بادبان– به گفته ادارۀ امور خلع سلاح در سازمان ملل متحد، امروز چیزی در حدود ۱۳۴۰۰ کلاهک هسته‌ای در جهان ذخیره شده است. انفجار تنها یک بمب هسته‌ای، بالقوه توان این را دارد که یک شهر را به طور کامل نابود کند و میلیون‌ها انسان را به کام مرگ بکشاند. آثار مخرب این انفجار بر محیط زیست و نسل‌های آینده موجب شده است تا گروهی از دانشمندان به این باور برسند که یک نبرد تمام‌عیارِ هسته‌ای ممکن است یک زمستان هسته‌ای برای کرۀ زمین به ارمغان بیاورد. طبق این فرضیه، تشعشعات هسته‌ایِ ناشی از انفجار و پراکندگی آن در هواکُره (اتمسفر) می‌تواند دمای کرۀ زمین را به مرز انجماد برساند و تا سال‌ها این وضعیت باقی بماند. بمب‌های اتمی به دو گونۀ «شکافتی» و «گداختی» یا (گرماهسته‌ای) (ترکیبی از شکافت هسته‌ای و هم‌جوشی) تقسیم می‌شوند. نخستین بمب شکافتی که آزمایش شد، معادل ۲۰۰۰۰ تن تی‌ان‌تی انرژی منتشر کرد. این در حالی است که نخستین بمب گرماهسته‌ای به اندازۀ ۱۰ میلیون تن تی‌ان‌تی انرژی آزاد کرد. تاکنون هشت کشور به طور رسمی اعلام کرده‌اند که دارای ذخایر بمب هسته‌ای هستند اما تنها پنج کشور نام‌شان در معاهدۀ عدم اشاعۀ تسلیحات هسته‌ای (ان‌پی‌تی) به عنوان کشورهای دارای سلاح هسته‌ای ذکر شده است: ایالات متحده، انگلستان، فرانسه، چین و روسیه. سه کشورِ غیر عضو در این معاهده که سلاح هسته‌ای در اختیار دارند شامل هند، پاکستان و کرۀ شمالی می‌شود. کرۀ شمالی در معاهدۀ ان‌پی‌تی عضویت داشت اما در سال ۲۰۰۳ از آن بیرون آمد. کشور دیگری که احتمال می‌رود بین ۷۵ تا ۴۰۰ کلاهک هسته‌ای در اختیار داشته باشد، اسرائیل است. اما این کشور به منظور حفظ بازدارندگی با کمترین هزینۀ سیاسی، تاکنون به طور رسمی به داشتن سلاح اتمی اقرار نکرده است.
انگیزۀ اصلی برای ساخت بمب هسته‌ای، بازدارندگی است. سلاح اتمی آخرین ابزار دفاعی یک کشور است و عاملی بازدارنده در برابر تمام تهدید‌های نظامی قلمداد می‌شود. تسلیحات اتمی در کنار ابزار دیپلماسی و توانمندیِ متعارفِ نظامی در ۵۰ سال گذشته مانع از وقوع جنگ میان کشورهای ابرقدرت شده است. این تسلیحات اگرچه پس از نبرد ایالات متحده با ژاپن هرگز در یک جنگ مورد استفاده قرار نگرفته و عامل پیروزی در جنگی نبوده‌اند، اما همواره به عنوان یک اهرم فشار در روابط دیپلماتیک شناخته شده‌اند. «وینستون چرچیل» در سال ۱۹۵۵ مدعی شد که بازدارندگی هسته‌ای در نهایت صلح و ثبات را به ارمغان خواهد آورد. اما این بازدارندگی هزینه نیز دارد. برآورد می‌شود که ایالات متحده برای حفظ توازن اتمی در برابر روسیه، تاکنون بین ۵ تا ۱۰ تریلیون دلار هزینه کرده است. اما وقتی پای بقای یک ملت در میان باشد، این هزینه‌ها قابل توجیه است. امروز کشور ما با تهدیداتی از قبیل حضور نظامی آمریکا در کشورهای همجوار خود و جاه‌طلبی‌های کشورهایی مانند اسرائیل، عربستان سعودی و امارات متحده در منطقه مواجه است. توانمندی نظامی و اقتدار منطقه‌ایِ ایران تاکنون ضامن حفظ امنیت کشور بوده است. با وجود این، لزوم داشتن توانمندی و دانش هسته‌ای به عنوان عاملی بازدارنده بر کسی پوشیده نیست. به منظور کسب آشنایی با این توانمندی و رفع ابهام در اذهان عمومی، در ادامه شرحی ساده و قابل فهم برای همگان دربارۀ نحوۀ ساخت بمب اتمی ارائه می‌شود. این مطلب از کتاب «سیاستِ تسلیحات هسته‌ای» به قلم «اندریو فوتِر» استخراج و به فارسی برگردان شده است:
دانش اتمی: اورانیوم، پلوتینیوم و شکافت هسته‌ای
هر آنچه در این جهان می‌بینیم، از ذرّات ریزی به نام «اتم» ساخته شده است. این اتم‌ها هر یک هسته‌ای متشکل از پروتون و نوترون درون خود دارند که ابری از الکترون‌ها آن را در برگرفته است. انفجار اتمی زمانی رخ می‌دهد که هستۀ اتمِ یک ایزوتوپِ ناپایدار از یک عنصرِ شیمیاییِ خاص (عناصر شیمیایی می‌توانند دارای ایزوتوپ‌های متعدد با تعداد متفاوتی از نوترون‌ها باشند)، تحتِ بمباران تعدادی از نوترون‌های خارجی قرار داده شده و در پیِ آن شکافته شود. به دنبال وقوع این شکافت، هستۀ اتم (که توسط نوترون‌های خارجی به حالت ناپایدار رسیده است) ناچار می‌شود به منظور حفظ تعادل، نوترون‌های اضافیِ خود را پراکنده کند. اگر میزان کافی از این اتم‌ها در کنار هم گردآوری شوند (آنچه «جِرم بحرانی» نامیده می‌شود)، توان این را خواهند یافت که یک زنجیرۀ واکنش هسته‌ای به راه بیندازند که به واسطۀ آن، نوترون‌هایی که از «اتم الف» ساطع شده‌اند «اتم ب» را بمباران می‌کنند و در نتیجۀ شکافت «اتم ب»، دوباره نوترون‌هایی ساطع می‌شوند که به نوبه خود می‌توانند اثر مشابهی بر «اتم ج» و احتمالا «اتم د» داشته باشند. با در اختیار داشتن میزان کافی از مواد شکافت‌پذیر (یک عنصر شیمیایی که می‌تواند تحت فرآیند شکافت قرار بگیرد) می‌توان به یک واکنش زنجیره‌ای دست یافت که متکی به خود باشد. از همه مهم‌تر این است که در نتیجۀ وقوع هر یک از حلقه‌های زنجیرۀ شکافت، حجم انبوهی از انرژی رها می‌شود که بیشتر به شکل گرما خواهد بود. اگر این فرآیند به شیوه‌ای مهار شده انجام شود، جریانی مداوم از انرژی به دست می‌آید که به عنوان مثال می‌توان از آن در یک نیروگاه هسته‌ای برای تولید برق یا در یک زیردریایی برای تولید نیروی پیشران استفاده کرد (گرمای حاصل از زنجیرۀ شکافت موجب تبخیر آب شده و فشارِ بخارِ حاصله برای چرخاندن پره‌های توربینی به کار می‌رود که نیرو تولید می‌کند). اگر همین زنجیره با سرعت کافی انجام بپذیرد، از آن می‌توان برای تولید یک انفجار عظیم استفاده کرد. بنابراین یکی از نخستین چالش‌های فنی برای ساخت یک بمب اتمی این است که زنجیرۀ شکافت هسته‌ای بین اتم‌های یک عنصرِ شیمیاییِ خاص به گونه‌ای تحت کنترل درآورده شود که انرژیِ رهاشده در اثر آن به بیشترین میزان ممکن برسد. اگر زنجیرۀ شکافت به آرامی رخ بدهد، گرمای تولید شده باعث می‌شود بخش بزرگی از مواد شکافت‌پذیر (ایزوتوپ شیمیایی استفاده شده) پیش از وقوع زنجیرۀ شکافت، بسوزد، ذوب شود یا منفجر شود و در نتیجه نیرو یا انفجار نهایی بسیار کمتر از میزان لازم باشد.
تاکنون از ایزوتوپ سه عنصر شیمیایی برای ساخت بمب اتمی استفاده شده است: عنصر اورانیوم ۲۳۵ که به صورت طبیعی یافت می‌شود(U235)؛ عنصر پلوتونیوم ۲۳۹ که بیشتر حجم آن ساختۀ بشر است و به طور طبیعی میزان بسیار کمی از آن یافت می‌شود(PU239)؛ و عنصر اورانیوم ۲۳۳ که در دهۀ ۵۰ میلادی توسط ایالات متحده برای ساخت بمب استفاده و خیلی زود کنار گذاشته شد(U233). در تمام بمب‌های اتمیِ ساخته‌شده از سال ۱۹۴۵ تاکنون، یا از عنصر U235 استفاده شده است و یا عنصر PU239. به ایزوتوپ شیمیایی این دو عنصر، مواد شکافت‌پذیر گفته می‌شود زیرا توان شکافته شدن و راه انداختن زنجیرۀ واکنش هسته‌ای را دارند. عنصر اورانیوم را در مقادیر اندک می‌توان در سرتاسر کرۀ زمین یافت. حدود یک‌چهارم از ذخایر اورانیوم طبیعیِ جهان در قارۀ استرالیا قرار دارد. اما بیش از ۹۹ درصد اورانیوم طبیعی به شکل ایزوتوپ U238 موجود است یعنی به خودی خود برای ساخت بمب قابل استفاده نیست. به همین سبب لازم است که میزان زیادی سنگ اورانیوم استخراج شود تا طی فرآیندی که از آن به «غنی‌سازیِ اورانیوم» یاد می‌شود، ایزوتوپ U235 از اورانیوم طبیعی یا همان U238 استحصال شود. به این منظور سنگ اورانیوم را طی فرآیندی به نام «تصعید» به نوعی گاز تبدیل می‌کنند. سپس به وسیلۀ سانتریفیوژهای گردندۀ پرسرعت و با کمک نیروی جاذبه و گریز از مرکز، عناصر موردنظر را که تفاوت بسیار ناچیزی در وزن اتمی دارند، از هم جدا می‌کنند. به تازگی نیز دانشمندان از لیزر برای جداسازی ایزوتوپ‌های اورانیوم بهره می‌برند. غنی‌سازی اورانیوم یک فرآیند علمی و مهندسی پیچیده است و دشوارترین مرحلۀ ساخت سلاح هسته‌ای قلمداد می‌شود.
میزان ایزوتوپ پلوتونیوم ۲۳۹ در طبیعت نیز بسیار ناچیز است و مقادیر لازم برای ساخت بمب باید به طور مصنوعی ساخته و گردآوری شود. تنها روش تولید مقادیر لازم از PU239 نیز به وسیلۀ واکنش هسته‌ایِ اورانیوم ممکن است. در واقع پلوتینیون ۲۳۹ یکی از فرآورده‌های شکافت اورانیوم است و در نتیجه بمب پلوتینیومی تنها از اورانیوم قابل اشتقاق است. با این حال به فرآیندهای متعدد شیمیایی نیاز است تا بتوان پلوتینیوم را از سایر مواد زایدِ حاصله از شکافت تفکیک کرد. به این فرآیند «جداسازی پلوتینیوم» گفته می‌شود. بنابراین برای تولید PU239 به غنی‌سازی اورانیوم کافی نیاز است تا ابتدا به عنوان سوخت یک رآکتور هسته‌ای به کار برده شود. اورانیومی که برای استخراج پلوتونیوم استفاده شده نیز برای ساخت بمب کاربرد ندارد اما می‌توان برخی ضایعات هسته‌ای را برای استفاده در رآکتور هسته‌ای فرآوری کرد.
از دو عنصر یادشده به علاوۀ اورانیوم ۲۳۳ که از عنصر توریوم استحصال می‌شود، می‌توان در رآکتورهای تولید برق استفاده کرد. برای تولید برق، اورانیوم ۲۳۵ را تنها باید تا میزان ۵ درصد غنی‌سازی کرد در حالی که برای ساخت بمب، میزان غنی‌سازی باید بین ۸۰ تا ۹۰ درصد باشد. دلیل آن میزان نسبی انرژی آزادشده طیِ واکنش زنجیره‌ای است. برای اهداف پزشکی اورانیوم ۲۳۵ را تا ۲۰ درصد غنی می‌کنند و برای تولید سوخت کشتی یا زیردریایی (یا در تئوری برای سایر وسایل مانند خودروها، موشک‌ها و سفینه‌های فضاپیما) بین ۲۰ تا ۵۰ درصد غنی‌سازی لازم است. پلوتینیوم با درصد بالاتری از ایزوتوپ شکافت‌ناپذیر PU240 بر خلاف PU239 را می‌توان به عنوان سوخت رآکتور به کار گرفت. فرآیند لازم برای تولید برق و بمب هسته‌ای تقریبا یکسان است و تنها میزان غنی‌سازی متفاوت است. به همین سبب هر کشوری که دانش فنیِ غنی‌سازی برای تولید برق و رآکتورِ آن را داشته باشد، روی کاغذ توان غنی‌سازیِ اورانیوم یا جداسازی پلوتونیوم حاصل از یک رآکتور برای تولید بمب را خواهد داشت. با داشتن دانش فنیِ لازم، پلوتونیوم در سطح ساخت سلاح را می‌توان همزمان با تولید برق توسط یک رآکتور فراهم کرد. به همین سبب است که برای ساخت بمب، اغلب از پلوتونیوم استفاده می‌شود (همچنین با میزان کمتری از آن می‌توان همان اندازه انرژی تولید کرد).
قدرت تخریبِ یک بمب اتمی ناشی از انرژی‌ایست که در ایزوتوپ شکافت‌پذیر U235 یا PU239 ذخیره شده است و بنیاد دانش ساخت بمب اتم بر فرمول اکتشافی آلبرت اینشتین یعنی E=MC۲ استوار است. اینشتین مخترع بمب اتم نبود اما نظریۀ او مبنی بر این که عناصر شیمیایی بزرگ با جرم اتمی سنگین باید حجم عظیمی از انرژی در خود ذخیره کرده باشند، راه را برای ظهور دانشمندانی هموار کرد که هدف‌شان بهره‌برداری و رهاسازی این منبعِ بزرگ انرژی بود. اورانیوم و پلوتونیوم، هر دو عناصری سنگین هستند و در ردیف‌های پایینیِ جدول تناوبی عناصر جا خوش کرده‌اند.
از این رو با وجود انقلابی و بدیع بودن اکتشافات ریاضی و فیزیکی در زمینۀ علوم هسته‌ای، دانش اساسی برای ساخت یک بمب اتمی تا حدودی ساده است و اگر مواد مناسب و دانش فنی در دسترس باشد، کار دشواری نیست. در واقع برای کاربرد نظامی، به میزان نه چندان قابل‌توجهی از مواد شکافت‌پذیر (حدودا ۱۵ کیلوگرم اورانیوم ۲۳۵ یا ۵ کیلوگرم پلوتونیوم ۲۳۹ برای یک بمب ساده انفجاری)، مکانیزمی برای آغاز و مدیریت واکنش هسته‌ای (یعنی راهی برای شروع فرآیند و اطمینان از وقوع آن در زمان درست با سرعت درست) و وسیله‌ای برای رساندن بمب به هدف مورد نظر نیاز است. در بین این مراحل، به دست آوردن مواد شکافت‌پذیر لازم برای فرآیند هسته‌ای، پُرچالش‌ترین بخش کار است. به همین دلیل است که از سال ۱۹۴۵ تاکنون، اغلب بمب‌های اتمی با استفاده از پلوتونیوم ساخته شده‌اند.
