hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
زراعة الكفاف
الزراعة المعاشية أو زراعة الكفاف هي زراعة تعتمد على الاكتفاء الذاتي، ويركز فيها المزارعون على زراعة الأطعمة التي تكفيهم لإطعام أنفسهم وعائلاتهم. وتشتمل مزرعة الكفاف العادية على مجموعة من المحاصيل والحيوانات التي تحتاجها الأسرة لإطعام وكساء نفسها خلال العام. ويتم اتخاذ قرارات الزراعة مع الأخذ في الاعتبار ما ستحتاجه الأسرة خلال العام القادم في المقام الأول، ثم أسعار السوق في المقام الثاني. وكتب توني ووترز (Tony Waters) قائلاً: «فلاحو الكفاف هم أشخاص يزرعون ما يأكلونه ويبنون منازلهم ويعيشون دون الشراء بشكل منتظم من الأسواق.» إلا أنه على الرغم من الأولوية التي يشكلها الاكتفاء الذاتي في زراعة الكفاف، يشارك معظم مزارعي الكفاف الآن في التجارة إلى حدٍ ما، ولكن في العادة يكون ذلك لبضائع غير ضرورية للبقاء، وقد تشمل السكر وألواح الأسقف الحديدية والدراجات والملابس المستعملة وما إلى ذلك. ويعيش معظم مزارعي الكفاف الآن في الدول النامية. وعلى الرغم من أن حجم تجارتهم إذا قيست بالقيمة النقدية أقل من حجم تجارة المستهلكين في الدول التي بها أسواق حديثة معقدة، إلا أن الكثير منهم لديه اتصالات تجارية مهمة وسلع تجارية يمكنهم إنتاجها بفضل مهاراتهم الخاصة أو وصولهم بشكل خاص إلى موارد ذات قيمة في السوق.
زراعة الكفاف
ظهرت زراعة الكفاف المعتمدة على زراعة الحبوب (القمح والشعير في المقام الأول) أثناء الثورة النيوليثية عندما بدأ البشر في الاستقرار في وديان نهر النيل ونهر الفرات ونهر السند. كما ظهرت زراعة الكفاف أيضًا بشكل مستقل في المكسيك حيث اعتمدت على زراعة الذرة، وجبال الأنديز حيث اعتمدت على رعاية البطاطس منزليًا. ولقد كانت زراعة الكفاف هي نمط الإنتاج المسيطر على العالم حتى وقت قريب عندما أصبحت الرأسمالية المعتمدة على السوق واسعة الانتشار. أما بستنة الكفاف فربما تكون قد تطورت بشكل مستقل في جنوب شرق آسيا وبابوا غينيا الجديدة.
زراعة الكفاف
وتستمر زراعة الكفاف الآن في أجزاء كبيرة من المناطق الريفية الإفريقية، وأجزاء من آسيا وأمريكا اللاتينية. واختفت زراعة الكفاف على نحو كبير في أوروبا مع بداية الحرب العالمية الأولى وفي أمريكا الشمالية مع انتقال المزارعين الشركاء والمزارعين المستأجرين من جنوب ووسط غرب أمريكا خلال الثلاثينيات والأربعينيات من القرن العشرين. وحتى وقت قريب يصل إلى الخمسينيات من القرن العشرين، كان لا يزال من المعتاد في المزارع الأسرية في أمريكا الشمالية وأوروبا أن تتم زراعة معظم طعام الأسرة وصناعة معظم ملابسها، على الرغم من أن مبيعات بعض إنتاج المزرعة كان يجلب لهم الأموال الكافية لشراء بعض السلع الرئيسية والتي تشمل عادةً السكر والقهوة والشاي ونواتج تقطير البترول (البنزين والكيروسين وزيت الوقود) ومنتجات المنسوجات مثل أثواب القماش والإبر والخيوط والأدوية ومنتجات الخردوات مثل المسامير والبراغي والأسلاك وبعض السلع الاختيارية مثل الحلوى أو الكتب. وفي أغلب الأحيان كان يتم شراء العديد من السلع سالفة الذكر فضلاً عن الخدمات العرضية التي يقدمها الأطباء والبيطريون والحدادون وغيرهم بـنظام المقايضة بدلاً من النقود. وقد عاودت زراعة الكفاف وزراعة شبه الكفاف الظهور في وسط أوروبا وأوروبا الشرقية ضمن الاقتصاد الانتقالي منذ عام 1990 تقريبًا.
زراعة الكفاف الأنواع
في هذا النوع من الزراعة، يتم إخلاء وتنظيف رقعة من أراضي الغابات من خلال مزيج من عمليتي القطع والحرق، ثم تتم زراعة المحاصيل. وبعد فترة تتراوح بين عامين وثلاثة أعوام تبدأ خصوبة التربة في التدهور، فيهجر المزارعون الأرض وينتقلون لإخلاء وتنظيف قطعة جديدة من الأرض في مكان آخر في الغابة وتستمر العملية. وفي الوقت الذي تُترك فيه الأرض لإراحتها، تنمو الغابات من جديد في المنطقة التي تم إخلاؤها وتنظيفها وتتم استعادة خصوبة التربة والكتلة الأحيائية. وبعد عقد أو أكثر، يمكن أن يعود المزارع إلى قطعة الأرض الأولى التي هجرها. ويكون هذا الشكل من أشكال الزراعة مستدامًا في المناطق ذات الكثافات السكانية المنخفضة، أما الكثافات السكانية المرتفعة فتتطلب عمليات إخلاء وتنظيف أكثر تكرارًا مما يحول دون استعادة خصوبة التربة ويفتح المجال لمزيد من غطاء الغابات النباتي ويشجع نمو الشجيرات الخفيضة على حساب الأشجار الكبيرة، الأمر الذي يتسبب في نهاية المطاف في إزالة الغابات والتعرية الشديدة.
زراعة الكفاف الأنواع
وعلى الرغم من أن أسلوب «القطع والحرق» قد يصف طريقة لفتح أرض جديدة، عادةً ما يكون لدى المزارعين المعنيين حقول أصغر في نفس الوقت، وأحيانًا تكون مجرد حدائق، بالقرب من منازلهم، وفيها يمارسون أساليب «غير متنقلة» بشكل مكثف إلى أن يحدث نقص في الحقول التي يمكنهم فيها استخدام أسلوب «القطع والحرق» في إخلاء الأرض وتنظيفها و (من خلال الحرق) توفير الأسمدة (الرماد). وغالبًا ما تتلقى هذه الحدائق القريبة من المنازل بصورة منتظمة النفايات المنزلية وروث الدجاج والماعز المنزلية وأكوام من الأسمدة العضوية حيث يتم الإلقاء بالنفايات مبدئيًا للتخلص منها. ومع ذلك، يعرف هؤلاء المزارعون في أغلب الأحيان قيمة هذه الأسمدة العضوية ويضعونها في حقولهم الأصغر بصورة منتظمة. كما أنهم يقومون بري جزء من هذه الحقول إذا كانت قريبة من مصدر للمياه.
وفي بعض مناطق إفريقيا المدارية، على الأقل، قد تكون هذه الحقول الصغيرة هي الحقول التي تتم زراعة المحاصيل فيها على تربة مرفوعة. ولذلك فإن المزارعون الذين يمارسون زراعة «القطع والحرق» يكونون أكثر خبرة وحنكة مما يوحي به مصطلح مزارعو الكفاف بأسلوب «القطع والحرق».
زراعة الكفاف الأنواع
في هذا النوع من الزراعة يهاجر الناس مع حيواناتهم من مكان إلى آخر بحثًا عن علف لماشيتهم. وهم بوجه عام يربون الماشية و/أو الأغنام و/أو الماعز و/أو الجمال و/أو الثيران للحصول على الألبان والجلود واللحوم والصوف. وينتشر أسلوب المعيشة هذا في أجزاء من آسيا الوسطى والغربية والهند وشرق وجنوب غرب إفريقيا وأوراسيا الشمالية. ومن بين الأمثلة على ذلك جماعات البوتيا والجوجارز المرتحلة الموجودة في جبال الهيمالايا.
يستغل المزارعون في البلدان شديدة الكثافة السكانية مثل الهند والصين ممتلكاتهم الصغيرة من الأراضي في إنتاج ما يكفي استهلاكهم، بينما يستخدمون القدر القليل المتبقي من الإنتاج في المقايضة مقابل سلع أخرى. ويحاول هؤلاء المزارعون تحقيق الحد الأقصى من إنتاجية المحاصيل من الأراضي المتاحة لهم من خلال تكثيف أساليب الزراعة، بما في ذلك تحضير حقول الأرز والتي يمكن استخدامها عامًا بعد عام. وفي الحالات الأكثر كثافة، قد يقيم المزارعون مصاطب على جوانب التلال المنحدرة لزراعة شتلات الأرز. وتوجد مثل هذه الحقول في المناطق المأهولة بالسكان في آسيا مثل الفلبين. كما يمكنهم تكثيف الزراعة من خلال استخدام الروث والري الصناعي وفضلات الحيوانات كـسماد.
زراعة الكفاف أمثلة تاريخية على زراعة الكفاف
خلال السنوات الأولى من عمر الاتحاد السوفيتي، أدت أزمة المقصات في عام 1923 إلى الاعتماد على زراعة الكفاف. وسبب ذلك القلق للبعض بشأن إمكانية حدوث مجاعة بين هذه المدن.
فلاديمر ميخائيلوفيتش فيليببوف
فلاديمر ميخائيلوفيتش فيليببوف (بالروسية: Владимир Михайлович Филиппов)‏ – رئيس الجامعة الروسية لصداقة الشعوب ، أكاديمي في الأكاديمية الروسية للتعليم، وزير التعليم العالي في روسيا الاتحادية من عام 1998 حتى عام 2004, دكتور في علوم الفيزياء والرياضيات، وبروفيسور.
فلاديمر ميخائيلوفيتش فيليببوف السيرة الذاتية
ولد السيد فلاديمر ميخائيلوفيتش في 15 نيسان (أبريل) عام 1951 في مدينة أوريوبينسك في ريف مقاطعة فولغوغراد. في عام 1968 التحق بجامعة الصداقة بين الشعوب وفي عام 1973 أنهى دراسته في كلية الفيزياء الرياضية والعلوم الطبيعية باختصاص (الرياضيات) ، وبعدها تابع دراسة الدكتوراه، من عام 1975 حتى عام 1976 أدّى خدمة العلم الإلزامية في الاتحاد السوفيتي.
بعد إنهائه للخدمة الإلزامية عاد السيد فلاديمر ميخائيلوفيتش إلى الجامعة، حيث ترقّى هناك من أستاذ مساعد في قسم الرياضيات ليصبح رئيس قسم التحليل الرياضي. وبعد ذلك أصبح مديراً لمركز التحكم العلمي، ثم عميداً لكلية الفيزياء الرياضية والعلوم الطبيعية، ثم أصبح سكرتير الحزب في الجامعة.
في عام 1980 دافع السيد فيليببوف عن أطروحة الدكتوراه وفي عام 1983-1984 زاد من تأهيله العلمي في جامعة بروكسل الحرة في بلجيكا. وفي عام 1986 حصل على شهادة دكتوراه في معهد الرياضيات ف.أ. ستيكلوفا الأكاديمية الروسية للعلوم باختصاص (التحليل الرياضي)1. في عام 1987 حصل على لقب البروفيسور.
فلاديمر ميخائيلوفيتش فيليببوف السيرة الذاتية
في عام 1993 اُختير السيد فلاديمر رئيساً للجامعة الروسية لصداقة الشعوب حتى عام 1998, عندما تسلّم منصب وزير التعليم العالي في روسيا الإتحادية بقرار من الرئيس الروسي.
بعد وصول السيد فيليببوف إلى حكومة ي.م. بريماكوف وبدعم وتوجيه نائب رئيس الحكومة ف.ي. ماتفيينكو، استطاع تنظيم العمل لتحقيق استقرار الوضع في التعليم الروسي.
وفي عام 1999 قررت حكومة روسيا الاتحادية ودعمت بقانون فيدرالي (البرنامج الفيدرالي لتطوير التعليم في روسيا للأعوام 2000-2004) وكما قامت بتقديم الدعم المادي سنوياً بالإضافة للدعم الذي كان قائماً آنذاك لتطوير التعليم في روسيا.
فلاديمر ميخائيلوفيتش فيليببوف السيرة الذاتية
وبمبادرة وتوجيه من السيد فيليببوف بدأ تحديث العملية التعليمية في روسيا بشكل نشيط. وفي كانون الثاني (يناير) من عام 2000 في الكرملين في موسكو أُقيم مؤتمر للمعلمين من كافة أنحاء روسيا الاتحادية (بعد 12 سنة انقطاع وأمام 5000 مندوب) بمشاركة السيد ف.ف. بوتين حيث تم تحديد المشاكل التي تواجهها العملية التعليمية وتم تعيين الطرق الرئيسية لحل هذه المشاكل وتطوير التعليم . كما وتم التوافق في المؤتمر على مبدأ التربية الوطنية في روسيا الاتحادية حتى عام 2025 حيث صادقت عليها فيما بعد الحكومة الروسية.
في عام 2001 وبإشراف السيد فيليببوف تم وضع برنامج (تحديث وتطوير التعليم في روسيا حتى عام 2010) حيث لاقى دعم الرئيس الروسي فلاديمر بوتين ووافقت عليه الحكومة الروسية ومجلس الدولة، البرنامج الذي قدّم (النشرة التعليمية) في آذار (مارس) من عام 2003.
فلاديمر ميخائيلوفيتش فيليببوف تطوير التعليم الروسي
شغل السيد فيليببوف منصب وزير التعليم العالي في روسيا الاتحادية من عام 1998 حتى عام 2004 وكان نائباً لرئيس الحكومة الروسية لشؤون التربية والتعليم حتى العام 2005, وفي العام 2005 اُنتخب مجدداً رئيساً لجامعة الصداقة وفي 2009 أُعيد انتخابه لـ 5 سنوات قادمة.
فلاديمر ميخائيلوفيتش فيليببوف أعماله العلمية
قدّم السيد فيليببوف أكثر من 200 عمل علمي منها 30 دراسة، حيث دراستان منها تُرجمت إلى اللغة الإنكليزية في التجمع الرياضي الأمريكي في الولايات المتحدة الأمريكية، في عام 2001 اختير كعضو مراسل، وفي العام 2003 عضواً في الأكاديمية الروسية للتعليم، في الأعوام 2004 و 2008 عضواً في اللجنة التنفيذية الدائمة، ومن العام 2000 يشغل رئاسة قسم السياسة والمقارنة، الذي أُنشئ في جامعة الصداقة باشتراك مع منظمة اليونسكو العالمية 1.
في عام 2012 اُختير رئيساً للجنة اليونسكو التوجيهية للتعليم العالمي (العلم للجميع)1.
فلاديمر ميخائيلوفيتش فيليببوف الأوسمة والتكريم
مُنح السيد فيليببوف وسام الصداقة عام (1995)1 ووسام (لخدماته الوطنية) من الدرجة الرابعة في عام (2001)1 وميدالية (الذكرى الـ850 لموسكو) عام 1997, وميدالية (لخدماته في المجال الاجتماعي العملي في روسيا الاتحادية) عام 2002 , وميدالية (لخدماته في تطوير الحركة الأولمبية في روسيا) عام 2003, وشارة الامتياز (لخدماته في مقاطعة تومسكي) بنشاطه الشخصي بالتحضير وإنجاح العيد الوطني لمدينة تومسك (2004)1 , ميدالية من اليونسكو (لخدماته في مجال التربية والتعليم) عام 2010, ووسام القديس الأمير دانيال من كنيسة موسكو الأرثوذكسية عام 2002, والكثير من الأوسمة والميداليات من دول أجنبية، بالإضافة إلى جوائز من حكومات عدّة، ومن وزارات ووكالات وهيئات تابعة للإتحاد الروسي. لديه بطاقتا شكر من رئيس روسيا الاتحادية، وجائزة رئيس روسيا الاتحادية في مجالات التعليم.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام
تصميم تيلر-أولام (Teller–Ulam) هو تصميم القنبلة الهيدروجينية بمفهومه الذي طورته واستخدمته لأول مرة الولايات المتحدة ويُستخدم منذ ذلك الحين في معظم الأسلحة النووية على مستوى العالم. ويُشار إليه بالعامية باسم "سر القنبلة الهيدروجينية" نظرًا لاستخدام الاندماج النووي الهيدروجيني فيها، على الرغم من أنه في معظم الاستخدامات يأتي الجزء الأكبر من طاقتها التدميرية من الانشطار النووي لليورانيوم، وليس الاندماج النووي الهيدروجيني. وقد سمي بهذا الاسم نسبةً إلى المشاركين الرئيسيين في وضعه إدوارد تيلر (Edward Teller) وستانيسلو أولام (Stanisław Ulam)، اللذين طوراه في عام 1951 للولايات المتحدة الأمريكية، مع مساهمة جون فون نيومان (John von Neumann) في تطوير بعض المفاهيم المحددة. وقد تم استخدامه لأول مرة في الأسلحة النووية الحرارية ذات النطاق التدميري الذي يُقاس بـالميجا طن المتعدد. ونظرًا لأن تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام هو الأكثر فعالية للأسلحة النووية الصغيرة، فإن جميع الأسلحة النووية تقريبًا التي تطورها الدول الخمسة المالكة للأسلحة النووية بموجب معاهدة الحد من انتشار الأسلحة النووية تستخدمه.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام
وتتمثل الميزات الأساسية لهذا التصميم، والتي ظلت سرية بشكل رسمي لمدة ثلاثة عقود تقريبًا، في : 1) تقسيم المراحل إلى مرحلة الانفجار "الأولي" التي تطلق شرارة البدء، ومرحلة الانفجار "الثانوي" الأكثر قوة، 2) ضغط الانفجار الثانوي من خلال الأشعة السينية الناتجة عن الانشطار النووي الذي يتم في الانفجار الأولي، وهي العملية التي يطلق عليها اسم الانفجار الداخلي الإشعاعي" لمرحلة الانفجار الثانوي، 3)  تسخين الانفجار الثانوي بعد الانضغاط البارد من خلال انفجار انشطاري ثانٍ داخل الانفجار الثانوي.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام
آلية الانفجار الداخلي الإشعاعي عبارة عن محرك حراري يستغل الفرق في درجة الحرارة بين قناة الإشعاع الساخنة المحيطة بالانفجار الثاني والجزء الداخلي منه البارد نسبيًا. ويتم الاحتفاظ بهذا الفرق في درجة الحرارة بصورة طفيفة من خلال حاجز حراري هائل يسمى "الدافع" ويعمل كـكابح للانفجار الداخلي، مما يزيد من انضغاط الانفجار الثانوي ويطيل مدته. وإذا كان مصنوعًا من اليورانيوم - وعادةً ما يكون كذلك، فمن الممكن أن يلتقط النيوترونات التي تنتج عن التفاعل الاندماجي ويخضع هو نفسه للانشطار مما يزيد من الناتج الانفجاري الكلي. ويسيطر انشطار الدافع في الكثير من القنابل الهيدروجينية تيلر-أولام على الانفجار وينتج عنه تهاطل في نتاج الانشطار المشع.
وكان أول اختبار لهذا المبدأ هو الاختبار النووي "أيفي مايك" (Ivy Mike) وأجرته الولايات المتحدة الأمريكية في عام 1952. وكانت تُعرف هذه القنبلة في الاتحاد السوفيتي باسم الفكرة الثالثة (Third Idea) لـأندريه ساخاروف (Andrei Sakharov) وتم اختبارها لأول مرة في عام 1955. وطورت كل من المملكة المتحدة والصين وفرنسا قنابل شبيهة، ولكن لم تكن هناك أسماء كودية محددة لهذه القنابل.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
يتمثل المبدأ الأساسي لتكوين القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام في فكرة أنه من الممكن ربط الأجزاء المختلفة للسلاح النووي الحراري مع بعضها البعض في "مراحل" بحيث يوفر الانفجار الصاعق الذي يحدث في كل مرحلة الطاقة اللازمة لإشعال المرحلة التالية. ويتضمن ذلك على أقل تقدير مرحلة أولية تتكون من قنبلة انشطارية ("مطلقة لشرارة البدء") ومرحلة ثانوية تتكون من الوقود الاندماجي النووي. وتؤدي الطاقة المنبعثة من المرحلة الأولية إلى ضغط المرحلة الثانوية من خلال عملية يطلق عليها اسم "الانفجار الداخلي الإشعاعي" والتي يتم التسخين في أي نقطة فيها وتخضع لـالاندماج النووي. وبفضل التصميم المقسم إلى مراحل، من المعتقد أنه يمكن إضافة مرحلة ثالثة من الوقود الاندماجي النووي أيضًا استنادًا إلى نفس مبدأ المرحلة الثانوية؛ ويُعتقد أن "قنبلة القيصر" (Tsar Bomba) طراز AN602 كانت مكونة من ثلاث مراحل.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
يحيط بالمكونات الأخرى تجويف أو حاوية إشعاع، وهي حاوية تحبس طاقة المرحلة الأولى أو المرحلة الأولية داخلها مؤقتًا. ويعد الجزء الخارجي من حاوية الإشعاع هذه، والذي عادةً ما يكون الحاوية الخارجية للقنبلة، هو الدليل البصري المباشر الوحيد المتاح للعامة في أي تكوين لمكونات القنبلة النووية الحرارية. وقد أزيحت صفة السرية عن العديد من الصور الفوتوغرافية لأجزاء خارجية متنوعة للقنبلة النووية الحرارية.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
من المعتقد أن تكون المرحلة الأولية عبارة قنبلة انشطارية قياسية تعمل بـطريقة الانفجار الداخلي، على الرغم أنه من المرجح أن تكون ذات نواة معززة بكميات صغيرة من وقود الاندماج النووي (عادةً ما تكون 50/50% من غاز الديوتيريوم/التريتيوم) لضمان المزيد من الفعالية، حيث يطلق وقود الاندماج النووي نيوترونات مفرطة عند تسخينه وضغطه، مما يُحدث انشطارًا إضافيًا. وبصفة عامة، فإن البرنامج البحثي الذي لديه القدرة على إنشاء قنبلة نووية حرارية يكون بارعًا بالفعل في القدرة على هندسة الانشطار المعزز. وعند الاشتعال، تصبح نواة البلوتونيوم-239 (Pu-239) و/أو اليورانيوم-235 (U-235) مضغوطة إلى جسم كروي أصغر حجمًا بفعل طبقات خاصة من المتفجرات التقليدية شديدة الانفجار والتي يتم ترتيبها حولها في نسق عدسة انفجارية، مما يؤذن ببدء التفاعل التسلسلي النووي الذي يزود "القنبلة الذرية" التقليدية بالطاقة.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
أما المرحلة الثانوية فتظهر عادةً في شكل عمود من الوقود الاندماجي النووي ومكونات أخرى ملفوفة في العديد من الطبقات. ويحيط بالعمود أولاً "كابح دافع"، وهو طبقة ثقيلة من اليورانيوم-238 (U-238) أو الرصاص الذي يساعد في ضغط الوقود الاندماجي النووي (وفي حالة اليورانيوم قد يخضع في النهاية لعملية الانشطار نفسها). وداخل هذا الكابح، يوجد الوقود الاندماجي النووي نفسه، وعادةً ما يكون في شكل ديوتريد الليثيوم، والذي يُستخدم لأنه أسهل في تحويله إلى أسلحة من غاز التريتيوم/الديوتيريوم المسال (قارن نجاح تجربة أيفي مايك القائمة على الديوتيريوم المبرد تبريدا عميقا بالنجاح (الفائق) لتجربة كاسيل برافو (Castle Bravo) القائمة على ديوتريد الليثيوم). وعند قصف هذا الوقود الجاف بـالنيوترونات، فإنه ينتج التريتيوم، وهو نظير ثقيل لـالهيدروجين والذي من الممكن أن يخضع لـالاندماج النوويمع الديوتيريوم الموجود في الخليط. (انظر المقال الذي يتناول الاندماج النووي للاطلاع على مناقشة فنية مستفيضة حول التفاعلات الاندماجية.) وتوجد داخل طبقة الوقود "شمعة الاحتراق"، وهي عبارة عن عمود أجوف من مادة قابلة للانشطار (بلوتونيوم-239 أو يورانيوم-238) والذي يمكن عند ضغطه أن يخضع هو نفسه للانشطار النووي (وبسبب شكله، فإنه لا يصل إلى الكتلة الحرجة دون ضغط). وإذا كانت هناك مرحلة ثالثة، فإنها توضع أسفل المرحلة الثانوية وفي الغالب تكون مكونة من نفس المواد.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
وتفصل المرحلة الثانوية عن المرحلة الأولية مرحلة بينية. وتصدر عن المرحلة الأولية الانشطارية أربعة أنواع من الطاقة: 1) الغازات الساخنة المتمددة الناتجة عن الشحنات التفجيرية العالية التي تفجر المرحلة الأولية داخليًا؛ و2) البلازما مفرطة التسخين التي كانت في الأصل المادة الانشطارية بالقنبلة والكابح الخاص بها؛ و3) الموجات الكهرومغناطيسية؛ و4) النيوترونات الناتجة عن الانفجار النووي الصاعق بالمرحلة الأولية. أما المرحلة البينية فهي مسؤولة عن تنظيم انتقال الطاقة من المرحلة الأولية إلى المرحلة الثانوية بدقة. فيجب أن توجه الغازات الساخنة والبلازما والموجات الكهرومغناطيسية والنيوترونات نحو مكانها الصحيح في الوقت المناسب. وقد تسببت تصميمات القنابل التي لا تكون المرحلة البينية فيها على المستوى الأمثل في فشل المرحلة الثانوية في الاعتماد في عملها بالكامل على الإطلاقات المتعددة، وهو ما يُعرف باسم "الإخفاق الانشطاري". ويعد تفجير كوون (Koon) ضمن اختبار أوبريشن كاسيل (Operation Castle) مثالاً جيدًا على ذلك، فقد سمح خلل بسيط بالتدفق النيوتروني من المرحلة الأولية لتبدأ في تسخين المرحلة الثانوية قبل أوانها، مما أضعف قوة الضغط بما يكفي لمنع حدوث أي اندماج.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
هناك قدر ضئيل للغاية من المعلومات التفصيلية في المنشورات العلنية المتاحة للعامة حول آلية المرحلة البينية. وواحد من أفضل المصادر هو مخطط بياني مبسط لسلاح نووي حراري بريطاني شبيه بالرأس الحربي الأمريكي دبليو76 (W76). وقد أصدرته منظمة السلام الأخضر (Greenpeace) ضمن تقرير يحمل عنوان "التكنولوجيا النووية ثنائية الاستخدام" (Dual Use Nuclear Technology). تظهر المكونات الرئيسية وترتيبها في المخطط البياني، إلا أن التفاصيل غائبة في معظمها؛ فضلاً عن أن التفاصيل المبعثرة التي يتضمنها المخطط من المرجح أن يكون بها حالات حذف و/أو نقاط غير دقيقة بشكل متعمد. وتحمل تلك المكونات أسماء "الغطاء الطرفي والعدسة المركزة للنيوترون" و"الغلاف العاكس"؛ وتقوم العدسة بتوجيه النيوترونات عبر قنوات إلى شمعة الاحتراق المكونة من اليورانيوم-235 (U-235)/البلوتونيوم-239 (Pu-239)، بينما يشير الغلاف العاكس إلى عاكس لـالأشعة السينية عادةً ما يكون عبارة عن أسطوانة مصنوعة من مادة غير منفذة للأشعة السينية مثل اليورانيوم وتكون المرحلتان الأولية والثانوية على طرفيها. وهو لا يعكس مثل المرآة؛ وإنما يتم تسخينه إلى درجة حرارة مرتفعة بفعل تدفق الأشعة السينية المنبعثة من المرحلة الأولية، ثم يقوم ببعث أشعة سينية موزعة بشكل متساوٍ أكثر والتي تنتقل إلى المرحلة الثانوية متسببة فيما يُعرف باسم الانفجار الداخلي الإشعاعي. وفي تجربة أيفي مايك، تم استخدام الذهب كغلاف خارجي بدلاً من اليورانيوم لتعزيز تأثير الجسم الأسود. ويأتي بعد ذلك "العاكس/حامل مدفع النيوترون". يُحكم هذا العاكس إغلاق الفجوة بين العدسة المركزة للنيوترون ( في المنتصف) والحاوية الخارجية بالقرب من المرحلة الأولية. وهو يفصل المرحلة الأولية عن المرحلة الثانوية ويؤدي نفس وظائف العاكس السابق. وهناك حوالي ستة مدافع نيوترون (المعروضة هنا مأخوذة من معامل سانديا القومية (Sandia National Laboratories) كل منها يخترق الحافة الخارجية من العاكس مع وجود طرف في كل مرحلة؛ وجميع هذه المدافع مثبتة بالحامل ومرتبة بشكل متساوٍ نوعًا ما حول محيط الحاوية. وتكون مدافع النيوترون مائلة لكي يكون الطرف الذي تنبعث منه النيوترونات في كل طرف من أطراف المدفع موجهًا نحو المحور المركزي للقنبلة. وتعبر النيوترونات التي تخرج من كل مدفع نيوترون ويتم تركيزها بواسطة العدسة المركزة للنيوترون نحو مركز المرحلة الأولية لكي تعزز الانشطار المبدئي للبلوتونيوم. كما أن "المرشح الاستقطابي متعدد الستيرين/مصدر البلازما" موضح (انظر أدناه).
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
ولم يتم التصريح بنشر أول وثيقة حكومية أمريكية تتناول بالذكر المرحلة البينية للعامة إلا مؤخرًا للترويج لبدء برنامج الرأس الحربي البديل الموثوق (Reliable Replacement Warhead) في عام 2004. ويتضمن الرسم التوضيحي مقولة تصف المزايا المحتملة للرأس الحربي البديل الموثوق جزء بجزء، وتنص مقولة المرحلة البينية على أن هناك تصميم جديد سيتم فيه استبدال "المادة الهشة السامة" والمادة "الخاصة باهظة التكلفة"... [التي تتطلب] منشأة فريدة" للتعامل معها. وهناك افتراض واسع الانتشار بأن "المادة الهشة السامة" هي البيريليوم الذي يناسب هذا الوصف، كما أنه سيعمل على تهدئة التدفق النيوتروني من المرحلة الأولية. وكذلك قد تُستخدم بعض المواد لامتصاص الأشعة السينية وإعادة بثها بطريقة معينة.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
ومن المعتقد أن تكون "المادة الخاصة" هي مادة تسمى "فوج بانك" (FOGBANK) وهو اسم كودي غير سري، على الرغم من أنه غالبًا ما يُشار إليها باسم "الـفوج بانك" (أو " فوج بانك") كما لو كانت أجزاء مجمعة فرعية وليست مادة. ويعد تركيبها سريًا، وإن كان الهلام الغازي (الأيروجيل) من بين المقترحات المحتملة لهذا التركيب. وقد توقف تصنيعها لعدة سنوات، إلا أن برنامج إطالة الحياة تطلب بدء تصنيعها مرة أخرى - ويعد مختبر أوك ردج الوطني (Y-12) هو المنتج الوحيد لها حاليًا (هذه هي "المنشأة الفريدة" المشار إليها). ويتضمن التصنيع مذيبا معتدل السمية ومعتدل القابلية للتطاير يطلق عليه الأسيتونتريل والذي يشكل خطرًا على العاملين (حيث تسبب في ثلاث حالات إجلاء في شهر مارس 2006 وحده).
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
يتم تفجير نوع من القنابل الانشطارية داخلية الانفجار. وهذه هي المرحلة الأولية. وإذا تم وضع كمية صغيرة من غاز الديوتيريوم/التريتيوم داخل نواة المرحلة الأولية، فسيتم ضغطها أثناء الانفجار وسيحدث تفاعل اندماجي نووي؛ وستتسبب النيوترونات المنبعثة من هذا التفاعل الاندماجي في حدوث انشطار إضافي في البلوتونيوم-239 أو اليورانيوم-238 المستخدم في المرحلة الأولية. ويطلق على استخدام الوقود الاندماجي النووي لتحسين فعالية التفاعل الانشطاري التعزيز. ومن دون التعزيز، سيظل جزء كبير من المادة الانشطارية غير متفاعل، فقد بلغت درجة فعالية قنابل الولد الصغير (Little Boy) والرجل البدين (Fat Man) نسبة 1.4% و17% على التوالي نظرًا لأنهما لم تكونا معززتين.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام المبدأ الأساسي
يتم نقل الطاقة المنبعثة في المرحلة الأولية إلى المرحلة الثانوية (أو الاندماج النووي). إلا أن الآلية الدقيقة التي تجعل هذا يحدث غير معروفة. وتقوم هذه الطاقة بضغط الوقود الاندماجي النووي وشمعة الاحتراق؛ وتصبح شمعة الاحتراق كتلة حرجة وتخضع لتفاعل تسلسلي انشطاري، مما يتسبب في زيادة تسخين الوقود الاندماجي النووي المضغوط إلى درجة حرارة مرتفعة بما يكفي لإحداث الاندماج، وكذلك توفر النيوترونات التي تتفاعل مع الليثيوم لتكوين التريتيوم اللازم للاندماج. وبوجه عام، فإن زيادة الطاقة الحركية للجزيئات الغازية التي تحتوي عليها كتلة محدودة ستؤدي إلى زيادة كل من درجة الحرارة والضغط (انظر قوانين الغازات).
قد يُحاط الوقود الاندماجي النووي الخاص بالمرحلة الثانوية بـاليورانيوم المنضب أو اليورانيوم الطبيعي، والذي يكون فيه اليورانيوم-238 (U-238) غير قابل للانشطار ولا يمكنه تحمل تفاعل تسلسلي، إلا أنه يكون قابلا للانشطار عند قصفه بـالنيوترونات عالية الطاقة الصادرة عن الاندماج النووي في المرحلة الثانوية. وتوفر هذه العملية ناتجًا كبيرًا من الطاقة (يساوي نصف إجمالي الناتج في القنابل الكبيرة) إلا أنها لا تعتبر "مرحلة" ثالثة. فالمراحل الثالثة عبارة عن مراحل اندماج نووي إضافية (انظر أدناه)، ولم يتم استخدامها إلا في حالات نادرة، وفي أكثر القنابل التي تم تصنيعها قوة على الإطلاق.
إن الأسلحة النووية الحرارية قد تستعين أو لا تستعين بمرحلة أولية معززة، وتستخدم أنواع مختلفة من الوقود الاندماجي النووي، وقد تطوق الوقود الاندماجي النووي بـالبيريليوم (أو مادة عاكسة للنيوترونات أخرى) بدلاً من اليورانيوم المنضب لمنع حدوث المزيد من الانشطار.
تصميم القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام السر المتبقي: كيفية ضغط المرحلة الثانوية
تتمثل الفكرة الأساسية لتكوين القنبلة الهيدروجينية تيلر-أولام في أن كل "مرحلة" تخضع لانشطار نووي أو اندماج نووي (أو كلاهما) وتصدر طاقة تنتقل معظمها إلى مرحلة أخرى لتطلق شرارة البدء لها. ولقد كانت الكيفية التي يتم بها "انتقال" الطاقة من المرحلة الأولية إلى المرحلة الثانوية محل خلاف في الصحافة العامة، ولكن من المعتقد أنها تنتقل عبر الأشعة السينية المنبعثة من المرحلة الأولية الانشطارية. ومن ثم يتم استخدام هذه الطاقة في ضغط المرحلة الثانوية. وتعد التفاصيل بالغة الأهمية المتعلقة بـالكيفية التي تخلق بها الأشعة السينية الضغط هي النقطة محل الجدل المتبقية في الصحافة غير السرية. وهناك خمس نظريات مقترحة في هذا الشأن:
الأشعة السينية التي تنتج البلازما في حشوة حاوية الإشعاع (رغوة لدائنية متعددة الستيرين أو من مادة "فوج بانك"). كانت هذه الفكرة الثانية التي اقترحها تشاك هانسين (Chuck Hansen) ثم تبناها بعد ذلك هاورد مورلاند.