Hf-178-m2 gafniy izomeriga asoslangan bomba yadroviy bo'lmagan portlovchi qurilmalar tarixidagi eng qimmat va eng kuchli bomba bo'lishi mumkin. Lekin u bunday qilmadi. Endi bu ish DARPA - Amerika harbiy departamentining ilg'or mudofaa loyihalari agentligining eng mashhur muvaffaqiyatsizliklaridan biri sifatida tan olingan.
Emitent bir vaqtlar stomatologning kabinetida bo'lgan tashlab ketilgan rentgen apparati, shuningdek, yaqin atrofdagi do'kondan sotib olingan maishiy kuchaytirgichdan yig'ilgan. Bu Dallasdagi Texas universitetidagi kichik ofis binosiga kirgan Kvant elektronika markazining baland ovozli belgisidan keskin farq qilar edi. Biroq, qurilma o'z vazifasini bajara oldi - aniqrog'i, u muntazam ravishda teskari plastik idishni rentgen nurlari oqimi bilan bombardimon qildi. Albatta, stakanning o'zi bunga hech qanday aloqasi yo'q edi - u shunchaki gafniyning deyarli sezilmaydigan namunasi ostida stend bo'lib xizmat qildi, aniqrog'i uning izomeri Hf-178-m2. Tajriba bir necha hafta davom etdi. Ammo olingan ma'lumotlarni sinchkovlik bilan qayta ishlagandan so'ng, Markaz direktori Karl Kollinz shubhasiz muvaffaqiyatni e'lon qildi. Yozuv uskunasidagi yozuvlar shuni ko'rsatadiki, uning guruhi ulkan quvvatga ega miniatyura bombalarini - o'nlab tonna oddiy portlovchi moddalarga teng vayronagarchilikni keltirib chiqarishga qodir bo'lgan musht o'lchamli qurilmalarni yaratish yo'lini topdi.
Shunday qilib, 1998 yilda izomer bombasining tarixi boshlandi, bu keyinchalik fan va harbiy tadqiqotlar tarixidagi eng katta xatolardan biri sifatida tanildi.
Image
Gafniy
Gafniy Mendeleyev davriy sistemasining 72-elementidir. Ushbu kumush-oq metall o'z nomini Kopengagen (Gafniya) shahrining lotincha nomidan olgan bo'lib, u erda 1923 yilda Kopengagen nazariy fizika instituti hamkorlari Dik Koster va Gyordem Xevesi tomonidan kashf etilgan.
Ilmiy tuyg'u
Kollinz o'z hisobotida nurlangan namuna tomonidan chiqarilgan rentgen fonida juda ahamiyatsiz o'sishni qayd eta olganligini yozgan. Shu bilan birga, rentgen nurlanishi 178m2Hf ning izomerlik holatidan oddiy holatga o'tish belgisidir. Shunday qilib, Kollinzning ta'kidlashicha, uning guruhi namunani rentgen nurlari bilan bombardimon qilish orqali bu jarayonni tezlashtirishga muvaffaq bo'ldi (nisbatan past energiyaga ega rentgen fotoni so'rilganda, yadro boshqa hayajonlangan darajaga o'tadi, keyin esa tez o'tish. zamin darajasi butun energiya zaxirasining chiqishi bilan birga keladi). Kollinzning fikricha, namunani portlashga majbur qilish uchun faqat emitentning kuchini ma'lum bir chegaraga oshirish kerak, shundan so'ng namunaning o'z nurlanishi atomlarning izomer holatidan o'tish zanjiri reaktsiyasini qo'zg'atish uchun etarli bo'ladi. normal holat. Natijada juda sezilarli portlash, shuningdek, rentgen nurlarining ulkan portlashi bo'ladi.
Ilmiy hamjamiyat ushbu nashrni aniq ishonchsizlik bilan kutib oldi va Kollinzning natijalarini tasdiqlash uchun butun dunyodagi laboratoriyalarda tajribalar boshlandi. Ba'zi tadqiqot guruhlari natijalarning tasdiqlanishini tezda e'lon qilishdi, garchi ularning soni o'lchov xatolaridan faqat bir oz ko'proq edi. Ammo ko'pchilik ekspertlar shunga qaramay, olingan natija eksperimental ma'lumotlarni noto'g'ri talqin qilish natijasi deb hisoblashdi.
Harbiy optimizm
Biroq, tashkilotlardan biri bu ishga nihoyatda qiziqish bildirgan. Ilmiy jamoatchilikning barcha shubhalariga qaramay, amerikalik harbiylar Kollinzning va'dalaridan tom ma'noda boshlarini yo'qotdilar. Va bu nimadan edi! Yadro izomerlarini o'rganish, bir tomondan, oddiy portlovchi moddalarga qaraganda ancha kuchliroq bo'lgan, boshqa tomondan esa, ishlab chiqarish va ulardan foydalanish bilan bog'liq xalqaro cheklovlarga tushmaydigan yangi, yangi bombalarni yaratishga yo'l ochdi. yadroviy qurollar (izomer bombasi yadroviy emas, chunki bir element boshqasiga o'tmaydi).
Izomerik bombalar juda ixcham bo'lishi mumkin (ular kamroq massa chegarasiga ega emas, chunki yadrolarning qo'zg'aluvchan holatdan oddiy holatga o'tish jarayoni kritik massani talab qilmaydi) va portlash paytida ular juda katta miqdordagi qattiq nurlanishni chiqaradilar. barcha tirik mavjudotlarni yo'q qiladi. Bundan tashqari, gafnium bombalarini nisbatan "toza" deb hisoblash mumkin edi - axir, gafnium-178 ning asosiy holati barqaror (u radioaktiv emas) va portlash deyarli hududni ifloslantirmaydi.
Chiqib ketgan pul
Keyingi bir necha yil ichida DARPA agentligi Hf-178-m2 ni o'rganishga bir necha o'n millionlab dollar sarmoya kiritdi. Biroq, harbiylar bombaning ishchi modelini yaratishni kutishmadi. Bu qisman tadqiqot rejasining muvaffaqiyatsizligi bilan bog'liq: kuchli rentgen nurlari emitentlaridan foydalangan holda bir nechta tajribalar davomida Kollinz nurlangan namunalar fonida sezilarli o'sishni ko'rsata olmadi.
Image
Kollinzning natijalarini takrorlashga urinishlar bir necha yil davomida bir necha bor qilingan. Biroq, boshqa hech bir ilmiy guruh gafniyning izomerik holatining parchalanishi tezlashishini ishonchli tasdiqlay olmadi. Bu masala bilan Amerikaning bir qancha milliy laboratoriyalari - Los-Alamos, Argonne va Livermor fiziklari ham shug'ullangan. Ular ancha kuchli rentgen nurlari manbasidan - Argonna milliy laboratoriyasining ilg'or foton manbasidan foydalanganlar, ammo induktsiyalangan parchalanish ta'sirini aniqlay olmadilar, garchi ularning tajribalarida nurlanish intensivligi Kollinzning o'zi tajribalariga qaraganda bir necha baravar yuqori bo'lgan.. Ularning natijalari AQShning boshqa milliy laboratoriyasi - Brukxavenda o'tkazilgan mustaqil tajribalar bilan ham tasdiqlandi, u erda nurlanish uchun kuchli Milliy Sinxrotron yorug'lik manbai sinxrotroni ishlatilgan. Bir qator umidsizlikka uchragan xulosalardan so'ng, harbiylarning ushbu mavzuga qiziqishi susaydi, moliyalashtirish to'xtatildi va 2004 yilda dastur yopildi.
Olmosli o'q-dorilar
Shu bilan birga, boshidanoq ma'lum bo'ldiki, izomer bomba o'zining barcha afzalliklari bilan bir qatorda bir qator asosiy kamchiliklarga ham ega. Birinchidan, Hf-178-m2 radioaktivdir, shuning uchun bomba to'liq "toza" bo'lmaydi (hududning "ishlanmagan" gafniy bilan ba'zi ifloslanishi hali ham sodir bo'ladi). Ikkinchidan, Hf-178-m2 izomeri tabiatda uchramaydi va uni ishlab chiqarish jarayoni ancha qimmat. Uni bir nechta usullardan biri bilan olish mumkin - ytterbium-176 nishonini alfa zarralari bilan nurlantirish yoki protonlar - volfram-186 yoki tantal izotoplarining tabiiy aralashmasi. Shu tarzda, gafniy izomerining mikroskopik miqdorini olish mumkin, bu ilmiy tadqiqotlar uchun etarli bo'lishi kerak.
Ushbu ekzotik materialni olishning ko'p yoki kamroq massiv usuli bu termal reaktorda gafnium-177 neytronlari bilan nurlanishdir. Aniqrog'i, olimlar bir yil davomida bunday reaktorda 1 kg tabiiy gafniydan (tarkibida 20% dan kam izotop 177) atigi 1 mikrogram qo'zg'atilgan izomerni (ajralishi) olish mumkinligini hisoblamaguncha shunday ko'rindi. bu miqdor alohida muammo). Hech narsa demang, ommaviy ishlab chiqarish! Ammo kichik jangovar kallakning massasi kamida o'nlab gramm bo'lishi kerak … Ma'lum bo'lishicha, bunday o'q-dorilar hatto "oltin" emas, balki "olmos" bo'lib chiqadi …
Ilmiy yopilish
Lekin tez orada bu kamchiliklar ham hal qiluvchi emasligi ko'rsatildi. Va bu erda gap texnologiyaning nomukammalligida yoki eksperimentchilarning nomukammalligida emas. Ushbu shov-shuvli hikoyaning yakuniy nuqtasini rus fiziklari qo'yishdi. 2005 yilda Moskva davlat universiteti Yadro fizikasi institutidan Evgeniy Tkalya Uspekhi Fizicheskikh Nauk jurnalida "Yadro izomeri 178m2Hf va izomer bombasining induktsiyalangan parchalanishi" sarlavhali maqolasini chop etdi. Maqolada u gafniy izomerining parchalanishini tezlashtirishning barcha mumkin bo'lgan usullarini ko'rsatdi. Ulardan faqat uchtasi bor: nurlanishning yadro bilan o'zaro ta'siri va oraliq darajadagi parchalanish, nurlanishning elektron qobiq bilan o'zaro ta'siri, keyinchalik qo'zg'alishni yadroga o'tkazadi va o'z-o'zidan parchalanish ehtimoli o'zgaradi.
Ushbu usullarning barchasini tahlil qilib, Tkalya rentgen nurlanishi ta'sirida izomerning yarimparchalanish davrining samarali qisqarishi zamonaviy yadro fizikasining asosi bo'lgan butun nazariyaga chuqur zid ekanligini ko'rsatdi. Hatto eng yaxshi taxminlarga qaramay, olingan qiymatlar Kollinz tomonidan bildirilganidan kichikroq bo'lgan. Shunday qilib, gafniy izomeri tarkibidagi ulkan energiyaning tarqalishini tezlashtirish hali ham mumkin emas. Hech bo'lmaganda real hayot texnologiyalari yordamida.
Jahon tarixidagi eng uzoq va eng dahshatli qamallardan biri Sovet Ittifoqining ikkinchi muhim shahrining milliondan ortiq aholisining hayotiga zomin bo'ldi
Bizda katta vitamin aldashga o'xshardi va endi bu erda yana bir tibbiy nazariya mavjud bo'lib, unda ko'pchilik avval adashgan. Tibbiyot fanlari nomzodi, doktor O. I. Sineva shunday yozadi:
20-asrning birinchi yarmida turli mamlakatlar va armiyalarning dizaynerlari va generallari katta tanklarni yaratish g'oyasiga tom ma'noda berilib ketishdi. Biroq, o'tgan vaqt davomida hech kim ulkan va ayni paytda yaxshi himoyalangan narsalarni yarata olmadi. Nikolay II ning noqulay podshosi tanki, frantsuz giganti FCM 1A - bularning barchasi va shunga o'xshash boshqa ko'plab loyihalar resurslarni behuda sarflashga aylandi. Bugun biz jang maydonida hech qachon joy topa olmagan nemis jangovar avtomobili "Maus" haqida gaplashamiz
Gitler Germaniyasi Quruqlikdagi kuchlari Bosh shtabi boshlig'i, general-polkovnik Frants Xalderning so'zlariga ko'ra, Dora superkannoni, garchi u haqiqiy san'at asari bo'lsa ham, jangovar samaradorlik nuqtai nazaridan foydasiz qurol edi. Ko'pgina mutaxassislarning fikriga ko'ra, "Dora" artilleriya rivojlanishining butun tarixidagi eng qimmat xatodir
