หน้าเว็บ

วันพฤหัสบดีที่ 20 พฤษภาคม พ.ศ. 2553

ที่มาของระเบิดนิวเคลียร์

อาจจะกล่าวได้ว่าไม่มีใครที่ไม่รู้จักไอน์สไตย์ และจดหมายที่ไอน์สไตย์เขียนถึงประธานาธิปดี แฟรงคลิน รูสเวลท์ เมื่อวันที่ 2 สิงหาคม 1939 ในจดหมายได้กล่าวถึงความน่าจะเป็นที่จะเกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ ซึ่งจะทำให้เกิดขึ้นได้โดยใช้มวลยูเรเนียมปริมาณมากเป็นมวลที่จะก่อปฏิกิริยานิวเคลียร์ แล้วจะก่อให้เกิดพลังงานจำนวนมหาศาล ขณะเดียวกันก็จะทำให้เกิดธาตุใหม่ใกล้เคียงกับเรเดียม ถ้าปรากฏการณ์ดังกล่าวนี้เกิดขึ้นได้ การสร้างระเบิดอะตอมหรือนิวเคลียร์มีความเป็นไปได้ และยังบอกด้วยว่าความคิดนี้ยังไม่ได้เชื่อมั่นถึงความแน่นอนมากนัก แต่จะเป็นระเบิดที่ยิ่งใหญ่จริงๆ สามารถบรรทุกใส่เรือและระเบิดท่าเรือให้เป็จุลไปได้รวมทั้งอาณาบริเวณใกล้เคียงที่อยู่โดยรอบ การจะทำให้ระเบิดเช่นนี้นั้นยังหนักเกินไปที่จะเคลื่อนย้ายโดยการบรรทุกเครื่องบินไป


ตอนที่ไอน์สไตย์เขียนจดหมายนี้นั้น อาจยังไม่มีใครคิดจะนำมาทำเป็นลูกระเบิด และอาจยังไม่ได้คิดในเชิงทำลายล้าง เพียงแต่ไอน์สไตย์กลัวว่าเยอรมันจะทำได้ก่อนขณะที่ยังไม่ยอมแพ้สงคราม และกลัวว่าสงครามจะผลิกผันเป็นชัยชนะของเยอรมัน จึงเป็นตัวกระตุ้นให้อเมริกาเร่งรีบพัฒนาระเบิดอะตอมได้สำเร็จเป็นประเทศแรก และได้นำไปใช้เพื่อยุติสงครามกับประเทศญี่ปุ่น โดยนำไปทิ้งที่ฮิโรชิมาและนางาซากิ ในประเด็นนี้ไอน์สไตย์ก็คาดการณ์ผิดที่คิดว่าหนักเกินไปที่เครื่องบินจะบรรทุกไปได้ การจินตนาการนั้นก็ไม่แน่ว่าจะตรงกับความเป็นจริงเสมอไป

ไอน์สไตย์อาจได้รับการยกย่องว่าเป็นบิดาของพลังงานนิวเคลียร์ เพราะเป็นคนแรกที่ให้สูตรการเปลี่ยนมวลมาเป็นพลังงานโดยตรงตามสมการที่ลือชื่อของเขา พลังงานเท่ากับมวลคูณความเร็วแสงยกกำลังสอง ตอนที่เขาหาสูตรนี้มาได้นั้นก็ยังไม่มีใครที่ทำให้เกิดได้จริงตามสูตรที่เขาวิเคราะห์สังเคราะห์ขึ้นมาจากทฤษฎีสัมพันธ์ภาพ เป็นทฤษฎีที่ต้องใช้จินตนาการเปลี่ยนแนวความคิดของคนจากระบบที่นิ่ง มาคิดเพิ่มเติมให้ระบบเคลื่อนที่สัมพันธ์กัน ผลที่ได้จากทฤษฎีอย่างหนึ่งคือ ยิ่งมวลของวัตถุยิ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงเท่าใดมวลก็จะยิ่งเพิ่มขึ้น จากแนวคิดนี้นำมาสู่การหาสูตรที่สสารเปลี่ยนไปเป็นพลังงานได้โดยตรง เนื่องจากไอน์สไตย์ไม่เคยปฏิบัติให้เห็นจริง มีนักวิทยาศาสตร์อื่นที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่แล้วให้พลังงานออกมาจากการเปลี่ยนมวลนิวเคลียสเป็นพลังงาน คนที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซได้สำเร็จเป็นคนแรก และสามารถควบคุมการเกิดปฏิกิริยาได้ ได้แกเอนริโก เฟอร์มิ เครื่องมืออุปกรณ์ที่เขาสร้างขึ้นเรียกว่า เตาปฏิกรณ์ปรมาณู หรือเตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์ (nuclear reacter) และถ้าให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ทันทีทันใดโดยไม่มีการควบคุมก็คือระเบิดนิวเคลียร์นั่นเอง

จากสิ่งที่เฟอร์มิได้ทำการทดลอง เป็นพื้นฐานในการสร้างระเบิดปรมาณูให้อเมริกาได้สำเร็จ ไอนสไตย์จึงมีบทบาทสำคัญ เพราะถ้าไอน์สไตย์ไม่คิดสูตรความสำพันธ์ระหว่างสสารและพลังงานออกมาจากทฤษฏีสัมพันธภาพแล้ว ก็จะไม่มีใครสามารถจะขยายต่อยอดได้ในทางปฏิบัติ โดยมีเทคนิคสำคัญที่จะต้องทำให้แท่งเชื้อเพลิงนิวเคลียร์ที่ทำจากยูเรเนียมต้องมีความบริสุทธิ์ถึง 99.99 เปอร์เซ็นต์ แล้วใช้อนุภาคนิวตรอนพลังงานทีเหมาะสมยิงไปยังแท่งเชื้อเพลิง ให้เกิดปฏิกิริยาลูกโซ่ โดยนิวตรอนเป็นตัวจุดชวน แล้วเมื่อเริ่มเกิดปฏิกิริยาก็จะเกิดนิวตรอนไปยังนิวเคลียสต่อไป ซึ่งเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วมาก

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น