Sisukord:
Video: DARPA ebaõnnestumine: üks suurimaid vigu teaduse ajaloos
2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2023-12-16 16:03
Hafniumi isomeeril Hf-178-m2 põhinevast pommist võib saada kõige kallim ja võimsaim mittetuumalõhkekehade ajaloos. Aga ta ei teinud seda. Nüüd tunnistatakse seda juhtumit Ameerika sõjaväeosakonna täiustatud kaitseprojektide agentuuri DARPA üheks kurikuulsamaks ebaõnnestumiseks.
Emitter pandi kokku kasutuselt kõrvaldatud röntgeniaparaadist, mis kunagi hambaarstikabinetis asus, samuti lähedalasuvast poest ostetud majapidamisvõimendist. See oli teravas kontrastis Kvantelektroonika Keskuse valju märgiga, mida nähti Dallases Texase ülikooli väikesesse büroohoonesse sisenemas. Seade sai aga oma ülesandega hakkama – nimelt pommitas ta regulaarselt ümberpööratud plasttopsi röntgenijoaga. Muidugi polnud klaasil endal sellega midagi pistmist - see toimis lihtsalt alusena vaevumärgatava hafniumi või õigemini selle isomeeri Hf-178-m2 all. Eksperiment kestis mitu nädalat. Kuid pärast saadud andmete hoolikat töötlemist teatas keskuse direktor Carl Collins vaieldamatust edust. Salvestised salvestusseadmetest näitavad, et tema rühm on kobanud viisi, kuidas luua kolossaalse võimsusega miniatuurseid pomme – rusikasuurusi seadmeid, mis on võimelised tootma kümnete tonnide tavaliste lõhkeainetega võrdväärset hävingut.
Nii saigi 1998. aastal alguse isomeerpommi ajalugu, mis hiljem sai tuntuks kui üks suurimaid vigu teaduse ja sõjalise uurimistöö ajaloos.
Hafnium
Hafnium on Mendelejevi perioodilisuse tabeli 72. element. See hõbevalge metall on saanud oma nime Kopenhaageni (Hafnia) linna ladinakeelsest nimest, kus selle 1923. aastal avastasid Kopenhaageni Teoreetilise Füüsika Instituudi kaastöötajad Dick Koster ja Gyordem Hevesi.
Teaduslik sensatsioon
Oma raportis kirjutas Collins, et tal õnnestus registreerida ülimalt ebaoluline röntgenfooni suurenemine, mida kiiritatud proov kiirgas. Vahepeal on just röntgenikiirgus märk 178m2Hf üleminekust isomeersest olekust tavalisse olekusse. Järelikult, väitis Collins, suutis tema rühm seda protsessi kiirendada, pommitades proovi röntgenikiirgusega (kui suhteliselt madala energiaga röntgenfooton neeldub, läheb tuum teisele ergastatud tasemele ja seejärel kiire üleminek järgneb maapinna tase, millega kaasneb kogu energiavaru vabanemine). Proovi plahvatama sundimiseks, põhjendas Collins, on vaja ainult suurendada emitteri võimsust teatud piirini, pärast mida piisab proovi enda kiirgusest, et käivitada ahelreaktsioon aatomite üleminekul isomeersest olekust. normaalne olek. Tulemuseks on väga käegakatsutav plahvatus, aga ka kolossaalne röntgenikiirgus.
Teadusringkonnad tervitasid seda väljaannet selge umbusuga ning Collinsi tulemuste kinnitamiseks algasid katsed laborites üle maailma. Mõned uurimisrühmad kuulutasid kiiresti tulemuste kinnitust, kuigi nende arv ületas mõõtmisvigu vaid veidi. Kuid enamik eksperte arvas siiski, et saadud tulemus tulenes katseandmete ebaõigest tõlgendamisest.
Sõjaväeline optimism
Üks organisatsioonidest oli aga selle töö vastu ülimalt huvitatud. Vaatamata kogu teadlaskonna skeptilisusele kaotasid Ameerika sõjaväelased Collinsi lubadustest sõna otseses mõttes pea. Ja see oli millest! Tuumaisomeeride uurimine sillutas teed põhimõtteliselt uute pommide loomisele, mis ühelt poolt oleksid palju võimsamad kui tavalised lõhkeained ja teisalt ei kuuluks nende tootmise ja kasutamisega seotud rahvusvaheliste piirangute alla. tuumarelvad (isomeerpomm ei ole tuumapomm, kuna üks element ei muutu teiseks).
Isomeersed pommid võivad olla väga kompaktsed (neil pole väiksemat massipiirangut, kuna tuumade ergastatud olekust tavalisse olekusse ülemineku protsess ei nõua kriitilist massi) ja plahvatamisel eraldaksid nad tohutul hulgal kõva kiirgust, mis. hävitab kõik elusolendid. Lisaks võiks hafniumpomme pidada suhteliselt "puhtaks" – hafnium-178 põhiseisund on ju stabiilne (ei ole radioaktiivne) ja plahvatus seda piirkonda praktiliselt ei saastaks.
Visatud raha
Järgmise mitme aasta jooksul investeeris agentuur DARPA mitukümmend miljonit dollarit Hf-178-m2 uurimisse. Sõjavägi ei oodanud aga pommi töötava mudeli loomist. Osaliselt on selle põhjuseks uurimisplaani ebaõnnestumine: mitme võimsa röntgenkiirte kiirgajaid kasutanud katsete käigus ei suutnud Collins näidata kiiritatud proovide tausta olulist suurenemist.
Mitme aasta jooksul on mitu korda tehtud katseid Collinsi tulemusi korrata. Ükski teine teadusrühm pole aga suutnud usaldusväärselt kinnitada hafniumi isomeerse oleku lagunemise kiirenemist. Selle probleemiga tegelesid ka füüsikud mitmetest Ameerika riiklikest laboritest - Los Alamos, Argonne ja Livermore. Nad kasutasid palju võimsamat röntgeniallikat - Argonne'i riikliku labori Advanced Photon Source, kuid ei suutnud tuvastada indutseeritud lagunemise mõju, kuigi nende katsetes oli kiirguse intensiivsus mitu suurusjärku kõrgem kui Collinsi enda katsetes.. Nende tulemusi kinnitasid ka sõltumatud katsed teises USA riiklikus laboris – Brookhavenis, kus kiiritamiseks kasutati võimsat National Synchrotron Light Source sünkrotroni. Pärast mitmeid pettumust valmistavaid järeldusi kadus sõjaväe huvi selle teema vastu, rahastamine lakkas ja 2004. aastal programm suleti.
Teemantlaskemoon
Vahepeal oli algusest peale selge, et hoolimata kõigist oma eelistest on isomeerpommil ka mitmeid põhimõttelisi puudusi. Esiteks on Hf-178-m2 radioaktiivne, nii et pomm ei ole täiesti "puhas" (ala saastumist "töötlemata" hafniumiga siiski esineb). Teiseks ei esine Hf-178-m2 isomeeri looduses ja selle valmistamise protsess on üsna kulukas. Seda saab saada ühel mitmel viisil – kas kiiritades ütterbium-176 sihtmärki alfaosakestega või prootonite – volfram-186 või tantaali isotoopide loodusliku seguga. Nii on võimalik saada hafniumi isomeeri mikroskoopilised kogused, millest peaks teaduslikuks uurimiseks piisama.
Enam-vähem massiivne viis selle eksootilise materjali saamiseks on kiiritamine hafnium-177 neutronitega termilises reaktoris. Täpsemalt nägi see välja - kuni teadlased arvutasid välja, et aasta jooksul saab sellises reaktoris 1 kg looduslikust hafniumist (mis sisaldab vähem kui 20% isotoopi 177) saada ainult umbes 1 mikrogrammi ergastatud isomeeri (eraldub see summa on omaette probleem). Ära ütle midagi, masstoodang! Kuid väikese lõhkepea mass peaks olema vähemalt kümneid gramme … Selgus, et selline laskemoon ei osutu isegi "kuldseks", vaid lausa "teemandiks" …
Teaduslik sulgemine
Kuid peagi selgus, et ka need puudused ei olnud määravad. Ja mõte pole siin tehnoloogia ebatäiuslikkuses ega katsetajate ebapiisavuses. Viimase punkti selles sensatsioonilises loos panid vene füüsikud. 2005. aastal avaldas Jevgeni Tkalja Moskva Riikliku Ülikooli Tuumafüüsika Instituudist ajakirjas Uspekhi Fizicheskikh Nauk artikli pealkirjaga "Tuumaisomeeri indutseeritud lagunemine 178m2Hf ja isomeerpomm". Artiklis tõi ta välja kõik võimalikud viisid hafniumi isomeeri lagunemise kiirendamiseks. Neid on ainult kolm: kiirguse interaktsioon tuumaga ja lagunemine läbi vahetaseme, kiirguse vastastikmõju elektronkihiga, mis kannab seejärel ergastuse tuumale, ning spontaanse lagunemise tõenäosuse muutumine.
Pärast kõigi nende meetodite analüüsimist näitas Tkalya, et isomeeri poolväärtusaja efektiivne vähenemine röntgenikiirguse mõjul on sügavas vastuolus kogu kaasaegse tuumafüüsika aluseks oleva teooriaga. Isegi kõige healoomulisemate eelduste korral olid saadud väärtused suurusjärgus väiksemad kui Collinsi teatatud väärtused. Seega on hafniumi isomeeris sisalduva kolossaalse energia vabanemise kiirendamine endiselt võimatu. Vähemalt päriselu tehnoloogiate abil.
Soovitan:
Teaduse ideoloogiline korruptsioon: USA sulgeb soouuringud
Paar päeva tagasi läks Venemaa meediast mööda teoreetilise füüsiku ja Arizona ülikooli professori Lawrence Kraussi rabavalt avameelne artikkel "Teaduse ideoloogiline korruptsioon". Seda tsiteeriti ohtralt, kuid tundub, et peaaegu keegi ei saanud aru, millist nähtust see nii hirmuäratavate detailide ja detailidega tegelikult kirjeldab ja miks selle ühtäkki avaldas üks globalismi hääletoru - The Wall Street Journal
Natside plaani "Barbarossa" ebaõnnestumine: sakslased ei kohanud sellist vastupanu
80 aastat tagasi alustas Natsi-Saksamaa väejuhatus tööd Nõukogude Liidu ründamise plaani kallal, mis hiljem kandis koodnime "Barbarossa". Ajaloolased märgivad, et hoolimata selle operatsiooni läbimõeldud korraldusest ei võtnud Hitler ja tema saatjaskond arvesse mitmeid tegureid. Eelkõige alahindasid natsid NSV Liidu mobilisatsiooni ja tehnilist potentsiaali, samuti Nõukogude vägede võitlusvaimu
Teaduse progress – mürk ja ravim tsivilisatsiooni arenguks
Võib-olla oleme tunnistajaks inimkonna allakäigule. Nagu filmis "Matrix", kui Morpheus rääkis Neole reaalsest maailmast ja arvutisimulatsioonist – sellest maatriksist, milles taasloodi meie tsivilisatsiooni arengu tipp
Venelastel on uus hobi – otsida ja kritiseerida vigu erinevate riigiasutuste juriidilistes dokumentides
Mida ütleksite, kui saate teada, et Vene Föderatsiooni siseministeerium on äristruktuur ja kõik selle struktuuri töötajad, välja arvatud minister, on Venemaal kehtivate õigusaktide kohaselt kohustatud lisaks oma ametlikud tunnistused, omada volikirja Vene Föderatsiooni siseministeeriumi huvide esindamise õiguse kohta, mida neil praegu ei ole ?
"Biosfäär-2": suletud ökosüsteemi loomise katse ebaõnnestumine
Ehitame Maa peale suuremahulist kolooniat, mis on välismaailmast täielikult isoleeritud, istutame sinna hapniku tootmiseks taimi, impordime kariloomi ja asustame kaheks aastaks elama kaheksa kolonisti! Suurepärane idee teaduslikuks katseks, et luua suletud elu toetavaid süsteeme võimalike tulevaste kolooniate jaoks samal Marsil. Tõsi, selles idees on tõsine viga – inimesed. Need osutusid ambitsioonika teadusliku eksperimendi "Biosphere-2" ebaõnnestumise üheks peamiseks põhjuseks