الرجل البدين

كان " الرجل البدين " (المعروف أيضاً باسم مارك 3 ) تصميم السلاح النووي الذي استخدمته الولايات المتحدة في سبعة من أول ثمانية أسلحة نووية تم تفجيرها في التاريخ. وهو أيضاً أقوى تصميم تم استخدامه في الحروب على الإطلاق.

في التاسع من أغسطس عام ١٩٤٥، تم تفجير قنبلة "الرجل البدين" فوق مدينة ناغازاكي اليابانية. كانت هذه القنبلة ثاني وأكبر قنبلة من بين القنبلتين النوويتين الوحيدتين اللتين استُخدمتا في الحروب. أُلقيت القنبلة من قاذفة القنابل "بوينغ بي-٢٩ سوبرفورتريس بوكسكار" التي كان يقودها الرائد تشارلز سويني . شكّل تفجيرها ثالث انفجار نووي في التاريخ. يُشير اسم "الرجل البدين" إلى شكلها الدائري العريض. كانت "الرجل البدين" سلاحًا نوويًا من نوع الانفجار الداخلي ، بنواة صلبة من البلوتونيوم ، ثم طُوّرت نوى أخرى لاحقًا.

كانت أول قنبلة "الرجل البدين" تُفجّر هي "الأداة" في تجربة ترينيتي النووية قبل أقل من شهر، وتحديدًا في 16 يوليو/تموز في ميدان ألاموغوردو للتدريب على القصف والرماية في نيو مكسيكو . وقد صُممت هذه القنبلة على يد علماء ومهندسين في مختبر لوس ألاموس باستخدام البلوتونيوم المُصنّع في موقع هانفورد . أما الانفجار النووي الثاني، والأول الذي استُخدم في الحروب، فكان " الولد الصغير" ، وهو جهاز مختلف يعتمد على اليورانيوم . وتم تفجير قنبلتين أخريين من طراز "الرجل البدين" خلال تجارب عملية كروسرودز النووية في بيكيني أتول عام 1946. وفي التجارب الثلاث التالية، عملية ساندستون عام 1948، استُخدمت قنابل "الرجل البدين" بنوى مُحسّنة. وفي النهاية، حلت القنبلة النووية مارك 4 محل "الرجل البدين" في تجارب عملية رينجر .

قرارات مبكرة

عقد روبرت أوبنهايمر مؤتمرين في شيكاغو في يونيو 1942، وفي بيركلي، كاليفورنيا ، في يوليو، ناقش خلالهما عدد من المهندسين والفيزيائيين مسائل تصميم القنبلة النووية. واختاروا تصميمًا من نوع المدفع، حيث يتم فيه تقريب كتلتين دون الحرجة عن طريق إطلاق "رصاصة" على "هدف". [ 2 ] واقترح ريتشارد سي. تولمان سلاحًا نوويًا من نوع الانفجار الداخلي ، لكن الاقتراح لم يلقَ اهتمامًا يُذكر. [ 3 ]

في عام ١٩٤٢، أُثيرت تساؤلات حول جدوى استخدام البلوتونيوم في صناعة القنابل . في ١٤ نوفمبر ، أخبر والاس أكيرز ، مدير مشروع " سبائك الأنابيب " البريطاني، جيمس براينت كونانت أن جيمس تشادويك "خلص إلى أن البلوتونيوم قد لا يكون مادة انشطارية عملية للأسلحة بسبب الشوائب". [ ٤ ] استشار كونانت إرنست لورانس وآرثر كومبتون ، اللذين أقرا بأن علماءهما في بيركلي وشيكاغو، على التوالي، كانوا على دراية بالمشكلة، لكنهم لم يتمكنوا من تقديم حل جاهز. أبلغ كونانت مدير مشروع مانهاتن ، العميد ليزلي ر. غروفز الابن ، الذي بدوره شكّل لجنة خاصة تضم لورانس وكومبتون وأوبنهايمر وماكميلان لدراسة المسألة. وخلصت اللجنة إلى أنه يمكن التغلب على أي مشاكل ببساطة عن طريق اشتراط نقاء أعلى. [ ٤ ]

استعرض أوبنهايمر خياراته في أوائل عام 1943، وأعطى الأولوية للسلاح المدفعي، [ 3 ] لكنه أنشأ المجموعة E-5 في مختبر لوس ألاموس تحت إشراف سيث نيدرمير لدراسة الانفجار الداخلي كإجراء وقائي ضد خطر الانفجار المسبق . وقد تبين أن القنابل الانفجارية الداخلية أكثر كفاءة بشكل ملحوظ من حيث قوة الانفجار لكل وحدة كتلة من المواد الانشطارية في القنبلة، لأن المواد الانشطارية المضغوطة تتفاعل بسرعة أكبر وبالتالي بشكل أكثر اكتمالاً. ومع ذلك، تقرر أن يحظى مدفع البلوتونيوم بمعظم جهود البحث، كونه المشروع الأقل غموضًا. وافتُرض أنه يمكن بسهولة تكييف قنبلة اليورانيوم المدفعية منه. [ 5 ]

تسمية

أُطلق على تصميمي المدفع والتفجير الداخلي اسمي " الرجل النحيف " و"الرجل السمين" على التوالي. وقد ابتكر هذين الاسمين روبرت سيربر ، وهو طالب سابق لدى أوبنهايمر عمل في مشروع مانهاتن. واختارهما بناءً على شكليهما؛ فالرجل النحيف كان جهازًا طويلًا جدًا، وقد استُمد اسمه من رواية داشيل هاميت البوليسية " الرجل النحيف" وسلسلة الأفلام المقتبسة عنها. أما الرجل السمين فكان مستديرًا وسمينًا، وسُمّي تيمنًا بشخصية سيدني غرينستريت في رواية هاميت " الصقر المالطي " . أما تصميم "الولد الصغير" الذي يعمل باليورانيوم فقد ظهر لاحقًا، وسُمّي بهذا الاسم فقط للتمييز بينه وبين "الرجل النحيف". [ 6 ] وقد اعتمدت القوات الجوية للجيش الأمريكي اسمي "الرجل النحيف" و"الرجل السمين" اللذين أطلقهما مختبر لوس ألاموس في مشاركتها في مشروع مانهاتن، الذي أُطلق عليه اسم "سيلفر بليت" . تم اختلاق قصةٍ مُلفّقة مفادها أن مشروع "سيلفر بليت" كان يهدف إلى تعديل عربة قطار من طراز بولمان لاستخدامها من قِبل الرئيس فرانكلين روزفلت (الرجل النحيف) ورئيس وزراء المملكة المتحدة ونستون تشرشل (الرجل البدين) في جولة سرية بالولايات المتحدة. [ 7 ] استخدم أفراد القوات الجوية هذه الأسماء الرمزية عبر الهاتف لإيهام الناس بأنهم يُعدّلون طائرةً لروزفلت وتشرشل. [ 8 ] كما أُطلق على "الرجل البدين" أسماءٌ أخرى مثل "الفتى الكبير" و"الرجل المستدير" و"الزميل الضخم". [ 9 ]

تطوير

رفض نيدرماير المفهوم الأولي لسيربر وتولمان عن الانفجار الداخلي، والذي كان يعتمد على تجميع سلسلة من القطع، لصالح مفهوم آخر يتمثل في تفجير كرة مجوفة بواسطة قذيفة متفجرة. وقد ساعده في هذا العمل كل من هيو برادنر ، وتشارلز كريتشيفيلد ، وجون ستريب. وفي يونيو 1943، استُعين بـ ل. ت. إي. تومسون كمستشار، وناقش المشكلة مع نيدرماير. وكان تومسون متشككًا في إمكانية تحقيق تناظر كافٍ في عملية الانفجار الداخلي. رتب أوبنهايمر زيارة لنيدرماير وإدوين ماكميلان إلى مختبر أبحاث المتفجرات التابع للجنة أبحاث الدفاع الوطني ، بالقرب من مختبرات مكتب المناجم في بروسيتون، بنسلفانيا (إحدى ضواحي بيتسبرغ )، حيث تحدثا إلى جورج كيستياكوفسكي وفريقه. إلا أن جهود نيدرماير في شهري يوليو وأغسطس لتفجير الأنابيب لإنتاج أسطوانات، أسفرت في الغالب عن أجسام تشبه الصخور. كان نيدرماير الشخص الوحيد الذي اعتقد أن التفجير الداخلي كان عملياً، وحماسه وحده هو ما أبقى المشروع قائماً. [ 10 ]

نسخة طبق الأصل من الرجل البدين
تم عرض نموذج طبق الأصل لقنبلة " الرجل البدين" في المتحف الوطني للقوات الجوية الأمريكية ، بجانب طائرة "بوكسكار بي-29" التي أسقطت الجهاز الأصلي - تم رش مادة مانعة للتسرب من الأسفلت السائل الأسود فوق طبقات غلاف القنبلة الأصلية، وتمت محاكاتها على النموذج.

أحضر أوبنهايمر جون فون نيومان إلى لوس ألاموس في سبتمبر/أيلول لإعادة النظر في عملية الانفجار الداخلي. بعد مراجعة دراسات نيدرمير، ومناقشة الأمر مع إدوارد تيلر ، اقترح فون نيومان استخدام متفجرات شديدة الانفجار في شحنات مشكلة لتفجير كرة، موضحًا أن ذلك لا يؤدي فقط إلى تجميع أسرع للمواد الانشطارية مقارنةً بطريقة المدفع، بل يقلل أيضًا بشكل كبير من كمية المواد المطلوبة نظرًا لزيادة الكثافة الناتجة. [ 11 ] جاءت فكرة انضغاط معدن البلوتونيوم تحت هذه الضغوط من تيلر، الذي تأثرت معرفته بسلوك المعادن الكثيفة تحت الضغط الشديد بدراساته النظرية التي أجراها قبل الحرب على لب الأرض مع جورج غاموف . [ 12 ] أثار احتمال تطوير أسلحة نووية أكثر كفاءة إعجاب أوبنهايمر وتيلر وهانز بيث ، لكنهم قرروا ضرورة الاستعانة بخبير في المتفجرات. تم اقتراح اسم كيستياكوفسكي على الفور، وتم إشراك كيستياكوفسكي في المشروع كمستشار في أكتوبر. [ 11 ]

ظل مشروع الانفجار الداخلي خيارًا احتياطيًا حتى أبريل 1944، عندما أظهرت تجارب أجراها إميليو جي. سيغري وفريقه P-5 في لوس ألاموس على البلوتونيوم المُنتَج حديثًا في مفاعل الجرافيت X-10 في أوك ريدج ومفاعل B في موقع هانفورد، أنه يحتوي على شوائب على شكل نظير البلوتونيوم-240 . يتميز هذا النظير بمعدل انشطار تلقائي ونشاط إشعاعي أعلى بكثير من البلوتونيوم-239 . أما النظائر المُنتَجة في السيكلوترون ، والتي أُجريت عليها القياسات الأصلية، فقد احتوت على آثار ضئيلة جدًا من البلوتونيوم-240. وبدا وجوده في البلوتونيوم المُنتَج في المفاعل أمرًا لا مفر منه. هذا يعني أن معدل الانشطار التلقائي للبلوتونيوم في المفاعل كان مرتفعًا للغاية، مما جعل الانفجار المبكر احتمالًا واردًا جدًا، وأن القنبلة ستنفجر ذاتيًا أثناء التكوين الأولي للكتلة الحرجة ، مُحدثةً ما يُعرف بـ" الخفوت ". [ 13 ] المسافة اللازمة لتسريع البلوتونيوم إلى سرعات تقل عندها احتمالية الانفجار المبكر تتطلب ماسورة مدفع طويلة جدًا بالنسبة لأي قاذفة قنابل موجودة أو مُخطط لها. لذا، كانت الطريقة الوحيدة لاستخدام البلوتونيوم في قنبلة عملية هي الانفجار الداخلي. [ 14 ]

تم الاتفاق على عدم جدوى استخدام قنبلة من نوع المدفع تعمل بالبلوتونيوم في اجتماع عُقد في لوس ألاموس في 17 يوليو 1944. وتم توجيه جميع أعمال المدفع في مشروع مانهاتن نحو تصميم "ليتل بوي"، وهو مدفع يعمل باليورانيوم المخصب ، وأُعيد تنظيم مختبر لوس ألاموس مع تركيز معظم الأبحاث على مشاكل الانفجار الداخلي لقنبلة "فات مان". [ 14 ] جاءت فكرة استخدام الشحنات المشكلة كعدسات متفجرة ثلاثية الأبعاد من جيمس إل. تاك، وطورها فون نيومان. [ 15 ] اعتمد نجاح القنبلة على الدقة المطلقة في تحرك جميع الصفائح إلى الداخل في الوقت نفسه. [ 16 ] وللتغلب على صعوبة مزامنة الانفجارات المتعددة، اخترع لويس ألفاريز ولورانس جونستون صواعق سلكية متفجرة لتحل محل نظام التفجير الأولي الأقل دقة. [ 15 ] يُنسب إلى روبرت كريستي الفضل في إجراء الحسابات التي أوضحت كيفية ضغط كرة صلبة دون حرجة من البلوتونيوم إلى حالة حرجة، مما سهّل المهمة بشكل كبير، حيث حاولت الجهود السابقة ضغط غلاف كروي مجوف، وهو أمر أكثر صعوبة. [ 17 ] بعد تقرير كريستي، أُطلق على سلاح النواة الصلبة من البلوتونيوم اسم " أداة كريستي ". [ 18 ]

كان هدف علماء المعادن تحديد كيفية صب البلوتونيوم على شكل كرة. وبرزت الصعوبات عندما أعطت محاولات قياس كثافة البلوتونيوم نتائج غير متسقة. في البداية، اعتُقد أن التلوث هو السبب، ولكن سرعان ما تبيّن وجود أشكال متآصلة متعددة للبلوتونيوم . [ 19 ] يتحول الطور α الهش الموجود في درجة حرارة الغرفة إلى الطور β اللدن عند درجات حرارة أعلى. ثم تحول الاهتمام إلى الطور δ الأكثر ليونة، والذي يوجد عادةً في نطاق 300-450 درجة مئوية (570-840 درجة فهرنهايت) . ووجد أن هذا الطور مستقر في درجة حرارة الغرفة عند مزجه بالألومنيوم، ولكن الألومنيوم يُصدر نيوترونات عند قذفه بجسيمات ألفا ، مما يُفاقم مشكلة الاشتعال المسبق. بعد ذلك، توصل علماء المعادن إلى سبيكة من البلوتونيوم والغاليوم ، والتي تُثبّت الطور δ ويمكن ضغطها على الساخن لتشكيل الشكل المطلوب. وجدوا أن صبّ أنصاف الكرات أسهل من صبّ الكرات الكاملة. يتكون اللب من نصفي كرة بينهما حلقة ذات مقطع عرضي مثلث الشكل للحفاظ على محاذاتهما ومنع تكوّن النفاثات. ولأن البلوتونيوم يتآكل بسهولة، طُليت الكرة بالنيكل. [ 20 ] [ 21 ]  

قنبلة يقطين (وحدة اختبار الرجل البدين) يتم رفعها من الحفرة إلى حجرة القنابل في طائرة بي-29 للتدريب على القصف خلال الأسابيع التي سبقت الهجوم على ناغازاكي

كان حجم القنبلة مقيدًا بالطائرات المتاحة، والتي درسها نورمان فوستر رامزي للتأكد من ملاءمتها . كانت قاذفات الحلفاء الوحيدة القادرة على حمل قنبلة "الرجل البدين" دون تعديلات كبيرة هي قاذفة أفرو لانكستر البريطانية وقاذفة بوينغ بي-29 سوبرفورتريس الأمريكية . [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] دافع العالم البريطاني جيمس تشادويك عن استخدام لانكستر، التي كانت ذات مدى محدود ولكنها تتميز بحجرة قنابل واحدة أكبر؛ إلا أن هذه المشكلة لم تعد عائقًا كبيرًا عندما حلت قنبلة "الرجل البدين" محل قنبلة " الرجل النحيف " التي يبلغ طولها 5.2 متر . [ 25 ] في ذلك الوقت، مثّلت بي-29 ذروة تكنولوجيا القاذفات، إذ تميزت بمزايا كبيرة في أقصى وزن للإقلاع ، والمدى، والسرعة، وارتفاع التحليق، وقدرة البقاء. لولا توفر بي-29، لكان إسقاط القنبلة مستحيلاً على الأرجح. ومع ذلك، ظل هذا الأمر يقيد القنبلة بطول أقصى يبلغ 3.4 متر (11 قدمًا ) ، وعرض أقصى يبلغ 1.5 متر (5 أقدام) ، ووزن أقصى يبلغ 9100 كيلوغرام (20000 رطل) . وقد أتاح إزالة قضبان القنبلة عرضًا أقصى يبلغ 1.7 متر (5.5 قدمًا ) . [ 23 ]     

بدأت اختبارات الإسقاط في مارس 1944، وأسفرت عن تعديلات على طائرة سيلفر بليت بسبب وزن القنبلة. [ 26 ] كشفت الصور عالية السرعة أن الزعانف الذيلية تنطوي تحت الضغط، مما أدى إلى هبوط غير منتظم. تم اختبار تركيبات مختلفة من صناديق التثبيت والزعانف على شكل "الرجل البدين" للتخلص من تذبذبه المستمر حتى تمت الموافقة على تصميم أُطلق عليه اسم "مظلة كاليفورنيا"، وهو عبارة عن سطح خارجي مكعب الشكل مفتوح من الخلف لصندوق الذيل، بداخله ثماني زعانف شعاعية، أربع منها بزاوية 45 درجة وأربع عمودية على خط السقوط، تُثبّت صندوق الزعانف المربع الخارجي بالطرف الخلفي للقنبلة. [ 22 ] في اختبارات الإسقاط في الأسابيع الأولى، أخطأت قنبلة "الرجل البدين" هدفها بمعدل 1857 قدمًا (566 مترًا) ، ولكن هذا انخفض إلى النصف بحلول يونيو مع ازدياد كفاءة قاذفي القنابل في استخدامها. [ 27 ] 

تم تجميع النموذج الأولي من قنبلة "فات مان" Y-1222 باستخدام حوالي 1500 مسمار. [ 28 ] [ 29 ] وقد تم استبدال هذا النموذج بتصميم Y-1291 في ديسمبر 1944. كانت عملية إعادة التصميم هذه كبيرة، ولم يُحتفظ إلا بتصميم ذيل Y-1222. [ 29 ] وشملت الإصدارات اللاحقة Y-1560، التي احتوت على 72 صاعقًا؛ وY-1561، التي احتوت على 32 صاعقًا؛ وY-1562، التي احتوت على 132 صاعقًا. كما وُجدت قنبلتا Y-1563 وY-1564، وهما قنبلتان تدريبيتان بدون أي صواعق. [ 30 ] أما تصميم Y-1561 النهائي المستخدم في زمن الحرب، فقد تم تجميعه باستخدام 90 مسمارًا فقط. [ 28 ] في 16 يوليو 1945، تم تفجير نموذج Y-1561 من قنبلة "الرجل البدين"، المعروفة باسم "الأداة"، في تجربة تفجيرية في موقع ناءٍ في نيو مكسيكو ، عُرفت باسم تجربة " الثالوث ". وقد بلغت قوة الانفجار حوالي 25 كيلوطن (100 تيرا جول) . [ 31 ] أُجريت بعض التعديلات الطفيفة على التصميم نتيجةً لتجربة "الثالوث". [ 32 ] يتذكر فيليب موريسون قائلاً: "كانت هناك بعض التغييرات المهمة... لكن الشيء الأساسي، بالطبع، ظل كما هو إلى حد كبير". [ 33 ] [ 34 ] بالنسبة لبعض الأجزاء غير الذرية، لم يلتزم المصنّع بجدول التسليم، لذلك كان لا بد من إجراء العديد من الاختبارات مرتين، مرة بجميع المكونات باستثناء الجزء المفقود، ومرة ​​أخرى في موعد متأخر للغاية بالتجميع الكامل باستثناء المكونات النووية. وهكذا، أُجريت أولى الاختبارات الحية للجزء المفقود قبل أيام قليلة فقط من إسقاطه على ناغازاكي. [ 35 ] 

التصميم الداخلي

كان طول القنبلة 128.375 بوصة (3.2607 متر) وقطرها 60.25 بوصة (153.0 سم) . وبلغ وزنها 10265 رطلاً (4656 كيلوغراماً) . [ 36 ]   

حَشد

مقطع عرضي لحزمة "الفيزياء" الخاصة بـ "الرجل البدين". انظر الوصف والألوان في هذا القسم لمزيد من التفاصيل.
جهاز نووي من طراز "الرجل البدين" ذو "حزمة فيزيائية" على وشك أن يُغلّف
"الرجل البدين" على عربة النقل الخاصة به، مع وضع مادة مانعة للتسرب من الأسفلت السائل على وصلات الغلاف.
حفرة القنابل رقم 2 المحفوظة في تينيان، حيث تم تحميل الرجل البدين على متن بوكسكار

كانت حفرة البلوتونيوم [ 28 ] بقطر 92 مم (3.62 بوصة) وتحتوي على بادئ نيوتروني مُعدَّل من نوع "أرشين" بقطر 20 مم (0.8 بوصة) . أما أداة الضغط المصنوعة من اليورانيوم المستنفد فكانت عبارة عن كرة بقطر 222 مم (8.75 بوصة) محاطة بغلاف من البلاستيك المشبع بالبورون بسماكة 3.2 مم (0.125 بوصة) . يحتوي الغلاف البلاستيكي على ثقب أسطواني بقطر 130 مم (5 بوصات ) يمر عبره، يشبه الثقب الموجود في التفاحة المنزوعة النواة، وذلك للسماح بإدخال الحفرة في وقت متأخر قدر الإمكان. ويمكن إدخال أسطوانة أداة الضغط المفقودة التي تحتوي على الحفرة من خلال ثقب في دافع الألومنيوم المحيط بها بقطر 470 مم (18.5 بوصة) . [ 37 ] كانت الحفرة دافئة عند اللمس، تنبعث منها طاقة مقدارها 2.4 واط/كجم من البلوتونيوم، أي حوالي 15 واط للنواة التي تزن 6.19 كيلوغرام (13.6 رطل) . [ 38 ]       

أدى الانفجار إلى ضغط البلوتونيوم بشكل متناظر إلى ضعف كثافته الطبيعية قبل أن يضيف "القنفذ" نيوترونات حرة لبدء تفاعل سلسلة الانشطار . [ 39 ]

أسفر ذلك عن انشطار حوالي كيلوغرام واحد (2.2 رطل) من أصل 6.19 كيلوغرام (13.6 رطل) من البلوتونيوم الموجود في الحفرة، أي ما يعادل 16% من المادة الانشطارية الموجودة. [ 45 ] [ 46 ] أطلق الانفجار طاقة تعادل طاقة انفجار 21 كيلوطن من مادة تي إن تي، أو 88 تيراجول . [ 47 ] جاء حوالي 30% من الناتج من انشطار اليورانيوم المستخدم في كبس اليورانيوم. [ 44 ] في أبريل 1945، قدّرت لجنة تحديد الأهداف ، في تقدير متحفظ، القوة التفجيرية لقنبلة "الرجل البدين" بما يعادل 700 إلى 5000 طن من مادة تي إن تي. [ 48 ]  

قصف ناغازاكي

حَشد

سحابة فطرية بعد انفجار قنبلة الرجل البدين فوق ناغازاكي في 9 أغسطس 1945

نُقلت أول نواة بلوتونيوم مع بادئها النيوتروني المُعدَّل بالبولونيوم-بيريليوم، في عهدة رايمر شرايبر ، ساعي مشروع ألبرتا ، داخل حقيبة حمل ميدانية من المغنيسيوم صممها فيليب موريسون خصيصًا لهذا الغرض. وقد اختير المغنيسيوم لأنه لا يعمل كعامل عبث. [ 39 ] غادرت النواة قاعدة كيرتلاند الجوية التابعة للجيش على متن طائرة نقل من طراز C-54 تابعة لسرب نقل القوات 320 من المجموعة المركبة 509 في 26 يوليو، ووصلت إلى نورث فيلد في تينيان في 28 يوليو. وفي 28 يوليو أيضًا، تم نقل ثلاث مجموعات أولية من متفجرات فات مان شديدة الانفجار (المُصنَّفة F31 وF32 وF33) من كيرتلاند بواسطة ثلاث طائرات من طراز B-29: لوك ذا سبوك ولاجين دراغون التابعتين لسرب القصف 393 من المجموعة المركبة 509 ، وطائرة أخرى تابعة لوحدة قاعدة القوات الجوية للجيش 216 . نُقلت النوى إلى نورث فيلد، ووصلت في 2 أغسطس، حيث فُكِّك جزء من المدفع F31 لفحص جميع مكوناته. استُخدم المدفع F33 بالقرب من تينيان خلال بروفة نهائية في 8 أغسطس. يُفترض أن المدفع F32 استُخدم في هجوم ثالث أو في بروفة له. [ 49 ]

في السابع من أغسطس، أي في اليوم التالي لقصف هيروشيما، اجتمع كل من الأدميرال ويليام ر. بورنيل ، والعميد البحري ويليام س. بارسونز ، وتيبتس، والجنرال كارل سباتز ، واللواء كورتيس ليماي في غوام لمناقشة الخطوات التالية. [ 50 ] ونظرًا لعدم وجود أي مؤشر على استسلام اليابان، [ 51 ] قرروا المضي قدمًا في تنفيذ أوامرهم وإسقاط قنبلة أخرى. قال بارسونز إن مشروع ألبرتا سيجهزها بحلول الحادي عشر من أغسطس، لكن تيبتس أشار إلى تقارير الأرصاد الجوية التي تُشير إلى سوء الأحوال الجوية في ذلك اليوم بسبب عاصفة، وسأل عما إذا كان من الممكن تجهيز القنبلة بحلول التاسع من أغسطس. وافق بارسونز على المحاولة. [ 50 ] [ 52 ]

تم تجميع قنبلة "فات مان إف 31" في جزيرة تينيان بواسطة فريق مشروع ألبرتا، [ 49 ] وتم تجميع حزمة الفيزياء وتوصيلها بالكامل. وُضعت القنبلة داخل غلافها الانسيابي البيضاوي، المطلي باللون الأصفر الخردلي، ثم نُقلت إلى الخارج حيث وقّع عليها ما يقارب 60 شخصًا، من بينهم بورنيل، والعميد توماس ف. فاريل ، وبارسونز. [ 53 ] [ 54 ] وتم نقش الاختصار "JANCFU" على مقدمة القنبلة، وهو اختصار لعبارة "Joint Army-Navy-Civilian Fuckup" (الفشل المشترك للجيش والبحرية والمدنيين)، وهي تورية على الاختصار " SNAFU " (الفشل). [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ] ثم نُقلت القنبلة إلى حجرة القنابل في قاذفة القنابل بي-29 سوبرفورتريس المسماة "بوكسكار" (بوكسكار) نسبةً إلى قائد الطائرة الكابتن فريدريك سي. بوك ، [ 57 ] الذي قاد طائرة "ذا غريت آرتيست" (الفنان العظيم) مع طاقمه في المهمة. كان يقود طائرة بوكسكار الرائد تشارلز دبليو سويني وطاقمه، وكان القائد فريدريك إل آش وورث من مشروع ألبرتا هو المسؤول عن تسليح القنبلة. [ 58 ]

تفجير

انفجار قنبلة مارك 3 "الرجل البدين" والسحابة الفطرية الناتجة.
منظر لسحابة الفطر
مركز انفجار القنبلة الذرية "الرجل البدين" في ناغازاكي

انطلقت طائرة بوكسكار في تمام الساعة 03:47 من يوم 9 أغسطس 1945، وكان الهدف الرئيسي هو كوكورا والهدف الثانوي هو ناغازاكي . كانت القنبلة مُجهزة بالفعل، لكن مقابس الأمان الكهربائية الخضراء كانت لا تزال موصولة. قام آش وورث بتغييرها إلى اللون الأحمر بعد عشر دقائق حتى يتمكن سويني من الصعود إلى ارتفاع 17000 قدم (5200 متر) لتجاوز السحب العاصفة. [ 59 ] خلال فحص ما قبل الطيران لبوكسكار ، أبلغ مهندس الطيران سويني أن عطلًا في مضخة نقل الوقود حال دون استخدام 640 جالونًا أمريكيًا (2400 لتر) من الوقود الموجود في خزان احتياطي. كان لا بد من نقل هذا الوقود إلى اليابان والعودة، مما سيستهلك المزيد من الوقود. سيستغرق استبدال المضخة ساعات؛ وقد يستغرق نقل قنبلة الرجل البدين إلى طائرة أخرى نفس المدة، كما أنه أمر خطير، لأن القنبلة كانت جاهزة للإطلاق. لذلك، قرر العقيد بول تيبتس وسويني أن تُكمل بوكسكار المهمة. [ 60 ]  

آثار تفجير الرجل البدين على ناغازاكي

كانت كوكورا محجوبة بالغيوم والدخان المتصاعد من الحرائق التي اندلعت جراء غارة جوية حارقة شنتها 224 قاذفة من طراز B-29 على ياهاتا المجاورة في اليوم السابق. غطت هذه الغارة 70% من المنطقة فوق كوكورا، مما حجب نقطة التصويب. نُفذت ثلاث غارات جوية على مدى الخمسين دقيقة التالية، مما أدى إلى احتراق الوقود وتعريض الطائرات مرارًا وتكرارًا للدفاعات الجوية الكثيفة لياهاتا، لكن قاذف القنابل لم يتمكن من إسقاط القنابل بصريًا. وبحلول وقت الغارة الجوية الثالثة، كانت نيران المدفعية المضادة للطائرات اليابانية تقترب؛ وكان الملازم الثاني جاكوب بيسر يراقب الاتصالات اليابانية، وأبلغ عن نشاط على نطاقات الراديو الخاصة بتوجيه المقاتلات اليابانية. [ 61 ]

ثم توجه سويني إلى الهدف البديل، ناغازاكي. كانت ناغازاكي محجوبة بالغيوم أيضاً، فأمر آش وورث سويني بالاقتراب منها باستخدام الرادار. ولكن في اللحظة الأخيرة، وجد قائد القصف [ 59 ] الكابتن كيرميت ك. بيهان [ 58 ] ثغرة في الغيوم. أُلقيت قنبلة "الرجل البدين" وانفجرت في تمام الساعة 11:02 بالتوقيت المحلي، بعد سقوط حر استمر 43 ثانية، على ارتفاع حوالي 500 متر (1650 قدماً) . [ 59 ] 

تشير التقديرات إلى أن قصف ناغازاكي أسفر عن مقتل ما بين 35,000 و40,000 شخص بشكل مباشر. وبلغ إجمالي الوفيات ما بين 60,000 و80,000 حالة، بما في ذلك الوفيات الناجمة عن آثار صحية طويلة الأمد، كان أبرزها سرطان الدم (اللوكيميا) بنسبة خطر منسوبة تبلغ 46% لضحايا القصف. [ 62 ] وتوفي آخرون لاحقًا نتيجة إصابات ناجمة عن الانفجار والحروق، ومئات آخرون بسبب أمراض إشعاعية ناجمة عن التعرض للإشعاع الأولي للقنبلة. [ 63 ] وكان معظم الضحايا والإصابات المباشرة من عمال مصانع الذخيرة أو العمال الصناعيين. [ 64 ]

أدى الهجوم إلى توقف الإنتاج الصناعي لشركة ميتسوبيشي في المدينة؛ وكان من المتوقع أن يعود حوض بناء السفن إلى إنتاج 80% من طاقته الكاملة في غضون ثلاثة إلى أربعة أشهر، وأن يحتاج مصنع الصلب إلى عام كامل للعودة إلى إنتاج كبير، وأن يستأنف مصنع الكهرباء بعض الإنتاج في غضون شهرين ويعود إلى طاقته الكاملة في غضون ستة أشهر، وأن يحتاج مصنع الأسلحة إلى 15 شهرًا للعودة إلى 60 إلى 70% من طاقته السابقة. وقد دُمر مصنع ميتسوبيشي-أوراكامي للذخائر، الذي كان يصنع طوربيدات تايب 91 التي أُطلقت في الهجوم على بيرل هاربر ، في الانفجار. [ 64 ] [ 65 ]

التطور في فترة ما بعد الحرب

كروس رودز - بيكر ، 23 كيلوطن.

بعد الحرب، استُخدمت قنبلتان من طراز Y-1561 "الرجل البدين" في التجارب النووية لعملية "كروس رودز" في بيكيني أتول بالمحيط الهادئ. عُرفت الأولى باسم "جيلدا" نسبةً إلى شخصية ريتا هايورث في فيلم "جيلدا" عام 1946 ، وأُلقيت من قاذفة القنابل B-29 " حلم ديفز "، لكنها أخطأت هدفها بمسافة 650 مترًا (710 ياردات) . أما القنبلة الثانية، التي لُقّبت بـ "هيلين بيكيني" ، فقد وُضعت بدون زعنفتها الذيلية في صندوق فولاذي مصنوع من برج قيادة غواصة، وفُجّرت على بُعد 27 مترًا (90 قدمًا) أسفل سفينة الإنزال USS LSM-60 . بلغت قوة كل قنبلة من القنبلتين حوالي 96 تيرا جول (23 كيلوطنًا ) . [ 66 ]   

بدأ مختبر لوس ألاموس والقوات الجوية للجيش الأمريكي العمل على تحسين تصميم قنبلة "الرجل البدين". كانت قاذفات القنابل من طراز نورث أمريكان بي-45 تورنادو ، وكونفير إكس بي-46 ، ومارتن إكس بي-48 ، وبوينغ بي-47 ستراتوجيت، مزودة بحجرات قنابل مصممة لحمل قنبلة "غراند سلام" ، التي كانت أطول بكثير ولكن ليس بعرض قنبلة "الرجل البدين". وكانت قاذفتا القنابل الأمريكيتان الوحيدتان القادرتان على حمل قنبلة "الرجل البدين" هما بي-29 وكونفير بي-36 . في نوفمبر 1945، طلبت القوات الجوية للجيش الأمريكي من مختبر لوس ألاموس 200 قنبلة "الرجل البدين"، ولكن لم يكن متوفرًا آنذاك سوى مجموعتين من نوى البلوتونيوم ومجموعات المتفجرات شديدة الانفجار. أرادت القوات الجوية للجيش الأمريكي إدخال تحسينات على التصميم لتسهيل تصنيع القنبلة وتجميعها ومناولتها ونقلها وتخزينها. استمر العمل على مشروع دبليو-47 الذي أُنجز خلال الحرب ، واستؤنفت اختبارات الإسقاط في يناير 1946. [ 67 ]

حجر رملي - نير ، 49 كيلوطن؛ تم استخدام "حفرة معلقة" مصممة حديثًا لزيادة كفاءة الإنتاج.

بدأ إنتاج قنبلة "الرجل البدين" من طراز مارك 3 مود 0 في منتصف عام 1946. صُنعت المتفجرات شديدة الانفجار في مصنع سولت ويلز التجريبي ، الذي أنشأه مشروع مانهاتن كجزء من مشروع كاميل ، كما أُنشئ مصنع جديد في مصنع ذخيرة جيش ولاية أيوا . صُنعت أو تم توريد المكونات الميكانيكية من ترسانة روك آيلاند ؛ وتم تخزين المكونات الكهربائية والميكانيكية لحوالي 50 قنبلة في قاعدة كيرتلاند الجوية بحلول أغسطس 1946، ولكن لم يكن متوفرًا سوى تسع نوى بلوتونيوم. انتهى إنتاج مود 0 في ديسمبر 1948، حيث لم يكن متوفرًا سوى 53 نواة. تم استبدالها بنسخ محسّنة تُعرف باسم مود 1 ومود 2، والتي تضمنت عددًا من التغييرات الطفيفة، أهمها أنها لم تكن تشحن مكثفات نظام إطلاق وحدة X إلا ​​بعد إطلاقها من الطائرة. تم سحب قنابل Mod 0 من الخدمة بين مارس ويوليو 1949، وبحلول أكتوبر، أُعيد بناؤها جميعًا لتصبح من طرازي Mod 1 و2. [ 68 ] أُضيف حوالي 120 وحدة من قنابل Mark III Fat Man إلى المخزون بين عامي 1947 و1949، [ 69 ] عندما حلت محلها القنبلة النووية Mark 4. [ 70 ] أُخرجت قنبلة Mark III Fat Man من الخدمة نهائيًا في عام 1950. [ 69 ] [ 71 ]

أدت معلومات التجسس التي حصل عليها كلاوس فوكس وثيودور هول وديفيد جرينجلاس إلى أول جهاز سوفيتي " RDS-1 " (أعلاه)، والذي كان يشبه إلى حد كبير الرجل البدين، حتى في شكله الخارجي.

كان شنّ ضربة نووية مهمة بالغة الصعوبة في فترة ما بعد الحرب العالمية الثانية في أربعينيات القرن العشرين، وذلك بسبب محدودية قدرات قنبلة "الرجل البدين" من طراز مارك 3. إذ لم تكن بطاريات الرصاص الحمضية التي تُشغّل نظام التفجير تبقى مشحونة إلا لمدة 36 ساعة فقط، وبعدها كان لا بد من إعادة شحنها. وكان هذا يتطلب تفكيك القنبلة، وتستغرق عملية إعادة الشحن 72 ساعة. وكان لا بد من إزالة البطاريات على أي حال بعد تسعة أيام وإلا ستتآكل. كما لم يكن من الممكن ترك قلب البلوتونيوم لفترة أطول، لأن حرارته كانت تُتلف المتفجرات شديدة الانفجار. وكان استبدال القلب يتطلب أيضاً تفكيك القنبلة بالكامل وإعادة تجميعها. تطلّب هذا الأمر ما بين 40 إلى 50 رجلاً، واستغرق ما بين 56 و72 ساعة، تبعاً لمهارة فريق تجميع القنبلة، ولم يكن لدى مشروع الأسلحة الخاصة للقوات المسلحة سوى ثلاثة فرق في يونيو 1948. وكانت الطائرات الوحيدة القادرة على حمل القنبلة هي طائرات بي-29 من طراز سيلفر بليت، والمجموعة الوحيدة المجهزة بها هي مجموعة القصف 509 في قاعدة ووكر الجوية في روزويل، نيو مكسيكو . وكان عليهم أولاً التوجه جواً إلى قاعدة سانديا لجمع القنابل، ثم إلى قاعدة خارجية يمكن منها شنّ ضربة. [ 72 ] في مارس 1948، خلال حصار برلين ، كانت جميع فرق التجميع في إنيويتوك لإجراء اختبار عملية ساندستون ، ولم تكن الفرق العسكرية مؤهلة بعد لتجميع الأسلحة الذرية. [ 73 ]

في يونيو 1948، زار الجنرال عمر برادلي واللواء ألفريد غرونثر والعميد أنتوني مكوليف مختبري سانديا ولوس ألاموس للاطلاع على "المتطلبات الخاصة" للأسلحة الذرية. سأل غرونثر العميد كينيث نيكولز (الذي كان يستضيف الزيارة): "متى ستروننا الشيء الحقيقي؟ بالتأكيد هذه الآلة المختبرية الضخمة ليست النوع الوحيد من القنابل الذرية الموجودة لدينا في المخزون؟" [ 74 ] فأجابه نيكولز بأن أسلحة أفضل ستتوفر قريبًا. وبعد ظهور النتائج "المذهلة" لعملية ساندستون، بدأ تخزين الأسلحة المحسّنة. [ 74 ]

استند تصميم أول سلاح نووي سوفيتي بشكل كبير إلى تصميم "الرجل البدين" بفضل الجواسيس كلاوس فوكس ، وثيودور هول ، وديفيد غرينغلاس ، الذين زودوهم بمعلومات سرية تتعلق بمشروع مانهاتن و"الرجل البدين". تم تفجيره في 29 أغسطس 1949 كجزء من عملية "البرق الأول" . [ 75 ] [ 76 ] [ 77 ]

انظر أيضاً

  • الطلقة الثالثة ، سلاح من نوع الرجل البدين مصمم لاستهداف هدف ياباني ثالث بعد ناغازاكي

ملحوظات

  1. 1 2 كوستر-مولين 2012 ، ص. 57.
  2. ^ هوديسون وآخرون. 1993 ، ص 42-44.
  3. 1 2 هوديسون وآخرون 1993 ، ص. 55.
  4. 1 2 نيكولز 1987 ، ص 64-65.
  5. هوديسون وآخرون 1993 ، ص 87.
  6. سيربر وكريز 1998 ، ص 104.
  7. بوين 1959 ، ص 96.
  8. رودس 1986 ، ص 481.
  9. غروفز 1962 ، ص 260.
  10. ^ هوديسون وآخرون. 1993 ، ص 86-90.
  11. 1 2 هوديسون وآخرون. 1993 ، ص 130 – 133.
  12. تيلر 2001 ، ص 174-176.
  13. هوديسون وآخرون 1993 ، ص 228.
  14. 1 2 هوديسون وآخرون. 1993 ، ص 240-244.
  15. 1 2 هوديسون وآخرون 1993 ، ص. 163.
  16. كوستر-مولين 2012 ، ص 110.
  17. ^ هوديسون وآخرون. 1993 ، ص 270-271.
  18. ^ هوديسون وآخرون. 1993 ، ص 293 ، 307-308.
  19. هيوليت وأندرسون 1962 ، ص 244-245.
  20. ^ بيكر وهيكر وهاربور 1983 ، ص 144-145.
  21. ويلرستين، أليكس. "أنت لا تعرف الرجل البدين " . بيانات مقيدة: مدونة السرية النووية. مؤرشف من الأصل في 7 أبريل 2014. تم الاطلاع عليه في 4 أبريل 2014 .
  22. 1 2 هوديسون وآخرون. 1993 ، ص 380-383.
  23. 1 2 هانسن 1995 ، ص 119-120.
  24. غروفز 1962 ، ص 254.
  25. نيكولز 1987 ، ص 172.
  26. كامبل 2005 ، الصفحات 8-10.
  27. هانسن 1995 ، ص 131.
  28. 1 2 3 كوستر-مولين 2012 ، ص 52.
  29. 1 2 هانسن 1995 ، ص. 121.
  30. هانسن 1995 ، ص 127.
  31. سيلبي، هيو د.؛ هانسون، سوزان ك.؛ مينينجر، دانيال؛ أولدهام، وارن ج.؛ كينمان، ويليام س.؛ ميلر، جيفري ل.؛ رايلي، شون د.؛ ويندي، أليسون م.؛ بيرجر، جينيفر ل.؛ إنجليس، جيريمي؛ بولينجتون، أنتوني د.؛ وايدمان، كريستوفر ر.؛ ميد، روجر أ.؛ بوشر، كيفن ل.؛ جاتيكر، جيمس ر.؛ فاندر ويل، سكوت أ.؛ مارسي، بيتر و. (11 أكتوبر 2021). "تقييم جديد لعائد اختبار ترينيتي النووي، بعد 75 عامًا" . التكنولوجيا النووية . 207 (ملحق 1): 321-325 . arXiv : 2103.06258 . Bibcode : 2021NucTe.207S.321S . doi : 10.1080/00295450.2021.1932176 . ISSN 0029-5450 . S2CID 244134027 .  
  32. هوديسون وآخرون 1993 ، ص 377.
  33. كوستر-مولين 2012 ، ص 53.
  34. تمثل التغيير الأهم في استخدام حلقة مضادة للنفث داخل حفرة البلوتونيوم، كما ذُكر سابقًا. في قنبلة ترينيتي، تم تجنب احتمالية مرور نفث دقيق من النيوترونات بين فواصل الحفرة بإضافة رقائق ذهبية مجعدة حول المُشغِّل. إضافةً إلى ذلك، في قنبلة ترينيتي، طُليت الحفرة بالفضة كهربائيًا، بينما استُخدم النيكل في قنابل فات مان اللاحقة.
  35. غروفز 1962 ، ص 341.
  36. كوستر-مولين 2012 ، ص 47.
  37. 1 2 كوستر-مولين 2012 ، ص. 186.
  38. كوستر-مولين 2012 ، ص 49.
  39. 1 2 كوستر-مولين 2012 ، ص. 45.
  40. 1 2 3 كوستر-مولين 2012 ، ص 41.
  41. 1 2 هانسن 1995 ، ص 122-123.
  42. كوستر-مولين 2012 ، ص 48.
  43. سوبليت، كاري (3 يوليو 2007). "القسم 8.0 الأسلحة النووية الأولى" . الأسئلة الشائعة حول الأسلحة النووية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 29 أغسطس 2013 .
  44. 1 2 ويلرستين، أليكس (10 نوفمبر 2014). "يورانيوم الرجل السمين" . بيانات مقيدة . تم الاسترجاع في 9 ديسمبر 2020 .
  45. كوستر-مولين 2012 ، ص 46.
  46. ويلرستين، أليكس (23 ديسمبر 2013). "كيلوطن لكل كيلوغرام" . بيانات مقيدة . تم الاسترجاع في 9 ديسمبر 2020 .
  47. مالك 1985 ، ص 25.
  48. غروفز 1962 ، ص 269.
  49. 1 2 كامبل 2005 ، ص 38-40.
  50. 1 2 روس 1990 ، ص 64-65.
  51. فرانك 1999 ، ص 283-284.
  52. غروفز 1962 ، ص 342.
  53. كوستر-مولين 2012 ، ص 67.
  54. 1 2 ويلرستين، أليكس (7 أغسطس 2015). "ماذا عن ناغازاكي؟" . مجلة نيويوركر . ISSN 0028-792X . تاريخ الاسترجاع: 28 يوليو 2024 . 
  55. " الحرب العالمية الثانية: معركة كيسكا (الجزء 2). - المكتبة الإلكترونية المجانية" . www.thefreelibrary.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 28 يوليو 2024. كانت معركة كيسكا هي التي دفعت مجلة تايم إلى ابتكار الاختصار JANFU (خطأ مشترك بين الجيش والبحرية) ليكمل الاختصار السابق SNAFU (الوضع طبيعي، كل شيء مختل).
  56. برادبري، إيلين؛ بليكيسلي، ساندرا (5 أغسطس 2022). " القصة المروعة لمهمة قصف ناغازاكي" . نشرة علماء الذرة . تم الاطلاع عليه في 28 يوليو 2024. حتى أن لها رمزًا: JANCFU اختصارًا لـ "خطأ مشترك بين الجيش والبحرية"، وهو مصطلح عسكري عامي يعني "الوضع طبيعي، لكنه كارثي".
  57. "بوكسكار... الطائرة المنسية التي أسقطت القنبلة الذرية « لمسة تاريخية صغيرة"" . Awesometalks.wordpress.com. 7 أغسطس 2008. تم الاطلاع عليه بتاريخ 31 أغسطس 2012 . 
  58. 1 2 كامبل 2005 ، ص 32.
  59. 1 2 3 رودس 1986 ، ص 740.
  60. ^ سويني وأنتونوتشي وأنتونوتشي 1997 ، ص 204-205.
  61. ^ سويني وأنتونوتشي وأنتونوتشي 1997 ، ص 179، 213-215.
  62. مركز الدراسات النووية بجامعة كولومبيا: هيروشيما وناغازاكي: الآثار الصحية طويلة المدى. مؤرشف في 23 يوليو 2015 على موقع Wayback Machine ، تم تحديثه في 3 يوليو 2014.
  63. كرافن وكيت 1953 ، ص 723-725.
  64. 1 2 التوبيخ النووي: كتّاب وفنانون ضد الطاقة والأسلحة النووية (سلسلة مختارات معاصرة) . دار نشر الروح التي تحركنا. 1 مايو 1984. الصفحات 22-29 . 
  65. "تقرير موجز عن مسح القصف الاستراتيجي الأمريكي (حرب المحيط الهادئ): آثار القنابل الذرية" . مسح القصف الاستراتيجي الأمريكي. ص 24. 
  66. كوستر-مولين 2012 ، ص 84-85.
  67. هانسن 1995 ، ص 137-142.
  68. هانسن 1995 ، ص 142-145.
  69. 1 2 كوستر-مولين 2012 ، ص 87.
  70. هانسن 1995 ، ص 143.
  71. هانسن 1995 ، ص 150.
  72. هانسن 1995 ، ص 147-149.
  73. نيكولز 1987 ، ص 260، 264، 265.
  74. 1 2 نيكولز 1987 ، ص 264.
  75. هولمز، ماريان سميث (19 أبريل 2009). "جواسيس سربوا أسرار القنبلة الذرية" . سميثسونيان . تم الاطلاع عليه في 5 أبريل 2019 .
  76. هولواي، ديفيد (1993). "علماء سوفييت يتحدثون بصراحة" . نشرة علماء الذرة . 49 (4): 18-19 . Bibcode : 1993BuAtS..49d..18H . doi : 10.1080/00963402.1993.11456340 .
  77. سوبليت، كاري (3 يوليو 2007). "القسم 8.1.1 تصميم غادجيت، فات مان، و'جو 1' (RDS-1)" . أسئلة وأجوبة حول الأسلحة النووية . تم الاطلاع عليه بتاريخ 12 أغسطس 2011 .

مراجع