Hafniyum izomeri Hf-178-m2'ye dayanan bir bomba, nükleer olmayan patlayıcı cihazlar tarihindeki en pahalı ve en güçlü olabilir. Ama yapmadı. Şimdi bu dava, Amerikan askeri departmanının Gelişmiş Savunma Projeleri Ajansı olan DARPA'nın en kötü şöhretli başarısızlıklarından biri olarak kabul ediliyor.
Yayıcı, bir zamanlar bir dişçinin ofisinde bulunan atılmış bir X-ray makinesinden ve yakındaki bir mağazadan satın alınan bir ev amplifikatöründen toplandı. Dallas'taki Texas Üniversitesi'ndeki küçük bir ofis binasına girerken görülen Kuantum Elektronik Merkezi'nin yüksek sesli işaretiyle tam bir tezat oluşturuyordu. Bununla birlikte, cihaz göreviyle başa çıktı - yani, ters çevrilmiş bir plastik kabı düzenli olarak bir X-ışını akışıyla bombaladı. Tabii ki, camın kendisiyle hiçbir ilgisi yoktu - sadece zar zor farkedilen bir hafniyum numunesi veya daha doğrusu izomeri Hf-178-m2 altında bir stand görevi gördü. Deney birkaç hafta sürdü. Ancak elde edilen verilerin dikkatli bir şekilde işlenmesinden sonra, Merkezin müdürü Carl Collins, şüphesiz bir başarı olduğunu duyurdu. Kayıt ekipmanından alınan kayıtlar, grubunun el yordamıyla devasa güçte minyatür bombalar -onlarca ton sıradan patlayıcıya eşdeğer yıkım üretebilen yumruk boyutunda cihazlar- yaratmanın bir yolunu bulduğunu gösteriyor.
Böylece 1998'de, daha sonra bilim ve askeri araştırma tarihinin en büyük hatalarından biri olarak bilinen izomer bombasının tarihi başladı.
Image
Hafniyum
Hafniyum, Mendeleev'in periyodik tablosunun 72. elementidir. Bu gümüşi beyaz metal, adını 1923 yılında Kopenhag Teorik Fizik Enstitüsü işbirlikçileri Dick Koster ve Gyordem Hevesi tarafından keşfedildiği Kopenhag şehrinin (Hafnia) Latince adından alır.
Bilimsel duyum
Collins raporunda, ışınlanmış numune tarafından yayılan X-ışını arka planında son derece önemsiz bir artış kaydedebildiğini yazdı. Bu arada, 178m2Hf'nin izomerik durumdan sıradan duruma geçişinin bir işareti olan X-ışını radyasyonudur. Sonuç olarak, Collins, grubunun numuneyi X-ışınları ile bombardıman ederek bu süreci hızlandırabildiğini savundu (nispeten düşük enerjili bir X-ışını fotonu emildiğinde, çekirdek başka bir uyarılmış seviyeye gider ve sonra hızlı bir geçiş yapar. tüm enerji rezervinin serbest bırakılmasıyla birlikte yer seviyesi bunu takip eder). Collins, numuneyi patlamaya zorlamak için, yalnızca emitörün gücünü belirli bir sınıra kadar artırmak gerektiğini, bunun ardından numunenin kendi radyasyonunun atomların izomerik halden diğerine geçişinin zincirleme reaksiyonunu tetiklemek için yeterli olacağını düşündü. normal durum. Sonuç, çok aşikar bir patlamanın yanı sıra devasa bir X-ışınları patlaması olacaktır.
Bilim topluluğu bu yayını açık bir inançsızlıkla karşıladı ve Collins'in sonuçlarını doğrulamak için dünyanın dört bir yanındaki laboratuvarlarda deneyler başladı. Bazı araştırma grupları, sayıları ölçüm hatalarından yalnızca marjinal olarak yüksek olmasına rağmen, sonuçların doğrulandığını bildirmek için hızlı davrandılar. Ancak çoğu uzman yine de elde edilen sonucun deneysel verilerin yanlış yorumlanmasının sonucu olduğuna inanıyordu.
askeri iyimserlik
Ancak kuruluşlardan biri bu çalışmayla son derece ilgilendi. Bilim camiasının tüm şüpheciliğine rağmen, Amerikan ordusu kelimenin tam anlamıyla Collins'in vaatlerinden kafasını kaybetti. Ve neyden oldu! Nükleer izomerlerin incelenmesi, bir yandan sıradan patlayıcılardan çok daha güçlü olacak ve diğer yandan, üretimi ve kullanımı ile ilgili uluslararası kısıtlamalara girmeyecek, temelde yeni bombaların yaratılmasının yolunu açtı. nükleer silahlar (bir izomer bombası nükleer değildir, çünkü bir elementin diğerine dönüşümü yoktur).
İzomerik bombalar çok kompakt olabilir (çekirdeklerin uyarılmış bir durumdan sıradan bir duruma geçiş süreci kritik bir kütle gerektirmediğinden daha düşük kütle sınırlamaları yoktur) ve patlama üzerine çok büyük miktarda sert radyasyon yayarlardı. tüm canlıları yok eder. Ek olarak, hafniyum bombaları nispeten "temiz" olarak kabul edilebilir - sonuçta, hafniyum-178'in temel durumu sabittir (radyoaktif değildir) ve patlama pratik olarak bölgeyi kirletmez.
Atılan para
Sonraki birkaç yıl içinde, DARPA ajansı Hf-178-m2 çalışmasına on milyonlarca dolar yatırım yaptı. Ancak ordu, çalışan bir bomba modelinin oluşturulmasını beklemedi. Bu kısmen araştırma planının başarısızlığından kaynaklanmaktadır: Collins, güçlü X-ışını yayıcıları kullanan birkaç deney sırasında, ışınlanmış örneklerin arka planında önemli bir artış gösteremedi.
Image
Collins'in sonuçlarını birkaç yıl boyunca birkaç kez tekrarlamak için girişimlerde bulunuldu. Bununla birlikte, başka hiçbir bilimsel grup, hafniyumun izomerik durumunun bozulmasının hızlanmasını güvenilir bir şekilde doğrulayamadı. Los Alamos, Argonne ve Livermore gibi birçok Amerikan ulusal laboratuvarından fizikçiler de bu konuyla ilgilendiler. Çok daha güçlü bir X-ışını kaynağı kullandılar - Argonne Ulusal Laboratuvarı'nın Gelişmiş Foton Kaynağını kullandılar, ancak deneylerindeki radyasyon yoğunluğu Collins'in deneylerinden birkaç kat daha yüksek olmasına rağmen, indüklenen bozunmanın etkisini tespit edemediler.. Onların sonuçları, güçlü Ulusal Synchrotron Işık Kaynağı senkrotronunun ışınlama için kullanıldığı başka bir ABD ulusal laboratuvarı olan Brookhaven'daki bağımsız deneylerle de doğrulandı. Bir dizi hayal kırıklığı yaratan sonucun ardından, ordunun bu konuya ilgisi azaldı, finansman durdu ve 2004'te program kapatıldı.
Elmas mühimmat
Bu arada, izomer bombasının tüm avantajlarına rağmen bir dizi temel dezavantaja da sahip olduğu en başından beri açıktı. İlk olarak, Hf-178-m2 radyoaktiftir, bu nedenle bomba tamamen "temiz" olmayacaktır ("işlenmemiş" hafniyum ile alanın bir miktar kontaminasyonu yine de meydana gelecektir). İkincisi, Hf-178-m2 izomeri doğada oluşmaz ve üretim süreci oldukça pahalıdır. Birkaç yoldan biriyle elde edilebilir - ya bir iterbiyum-176 hedefini alfa parçacıkları ile ışınlayarak ya da protonlar - tungsten-186 ya da tantal izotoplarının doğal bir karışımı ile. Bu şekilde, bilimsel araştırmalar için oldukça yeterli olması gereken mikroskobik miktarlarda hafniyum izomeri elde edilebilir.
Bu egzotik malzemeyi elde etmenin az çok büyük bir yolu, bir termal reaktörde hafniyum-177 nötronları ile ışınlamadır. Daha doğrusu, görünüyordu - bilim adamları, 1 kg doğal hafniyumdan (izotop 177'nin% 20'sinden daha azını içeren) böyle bir reaktörde bir yıl boyunca, yalnızca yaklaşık 1 mikrogram uyarılmış bir izomer alabileceğinizi hesaplayana kadar (salım) bu miktar ayrı bir sorundur). Bir şey söyleme, seri üretim! Ancak küçük bir savaş başlığının kütlesi en az onlarca gram olmalıdır … Bu tür mühimmatın "altın" bile değil, düpedüz "elmas" olduğu ortaya çıktı …
Bilimsel kapanış
Ancak kısa süre sonra bu eksikliklerin de belirleyici olmadığı görüldü. Ve buradaki mesele, teknolojinin kusurlu olması veya deneycilerin yetersizliklerinde değildir. Bu sansasyonel hikayedeki son nokta Rus fizikçiler tarafından belirlendi. 2005 yılında Moskova Devlet Üniversitesi Nükleer Fizik Enstitüsü'nden Evgeny Tkalya, Uspekhi Fizicheskikh Nauk dergisinde “Induced Decay of the Nuclear Isomer 178m2Hf and an Isomer Bomb” başlıklı bir makale yayınladı. Makalede, hafniyum izomerinin bozunmasını hızlandırmanın tüm olası yollarını özetledi. Bunlardan sadece üçü vardır: radyasyonun çekirdekle etkileşimi ve bir ara seviye boyunca bozunma, radyasyonun elektron kabuğu ile etkileşimi, daha sonra uyarmayı çekirdeğe aktarır ve kendiliğinden bozunma olasılığındaki değişiklik.
Tüm bu yöntemleri analiz ettikten sonra, Tkalya, X-ışını radyasyonunun etkisi altında bir izomerin yarı ömründeki etkili azalmanın, modern nükleer fiziğin altında yatan tüm teoriyle derinden çeliştiğini gösterdi. En iyi niyetli varsayımlarda bile, elde edilen değerler Collins tarafından bildirilenlerden daha küçük büyüklük sıralarıydı. Bu nedenle, hafniyum izomerinde bulunan devasa enerjinin salınımını hızlandırmak hala imkansızdır. En azından gerçek yaşam teknolojilerinin yardımıyla.
80 yıl önce, Nazi Almanyası'nın askeri komutanlığı, daha sonra "Barbarossa" olarak adlandırılan Sovyetler Birliği'ne yönelik bir saldırı planı üzerinde çalışmaya başladı. Tarihçiler, bu operasyonun düşünceli organizasyonuna rağmen, Hitler ve çevresinin bir dizi faktörü dikkate almadığını belirtiyorlar. Özellikle Naziler, SSCB'nin seferberliğini ve teknik potansiyelini ve ayrıca Sovyet birliklerinin savaşçı ruhunu hafife aldı
Çocuk adaletinin bir çocuk adalet sistemi olarak oluşturulmasına yönelik bir pilot projenin Perm Bölgesi'nde uzun vadeli uygulanması, beklenenin tam tersi bir etki yarattı
Zırhlı trenler, İç Savaş'ta İspanyol milislerinin çetin bir silahı olacaktı. Onlarca yapıldı, bazen dönüştürülmüş araçlar ve hatta traktörlerdi. Ancak beklenen ezici zafer gelmedi ve zırhlı trenlerin gerçek bir güçten çok bir korku hikayesi olduğu ortaya çıktı
Dünya'da büyük ölçekli bir koloni kuruyoruz, dış dünyadan tamamen izole edilmiş, oksijen üretmek için bitkiler dikiyor, canlı hayvan ithal ediyor ve iki yıllığına sekiz sömürgeci yerleştiriyoruz! Aynı Mars'ta gelecekteki olası koloniler için kapalı yaşam destek sistemleri oluşturmak için bilimsel bir deney için harika bir fikir. Doğru, bu fikirde ciddi bir kusur var - insanlar. İddialı bilimsel deney "Biyosfer-2" nin başarısızlığının ana nedenlerinden biri oldukları ortaya çıktı
