سال آزمایش هسته ای

سیر تحولات انرژی هسته ای در دنیا دستخوش هیجانات و پیامدهای بسیاری چه از نظر سیاسی و چه اجتماعی بوده است پس از آنكه در قرن بیستم بشر توانست تئوریهای تدوین شده را بصورت صنعتی مورد استفاده قرار دهد, دنیا شاهد تغییرات و تحولات بسیاری از نظر مرزبندی های سیاسی و اجتماعی شد كه هنوز هم ادامه دارد

سیر تحولات انرژی هسته ای در دنیا دستخوش هیجانات و پیامدهای بسیاری چه از نظر سیاسی و چه اجتماعی بوده است. پس از آنكه در قرن بیستم بشر توانست تئوریهای تدوین شده را بصورت صنعتی مورد استفاده قرار دهد، دنیا شاهد تغییرات و تحولات بسیاری از نظر مرزبندی های سیاسی و اجتماعی شد كه هنوز هم ادامه دارد.

یكی از مهمترین زورآزمایی ها در پهنه جهان استفاده از تكنولوژی هسته ای در حیطه نظامی بین پنج كشور قدرتمند هسته ای یعنی آمریكا، شوروی سابق، انگلیس، فرانسه و چین بود. بالطبع این كشورها برای نشان دادن توان هسته ای خود یك سری آزمایشات هسته ای در زیرزمین و در جو زمین انجام دادند به طوری كه در جهان جنجال و بحث های بسیاری آفرید و اعتراضات بی شماری در جهت توقف آزمایشات هسته ای توسط نهادهای صلح طلب و طرفدار محیط زیست انجام گرفت كه در نهایت توانستند به خواسته خود در جهت جلوگیری از انجام آن توسط كشورهای عضو NPT دست یابند. در دهه آخر قرن بیستم (سپتامبر ۱۹۹۶) پیمان منع جامع آزمایشات هسته ای توسط كنفرانس خلع سلاح هسته ای پایه ریزی شد كه عدم گسترش سلاحها را وارد حیطه جدیدی نمود. این پیمان هر نوع آزمایش هسته ای را حتی توسط پنج كشور دارنده سلاح هسته ای منع می كند. البته هنوز این پیمان در مراحل ابتدایی است و چالش ها در درون آن ادامه دارد. لازم به یادآوری است كه كشورهای هند، پاكستان، اسرائیل و كوبا هنوز پیمان CTBT را امضاء نكرده اند. به طور كل هدف از CTBT منع جامع آزمایشات هسته ای بوده و به طور موثر مورد تأیید و تصدیق جهانی است. وظیفه ملی كشورها در این معاهده جلوگیری از انفجارهای هسته ای در محدوده صلاحیت و كنترل آنهاست.

طبق ماده ۱ این معاهده، هر كشور تحت پیمان ملزم است كه هیچ نوع انفجار هسته ای انجام ندهد و از هر گونه انفجار هسته ای نیز در محدوده تحت كنترل خود جلوگیری نماید. همچنین كشورهای عضو CTBT پذیرفته اند كه در موقعیت بین المللی حاضر، به سمت خلع سلاح اتمی در مقابل گسترش آن در همه زمینه ها تلاش كنند و بر ادامه كوششهای برنامه ریزی شده و سیستماتیك برای كاهش جهانی سلاحهای اتمی تا محو این سلاحها و خلع جدی و كامل آن تأكید می كنند، از سوی دیگر فعالان صلح بین المللی نیز آن را تأیید می كنند. البته قبل از پیمان CTBT، معاهده هایی به صورت محدودتر و در مقیاس كوچكتر در زمینه انفجارات هسته ای منعقد شده بود كه البته هیچكدام در حد جامعیت CTBT از نظر گستردگی و مفهومی نیست. به عنوان مثال معاهده آنتارتیك در اول دسامبر ۱۹۵۹ در واشنگتن به امضاء رسید كه هرگونه انفجار هسته ای در قطب جنوب و دفع مواد زاید هسته ای رادیواكتیو در آن ممنوع است یا معاهده دیگری با عنوان منع آزمایش سلاحهای هسته ای در جو، ماورای جو و زیرآب، این معاهده كه در ۵ آوریل ۱۹۶۳ در مسكو میان آمریكا، انگلیس، ایرلند شمالی و شوروی سابق به امضاء رسید هر نوع آزمایش هسته ای به جز آزمایشهای زیرزمینی را ممنوع اعلام كردند.

●سابقه تاریخی آزمایشات هسته ای

از اول ژوئیه ۱۹۴۴ در دریاهای آزاد آزمایشات هسته ای آغاز شد. از جمله حوادث مهم كه در این زمینه پیش آمده است، واقعه كشتی ماهیگیری ژاپنی بنام فوكوریامارو است. این كشتی به هنگام انجام آزمایش بمب هیدروژنی آمریكا در اول مارس ۱۹۵۴، در ۲۵۰ كیلومتری منطقه انی وتوك قرار داشت با وجود این ۲۲ ملوان این كشتی بواسطه خاكسترهای رادیواكتیو ناشی از انفجار بمب هسته ای كشته شدند. در همان زمان اهالی جزایر مارشال از شورای قیومیت، منع بی قید و شرط آزمایشات هسته ای را خواستار شدند، در نتیجه نظم بخشیدن به این گونه آزمایشات كه از جانب هند، فرانسه و بلژیك مطرح شده بود، رد شد. سرانجام در سال ۱۹۵۵ بزرگان حقوق بین الملل، بحث مربوط به آزمایشها را به صورت حقوقی مطرح كردند و بیشتر آنها آزمایشات اتمی در دریای آزاد را براساس قواعد ذیل غیرقانونی دانستند:

۱ – حق آزادی در دریای آزاد

۲ – تكلیف بین المللی هر دولت در قلمرو حاكمیت خود، مبنی بر ارتكاب اعمالی كه به دولت دیگر ضرر می رساند

۳ – غیرقانونی بودن سلاحهای اتمی

با توجه به این پیمان ها متأسفانه رقابت های پنهانی قدرتهای بزرگ باعث انجام طیف وسیعی از آزمایشات هسته ای در دنیا شد به طوری كه در جنگ سرد بین دو ابرقدرت بزرگ آن دوران تصویر وحشت آور از به وقوع پیوستن جنگ جهانی سوم بوجود آمد، به طوری كه دنیا سالها با این وضعیت بحرانی در هراس از یك فاجعه اتمی به سر می برد.

برای افرادی كه مایلند با تعداد آزمایشات هسته ای و تاریخ انجام آن آشنا شوند در جداول الف و ب آزمایشات هسته ای كه دنیا از آن مطلع گشته آورده شده است. زیرا ممكن نبودن اثبات تمام آزمایشات هسته ای زیر زمینی این شبهه را بوجود می آورد كه شاید آزمایشات هسته ای زیرزمینی دیگری نیز انجام شده باشد كه ذكری از آن به میان نیامده است. زیرا آنچه در ابتدا از انفجارهای هسته ای ناشی می شود یك لرزه زمینی است كه می تواند بطور طبیعی صورت گرفته باشد، با این تفاوت كه چنین آزمایش هایی پس از چندی اثرات مشخصی در سطح زمین ایجاد می كند كه از آثار زلزله های طبیعی متمایز است.

با توجه به جداول الف و ب مشاهده می شود كه در طی ۲۵ سال، ۴۸۲ انفجار هسته ای در جو و ۵۲۲ انفجار هسته ای در زیرزمین انجام شده است. در ضمن می توان فهمید كه از سال ۱۹۴۵ تا ۱۹۹۶ به تعداد ۲۰۴۶ انفجار هسته ای توسط پنج كشور فوق در دنیا انجام شده است كه واقعاً باعث شگفتی است.

آمریكا با ۱۰۳۰، شوروی سابق با ۷۱۵، فرانسه با ۲۱۰، انگلیس با ۴۵ و چین هم با ۴۵ انفجار هسته ای به ترتیبت در این زمینه ركورد دارند. یك نكته جالب توجه دیگر این است كه انگلستان تمام انفجارهای هسته ای خود را در خارج از خاك انگلستان مورد آزمایش قرار داده است. به جز پنج كشور فوق، دو كشور دیگر دارنده تسلیحات هسته ای یعنی هند و پاكستان كه جزو NPT نبوده یك سری آزمایشات هسته ای انجام دادند.

هند اولین آزمایش هسته ای خود را در سال ۱۹۷۴ در ساعت ۲:۳۴:۵۵ در مكانی با عرض جغرافیایی ۰۹۵/۲۷ درجه شمالی و طول جغرافیایی ۷۵۲/۷۱ درجه شرقی انجام داد كه این آزمایش باعث اعتراض شدید پاكستان شد بطوری كه یك رقابت تسلیحاتی بین دو كشور در زمینه تسلیحات هسته ای پدید آمد. پس از دومین آزمایش هسته ای هند در تاریخ ۱۱مه ۱۹۹۸ در موقعیت مكانی با عرض جغرافیایی ۱۰۲/۲۷ درجه شمالی و طول جغرافیایی ۸۵۷/۷۱ درجه شرقی، پاكستان اولین آزمایش هسته ای خود را هفده روز بعد در تاریخ ۲۸مه ۱۹۹۸ در ساعت ۱۰:۱۶:۱۵ انجام داد. البته لازم به ذكر است كه هند در تاریخ ۱۱مه۱۹۹۸ دو انفجار هسته ای هم زمان انجام داد. در حین این رقابت تسلیحاتی، هند آزمایش دیگری در تاریخ ۱۳ مه ۱۹۹۸ در ساعت ۰۶:۵۱ انجام داد كه در پاسخ به آن پاكستان در تاریخ ۳۰ مه ۱۹۹۸ یعنی دوباره پس از هفده روز دومین آزمایش انفجار هسته ای را در ساعت ۰۶:۵۴:۵۵ انجام داد. این رقابت تسلیحاتی باعث نگرانی های بی شماری در سطح منطقه و جهان شد. كره شمالی هم نخستین آزمایش هسته ای نظامی خود را چند روز پیش انجام داد. آزمایش هسته ای كره شمالی قدرتی معادل ۵۵۰ تن تری نیترو تولوئن (TNT) داشته است كه از بمب های هسته ای به كار گرفته شده در جنگ جهانی دوم در ژاپن به مراتب كوچك تر است.

با توجه به ممكن نبودن اثبات تمام آزمایشات هسته ای و شبهه در این امر یك سری معیارهای بین المللی جهت تشخیص انفجارهای هسته ای از دیگر فعالیت های هسته ای مطرح شد كه در ذیل به آن اشاره شده است.

●معیارهای تشخیص انفجار هسته ای از دیگر فعالیت های هسته ای

در یك انفجار هسته ای، شكافت بوسیله نوترون با توزیع انرژی های مختلف (طیف نوترون های شكافت) انجام می گیرد در حالی كه در یك راكتور هسته ای نوترون های حاصل از شكافت ابتدا بوسیله یك كندكننده، انرژی آنها به یك تعادل گرمایی با محیط می رسند (نوترون حرارتی) سپس نوترون های حرارتی با اورانیوم – ۲۳۵ برخورد كرده و آن را شكافت می دهند.

انرژی مربوط به شكافت منتهی به اختلاف نسبی محصولات شكافت می شود، البته زمان تولید محصولات شكافت (fission product) موضوع مهم تری است. در یك انفجار هسته ای، محصولات شكافت بطور آنی تولید می شود در حالی كه در یك راكتور هسته ای محصولات حاصل از شكافت در یك میله سوخت در طول زمانی كه این میله سوخت در راكتور قرار دارد تولید می شود. فعالیت هر محصول شكافت تابعی از تشعشع و نیمه عمر آن است. هسته های رادیو اكتیو با نیمه عمر كوتاه می تواند پس از مدتی كوتاه به هسته ای پایدار (stable nuclei) تبدیل شود. برای مثلا سزیم – ۱۳۴ (Cs-۱۳۴) حاصل از شكافت خیلی كم است اما با واپاشی (decay) زینان – ۱۳۳ (Xe-۱۳۳) و پدیده گیراندازی (capture) تولید می شود. بنابراین با توجه به این دو موضوع می توان اثرات یك انفجار هسته ای را با دیگر فعالیت های هسته ای نظیر نیروگاه های اتمی، تاسیسات باز فراوری سوخت مصرف شده هسته ای و تشعشع عادی (normal) زمینه متمایز كرد.

تجربیات گذشته نشان داده است كه با اندازه گیری چندین نسبت می توان تمایز بین یك آزمایش هسته ای و موادی كه از یك راكتور هسته ای آزاد می شوند را مشخص كرد. Cs-۱۳۴ به ندرت در آزمایشات هسته ای آشكار می شود، یكی از ضوابطی كه جهت شناسایی آزمایشات هسته ای در جو انجام می شود مقدار نسبت ذیل است:

(CS-۱۳۴)/ (CS-۱۳۷) <۰.۰۱

در صورت برقراری رابطه فوق یك انفجار هسته ای صورت گرفته است در غیر اینصورت مربوط به كار یك نیروگاه هسته ای است.

برای مشخص نمودن زمان انفجار هسته ای، می توان Zr-۹۵ (زیركونیوم – ۹۵) استفاده نمود. زیركونیوم – ۹۵ با نیمه عمر ۶۴ روز مستقیما از شكافت بوجود می آید .راه دیگر بوجود آمدن آن واپاشی نئوبودیوم – ۹۵ با نیمه عمر ۳۵ روز است. Nb-۹۵ مستقیما از شكافت تولید می شود همه نئوبودیوم بوسیله واپاشی به Zr-۹۵ تبدیل شده و مقدار آن صفر می گردد. اگر در مدت ۱۵ روز از زمان انفجار آشكارسازی رخ دهد كه این نسبت می تواند بطور دقیق زمان آزمایش هسته ای را مشخص كند. با توجه به توضیح فوق می توان از رابطه ذیل هم جهت آشكار نمودن یك آزمایش هسته ای استفاده كرد:

(Zr – ۹۵) < ۱/ Nb-۹۵))

در صورت برقراری رابطه فوق یك آزمایش هسته ای صورت گرفته است. لازم به ذكر می باشد كه در یك راكتور هسته ای نسبت فوق خیلی نزدیك به ۱ است.

از معیارهای غیر رادیواكتیو آشكار سازی یك انفجار هسته ای می توان به اثرات موج تولید شده، لزره نگاری و هیدرواكوستیك اشاره داشت كه در هر كدام از روش خاصی استفاده می شود.

رامتین راوندی