جنرال لواء

تصوير أول ميلي ثانية من انفجار نووي باستخدام Rapatronic: أعجوبة هندسية عام 1950


يتطلب تصوير أول ميكروثانية من الانفجار النووي اليوم كاميرات قوية بشكل لا يصدق بمعدلات إطارات فائقة السرعة وسرعات غالق لحظية عمليا تقتصر على الهيئات البحثية الحكومية.

حتى وفقًا لمعايير اليوم ، فإن معظم الكاميرات غير قادرة على التقاط أي مكان قريب من بداية انفجار نووي. فقط الكاميرات فائقة السرعة التي تقتصر في الغالب على المؤسسات الأكاديمية أو الهيئات البحثية الحكومية هي التي تمتلك القدرة على تسجيل أي شيء عن بعد قريب من بداية انفجار نووي.

قد يبدو من المستحيل فعليًا على أي شخص إنتاج كاميرا بهذه القدرات في أوائل الخمسينيات من القرن الماضي. ولكن تم تحديده من خلال حقبة جديدة من العلوم النووية غير المدروسة ، وسرعان ما طور العلماء نظامًا جديدًا لالتقاط كل جزء من الثانية يمر من انفجار نووي.

نعرض أدناه بعضًا من أشهر الصور وأكثرها غرابة التي ظهرت من الحرب الباردة.

كاميرا Rapatronic

هذه هي قصة كاميرا Rapatronic - أول كاميرا تكشف المللي ثانية الأولى من انفجار نووي بتفاصيل منحرفة وغير مسبوقة.

في أعقاب الانفجارات النووية التي دمرت مدينتي هيروشيما وناجازاكي اليابانيتين ، شعر العلماء بالحيرة تجاه الإنشاء الوحشي للولايات المتحدة - القنابل الذرية للرجل الصغير والفتى السمين.

لكن وسط الدمار نشأ فضول شديد ، تاركًا العلماء يتساءلون ،ما الذي يجري داخل انفجار نووي؟

كانت كاميرات عام 1950 لا تزال بدائية كما قد يتوقع المرء. انتشرت كاميرات الأفلام ، لكن معظمها كان بإمكانها فقط التقاط صورة لا تزيد عن 1/300 جزء من الثانية - وهي بطيئة جدًا في التقاط أي معلومات مفيدة حول انفجار نووي.

الفيديو الأول للانفجار النووي

بعد أن رفضت اليابان الاستسلام غير المشروط ، في عام 1945 ، استمرت الولايات المتحدة في اختبار وتسجيل أول انفجار نووي - أطلق عليه اسم "رصاصة الثالوث" في مختبر لوس ألاموس في جنوب شرق نيو مكسيكو. سيكون أول اختبار أسلحة ذرية حية في الولايات المتحدة.

على الرغم من أن الفيديو مثير للإعجاب بالتأكيد ، إلا أنه قدم القليل من التبصر في الآليات الداخلية لما يدفع الانفجار النووي للوصول إلى مثل هذه النسب الإجمالية.

تم وصف وتوثيق الميكانيكا والعلوم النووية للقنبلة الذرية بشكل جيد بحلول الأربعينيات. ومع ذلك ، فإن ما يفتقر إليه العلماء هو شريط فيديو لكشف الأعمال الأساسية للانفجار الذري لحظة بلحظة. يمكن لمثل هذا الفيديو أن يقدم نظرة ثاقبة على جانب جديد من العلم ، من المستحيل إدراكه بالعين البشرية وحدها.

التقطت الصور الثابتة لحظات لحظية في التفجيرات النووية من قبل ، لكنها لم تتمكن من التقاط الصور بسرعة كافية أو بدقة كافية لتجميع مقطع فيديو معًا بما يكفي لتوفير أي رؤية مفيدة لم يلاحظها الباحثون من قبل.

التصوير الفوتوغرافي Rapatronic

سيكون الدكتور هارولد إدجيرتون هو الذي سيكلف بتطوير كاميرا راباترونيك - نظام كاميرا قادر على التقاط صور بمعدل إطار يبلغ 10 ملايين لقطة في الثانية.

أصبحت سرعة الغالق السريعة بشكل مذهل ممكنة من خلال آلية بارعة يمكنها فتح وإغلاق الغالق على ما يبدو على الفور. بشكل فعال ، تم لف ملف حول اسطوانة زجاجية خاصة. عندما يتم تحريضه بتيار كهربائي ، يفتح المجال المغناطيسي الناتج عن الملفات ويغلق المصراع في تتابع سريع (انظر الفيديو أدناه). ستؤدي الحركة السريعة والطبيعة الإلكترونية للجهاز إلى تسميته Rapatronic.

ولكن لم تكن سرعة الغالق على وجه الخصوص - الوقت الذي يعرض فيه الغالق المستشعر للضوء - هي التي منعت العلماء من تسجيل أول جزء من المللي ثانية من انفجار نووي من قبل.

بدلاً من ذلك ، نشأت المشكلة من نقص القدرة على التقاط الصور بسرعات مصراع سريعة لا يمكن تصورها في تتابع سريع. بعبارة أخرى ، لم يكن للكاميرات معدل إطارات سريع بما يكفي لالتقاط أجزاء من الألف من الثانية من انفجار نووي.

كيف تعمل كاميرا Rapatronic فائقة البطء

لن يأتي حل معدل الإطارات المخزن كتحسين لمعدل إطارات الكاميرا الفردية. بدلاً من ذلك ، تقوم المرآة الدوارة بإعادة توجيه الضوء إلى فيلم منحني يجلس فوق المرآة. بين كل عملية تشغيل للغالق ، ستدور المرآة قليلاً ، مما يتيح التقاط الإطار التالي بأسرع ما يمكن 10 جزء من المليار من الثانية في وقت لاحق.

"كانت حالات التعريض في كثير من الأحيان قصيرة تصل إلى 10 مليارات جزء من الثانية ، ويمكن لكل كاميرا التقاط صورة واحدة فقط. ونتيجة لذلك ، تم إعداد بنوك من 4 إلى 10 كاميرات لالتقاط تسلسل من الصور أثناء اختبار نووي واحد." وفقًا لموقع نيفادا للأمن القومي (NNSS).

يكشف تجميع الصور معًا عن الجمال الداخلي للشيطان المدمر - وهو تصور لا يمكن أبدًا تقديره بالعين البشرية.

أدناه ، يشرح تشارلز ويكوف ، أحد مطوري كاميرا Rapatronic ، التكنولوجيا التي ابتكرها هو والدكتور إدجيرتون لتسجيل فيديو بالحركة البطيئة للغاية لانفجار نووي.

اكتشافات لا تصدق للكاميرا Rapatronic

على الرغم من أن هدفها الأساسي يتمحور حول قياس حجم الانفجار مع توسعه ، إلا أن كاميرا Rapatronic أدت إلى اكتشاف ظاهرة مثيرة للاهتمام بشكل خاص. كشف فحص مقطع الفيديو بالحركة البطيئة للغاية عن وجود بقع على كرة النار - ظهور بقع وبقع ملونة تنتشر عبر كرة النار.

كانت هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة مثل هذا التأثير ، مما أدى إلى اكتشاف مثير للاهتمام. وفقًا لـ NNSS ، يتم تسريع النمو الأولي للكرة النارية بعد الانفجار بواسطة النقل الإشعاعي - بالأساس الأشعة السينية الحرارية التي "تفوق" حطام القنبلة المتفجرة الفعلي.

بعد بضعة مللي ثانية فقط ، تشكلت جبهة صدمة ، مما أجبر كرة نارية على مزيد من التوسع. ومع ذلك ، عندما تقوم موجات الصدمة بتسخين الهواء المحيط ، فإنها تخلق حاجزًا وتبطئ تمدد كرة النار.

"يتبخر الحطام من القنبلة الفعلية وكابينة الإطلاق ، ويتم تسريع الأبخرة في البداية إلى سرعات عالية جدًا قبل أن تتشكل مقدمة الصدمة. بمجرد تشكل مقدمة الصدمة ، تتناثر كتل المواد على الجزء الخلفي من مقدمة الصدمة بشكل غير منتظم نمط يخلق المظهر المرقش. " يشرح NNSS.

وُلدت كاميرا Rapatronic في وقت مظلم ، لكنها ما زالت توفر أداة قيمة للعلماء لاستخدامها وفهمها بشكل أفضل للأحداث التي تتكشف على الفور في أجزاء من الثانية بعد انفجار قنبلة نووية. وكان كل ذلك مستحيلاً لولا الجهود البارعة لتشارلز ويكوف والدكتور إيدجيرتون.


شاهد الفيديو: لماذا حفر الاتحاد السوفيتي أعمق حفرة على الأرض وهل سبب توقفهم هو وصولهم للجحيم (كانون الثاني 2022).