مفاعل نووي عمره 2 مليار سنة
#000000
السلاح النووي هو أخطر الأسلحة المدمرة على الإطلاق، وهو سلاح غير مسموح بإمتلاكه أو تصنيعه باستثناء للدول الخمس دائمة العضوية في مجلس الأمن، لكن ونتيجه لظروف مختلفة يطول شرحها؛ قدرت 4 دول غير الخمسة الدائمين إنهم يمتلكوا السلاح، لكن من بعد ما العدد وصل تسعة، الصبر نفد، والعالم كله أصبح عنده استعداد يضرب أي دولة بالنووي إذا تبين إنها بتحاول تطور السلاح، وده تحديدًا اللي كان هيحصل مع دولة صغيرة زي الجابون.
#000001
“أوكلو Oklo” هي منطقة في مدينة “فرانس ڤيل Franceville” بالجابون في غرب وسط أفريقيا، والجابون كلها على بعضها كانت مستعمرة فرنسية في أفريقيا لغاية سنة 1960، لكن طبعًا فرنسا مطلعتش من الجابون إلا بعد ما ضمنت بعض الحقوق، زي حق التنقيب وإقامة المشروعات.
#000002
وفي سنة 1972 وخلال التنقيب عن خام اليورانيوم في منطقة أوكلو؛ اكتشف العلماء الفرنسيين مفاجأة من المفاجآت المذهلة والمرعبة في نفس الوقت، وهو اختفاء كميات كبيرة من اليورانيوم 235 تصلح لإنتاج 6 قنابل نووية على الأقل، وطبعًا من وقتها أبتدت الشكوك في حكومة الجابون، وابتدى الرعب من إحتمالية تسهيل الحكومة الجابونية عملية الإستيلاء على اليورانيوم لبعض المنظمات الإرهابية، وطبعًا ساعتها بدأت التحقيقات على أعلى مستوى، وهي التحقيقات اللي استمرت أسابيع طويلة، وانتهت أخيرًا بمفاجأة تانية مكانتش تخطر على البال، لكن عشان نقدر نفهم حجم المفاجأة التانية دى وتفصيلاتها كلها، هنكون محتاجين إننا نراجع بعض المعلومات عن عنصر اليورانيوم وطريقة تصنيع الأسلحة النووية.
#000003
اليورانيوم هو عنصر كيميائي من عناصر الجدول الدوري، لكنه يعتبر أثقل العناصر الطبيعية من حيث الكتلة الذرية، اكتشفه الكيميائى الألماني “هاينرش كلابروت Heinrich Klaproth” في سنة 1789 ميلادية.واليورانيوم عنصر مشع وسام ويعتبر العنصر الوحيد في الطبيعة القادر على إنتاج الطاقة النووية، وبيتواجد اليورانيوم في الطبيعة على شكل 3 نظائر في الطبيعة، وهم اليورانيوم 238، واليورانيوم 235، واليورانيوم 234، والنظائر هي ببساطة عبارة عن أشكال مختلفة لنفس العنصر، لكن بيكون الفرق بين كل شكل والتانى في عدد النيوترونات، واللي بدوره بيساعد في تغير ثبات العنصر وقدرته على المشاركة في التفاعلات.أما بالنسبة لاستخدامات اليورانيوم فهي متعددة جدًا وبتدخل في كتير من المجالات السلمية والعسكرية، زي مثلاً صناعة الدروع وحواجز الوقاية من الإشعاع، أو برضه بيدخل في عملية تحلية مياه البحر ومحطات الكهرباء، وغيرها كتير، بينما على مستوى الاستخدامات العسكرية فطبعًا اليورانيوم أشهر من نار على علم في إنتاج القنابل النووية.
#000004
زي ما قلنا إن اليورانيوم بيبقى موجود في الطبيعة على هيئة نظائر كلها مخلوطة ببعضها؛ فاليورانيوم 238 بيكون صاحب نصيب الأسد في التركيز، وبيوصل تركيزه لوحده لـ 99.3% في خام اليورانيوم، أما اليورانيوم 235 فبيشكل أقل من 0.7%، وأما بقى الهامش اللي لا يُذكر ده هو اليورانيوم 234، وخلاصة الكلام ده كله إن العين كلها بتبقى على اليورانيوم 235؛ لأن هو ده النوع اللي بيتم أستخدامه في كل شئ، وعشان كده بيبقى مطلوب فصل اليورانيوم 235 من المادة الخام، وبعدين بتيجى خطوة تانية وهي عملية التخصيب، واللى بتعتبر خطوة في غاية التعقيد، واللي ببساطة عبارة عن بعض الإجراءات اللي بتزود من تركيز اليورانيوم 235، و نسبة التخصيب دي هي اللي بتتحكم في نوعية النشاط المطلوب؛ فاليورانيوم 235 زي ما قلنا تركيزه كنسبة ثابتة في الطبيعة أقل من 0.7%، لكن عشان نقدر نستخدمه في أي حاجة بيكون لازم نرفع تركيزه لـ 3% على الأقل، لكن لو عايزين نستخدمه استخدام عسكري، فلازم نفضل في عملية التخصيب لغاية ما يوصل التركيز 85% من إجمالي المادة الخام، فبيكون ساعتها اليورانيوم صالح لتصنيع القنابل النووية.
#000005
التفاعل النووي المتسلسل
#000006
المفاعل النووي بكل بساطة هو جهاز ضخم بيكون قادر على احتواء وتوليد تفاعل نووي متسلسل، واللي في النهاية بيتم الإستفادة من الطاقة الناتجة عن التفاعل في الاستخدامات المختلفة، وطبعًا قبل إجراء التفاعل النووي المتسلسل بيتم عمل إجراءات تمهيدية كتير، بيبدأ تشغيل التفاعل المتسلسل، فعن طريق ضرب ذرات اليورانيوم بالنيوترونات، واللي عن طريقها بيحصل إنشطار الذرات وانقسامها، ومع الانقسام؛ بينتج عنها طاقة كبيرة وبعض النيوترونات الجديدة، ولما تطلع نيوترونات جديدة تضرب تاني في ذرات جديدة، وتحرر برضه معاها الطاقة والنيوترونات، وترجع تتكرر نفس العملية بصورة متسلسل، وبتستمر الحكاية دي لغاية ما تخلص كمية الذرات الموجودة.
#000007
لكن هنا بقى فيه ملاحظة مهمة جدًا، خلال تحرر النيوترونات بعد الانشطار بتكون سرعتها كبيرة جدًا، والسرعة دي مش بتسمح بأن التفاعل يتم بشكل سليم؛ وعشان كده بيلجأ العلماء في المفاعل النووي لمادة إضافية بيكون كل شغلتها إنها تبطئ من سرعة النيوترونات، وغالبًا بتكون المادة دي هي المياه الثقيلة؛ وعشان نستفاد من المفاعل النووي في انتاج الكهرباء كل اللي بنعمله فعليًا هو الاستفادة من الطاقة اللي بتنتج عن الانشطار النووي؛ وده ببساطة لأن زيادة كمية الطاقة يؤدي لارتفاع درجات الحرارة، ومادام الحرارة ارتفعت، يبقى هيتولد بخار، والبخار طبعًا بيسبب ضغط كبير بيشغل التوربينات، واللي في النهاية بتنتج الكهرباء.
#000008
كل الكلام والرغي اللي إحنا قلناه ده، كان غرضه إننا نفهم الإجابة عن تساؤلات بديهية كتير منها مثلاً، الإجابة عن سؤال هو إزاي علماء فرنسا اكتشفوا نقص في كميات اليورانيوم في أوكلو؟، والإجابة دلوقتي بقت بسيطة لما عرفنا إن تركيز اليورانيوم 235 بيكون دايمًا في الطبيعة حوالي 0.7%، ومع إجراء تحليل روتيني بسيط، اكتشفوا إن النسبة أقل من كده، ومش بس كدا، ده كمان تم العثور على آثار نواتج الانشطار اللي بتخرج من المفاعل الصناعي، لكن كانت المفاجأة المذهلة هي اكتشاف مفاعل نووي طبيعي في المنطقة، واللي بعد البحث ده تبين أن هو كان السبب في كميات اليورانيوم اللي قلت، وبعد ما تأكدوا من وجود مفاعل نووي طبيعي في المنطقة، بدأ العلماء أنهم يحاولوا الإستفادة منه في التعامل مع الانشطار وعزله عن البيئة.وقدر العلماء إنهم يخرجوا بأفكار ووسائل جديدة للسيطرة على النفايات النووية والإشعاع، وبعد ما كانوا قلقانين أن ممكن تكون الجماعات الإرهابية وقع تحت إيديهم سلاح نووي، تبدلت المخاوف بالانبهار والإعجاب بالاكتشاف المثير.
#000009
بعد الكلام الجميل ده بقى بيظهر تساؤل، إزاي ياترى الكهف أو المفاعل اللي تم اكتشافه ده حصل فيه كل الخطوات المعقدة دى بدون أي تدخل بشري؟، وعشان نفهم قد أيه الموضوع معقد وصعب جدًا أنه يحصل من غير أى تدخل بشري خلينا نسرد النقاط في السريع.إحنا عشان ننتج طاقة عن طريق استخدام اليورانيوم 235، لازم يكون عندنا مجموعة من الشروط، أولها إن يكون عندنا مفاعل نووي يحتوي التفاعل المتسلسل، وشرط المفاعل ده بقى تحقق في أوكلو بطريقة طبيعية، عن طريق طبقات متعددة من الحجر الرملي، بالإضافة لطبقة تحته من الجرانيت العازل، وتاني الشروط اللي كانت مطلوبة هو إننا نفصل اليورانيوم 235 اللي هنجري عليه التفاعل، بس بعد ما نفصله كان برضه مطلوب شرط تالت وهو إننا نزود تركيزه عشان يوصل لتركيز 3% على الأقل، والشرطين دول كمان قدرت الطبيعة إنها توفرهم.ففي البداية الطبيعة قدرت إنها تأكسد اليورانيوم، ولما اليورانيوم إتأكسد بقى فيه فرصة إنه يدوب في المياه وتنفصل النظائر؛ وده ببساطة لأن اليورانيوم مش بيدوب في المياه، إنما أكاسيده هي اللي بتدوب، وعشان كدا انفصل اليورانيوم 235 وبقى لوحده، لكن زي ما قلنا في الأول اليورانيوم مازال تزكيزه حتى الآن 0.7%، وزي ما قلنا دي نسبة لا تصلح لأي استخدام، والحل الوحيد إنها تتخصب ويترفع تركيزها، والحقيقة إن الخطوة دي حصلت بشكل طبيعي؛ لأن اليورانيوم 235 من 2 مليار سنة في طبقات الأرض نسبة الخام فيه كانت أكتر من 3%، وبكده تبقى العقبة دي مكنتش موجودة من الأساس، وبكدا نبقى وصلنا لمادة خام تصلح للاستخدام، بس برضه مازال فيه عقبات إحنا عايزين نيترونات عشان نضرب بيها ذرات اليورانيوم، وكمان عايزين وسيط يبطئ حركة النيوترونات زي المياه الثقيلة، وعايزين كمان طريقة نتحكم بيها في التفاعل، والـ 3 عقبات دول برضه اتحلوا بكل سهولة، فالنيوترونات موجودة حوالين المكان من عملية التحلل، وبالنسبة للوسيط فبرضه المياه بتركيبتها السليمة موجودة اللي على مدار ملايين السنين والمياه كمان كانت موجودة، وأما طريقة التحكم فدي بقى كانت من ابتكار الطبيعة.
#000010
اللي كان بيحصل هو إن التفاعل بيبتدي لتوفر الظروف، وطبعًا مع بدء التفاعل بتتولد الحرارة، وكانت المياه اللي بتقوم بدور الوسيط بتتبخر وتجف من الحرارة، ومع انعدام الوسيط، النيوترونات بتبقى سريعة وبيقف التفاعل، بس لما التفاعل بيقف كانت درجات الحرارة بتنخفض، ومع الأنخفاض ده، بتبدأ المياه عن طريق الأمطار تتجمع من تاني، وبعد ما تتجمع، تروح شغالة زي الوسيط، وساعتها يبدأ التفاعل، ونتيجة لكل الظروف دي فضل المفاعل أوكلو شغال، وبيتم التحكم فيه بصورة طبيعية على مدار 2 مليار سنة كاملين.
#000011
ليه بنتنفس أكسجين وماينفعش نتنفس أي غاز تاني؟
#000013
حشرات عملاقة.. انقرضت الحمد لله
#000014
جندي حارب 29 سنة لوحدة.. لأنه مكانش يعرف إن الحرب انتهت
#000015
حيوانات متخصصة في تدمير نفسها
#000016
إزاي العلماء عرفوا صوت الديناصورات رغم إنها إنقرضت من زمان؟
#000017