تفجير ضخم عديم القيمة وسيقوم بمضاعفة الخطر حيث أن أحدا عليه أن يقوم بتفكيكه وإعادة تركيب القنبلة برأس تفجير آخر. ( يضاف لهذا الخطورة التي تأتي إذا علمنا بأن المتفجرات العادية يمكن أن تكون قد انفجرت بقوة غير كافية للحم المعدن المشع. وهذا سينتج عنه كتلة حرجة للغاية يمكن أن تنفجر في أي لحظة).
رأس التفجير سيصله شحنة كهربية إما من المفجر بالضغط الجوي أو المفجر باستعمال رادار قياس الإرتفاع، ويعتمد على أي نوع من الأنظمة هي المستعملة. شركة دو بونت تصنع رؤوس تفجير ممتازة والتي يمكن تعديلها بسهولة لتلائم المواصفات المطلوبة.
شاحن التفجير المعتاد Conventional Explosive Charge(s)
هذا المتفجر يستعمل لتقديم ( ولحم) الكمية القليلة من اليورانيوم للكمية الأكبر داخل المكان المتواجد فيه بالقنبلة. (كمية الضغط المطلوبة لإحداث ذلك غير معروفة ويمكن أن تكون من الأسرار الحكومية لأسباب أمنية).
متفجرات البلاستيك تعمل أفضل ما تكون لهذا الغرض حيث يمكن معالجتها يدويا لكي تمكن كل من قنبلة اليورانيوم وكذلك البلوتونيوم من التفجير. وأحد المتفجرات الممتازة هو نترات اليوريا. وتعليمات كيفية صناعة نترات اليوريا هي كالآتي:
المكونات
كوب من محلول مركز من حمض اليوريك (C5 H4 N4 O3)uric acid.
1/3 (ثلث) كوب من حمض النيتريك nitric acid.
4 أوعية حاويات زجاجية مقاومة للحرارة.
4 مرشحات (مثل فلاتر القهوة).
قم بترشيح محلول حمض اليوريك من خلال المرشح وذلك كي تزيل الشوائب. ثم وببطء أضف 1/3 (ثلث) كوب من حمض النيتريك للمحلول واترك المزيج يرتاح مدة ساعة. قم بعملية الترشيح مرة ثانية. اغسل البلورات بواسطة صب الماء عليها وهي لا تزال في المرشح. إزل البلورات من المرشح واتركها مدة 16 ساعة كي تجف. إن هذا المتفجر يحتاج إلى رأس تفجير كي ينفجر.
قد يكون من الضروري عمل كمية أكبر من تلك المذكورة في اللائحة هنا وذلك لإنتاج تفجير كبير كاف لأن يقوم بلحم قسمي اليورانيوم ببعضها لعمل الوحدة الساحقة.