O bombă bazată pe izomerul de hafniu Hf-178-m2 ar putea deveni cea mai scumpă și mai puternică din istoria dispozitivelor explozive non-nucleare. Dar ea nu a făcut-o. Acum, acest caz este recunoscut ca fiind unul dintre cele mai notorii eșecuri ale DARPA - Agenția pentru Proiecte Avansate de Apărare a departamentului militar american.
Emițătorul a fost asamblat de la o mașină de raze X aruncată care se afla odată în cabinetul unui dentist, precum și de un amplificator de uz casnic achiziționat de la un magazin din apropiere. Era în contrast puternic cu semnul puternic al Centrului pentru Electronică Cuantică, care a fost văzut intrând într-o clădire mică de birouri de la Universitatea Texas din Dallas. Cu toate acestea, dispozitivul și-a făcut față sarcinii - și anume, a bombardat în mod regulat o ceașcă de plastic inversată cu un flux de raze X. Desigur, sticla în sine nu a avut nimic de-a face cu el - a servit pur și simplu ca suport sub o probă abia vizibilă de hafniu, sau mai degrabă, izomerul său Hf-178-m2. Experimentul a durat câteva săptămâni. Însă, după o prelucrare atentă a datelor obținute, directorul Centrului, Carl Collins, a anunțat un succes fără îndoială. Înregistrările de la echipamentul de înregistrare indică faptul că grupul său a căutat o modalitate de a crea bombe miniaturale cu o putere colosală - dispozitive de mărimea unui pumn capabile să producă distrugeri echivalente cu zeci de tone de explozibili obișnuiți.
Așa că în 1998 a început istoria bombei izomerice, care mai târziu a devenit cunoscută drept una dintre cele mai mari greșeli din istoria științei și cercetării militare.
Image
hafniu
Hafniul este al 72-lea element al tabelului periodic al lui Mendeleev. Acest metal alb-argintiu își ia numele de la numele latin pentru orașul Copenhaga (Hafnia), unde a fost descoperit în 1923 de Dick Koster și Gyordem Hevesi, colaboratori ai Institutului de Fizică Teoretică din Copenhaga.
Senzație științifică
În raportul său, Collins a scris că a reușit să înregistreze o creștere extrem de nesemnificativă a fondului de raze X, care a fost emis de proba iradiată. Între timp, radiația cu raze X este un semn al tranziției a 178m2Hf de la starea izomeră la cea obișnuită. În consecință, a susținut Collins, grupul său a reușit să accelereze acest proces bombardând proba cu raze X (când este absorbit un foton de raze X cu o energie relativ scăzută, nucleul trece la un alt nivel excitat și apoi o tranziție rapidă către urmează nivelul solului, însoţit de eliberarea întregii rezerve de energie). Pentru a forța proba să explodeze, a argumentat Collins, este necesară doar creșterea puterii emițătorului până la o anumită limită, după care radiația proprie a probei va fi suficientă pentru a declanșa o reacție în lanț de tranziție a atomilor din starea izomeră la starea normală. Rezultatul va fi o explozie foarte palpabilă, precum și o explozie colosală de raze X.
Comunitatea științifică a întâmpinat această publicație cu neîncredere clară, iar experimentele au început în laboratoare din întreaga lume pentru a valida rezultatele lui Collins. Unele grupuri de cercetare s-au grăbit să declare confirmarea rezultatelor, deși numărul lor a fost doar marginal mai mare decât erorile de măsurare. Dar majoritatea experților credeau totuși că rezultatul obținut este rezultatul unei interpretări incorecte a datelor experimentale.
Optimismul militar
Cu toate acestea, una dintre organizații a fost extrem de interesată de această activitate. În ciuda întregului scepticism al comunității științifice, armata americană și-a pierdut literalmente capul din promisiunile lui Collins. Și a fost din ce! Studiul izomerilor nucleari a deschis calea pentru crearea unor bombe fundamental noi, care, pe de o parte, ar fi mult mai puternice decât explozivii obișnuiți și, pe de altă parte, nu ar intra sub restricțiile internaționale asociate cu producerea și utilizarea arme nucleare (o bombă izomeră nu este nucleară, deoarece nu există nicio transformare a unui element în altul).
Bombele izomerice ar putea fi foarte compacte (nu au o limitare de masă mai mică, deoarece procesul de tranziție a nucleelor de la o stare excitată la o stare obișnuită nu necesită o masă critică), iar la explozie ar elibera o cantitate imensă de radiații dure care distruge toate lucrurile vii. În plus, bombele cu hafniu ar putea fi considerate relativ „curate” - la urma urmei, starea fundamentală a hafniului-178 este stabilă (nu este radioactivă), iar explozia practic nu ar contamina zona.
Bani aruncați
În următorii câțiva ani, agenția DARPA a investit câteva zeci de milioane de dolari în studiul Hf-178-m2. Cu toate acestea, armata nu a așteptat crearea unui model funcțional al bombei. Acest lucru se datorează parțial eșecului planului de cercetare: în cursul mai multor experimente folosind emițători puternici de raze X, Collins nu a reușit să demonstreze vreo creștere semnificativă a fundalului probelor iradiate.
Image
Încercările de a reproduce rezultatele lui Collins au fost făcute de mai multe ori pe parcursul mai multor ani. Cu toate acestea, niciun alt grup științific nu a putut confirma în mod fiabil accelerarea dezintegrarii stării izomerice a hafniului. Fizicienii din mai multe laboratoare naționale americane - Los Alamos, Argonne și Livermore - au fost, de asemenea, implicați în această problemă. Ei au folosit o sursă de raze X mult mai puternică - Advanced Photon Source of the Argonne National Laboratory, dar nu au putut detecta efectul dezintegrarii induse, deși intensitatea radiației în experimentele lor a fost cu câteva ordine de mărime mai mare decât în experimentele lui Collins însuși.. Rezultatele lor au fost confirmate și de experimente independente la un alt laborator național al SUA - Brookhaven, unde puternicul sincrotron National Synchrotron Light Source a fost folosit pentru iradiere. După o serie de concluzii dezamăgitoare, interesul armatei pentru această temă a dispărut, finanțarea s-a oprit, iar în 2004 programul a fost închis.
Muniție cu diamante
Între timp, a fost clar de la bun început că, cu toate avantajele sale, bomba izomerică are și o serie de dezavantaje fundamentale. În primul rând, Hf-178-m2 este radioactiv, așa că bomba nu va fi în întregime „curată” (va mai avea loc o anumită contaminare a zonei cu hafniu „neprelucrat”). În al doilea rând, izomerul Hf-178-m2 nu apare în natură, iar procesul de producere a acestuia este destul de costisitor. Poate fi obținut într-una din mai multe moduri - fie prin iradierea unei ținte de itterbiu-176 cu particule alfa, fie prin protoni - wolfram-186 sau un amestec natural de izotopi de tantal. În acest fel, se pot obține cantități microscopice de izomer de hafniu, care ar trebui să fie destul de suficiente pentru cercetarea științifică.
O modalitate mai mult sau mai puțin masivă de obținere a acestui material exotic este iradierea cu neutroni de hafniu-177 într-un reactor termic. Mai precis, a arătat - până când oamenii de știință au calculat că timp de un an într-un astfel de reactor din 1 kg de hafniu natural (conținând mai puțin de 20% din izotopul 177), puteți obține doar aproximativ 1 microgram dintr-un izomer excitat (eliberarea de această sumă este o problemă separată). Nu spune nimic, producție în masă! Dar masa unui focos mic ar trebui să fie de cel puțin zeci de grame … S-a dovedit că o astfel de muniție nu se dovedește nici măcar „aur”, ci de-a dreptul „diamant” …
Închidere științifică
Dar curând s-a demonstrat că nici aceste neajunsuri nu au fost decisive. Iar punctul aici nu este în imperfecțiunea tehnologiei sau insuficiența experimentatorilor. Punctul final din această poveste senzațională a fost pus de fizicienii ruși. În 2005, Evgeny Tkalya de la Institutul de Fizică Nucleară al Universității de Stat din Moscova a publicat în revista Uspekhi Fizicheskikh Nauk, un articol intitulat „Decaderea indusă a izomerului nuclear 178m2Hf și a unei bombe izomer”. În articol, el a subliniat toate modalitățile posibile de a accelera dezintegrarea izomerului de hafniu. Există doar trei dintre ele: interacțiunea radiației cu nucleul și dezintegrarea printr-un nivel intermediar, interacțiunea radiației cu învelișul de electroni, care apoi transferă excitația către nucleu și modificarea probabilității dezintegrarii spontane.
După ce a analizat toate aceste metode, Tkalya a demonstrat că scăderea efectivă a timpului de înjumătățire al unui izomer sub influența radiației cu raze X contrazice profund întreaga teorie care stă la baza fizicii nucleare moderne. Chiar și cu cele mai benigne ipoteze, valorile obținute au fost ordine de mărime mai mici decât cele raportate de Collins. Deci, pentru a accelera eliberarea de energie colosală, care este conținută în izomerul de hafniu, este încă imposibil. Cel puțin cu ajutorul tehnologiilor din viața reală.
Există multe puncte albe în istoria omenirii, sau invers, evenimente care încă nu pot fi explicate de știința oficială. Prin urmare, în căutarea senzațiilor, oamenii de afaceri întreprinzători merg adesea pentru falsificarea relicvelor istorice și a capodoperelor de artă. Și uneori se dovedesc a fi atât de de înaltă calitate și de succes, încât continuă să creadă în autenticitatea lor chiar și după ce au fost expuși
Heroina, mercurul, sângerările și intervențiile chirurgicale care transformă pacienții în zombi apatici. Suedezul Illustrerad Vetenskap oferă o privire în arhiva îngrozitoare a medicinei. Iată zece dintre cele mai mari greșeli pe care medicii le-au făcut din antichitate până în secolul al XX-lea - și doar una dintre ele a adus plăcere, nu suferință
Timp de mai bine de trei secole, Rusia și China au fost vecine și rivale în Orientul Îndepărtat. Cu toate acestea, numărul de conflicte majore dintre ei în acest timp poate fi numărat pe degetele unei mâini
