פצצה המבוססת על איזומר הפניום Hf-178-m2 עשויה להפוך ליקרה והחזקה ביותר בהיסטוריה של מטעני חבלה שאינם גרעיניים. אבל היא לא עשתה זאת. עכשיו המקרה הזה מוכר כאחד הכישלונות הידועים לשמצה של DARPA - הסוכנות לפרויקטי הגנה מתקדמים של המחלקה הצבאית האמריקאית.
הפולט הורכב ממכשיר רנטגן מושלך שהיה פעם ברופא שיניים, כמו גם מגבר ביתי שנרכש מחנות סמוכה. זה היה בניגוד מוחלט לשלט הרם של המרכז לאלקטרוניקה קוונטית, שנראה נכנס לבניין משרדים קטן באוניברסיטת טקסס בדאלאס. עם זאת, המכשיר התמודד עם המשימה שלו - כלומר, הוא הפציץ באופן קבוע כוס פלסטיק הפוכה בזרם של קרני רנטגן. כמובן, לזכוכית עצמה לא היה שום קשר לזה - היא פשוט שימשה כמעמד מתחת לדגימת הפניום בקושי מורגשת, או ליתר דיוק, האיזומר שלה Hf-178-m2. הניסוי נמשך מספר שבועות. אך לאחר עיבוד קפדני של הנתונים שהושגו, הודיע מנהל המרכז, קרל קולינס, על הצלחה ללא ספק. הקלטות מציוד ההקלטה מצביעות על כך שקבוצתו גיששה דרך ליצור פצצות מיניאטוריות בעלות עוצמה אדירה - מכשירים בגודל אגרוף המסוגלים לייצר הרס שווה ערך לעשרות טונות של חומר נפץ רגיל.
אז ב-1998 החלה ההיסטוריה של פצצת האיזומר, שלימים נודעה כאחת הטעויות הגדולות ביותר בתולדות המדע והמחקר הצבאי.
Image
הפניום
הפניום הוא היסוד ה-72 בטבלה המחזורית של מנדלייב. המתכת הלבנה-כסופה הזו לוקחת את שמה מהשם הלטיני של העיר קופנהגן (הפניה), שם היא התגלתה ב-1923 על ידי דיק קוסטר וג'ורדם הבסי, משתפי פעולה של המכון לפיזיקה תיאורטית של קופנהגן.
תחושה מדעית
בדו ח שלו כתב קולינס שהוא הצליח לרשום עלייה לא משמעותית ביותר ברקע צילום הרנטגן, שנפלט מהדגימה המוקרנת. בינתיים, קרינת רנטגן היא סימן למעבר של 178m2Hf מהמצב האיזומרי למצב הרגיל. כתוצאה מכך, טען קולינס, הקבוצה שלו הצליחה להאיץ את התהליך הזה על ידי הפצצת המדגם בקרני רנטגן (כאשר פוטון רנטגן בעל אנרגיה נמוכה יחסית נספג, הגרעין עובר לרמה נרגשת אחרת, ולאחר מכן מעבר מהיר אל מפלס הקרקע אחריו, מלווה בשחרור מאגר האנרגיה כולו). כדי לאלץ את הדגימה להתפוצץ, נימק קולינס, יש צורך רק להגביר את כוחו של הפולט עד גבול מסוים, ולאחר מכן הקרינה של הדגימה עצמה תספיק להפעלת תגובת שרשרת של מעבר אטומים מהמצב האיזומרי למצב. המצב הרגיל. התוצאה תהיה פיצוץ מוחשי מאוד, כמו גם פרץ אדיר של קרני רנטגן.
הקהילה המדעית קיבלה את הפרסום הזה בחוסר אמון ברור, והחלו ניסויים במעבדות ברחבי העולם כדי לאמת את תוצאותיו של קולינס. כמה קבוצות מחקר מיהרו להצהיר על אישור לתוצאות, אם כי מספרן היה גבוה רק במעט משגיאות המדידה. אבל רוב המומחים בכל זאת האמינו שהתוצאה שהתקבלה היא תוצאה של פרשנות לא נכונה של נתוני הניסוי.
אופטימיות צבאית
עם זאת, אחד הארגונים התעניין מאוד בעבודה זו. למרות כל הספקנות של הקהילה המדעית, הצבא האמריקאי ממש איבד את ראשו מהבטחותיו של קולינס.וזה היה ממה! חקר האיזומרים הגרעיניים סלל את הדרך ליצירת פצצות חדשות ביסודן, שמצד אחד יהיו חזקות הרבה יותר מחומרי נפץ רגילים, ומצד שני, לא ייפלו תחת מגבלות בינלאומיות הקשורות לייצור ושימוש בהם. נשק גרעיני (פצצת איזומר אינה גרעינית, מכיוון שאין טרנספורמציה של יסוד אחד למשנהו).
פצצות איזומריות יכולות להיות מאוד קומפקטיות (אין להן מגבלת מסה נמוכה יותר, מכיוון שתהליך המעבר של גרעינים ממצב נרגש למצב רגיל אינו דורש מסה קריטית), ועם פיצוץ הן ישחררו כמות עצומה של קרינה קשה הורס את כל היצורים החיים. בנוסף, ניתן להתייחס לפצצות הפניום כ"נקיות" יחסית - אחרי הכל, מצב הקרקע של הפניום-178 יציב (אינו רדיואקטיבי), והפיצוץ כמעט ולא יזהם את האזור.
זרק כסף
במהלך השנים הבאות, השקיעה סוכנות DARPA כמה עשרות מיליוני דולרים במחקר של Hf-178-m2. עם זאת, הצבא לא חיכה ליצירת דגם עבודה של הפצצה. זה נובע בחלקו מכישלון תוכנית המחקר: במהלך מספר ניסויים באמצעות פולטי רנטגן רבי עוצמה, לא הצליח קולינס להדגים עלייה משמעותית ברקע של הדגימות המוקרנות.
Image
ניסיונות לשחזר את תוצאותיו של קולינס נעשו מספר פעמים במהלך מספר שנים. עם זאת, אף קבוצה מדעית אחרת לא הצליחה לאשר באופן אמין את האצת ההתפרקות של המצב האיזומרי של הפניום. גם פיזיקאים מכמה מעבדות לאומיות אמריקאיות - לוס אלמוס, ארגון וליברמור - עסקו בנושא זה. הם השתמשו במקור קרני רנטגן חזק הרבה יותר - Advanced Photon Source של המעבדה הלאומית Argonne, אך לא הצליחו לזהות את השפעת הריקבון המושרה, למרות שעוצמת הקרינה בניסויים שלהם הייתה גבוהה בכמה סדרי גודל מאשר בניסויים של קולינס עצמו.. התוצאות שלהם אושרו גם על ידי ניסויים עצמאיים במעבדה לאומית אחרת בארה ב - ברוקהייבן, שבה נעשה שימוש בסינכרוטרון National Synchrotron Light Source החזק להקרנה. לאחר שורה של מסקנות מאכזבות, העניין של הצבא בנושא זה דעך, המימון הופסק, ובשנת 2004 נסגרה התוכנית.
תחמושת יהלום
בינתיים, כבר מההתחלה היה ברור שלמרות כל יתרונותיה, לפצצת האיזומר יש גם מספר חסרונות מהותיים. ראשית, Hf-178-m2 הוא רדיואקטיבי, כך שהפצצה לא תהיה "נקיה" לחלוטין (עדיין יתרחש זיהום מסוים של השטח בהפניום "לא מעובד"). שנית, האיזומר Hf-178-m2 אינו מתרחש בטבע, ותהליך הייצור שלו יקר למדי. ניתן להשיג אותו באחת מכמה דרכים - או על ידי הקרנת מטרה של איטרביום-176 עם חלקיקי אלפא, או על ידי פרוטונים - טונגסטן-186 או תערובת טבעית של איזוטופי טנטלום. בדרך זו ניתן להשיג כמויות מיקרוסקופיות של איזומר הפניום, שאמורות להספיק למדי למחקר מדעי.
דרך מסיבית פחות או יותר להשיג את החומר האקזוטי הזה היא הקרנה בניוטרונים של הפניום-177 בכור תרמי. ליתר דיוק, זה נראה - עד שמדענים חישבו שבמשך שנה בכור כזה מ-1 ק"ג של הפניום טבעי (המכיל פחות מ-20% מהאיזוטופ 177), אתה יכול לקבל רק כ-1 מיקרוגרם של איזומר נרגש (שחרור של סכום זה הוא בעיה נפרדת). אל תגיד דבר, ייצור המוני! אבל המסה של ראש נפץ קטן צריכה להיות לפחות עשרות גרמים… התברר שתחמושת כזו מתבררת אפילו לא "זהב", אלא ממש "יהלום" …
סגירה מדעית
אך עד מהרה הוכח שגם חסרונות אלו אינם מכריעים. והנקודה כאן היא לא בחוסר השלמות של הטכנולוגיה או בחוסר ההתאמה של הנסיינים.הנקודה האחרונה בסיפור הסנסציוני הזה הועלתה על ידי פיזיקאים רוסים. בשנת 2005, יבגני טקליה מהמכון לפיזיקה גרעינית של אוניברסיטת מוסקבה פרסם בכתב העת Uspekhi Fizicheskikh Nauk, מאמר שכותרתו "Decay Induced of the Nuclear Isomer 178m2Hf and an Isomer Bomb". במאמר הוא הציג את כל הדרכים האפשריות להאיץ את ההתפרקות של איזומר ההפניום. יש רק שלושה מהם: האינטראקציה של קרינה עם הגרעין והדעיכה דרך רמת ביניים, האינטראקציה של קרינה עם מעטפת האלקטרונים, שמעבירה אז עירור לגרעין, ושינוי ההסתברות לדעיכה ספונטנית.
לאחר ניתוח כל השיטות הללו, Tkalya הוכיח כי הירידה האפקטיבית במחצית החיים של איזומר בהשפעת קרינת רנטגן סותרת עמוקות את כל התיאוריה העומדת בבסיס הפיזיקה הגרעינית המודרנית. אפילו עם ההנחות הכי טובות, הערכים שהושגו היו קטנים בסדרי גודל מאלה שדווחו על ידי קולינס. אז להאיץ את שחרור האנרגיה העצומה, הכלולה באיזומר הפניום, עדיין בלתי אפשרי. לפחות בעזרת טכנולוגיות מהחיים האמיתיים.
מדוע גורשה ארצות הברית, מדינה בעלת עוצמה צבאית, מעיראק ואיבדה גובה באפגניסטן? המחבר מאשים את הפוליטיקאים ונותן את הסיבות לתבוסותיהם. מסתבר שארבעת נשיאי ארה"ב האחרונים משירות ומלחמה פשוט "נתקו"
לפני 80 שנה החל הפיקוד הצבאי של גרמניה הנאצית לעבוד על תוכנית למתקפה על ברית המועצות, שלימים זכתה לכינוי "ברברוסה". היסטוריונים מציינים שלמרות הארגון המתחשב של המבצע הזה, היטלר ופמלייתו לא לקחו בחשבון מספר גורמים. בפרט, הנאצים זלזלו בהתגייסות ובפוטנציאל הטכני של ברית המועצות, כמו גם ברוח הלחימה של הכוחות הסובייטים
אנחנו בונים מושבה בקנה מידה גדול על פני כדור הארץ, מבודדת לחלוטין מהעולם החיצון, שותלים שם צמחים להפקת חמצן, מייבאים משק חי ומיישבים שמונה מתנחלים למשך שנתיים! רעיון מצוין לניסוי מדעי ליצירת מערכות סגורות לתמיכת חיים עבור מושבות עתידיות אפשריות על אותו מאדים. נכון, יש פגם רציני ברעיון הזה - אנשים. הם התבררו כאחת הסיבות העיקריות לכישלון הניסוי המדעי השאפתני "ביוספירה-2"
