Ang isang bomba batay sa hafnium isomer Hf-178-m2 ay maaaring maging ang pinakamahal at pinakamakapangyarihan sa kasaysayan ng mga non-nuclear explosive device. Pero hindi niya ginawa. Ngayon ang kasong ito ay kinikilala bilang isa sa mga pinakakilalang pagkabigo ng DARPA - ang Agency for Advanced Defense Projects ng departamento ng militar ng Amerika.
Ang emitter ay binuo mula sa isang itinapon na X-ray machine na dating nasa opisina ng dentista, pati na rin ang isang amplifier ng sambahayan na binili mula sa isang kalapit na tindahan. Ito ay lubos na kaibahan sa malakas na tanda ng Center for Quantum Electronics, na nakitang pumasok sa isang maliit na gusali ng opisina sa University of Texas sa Dallas. Gayunpaman, ang aparato ay nakayanan ang gawain nito - ibig sabihin, regular itong binomba ang isang baligtad na tasa ng plastik na may isang stream ng X-ray. Siyempre, ang baso mismo ay walang kinalaman dito - nagsilbi lamang itong stand sa ilalim ng isang halos hindi kapansin-pansing sample ng hafnium, o sa halip, ang isomer Hf-178-m2 nito. Ang eksperimento ay tumagal ng ilang linggo. Ngunit pagkatapos ng maingat na pagproseso ng data na nakuha, ang direktor ng Center, si Carl Collins, ay nagpahayag ng isang walang alinlangan na tagumpay. Ang mga pag-record mula sa mga kagamitan sa pag-record ay nagpapahiwatig na ang kanyang grupo ay hinanap ang isang paraan upang lumikha ng mga maliliit na bomba ng napakalaking kapangyarihan - mga aparatong kasing laki ng kamao na may kakayahang gumawa ng pagkawasak na katumbas ng sampu-sampung tonelada ng mga ordinaryong pampasabog.
Kaya noong 1998, nagsimula ang kasaysayan ng isomer bomb, na kalaunan ay nakilala bilang isa sa pinakamalaking pagkakamali sa kasaysayan ng pananaliksik sa agham at militar.
Image
Hafnium
Ang Hafnium ay ang ika-72 elemento ng periodic table ni Mendeleev. Ang silvery-white metal na ito ay kinuha ang pangalan nito mula sa Latin na pangalan para sa lungsod ng Copenhagen (Hafnia), kung saan ito ay natuklasan noong 1923 nina Dick Koster at Gyordem Hevesi, mga collaborator ng Copenhagen Institute for Theoretical Physics.
Pang-agham na sensasyon
Sa kanyang ulat, isinulat ni Collins na nagawa niyang magrehistro ng napakaliit na pagtaas sa background ng X-ray, na ibinubuga ng irradiated sample. Samantala, ito ay X-ray radiation na isang senyales ng paglipat ng 178m2Hf mula sa isomeric state patungo sa ordinaryo. Dahil dito, nagtalo si Collins, ang kanyang grupo ay nagawang mapabilis ang prosesong ito sa pamamagitan ng pagbomba sa sample ng X-ray (kapag ang isang X-ray photon na may medyo mababang enerhiya ay nasisipsip, ang nucleus ay napupunta sa isa pang nasasabik na antas, at pagkatapos ay isang mabilis na paglipat sa ang antas ng lupa ay sumusunod, na sinamahan ng paglabas ng buong reserba ng enerhiya). Upang pilitin ang sample na sumabog, katwiran ni Collins, kinakailangan lamang na taasan ang kapangyarihan ng emitter sa isang tiyak na limitasyon, pagkatapos nito ay sapat na ang sariling radiation ng sample upang mag-trigger ng chain reaction ng paglipat ng mga atom mula sa isomeric state patungo sa ang normal na estado. Ang resulta ay isang napakadaling pagsabog, pati na rin ang isang napakalaking pagsabog ng X-ray.
Binati ng siyentipikong komunidad ang publikasyong ito nang may malinaw na hindi paniniwala, at nagsimula ang mga eksperimento sa mga laboratoryo sa buong mundo upang patunayan ang mga resulta ni Collins. Ang ilang mga pangkat ng pananaliksik ay mabilis na nagdeklara ng kumpirmasyon ng mga resulta, kahit na ang kanilang mga numero ay bahagyang mas mataas kaysa sa mga error sa pagsukat. Ngunit karamihan sa mga eksperto gayunpaman ay naniniwala na ang resulta na nakuha ay ang resulta ng isang maling interpretasyon ng pang-eksperimentong data.
Optimismo sa militar
Gayunpaman, ang isa sa mga organisasyon ay labis na interesado sa gawaing ito. Sa kabila ng lahat ng pag-aalinlangan ng siyentipikong komunidad, literal na nawala ang ulo ng militar ng Amerika sa mga pangako ni Collins. At ito ay mula sa kung ano! Ang pag-aaral ng mga isomer ng nukleyar ay nagbigay daan para sa paglikha ng mga panimula na bagong bomba, na, sa isang banda, ay magiging mas malakas kaysa sa mga ordinaryong pampasabog, at sa kabilang banda, ay hindi mahuhulog sa ilalim ng mga internasyonal na paghihigpit na nauugnay sa paggawa at paggamit ng mga sandatang nuklear (ang isomer bomb ay hindi nuklear, dahil walang pagbabago ng isang elemento sa isa pa).
Ang mga isomeric na bomba ay maaaring napaka-compact (wala silang mas mababang limitasyon sa masa, dahil ang proseso ng paglipat ng nuclei mula sa isang excited na estado patungo sa isang ordinaryong estado ay hindi nangangailangan ng isang kritikal na masa), at sa pagsabog ay maglalabas sila ng isang malaking halaga ng hard radiation na sinisira ang lahat ng nabubuhay na bagay. Bilang karagdagan, ang mga bomba ng hafnium ay maaaring ituring na medyo "malinis" - pagkatapos ng lahat, ang ground state ng hafnium-178 ay matatag (ito ay hindi radioactive), at ang pagsabog ay halos hindi makakahawa sa lugar.
Tinapon ang pera
Sa susunod na ilang taon, ang ahensya ng DARPA ay namuhunan ng ilang sampu-sampung milyong dolyar sa pag-aaral ng Hf-178-m2. Gayunpaman, hindi hinintay ng militar ang paglikha ng isang gumaganang modelo ng bomba. Ito ay bahagyang dahil sa kabiguan ng plano ng pananaliksik: sa kurso ng ilang mga eksperimento gamit ang malalakas na X-ray emitters, hindi naipakita ni Collins ang anumang makabuluhang pagtaas sa background ng mga irradiated sample.
Image
Ang mga pagtatangka na gayahin ang mga resulta ni Collins ay ginawa ng ilang beses sa loob ng ilang taon. Gayunpaman, walang ibang pang-agham na grupo ang nakapagpapatunay na mapagkakatiwalaan ang pagbilis ng pagkabulok ng isomeric na estado ng hafnium. Ang mga physicist mula sa ilang American national laboratories - Los Alamos, Argonne at Livermore - ay nakikibahagi din sa isyung ito. Gumamit sila ng mas malakas na X-ray source - Advanced Photon Source ng Argonne National Laboratory, ngunit hindi natukoy ang epekto ng sapilitan na pagkabulok, kahit na ang intensity ng radiation sa kanilang mga eksperimento ay ilang mga order ng magnitude na mas mataas kaysa sa mga eksperimento ni Collins mismo. Ang kanilang mga resulta ay kinumpirma din ng mga independiyenteng eksperimento sa isa pang pambansang laboratoryo ng US - Brookhaven, kung saan ginamit ang makapangyarihang National Synchrotron Light Source synchrotron para sa pag-iilaw. Matapos ang isang serye ng mga nakakadismaya na konklusyon, ang interes ng militar sa paksang ito ay kumupas, huminto ang pagpopondo, at noong 2004 ay isinara ang programa.
Mga bala ng brilyante
Samantala, malinaw na sa simula pa lang na para sa lahat ng mga pakinabang nito, ang isomer bomb ay nagtataglay din ng ilang pangunahing disadvantages. Una, ang Hf-178-m2 ay radioactive, kaya ang bomba ay hindi magiging ganap na "malinis" (ang ilang kontaminasyon sa lugar na may "hindi gumagana" na hafnium ay magaganap pa rin). Pangalawa, ang Hf-178-m2 isomer ay hindi nangyayari sa kalikasan, at ang proseso ng paggawa nito ay medyo mahal. Maaari itong makuha sa isa sa ilang mga paraan - alinman sa pamamagitan ng pag-irradiate ng isang target ng ytterbium-176 na may mga alpha particle, o sa pamamagitan ng mga proton - tungsten-186 o isang natural na pinaghalong tantalum isotopes. Sa ganitong paraan, maaaring makuha ang mga microscopic na halaga ng isomer ng hafnium, na dapat ay sapat na para sa siyentipikong pananaliksik.
Ang isang mas marami o hindi gaanong napakalaking paraan ng pagkuha ng kakaibang materyal na ito ay ang pag-iilaw sa hafnium-177 neutron sa isang thermal reactor. Mas tiyak, ito ay tumingin - hanggang sa kalkulahin ng mga siyentipiko na sa loob ng isang taon sa naturang reaktor mula sa 1 kg ng natural na hafnium (naglalaman ng mas mababa sa 20% ng isotope 177), makakakuha ka lamang ng halos 1 microgram ng isang excited na isomer (ang paglabas ng ang halagang ito ay isang hiwalay na problema). Huwag sabihin ang isang bagay, mass production! Ngunit ang masa ng isang maliit na warhead ay dapat na hindi bababa sa sampu-sampung gramo … Ito ay lumabas na ang naturang bala ay hindi kahit na "ginto", ngunit talagang "brilyante" …
Siyentipikong pagsasara
Ngunit sa lalong madaling panahon ipinakita na ang mga pagkukulang na ito ay hindi rin mapagpasyahan. At ang punto dito ay hindi sa di-kasakdalan ng teknolohiya o kakulangan ng mga nag-eksperimento. Ang huling punto sa kahindik-hindik na kuwentong ito ay inilagay ng mga pisikong Ruso. Noong 2005, inilathala ni Evgeny Tkalya mula sa Institute of Nuclear Physics ng Moscow State University sa journal na Uspekhi Fizicheskikh Nauk, isang artikulo na pinamagatang "Induced Decay of the Nuclear Isomer 178m2Hf and an Isomer Bomb". Sa artikulo, binalangkas niya ang lahat ng posibleng paraan upang mapabilis ang pagkabulok ng isomer ng hafnium. Mayroon lamang tatlo sa kanila: ang pakikipag-ugnayan ng radiation sa nucleus at pagkabulok sa pamamagitan ng isang intermediate na antas, ang pakikipag-ugnayan ng radiation sa shell ng elektron, na pagkatapos ay naglilipat ng paggulo sa nucleus, at ang pagbabago sa posibilidad ng kusang pagkabulok.
Matapos suriin ang lahat ng mga pamamaraang ito, ipinakita ni Tkalya na ang epektibong pagbaba sa kalahating buhay ng isang isomer sa ilalim ng impluwensya ng X-ray radiation ay malalim na sumasalungat sa buong teorya na pinagbabatayan ng modernong nuclear physics. Kahit na sa mga pinaka-benign na pagpapalagay, ang mga halaga na nakuha ay mga order ng magnitude na mas maliit kaysa sa mga iniulat ni Collins. Kaya't upang mapabilis ang paglabas ng napakalaking enerhiya, na nakapaloob sa isomer ng hafnium, ay imposible pa rin. Hindi bababa sa tulong ng mga teknolohiya sa totoong buhay.
Heroin, mercury, pagdurugo at operasyon na nagpapalit ng mga pasyente sa mga walang pakialam na zombie. Ang Swedish Illustrerad Vetenskap ay nag-aalok ng isang pagsilip sa kasuklam-suklam na archive ng gamot. Narito ang sampu sa pinakamalaking pagkakamali na ginawa ng mga doktor mula noong unang panahon hanggang sa ika-20 siglo - at isa lamang sa kanila ang nagdala ng kasiyahan, hindi pagdurusa
Sa huling artikulo, natutunan mo na ang mga lohikal na pagkakamali ay pormal at impormal. Sa halos pagsasalita, ang mga pormal na pagkakamali ay maaaring ilarawan sa pamamagitan ng pormal na lohika, na ipinahayag sa anyo ng mga mathematical formula
Sa unang kabanata, natutunan mo kung saan maaaring magmula ang mga error sa lohika. Ang mga ito ay maaaring isang malawak na iba't ibang mga kadahilanan: mula sa layunin hanggang sa di-kasakdalan ng pag-iisip, mula sa masining na pamamaraan hanggang sa mga kadahilanang pangwika
