لوس ألاموس برايمر

كتاب "مقدمة لوس ألاموس" هو نسخة مطبوعة من المحاضرات الخمس الأولى حول مبادئ الأسلحة النووية ، والتي أُلقيت على الوافدين الجدد إلى مختبر لوس ألاموس شديد السريةخلال مشروع مانهاتن . ألقى الفيزيائي روبرت سيربر هذه المحاضرات الخمس في أبريل 1943. أما الملاحظات التي استُخدمت في كتابة "المقدمة" فقد كتبها إدوارد كوندون .

تألف كتاب "مقدمة لوس ألاموس" من خمس محاضرات ألقاها الفيزيائي روبرت سيربر على الوافدين الجدد إلى مختبر لوس ألاموس في أبريل 1943، مع انطلاق مشروع مانهاتن . كان هدف المشروع بناء أول قنبلة نووية ، وقدّمت هذه المحاضرات مدخلاً موجزاً للغاية لمبادئ تصميم الأسلحة النووية. كان سيربر طالباً في مرحلة ما بعد الدكتوراه لدى ج. روبرت أوبنهايمر ، قائد مختبر لوس ألاموس، وعمل معه في المشروع منذ بدايته. عُقدت المحاضرات الخمس في 5 و7 و9 و12 و14 أبريل 1943؛ ووفقاً لسيربر، حضرها ما بين 30 و50 شخصاً. دوّن إدوارد كوندون الملاحظات ؛ ويبلغ عدد صفحات الكتاب 24 صفحة فقط. طُبع منه 36 نسخة فقط في ذلك الوقت. ^{[ 1 ]}

وصف سيربر المحاضرات لاحقاً على النحو التالي: ^{[ 1 ]}

في السابق، لم يكن لدى العاملين في الجامعات المختلفة أي فكرة عن القصة الكاملة. كانوا يعرفون فقط الجزء الذي يعملون عليه. لذلك كان لا بد من أن يقدم لهم أحدهم صورة شاملة عن الموضوع برمته، وعن ماهية القنبلة، وما هو معروف عن النظرية، وفكرة عن سبب حاجتهم إلى الأرقام التجريبية المختلفة.

في يوليو 1942، عقد أوبنهايمر "مؤتمراً" في مكتبه في بيركلي. لم تُحفظ أي سجلات، لكن كتاب "برايمر" انبثق من جميع جوانب تصميم القنابل التي نوقشت هناك. ^{[ 1 ]}

يتألف كتاب التمهيدي ، على الرغم من أنه لا يتجاوز 24 صفحة، من 22 قسماً، مقسمة إلى فصول: ^{[ 1 ]}

1. التصفيات
2. النيوترونات وعملية الانشطار
3. الكتلة الحرجة والكفاءة
4. الانفجار، والانفجار المسبق، والاشتعال المفاجئ
5. خاتمة

توضح الفقرة الأولى نية مختبر لوس ألاموس خلال الحرب العالمية الثانية : ^{[ 1 ]}

الهدف من المشروع هو إنتاج سلاح عسكري عملي على شكل قنبلة يتم فيها إطلاق الطاقة عن طريق تفاعل متسلسل سريع للنيوترونات في مادة واحدة أو أكثر من المواد المعروفة بإظهار الانشطار النووي.

تضمنت المادة التمهيدية المبادئ الفيزيائية الأساسية للانشطار النووي ، كما كانت معروفة آنذاك، وتأثيراتها على تصميم الأسلحة النووية . واقترحت طرقًا ممكنة لتجميع كتلة حرجة من اليورانيوم-235 أو البلوتونيوم ، وأبسطها إطلاق "سدادة أسطوانية" في كرة من "مادة فعالة" مزودة بـ"مادة ضاغطة" - وهي مادة كثيفة تعكس النيوترونات إلى الداخل وتحافظ على تماسك الكتلة المتفاعلة لزيادة كفاءتها ( وذكرت المادة التمهيدية أن هذا النموذج "يتجنب الأشكال المعقدة"). كما استكشفت تصاميم تتضمن أشكالًا كروية ، وهي شكل بدائي من "الانفجار الداخلي" (اقترحه ريتشارد سي. تولمان )، واستكشفت أيضًا إمكانية استخدام "طرق التحفيز الذاتي" التي من شأنها زيادة كفاءة القنبلة عند انفجارها.

بحسب رودس،

ناقش سيربر مقاطع الانشطار ، وطيف طاقة النيوترونات الثانوية، ومتوسط ​​عدد النيوترونات الثانوية لكل انشطار (الذي قُدِّر حينها بنحو 2.2)، وعملية التقاط النيوترونات في اليورانيوم-238 التي أدت إلى البلوتونيوم ، وسبب أمان اليورانيوم العادي (إذ أشار الباحث الشاب إلى أنه يجب تخصيبه بنسبة 7% على الأقل من اليورانيوم-235 "لجعل التفاعل الانفجاري ممكنًا"). وأشارت الحسابات التي أوردها سيربر إلى كتلة حرجة من اليورانيوم-235 المعدني المدكوك بغلاف سميك من اليورانيوم العادي تبلغ 15 كيلوغرامًا (33 رطلاً). أما بالنسبة للبلوتونيوم المدكوك بالمثل، فقد تكون الكتلة الحرجة 5 كيلوغرامات (11 رطلاً). يزيد الغلاف دائمًا من الكفاءة: فهو يعكس النيوترونات عائدةً إلى قلب المفاعل، كما أن قصوره الذاتي... يُبطئ تمدد القلب ويساعد في منع سطح القلب من التفتت. لذا، قد يكون هناك عنصر أساسي ثالث في قنبلتهم الذرية إلى جانب النواة النووية وغلاف الحماية: وهو المُشغِّل - مصدر راديوم + بريليوم ، أو الأفضل من ذلك، مصدر بولونيوم + بريليوم، حيث يُلصق الراديوم أو البولونيوم ربما بجزء من النواة والبريليوم بالجزء الآخر، ليصطدما معًا ويطلقا النيوترونات عند تلامس الأجزاء لبدء التفاعل المتسلسل. وخلص سيربر إلى أن العمل التجريبي الفوري سيكون قياس خصائص النيوترونات لمواد مختلفة، وإتقان مشكلة الذخيرة - أي مشكلة تجميع الكتلة الحرجة وإطلاق القنبلة. ^{[ 2 ]}

أصبح هذا الدليل التمهيدي أول تقرير فني رسمي لمختبر لوس ألاموس (LA-1)، ورغم أن معلوماته حول فيزياء الانشطار وتصميم الأسلحة أصبحت قديمة الطراز سريعًا، إلا أنه لا يزال يُعتبر وثيقة تاريخية أساسية في تاريخ الأسلحة النووية . لن يكون لمحتوياته فائدة تُذكر اليوم لمن يحاول بناء سلاح نووي، وهي حقيقة أقرّ بها رفع السرية عنه بالكامل عام 1965. ^{[ 3 ]}

في عام ١٩٩٢، نُشرت نسخة مُحرَّرة من كتاب "المقدمة" مع العديد من الشروحات والتوضيحات بقلم سيربر، ومقدمة بقلم ريتشارد رودس ، الذي سبق له نشر كتاب "صناعة القنبلة الذرية" . كما احتوت طبعة ١٩٩٢ على مذكرة فريش-بيرلز ، التي كُتبت عام ١٩٤٠ في إنجلترا. ^{[ ٣ ] [ ٤ ]}

وصف الفيزيائي فريمان دايسون ، الذي عرف سيربر وأوبنهايمر وغيرهما من المشاركين في مشروع مانهاتن، كتاب " المقدمة " بأنه "وثيقة أسطورية في أدبيات الأسلحة النووية". وأشاد بـ"تفكير سيربر الواضح"، لكنه انتقد بشدة نشر " المقدمة "، وكتب: "ما زلت أتمنى لو تُركت طي النسيان لقرن أو قرنين آخرين". ومع إقراره بأنها رُفعت عنها السرية عام 1965، وأنها لا يمكن أن تكون مفيدة لأي مصمم قنابل من عام 1950، إلا أن دايسون لا يزال يعتقد أن مثل هذا النشر قد يكون خطيرًا: ^{[ 3 ]}

لا يوجد هنا ما كان ليُفيد مصمم قنابل روسي عام ١٩٥٠ أو عراقي عام ١٩٩٠ من الناحية التقنية. لكن هذا الدليل التمهيدي يتجاوز المعلومات التقنية بكثير، فهو يُوحي بقوة أن تصميم القنابل مُمتع. ينجح الدليل نجاحًا باهرًا في إعادة إحياء أسطورة لوس ألاموس، مُصوِّرًا تلك المجموعة اللامعة من سكان المدن الذين أُلقي بهم فجأة في أقصى ركن من الغرب الأمريكي، وهم يقضون أروع أوقات حياتهم في بناء القنابل. يُساهم هذا الدليل في ترسيخ هذه الأسطورة... هذا ما أقصده بالإغواء - الأسطورة، التي للأسف تحمل في طياتها شيئًا من الحقيقة، بأن بناء القنابل مغامرة جامحة تُنمّي الوعي.

قارن دايسون بين صناعة القنابل وتصنيع عقار LSD ، قائلاً: "الأسلحة النووية وعقار LSD كلاهما يسببان الإدمان الشديد. وقد تم تصنيعهما على نطاق واسع من قبل شباب لامعين انخدعوا بخرافة وبحثوا عن المغامرة. وقد دمر كلاهما أرواحًا كثيرة، ومن المرجح أن يدمر المزيد إذا لم يتم دحض هذه الخرافات. ... الكتب التي تصور عقار LSD أو القنابل النووية كمغامرة رومانسية قد تشكل خطرًا على الصحة والسلامة العامة." ^{[ 3 ]}

وتعكس مقالته، التي تحمل عنوان "أسنان التنين"، تشبيهًا آخر يستخدمه في انتقاداته: ^{[ 3 ]}

نحن هنا أمام معضلة أخلاقية عمرها 350 عامًا على الأقل، وهي المعضلة نفسها التي واجهها جون ميلتون في معركته التاريخية من أجل حرية الصحافة في إنجلترا في القرن السابع عشر. في خطابه الشهير " أريوباجيتيكا "، الذي وجّهه إلى البرلمان الإنجليزي عام 1644، أقرّ ميلتون لأعدائه بأن الكتب "حيوية ومُنتجة كحيوية أسنان التنين الأسطورية، وإذا ما انتشرت في كل مكان، فقد تُنبت رجالًا مُسلحين". وأقرّ بأن مخاطر السماح للكتب بالانتشار في العالم قد تكون قاتلة ولا رجعة فيها. وجادل بأن هذه المخاطر لا تزال قائمة، لأن الرقابة على الكتب هي الشر الأكبر. خسر ميلتون النقاش، وفي عصره انتصرت الرقابة. أما في عصرنا، فقد فقدت الرقابة قبضتها، لكن المعضلة الأخلاقية لا تزال قائمة. فالكتب لم تفقد قدرتها على إنبات رجال مُسلحين، وعلى الإغواء والتدمير. إن حقيقة رفع السرية عن هذا الكتاب التمهيدي قبل 26 عامًا لا تعني أنه يمكننا نشره في جميع أنحاء العالم دون تحمل بعض المسؤولية عن العواقب.

يختتم دايسون مراجعته قائلاً: "مع بعض الحظ، لن يقرأ هذا الكتاب الصغير الساحر إلا الفيزيائيون والمؤرخون المسنون، وهم الأشخاص الذين يمكنهم تقدير أناقته دون أن يفتنوا بسحره." ^{[ 3 ]}

مع ذلك، كانت بعض المراجعات الأخرى أكثر إيجابية. يكتب جون إف. أهيرن أن الكتاب "يظل رياضيًا"، وأنه قد يكون مفيدًا للعلماء الشباب: "إن الفهم العميق الذي يمكن اكتسابه من قراءة وصف سيربر الواضح لكيفية تحليل الأحداث المعقدة باستخدام التقريبات الأولية. كان سيربر يتحدث في كثير من الحالات إلى مجموعة من التجريبيين الذين، كما يُذكر أن أحد قادة المجموعة التجريبية قال، وجدوا أن "الحجة النوعية أكثر إقناعًا من أي قدر من النظرية المعقدة". ينبغي أن يكون الفيزيائي الجيد قادرًا على الحصول على إجابة تقريبية لأي سؤال معقد باستخدام ما يحمله في ذهنه، وهو الحساب التقريبي المعروف." ^{[ 5 ]}

أشاد بول دبليو هنريكسن بالكتاب، وكتب قائلاً: "سيزداد إعجاب المرء بحجم الجهد المبذول لبناء قنبلة ذرية في محاولة لإنهاء الحرب العالمية الثانية". وأشار إلى أن "النسخة المشروحة رائعة من نواحٍ عديدة. إنها حالة نادرة يعود فيها أحد المساهمين في حدث تاريخي ليشرح عمله وأهميته والأخطاء التي ارتُكبت في الوقت نفسه". كما أشار إلى أن الكتاب "من الكتب القليلة التي تتناول الجانب التقني لمشروع القنبلة". ^{[ 6 ]}

يكتب ماثيو هيرش أن الكتاب لديه "قدرة على الإبهار"، وأن "كتاب لوس ألاموس التمهيدي هو عمل من المؤكد أن تقرأه الأجيال المختلفة بشكل مختلف ... [إنه] نص ثري يطل على لحظة ابتكار كان لها عواقب عالمية." ^{[ 7 ]}

يرى فرانك أ. سيتل أيضًا أن الكتاب التمهيدي فريد من نوعه في أسلوبه وسياقه، ويعتبره "مساهمة كبيرة في التاريخ التقني والعلمي لهذه الفترة المهمة". ^{[ 4 ]}

• سيربر، روبرت (1992). مدخل لوس ألاموس: المحاضرات الأولى حول كيفية بناء قنبلة ذرية . بيركلي: مطبعة جامعة كاليفورنيا. ISBN 0-520-07576-5.
• سيربر، روبرت؛ رودس، ريتشارد (2020). كتاب لوس ألاموس التمهيدي: المحاضرات الأولى حول كيفية بناء قنبلة ذرية، مُحدَّث بمقدمة جديدة بقلم ريتشارد رودس (  الطبعة الأولى). مطبعة جامعة كاليفورنيا. ISBN 978-0-520-34417-4JSTOR j.ctvw1d5pf .​ 

• لانل (2023-07-19). "كتاب لوس ألاموس التمهيدي" . تم الاسترجاع بتاريخ 2024-01-01 .