به نقل از «خبرگزاری آریا»

در مورد نخستين رآکتور هسته اي دنيا چه مي دانيد؟

تاریخ انتشار: ۱۹ آذر ۱۳۹۶ | کد خبر: ۱۵۹۹۳۶۵۰

خبرگزاري آريا - دوم دسامبر سال 1942 ميلادي سردترين روز شيکاگو ظرف پنجاه سال گذشته اش بود. در بعد از ظهر آن روز سرد جمعيتي از مردان و زنان که اتباع کشورهاي ديگر بودند و از فرسنگ ها آنطرف تر به آمريکا آمده بودند در مجاورت دانشگاه شيکاگو گرد هم آمدند تا آتشي پنهاني را روشن کنند.
آنها اعضاي آزمايشگاه متالوژي بودند؛ سازماني که تنها چند ماه از تاسيسش مي گذشت و براي راه اندازي جديدترين نوآوري شان گرد هم آمده بودند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

دست سازه اين دانشمندان نيز ترکيبي غبار آلود از گرافيت، اورانيوم و ديگر تجهيزات علمي بود که به آن Pile مي گفتند. امروزه اما از اين کشف با نام ديگري ياد مي شود و آن نخستين رآکتور هسته اي دنياست.
اما بسياري معتقد هستند آنچه توسط اين گروه از دانشمندان ساخته شد مستحق دريافت چنين نامي بود. کل سيستم طراحي شده دربرگيرنده چهل هزار بلوگ گرافيت (با ابعاد 7.6 در 6 متر) بود که درون يک فريم چوبي روي هم قرار داده شده بودند.
در داخل اين محفظه حدودا نيمي از بلوک ها داراي حفره هايي بودند که مقادير اندکي اکسيد اورانيوم را درون خود داشتند و درون برخي ديگر از آنها نيز قطعاتي از فلز اورانيوم در نظر گرفته شده بود.

اين سيستم امنيت بسيار اندکي داشت و تنها حفاظ ايمن دانشمندان در برابر تشعشعات راديو اکتيو چند ميله کادميومي بودند که بايد با دست درون محفظه قرار داده يا اينکه از درون آن برداشته مي شدند. دانشمندان همچنين مجبور بودند که در زمان کار با سيستم تئوري ها و محاسبات تست نشده اي را به کار ببرند که همين مساله آنها را در معرض خطر بزرگي قرار مي داد.
طبق يک گزارش دولتي که چندي بعد در همين رابطه منتشر شد هيچگونه راهنمايي مدوني در اين رابطه موجود نبود و دانش قبلي در اين باره نيز فراهم نبود تا از سوي دانشمندان به کار گرفته شود.
اما نکته جالب اينکه هم دانشگاه و هم مقامات شهري خبر نداشتند که آزمايشي با اين مقياس از خطر (که خود اجرا کنندگانش هم نسبت به خطراتش هشدار داده بودند) در قلب دومين شهر بزرگ ايالات متحده آمريکا در حال انجام بود.
خود آزمايش را مي توان نوعي پاد اوج دانست؛ Pile کارش را آغاز کرده بود، انتقاداتي را نسبت به خود برانگيخته بود و بعد در کمتر از نيم ساعت يعني قبل از آنکه حرارت فزاينده و پرتوهاي آن بيش از اندازه خطرناک شوند، به کار خود خاتمه داد.
آزمايشگاه متالوژي که پيشتر از آن گفتيم براي ماه ها روي پروژه خود کار کرد و در نهايت تصميم بر آن شد که Pile از هم باز شده و مجددا سر هم گردد. اما اين بار به پوشش راديو اکتيو مجهز شود و علاوه بر اين در جايي نصب و راه اندازي گردد که تا شهر فاصله زيادي داشته باشد. سيستم جديد که Chicago Pile-2 نام داشت عاقبت راه اندازي شد و براي مدت بيش از يک دهه فعاليت کرد تا اينکه کاملا برچيده شد و زير خروارها چوب مدفون شد.

اما بايد اعتراف کنيم که Pile يک دستاورد علمي انتزاعي نبود بلکه بخشي از يک برنامه بزرگ تر به نام پروزه منهتن به شمار مي رفت؛ پروژه اي که هدفش ساخت ناوگاني از رآکتورهاي هسته اي در حد و اندازه صنعتي بود. اين پروژه نه براي توليد برق که به منظور توليد پلوتونيم (سوختي براي تسليحات هسته اي) کليد خورد.
دانشمندان از اطلاعات و دانش به دست آمده در زمان ساخت Pile براي طراحي رآکتورهاي آتي شان از جمله نمونه اي که پلوتونيم مورد نياز براي تست نخستين سلاح هاي هسته اي تاريخ موسوم به Trinity را تامين کرد و همچنين بمب اتمي نابود کننده ناکازاکي بهره جستند.
اما سوء ظن و محرمانگي زمان جنگ در واقع بر تمامي جوانب فعاليت هاي آزمايشگاه متالوژي اثر مي گذاشت. براي مثال ايالات متحده آمريکا برخي نيروهايش از جمله آرتور کامتون که پيشتر جايزه نوبل را دريافت کرده بود را به خاطر حفظ اطلاعات محرمانه اش از اين تيم برکنار کرد. ديگر اعضاي پروژه از جمله Leo Szilard فيزيکدان و Enrico Fermi نيز بعدها به عنوان بيگانگان معاند شناخته شدند چراکه سرزمين هاي مادري شان تحت قوانين فاشيستي اداره مي شد.
Vannevar Bush مدير و دانشمندي که بخش اعظمي از کارهاي اوليه روي پروژه منهتن را هماهنگ کرده بود در ادامه درخواستي را تسليم ارتش کرد تا به اين نگراني ها پايان بدهد. وي در نامه اش به ارتش گفته بود:
آيا بهتر نيست به جاي آنکه اجازه دهيم کارشناسان هسته اي مان آزادانه براي خود تردد کنند آنها را تحت کنترل و نظارت قوي قرار دهيم و در واقع اين کار را در مورد تمامي فيزيکداناني که پيشينه فعاليت روي اين موضوع دارند انجام دهيم.
عاقبت دولت با افتتاح تاسيسات تازه در يک محيط ايزوله تر به اين نگراني هاي امنيتي پايان داد تا فعاليت هاي هسته اي و حساس خود را در آنجا به انجام برساند. حاصل اين تلاش آزمايشگاه لس آلاموس در نيومکزيکو بود.
به خاطر افتتاح مرکز تازه بسياري از دانشمندان معتمد تيم شيکاگو راهي لس آلاموس شدند با اين حال برخي از آنها نيز اجازه ورود به تاسيسات جديد را پيدا نکردند هرچند که بيکار هم ننشستند. آنها که بخش اعظمي از کار خود را در بخش هاي اوليه پروژه منهتن به اتمام رسانده بودند فرصت کافي در اختيار داشتند که به مسائل اجتماعي و سياسي مطروحه در خصوص اين تکنولوژي تازه پاسخ بدهند.

در ادامه جيمز فرانک فيزيکدان آلماني برنده جايزه نوبل که روي تسليحات شيميايي در جنگ قبلي کار کرده بود گزارشي تهيه کرد و در آن مدعي شد که نخستين تسليحات هسته اي نبايد بدون هشدار روي شهرها انداخته شوند.
گزارش فرانک همچنين اختلاف نظرهايي را در سطوح بالاتر پروژه منهتن دامن زد اما هيچيک از برنامه هاي مربوط به اين پروژه در نتيجه انتشار اين گزارش تغيير نکرد. عاقبت بعد از آنکه جنگ خاتمه يافت اين گزارش نيز براي عموم منتشر شد هرچند که ارتش آمريکا تغييراتي را در متن آن به وجود آورد.
بخشي از تمامي نسخه هاي مربوط به اين گزارش قلم گرفته شد اما اگر برگه ها را در زاويه درست نگه مي داشتيد مي شد آن را خواند. قسمت حذف شده به اين مساله باز مي گشت که اگر ايالات متحده آمريکا اولين کشوري باشد که از اين تسليحات در جنگ استفاده نمايد ممکن است با رژيم آلمان نازي مقايسه يا برابر دانسته شود.
اما ذهن همه دانشمندان شيکاگويي هم تا اين اندازه سياه نبود. اعضاي آزمايشگاه متالوژي همچنين از مزاياي صلح آميز اتم سخن به ميان آورده بودند و رشته علمي و تکنولوژي تازه اي تحت عنوان «هسته شناسي» را متصور شده بودند که به باورشان ميتوانست در علم پزشکي معجزه کند و مي شد بعد از خرابي هاي ناشي از جنگ جهاني دوم از اين فناوري به عنوان يک منبع انرژي ثانويه بهره گرفت.

آنها با در نظر داشتن همين مساله پيشنهاد تاسيس يک سيستم ملي-آزمايشگاهي را مطرح کردند تا مطمئن شوند سازمان هايي نظير آزمايشگاه متالوژي در زمان صلح نيز مي توانند فعاليت نمايند و همزمان لابي گري هاي گسترده اي را براي تدوين سياست هاي عاقلانه در رابطه با تسليحات اتمي آغاز کردند.
بولتن دانشمندان اتمي شيکاگو و همچنين فدراسيون دانشمندان اتمي (بعدها فدراسيون دانشمندان آمريکايي) نيز از دل اين هوشياري سياسي سربرآوردند و جنبشي براي مسئوليت اجتماعي از جانب دانشمندان شکل گرفت.
پس از خاتمه جنگ دانشگاه شيکاگو پلاکي برنزي را به تجليل از Pile در يکي از بخش هاي خود به ديوار آويخت. روي اين پلاک نوشته شده بود:
در تاريخ دوم دسامبر سال 1942 ميلادي بشر همينجا نخستين واکنش هاي زنجيره ي اي خود-پايدار را رقم زد و گام اول براي توليد انرژي هسته اي کنترل شده را برداشت. 

منبع: خبرگزاری آریا

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.aryanews.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری آریا» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۵۹۹۳۶۵۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

دانشمندان درباره «جهان‌های موازی» چه می‌گویند؟

نظریه جهان‌های فراوان که برخی از آن به جهان‌های موازی، بس‌گیتی یا چندجهانی یاد می‌کنند، شاید همه ویژگی‌های یک نظریه علمی معتبر را نداشته باشد، اما ویژگی‌ها و پیامدهای آن حتی توجه مردم عادی را جلب می‌کند. فیزیک‌دانان در تازه‌ترین پژوهش‌ها گفته‌اند که ابعاد جهان‌های موازی بی‌نهایت نیست، بی‌اندازه بی‌نهایت است!

به گزارش خبرآنلاین، «آلبرت اینشتین» با تمام نبوغ و دانش خود، تفسیر آماری مکانیک کوانتومی را قبول نداشت و این مفهوم را در جمله معروف «خدا تاس نمی‌اندازد» عنوان کرد. «نیلز بوهر» هم که از پایه‌گذاران مکانیک کوانتومی بود، در پاسخ اینشتین گفت: «به خدا نگو چه‌کار کند!».

تحقیقات فیزیک‌دانان طی نیمه دوم قرن بیستم نشان داد که نه‌تنها تعبیر اینشتین در تاس‌بازی اشتباه بود که کازینوی عظیم فیزیک کوانتومی به‌احتمال زیاد دارای اتاق‌هایی بسیار بیشتر از هر آن چیزی است که تاکنون تصور می‌کردیم. حال «ارسلان عادل» و همکارانش در دانشگاه کالیفرنیا در دیویس (UCD)، آزمایشگاه ملی لس‌آلاموس در ایالات متحده و انستیتو فدرال فناوری سوئیس در لوزان می‌گویند که به نظر می‌رسد تعداد این اتاق‌های اضافی، نهایتی ندارد!

این پژوهشگران در مقاله‌ای در آرکایو، نقشه واقعیت بنیادین را دوباره ترسیم کرده‌اند تا نشان دهند که نحوه ارتباط ما با اشیاء در فیزیک، ممکن است مانع از مشاهده چشم‌انداز عظیم عالم شود.

تفسیر آماری عالم

نزدیک به یک قرن است که درک ما از واقعیت، تحت تأثیر نظریه‌ها و مشاهداتی که زیر پرچم مکانیک کوانتومی مطرح شده‌اند، پیچیده شده است. روزگاری که می‌شد اندازه‌گیری‌های دقیقی از اجسام انجام داد و سرنوشت محتوم آن‌ها را با معادلات مکانیک، ترمودینامیک، الکترومغناطیس و نسبیت تعیین کرد، گذشته است.

برای درک تاروپود بنیادینی که عالم را تشکیل داده است، به ریاضیاتی نیاز داریم که بازی احتمالات را به اندازه‌گیری‌های حدودی و غیرقطعی مرتبط کند؛ و این، به دور از دیدگاه شهودی عالم است.

بر اساس تعبیر کپنهاگی مکانیک کوانتومی، به نظر می‌رسد که امواج هر احتمالی همیشه وجود دارند، تا زمانی که آن اتفاق قطعی می‌شود و دیگر احتمالات به ناگاه ناپدید می‌شوند. حتی در حال حاضر هم کاملاً مشخص نیست که درنهایت، چه چیزی سرنوشت گربه شرودینگر را تعیین می‌کند.

نظریه جهان‌های موازی

اما این‌همه ابهام، مانع از آن نشده است که دانشمندان از دیدگاه‌ها و ایده‌های مختلف دست بکشند. «هیو اِوِرِت» (Hugh Everett)، فیزیک‌دان آمریکایی در دهه 1950 (۱۳۳۰) نظریه جهان‌های موازی را پیشنهاد کرد که بر اساس آن، همه اندازه‌گیری‌های محتمل، واقعیت خود را پایه‌گذاری می‌کنند. به بیان ساده‌تر می‌توان این نظریه را چنین توضیح داد که انبوهی از جهان‌های موازی داریم که هر اتفاق امکان‌پذیری در یکی از آن‌ها به شکل تصادفی رخ می‌دهد. آنچه جهان ما را در مقایسه با دیگر جهان‌ها پراهمیت می‌کند، صرفاً آن است که ما در حال مشاهده آن پدیده هستیم.

مدل «جهان‌های متعدد» اِوِرِت را از نظر علمی نمی‌توان «نظریه» دانست (مانند نسبیت یا مکانیک کوانتومی) و نمی‌توان آن را با مکانیک کوانتومی مقایسه کرد که شگفتی‌های مطلق را در پدیده‌ای محسوس به نمایش می‌گذارد؛ بااین‌حال محاسبات فیزیک‌دانان نظریه ریسمان، تعداد حدود ۱۰ به توان ۱۰۰ جهان موازی را محتمل می‌داند؛ یعنی چند ده میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد میلیارد عالم!

در مدل چندجهانی (برخی آن را «بس‌گیتی» ترجمه کرده‌اند)، با برداشتی از بی‌نهایت عالم از احتمال‌ها شروع می‌کنیم که به زبان فیزیک‌دانان، همان مجموع همه انرژی‌ها و موقعیت‌های شناخته‌شده تحت عنوان «هملیتونین سراسری» است و سپس، روی هر چیزی که توجه‌مان را جلب کند، تمرکز می‌کنیم. بدین ترتیب احتمال‌های نامتناهی را درون زیرسیستم‌های همیلتونی مشخص‌تر و به‌مراتب مدیریت‌پذیرتر، محدود می‌کنیم.

ذره‌بین فریبنده

حال این سؤال مطرح می‌شود که این تمرکز یا بزرگ‌نمایی، درعین‌حالی که می‌تواند ادراکی از نامتناهی در اختیارمان قرار دهد، آیا می‌تواند مانع مشاهده چشم‌انداز کلی شود؟ آیا این کار، رویکرد کوته‌فکرانه‌ای نیست که از آشنایی ما با برخی از اشیاء ریزمقیاس (میکروسکوپی) برآمده باشد؟

به‌بیان‌دیگر، می‌توان این‌طور توضیح داد که در آزمایش گربه شرودینگر، ما به‌راحتی می‌پرسیم که آیا گربه در داخل جعبه، زنده است یا مرده؛ اما هرگز در نظر نمی‌گیریم که آیا بوی نامطبوعی از جعبه منتشر می‌شود یا اینکه میز زیر جعبه، گرم است یا سرد.

پژوهشگران در تلاش برای تعیین اینکه آیا تمایل ما به حفظ تمرکز بر آنچه در داخل جعبه است، اهمیتی دارد یا نه؛ الگوریتمی را توسعه دادند تا بررسی کنند که آیا ممکن است برخی از احتمالات کوانتومی موسوم به «حالت‌های اشاره‌گر»، کمی سرسختانه‌تر از دیگر احتمال‌ها تنظیم شوند و درنتیجه سبب شوند که برخی از ویژگی‌های حیاتی با احتمال پایین‌تری درهم تنیده شوند.

اگر چنین باشد، جعبه توصیف‌کننده گربه شرودینگر تا حدی ناقص است مگر آنکه ما فهرست طولانی عواملی را در نظر بگیریم که بالقوه در سراسر کیهان پراکنده‌اند.

ارسلان عادل، فیزیکدان UCD در توضیح این ایده می‌گوید: «برای مثال شما می‌توانید بخشی از زمین و کهکشان آندرومدا را در یک زیرسیستم داشته باشید و این زیرسیستم، کاملاً درست است». در تئوری، هیچ محدودیتی برای تعریف زیرسیستم‌ها وجود ندارد و فهرست طولانی از حالت‌های دور و نزدیک را می‌توان در نظر گرفت که هرکدام، واقعیت را با اندکی تغییر پدید می‌آورند.

پژوهشگران با اتخاذ رویکرد جدید در نظریه چندجهانی (جهان‌های متعدد) اِوِرِت، به پاسخی رسیده‌اند که آن را تفسیر «جهان‌های بسیار فراوان‌تر» نامیده‌اند. تفسیر جدید، مجموعه‌ای بی‌شمار از احتمال‌ها را در نظر می‌گیرد و آن را در بازه بی‌نهایتی از واقعیت‌ها ضرب می‌کند که در شرایط معمولی آن‌ها را در نظر نمی‌گیریم.

روش نوین هم با شباهت زیادی به تفسیر اصلی، بیش از آن‌که درباره رفتار عالم توضیحی ارائه دهد، به تلاش ما برای مطالعه گام‌به‌گام آن در هر لحظه اشاره دارد.

پژوهشگران امیدوارند که این الگوریتم بتواند در توسعه راه‌های بهتر برای کاوش سیستم‌های کوانتومی مانند الگوریتم‌های داخل کامپیوتر، کاربرد داشته باشد.