الرجل البدين (قنبلة)

الرجل البدين
نموذج لقنبلة الرجل البدين
النوع	قنبلة ذرية
بلد الأصل	الولايات المتحدة
تاريخ الإستخدام
فترة الاستخدام	1945
المستخدمون	الولايات المتحدة الأمريكية
الحروب	الحرب العالمية الثانية
المواصفات
الوزن	4,630 كجم
الطول	3.25 أمتار
القطر	1.52 م

قوة التفجير	21 كيلوطن

الرجل البدين أوالرجل السمين (إنجليزية:Fat Man) هوالاسم الذي أطلق على ثاني قنبلة ذرية ألقيت على مدينة ناغازاكي اليابانية فيتسعة اغسطس1945 بأمر من رئيس الولايات المتحدة الأمريكية هاري ترومان. وينطق ان التسمية كان يقصد بها ونستون تشرشل لانه كان بدينا

التقنية

Fat Man exploding over Nagasaki, Japan during its use.

الأداة هى تعبير عن 128 بوصة^[] من حيث الطول,خمسة بوصة^[] من حيث القطر, وتزن 10,200 رطلا^[]. وتبعا للإسم, فإنها تعدل ضعف السمك مقارنة بقنبلة الولد الصغير, التى أسقطت فوق هيروشيما ثلاثة أيام قبل إسقاط قنبلة الرجل البدين; ومع ذلك ، فإن االكتلة لم يكن سوى 15 ٪ أكثر من ذلك لقنبلة الولد الصغير. .

الرجل البدين كانت إنجازا من جهاز باستخدام البلوتونيوم 239. دون الكتلة الحرجة كرة من البلوتونيوم وضعت بداخل مركز فراغى من كرة مجوفة مليئة بمادة شديدة الإنفجار. اثنان وثلاثون زوجا من صواعق مرتكزة فوق سطح مادة شديدة الإنفجار ويتم إشعالهم معا في نفس الوقت لإنتاج ناتج داخلى شديد الإنضغاط في الجزء المركزى, ويتم سحقه أوكبسه, بينما تزداد كثافته, حيث يؤدى ذلك إلى حالة من دون الحجم الحرج, ويبدأ الشروع في البدء الإنشطارى .

في البداية كان يعتقد حتى بترتين من البلوتونيوم دون الحرجة (البلوتونيوم 239) يمكن ببساطة إطلاق إحداهما على الأخرى لخلق انفجار نووي, وتصميم شبه مدفع من البلوتونيوم من هذا النمط, يعهد بإسم( "قنبلة الولد الصغير" ) وقد عملت لبعض الوقت خلال مشروع مانهاتن. ومع ذلك ، ففي نيسان / أبريل 1944 ،فإن اميليوزيجري اكتشف حتى البلوتونيوم الذى تم إنجازه للقنبلة في المفاعل النووي في هانفورد واشنجتون —قدأعتبر وإن كان البلوتونيوم ذوجودة منخفضة لا يحتوي إلا على حوالي 0.9 ٪ بو- 240 ،فإنه لم يكن نقيا . حيث حتى العينات الأولية من البلوتونيوم التى أنتجت في سيكلوترون في ارنست O. لورنس معمل الإشعاع في بيركلي ، كاليفورنيا . بسبب وجود نظائر البلوتونيوم - 240, التي تنتج في مفاعل البلوتونيوم كان معدل الانبعاثات النيوترونية العفوية أعلى بكثير من مما كان يعتقد سابقا. وإذا أستخدمت أداة شبه المدفع ,فسوف تؤدى إلى بدايات إنشطارية فوضوية ومكلفة "fizzle". إن معدل الانشطار النووي للبلوتونيوم بو- 240 هو 40،000 مرة أكبر من البلوتونيوم 239 ، وذلك أنه في بندقية من نوع الجهاز البلوتونيوم من النوع المخطط له خلال مشروع مانهاتن ،فإن السنتميترات القليلة يفترض أن يجب عليها حتى تبتر المسافة في أقل من 40 ميكروثانية . وبعد التحقق من هذه المشكلة ، فإن لوس ألاموس بكامله قد تم إعادة تنظيمه حول معضلة القنبلة الانخسافي, "الرجل البدين " الذى بدأ في يونيو1944.

The "Trinity" device was similar to the "Fat Man" bomb.

Flash X-Ray images of the converging shock waves formed during a test of the high explosive lens system.

الصعوبة في تصميم جهاز الانفجار الداخلي تقع في المقام الأول في ضغط مركز البلوتونيوم ضغطا سليما كى ينتج كرة تامة الإستدارة، وإذا لم يكن الضغط متناظرا فإنه يفترض أن يتسبب في حتى البلوتونيوم يمكن حتى يقذف به خارجا من القنيلة ، مما يجعلها غير فعالة أوما يطلق عايها"القنبلةالقذرة ". من أجل تحقيق ضغط.

من أجل تحقيق الإنضغاط ، فإن نظم شديدة الانفجار يجب حتى تصمم بعناية على شكل سلسلة من العدسات المتفجرة التي تستخدم بالتناوب إحتراق متفجرات سريع وبطيء لتشكيل موجة الصدمة متفجرة إلى الشكل الكروي المطلوب .فكرة في وقت مبكر من هذا النوع كانت قد أثيرت من قبل الفيزيائي ريتشارد تولمان أثناء المناقشات في وقت مبكر من تصاميم لقنبلة محتملة ، وبالتدقيق في وجود الكثير من البتر من المواد الانشطارية المرتبطة بمتفجرات التي من شأنها حتى يتم تجميعها في صورة كروية. هذه الفكرة تم تطويرها من قبل سيث نيدرماير ،الذى حاول حتى يجد وسيلة لتصديع كرة مجوفة من البلوتونيوم إلى كرة مصمتة منه بداخل نفسها أيا من هذه الأفكار لم تعتمد على ضغط البلوتونيوم, وليس من شأنه حتى تسهم في التجميع سريعا بما يكفي لتجنب التمهيد للبدء (انظر المناقشة أدناه).

فكرة استخدام شحنات ذات أشكال اتىت من جيمس ل.تاك وكان قد وضعها عالم الرياضيات جون فون نيومان ،, وفكرة أنه في ظل هذه الضغوط فإن المعدن البلوتونيوم في حد ذاته سيكون قد قد تم ضغطه وربما اتىت تلك الفكرة من المحاورات مع ادوارد تيلر الذى أثرت معلوماته عن سلوك المعادن الثقيلة, تحت ضغوط عالية, اتىت من دراساته النظرية حول باطن الكرة الأرضية مع جورج جاموف. فون نيومان معجورج كيستياكوفسكى أصبحوا في نهاية المطاف المهندسين الرئيسيين وراء نظام العدسة. روبرت كريستي ,الذى يعزى إليه الفضل في القيام بالحسابات النهائية التي أظهرت حتى الكرة الصلبة دون الحرجة من البلوتونيوم يمكن ضغطها إلى حالة حرجة وهذا سهل المهمة كثيرا حيث حتى جهودا سابقة حاولت الضغط الأكثر صعوبة على الأشكال 3D الكروية مثل الأغلفة الكروية. وبعد تقرير كريستي ، فإن السلاح النووى الصلب الداخلى من البلوتونيوم كان قد أطلق عليه إسم "أداة كريستي ".

وبسبب نظامها المعقد للإطلاق والحاجة إلى تفجيرات متزامنةلم تختبر مسبقا ودقة في التصميم ,كان هناك شعور بأن اختبارا كاملا للتجربة يعد ضروريا قبل حتىقد يكونالفهماء والممثلين العسكريين على تمام الثقة من أنهاسوف تؤدي عملها بشكل سليم في ظل ظروف قتالية. وفى يوم 16 يوليومن عام 1945 ، وباستخدام جهاز آلية مماثلة (تسمى " الأداة" ولأسباب أمنية ) فجرت في اختبار الانفجار في مسقط بعيد في نيومكسيكو،يعهد ب " الثالوث" الاختبار. أنه منح في مكان ما حول 20 كيلوطن (تي جي 80) ،2 إلى أربعة مرات الناتج المتسقط.

The gun-type method, though inadequate for plutonium, could still be used for highly enriched uranium, and was employed in the "Little Boy" device, used against Hiroshima. The implosion method is more efficient than the gun-type method, and also far safer, as a perfect synchronization of the explosion lenses is required for the core to properly detonate, greatly reducing the chances of an accidental nuclear initiation. After the success of the first implosion "gadget", almost all subsequent American fission designs utilized implosion, with a rare few that used the gun-type design out of special design requirements (like extreme narrowness of weapon, such as nuclear artillery).

As a result of espionage information procured by Klaus Fuchs and Theodore Hall, and to a lesser extent David Greenglass, the first Soviet device, "RDS-1" (above) closely resembled Fat Man, even in its external shape.

The Soviet Union's first nuclear weapon detonated at Operation First Lightning (known as "Joe 1" in the West) was closely based on the "Fat Man" device, on which they had obtained detailed information from the spies Klaus Fuchs, Theodore Hall, and David Greenglass.

The names for all three projects ("Fat Man", "Thin Man", and "Little Boy") were created by Robert Serber, a former student of Los Alamos director Robert Oppenheimer who worked on the project, according to Serber. According to his later memoirs, he chose them based on their design shapes; the "Thin Man" would be a very long device, and the name came from the Dashiell Hammett detective novel and series of movies by the same name; the "Fat Man" bomb would be round and fat and was named after Sidney Greenstreet's character in The Maltese Falcon. "Little Boy" would come last and be named only to contrast to the "Thin Man" bomb.