پس از ساخت سلاح هستهای چگونه میتوان اطمینان حاصل کرد که این سلاح چه در فاز عملیاتی و چه پس از انبار کردن برای ۱۰ یا ۲۰ سال یا چند دهه همچنان به هنگام نیاز کار خواهد کرد؟
قابلیت اطمینان از عملکرد سلاح هستهای در درجه اول به اجزای غیر هستهای سلاح بستگی دارد. یک سلاح هسته ای در کل از ۴ تا ۶ هزار قطعه تشکیل شده است که اکثرا اجزای غیر هستهای سلاح هستند. با تستهای انجام شده روی قطعات غیر هستهای میتوان تا در صد بالا (۹۸ درصد) اطمینان حاصل کرد که این قطعات در زمان نیاز کار خواهند کرد. اجزای هستهای سلاح هم بر اساس دههها آزمایشات و تجربیات کسب شده طراحی میشوند که میتوان از قابلیت اطمینان بسیار بالا سخن گفت. در واقع اگر اتفاقی برای سلاح هستهای بیفتد و منفجر نشود، به احتمال بسیار بسیار بالا یک قطعه غیر هستهای کار نکرده است.
در ایالات متحده، سلاح های هسته ای توسط وزارت انرژی (DOE) طراحی، توسعه، ساخت و مراقبت می شوند. آزمایشگاه ملی لس آلاموس و آزمایشگاه ملی لارنس لاورمور که هر دو توسط دانشگاه کالیفرنیا برای DOE اداره می شوند، مسئولیت اجزای هسته ای را بر عهده دارند. آزمایشگاه ملی ساندیا، و یک سایت کوچکتر در Livermore، مسئولیت اجزای غیر هسته ای، مانند باتری، مسلح کردن، شلیک، فیوز و سیستم های کنترل کننده و مانند آن را بر عهده دارد. از ۴۰۰۰ قطعه یک بمب هسته ای، همه به جز تعداد کمی بر عهده ساندیا هستند! و جالب اینجاست که تعداد قابل توجهی از این اجزای غیر هسته ای در حین آزمایش هسته ای زیرزمینی به هیچ وجه به صورت ذاتی تست نمی شوند. به عنوان مثال، سیستم سنجش محیط که اطمینان می دهد سلاح هسته ای منفجر نمی شود تا زمانی که به شتاب خاصی برسد (پس از پرتاب از جنگنده) یا سیستمهای راداری سلاح برای سنجش ارتفاع (زیرا بیشترین قدرت تخریب در یک ارتفاع خاصی بدست میآید) در یک تست هستهای زیر زمینی، اصلا استفاده نمیشود و باید در آزمایشهای جداگانهای به صورت تکی تست بشوند!
اغلب در مورد بخشهای هستهای سلاح صحبت میشود که چقدر پیچیده هستند (و این بی شک درست است) اما اجزای غیر هستهای سلاح هم پچیدگیهای خاص خود را دارند، هم بدلیل اینکه تعداد این اجزا بسیار زیاد است و هم این تعداد زیاد باید کاملا در هماهنگی با یکدیگر باشند. بمب هستهای که برفراز هیروشیما انداخته شد حاوی چاشنیهای انفجاری در تقریبا ۱۰۰ لنز انفجاری بودند و این چاشنی ها با هزاران سیم پل متصل بودند که باید به منظور اطمینان در عملکرد سلاح بدون هیچ عیب و ایرادی کار می کردند. بخش قابل توجهی از کار بر روی سلاح هستهای ایران در پروژه آماد را همین فعالیتهای حیاتی بر روی قطعات غیر هستهای سلاح به عنوان مثال در سایت سنجریان تشکیل دادند. توسعه و تکامل اجزای غیر هسته ای سلاح بی شک یک گام راهبردی در جهت تولید سلاح هستهای است که خوشبختانه ایران این گامها را در قریب به ۲۰ سال پیش برداشته است.
اما در ارتباط با انبارداری سلاح هستهای برای چند دهه دست کم در آمریکا و به احتمال زیاد در سایر کشورهای دارنده این سلاح مهلک این گونه است که از هر نوع سلاح هستهای موجود در انبار هر سال یکی از آنها خارج، کاملا باز و رادیوگرافی و بازرسی می شود. نمونه هایی از مواد فوق انفجاری (که برای Implosion نیاز هستند) برداشته و آزمایش می شوند. به خصوص هسته پلوتونیومی با دقت بازرسی می شود. موارد نگران کننده نوشته و در صورت نیاز ترتیب اثر داده میشود. مشکلات ممکن است به سادگی یک پیچ شل، فشار بیش از حد بر روی قطعات مکانیکی مانند سیستم کنترل یا خوردگی اولیه در برخی از قسمتهای هسته فلزی باشند. پلوتونیوم و اورانیوم هر دو با هیدروژن و با آب واکنش نشان می دهند.
با توجه به توانایی آزمایش چاشنی ها و بازرسی دقیق آنها در فرایند جداسازی قطعات (باز کردن سلاح) و همچنین انفجار نمونههای مواد فوق انفجاری عدم قطعیت عمده در عملکرد سلاح هسته ای در جزئیات فرایند به اصطلاح boost کردن سلاح وجود دارد. در اینجا منظور از بوست کردن یعنی افزایش بازده سلاح هستهای از طریق افزودن گاز دوتریوم و تریتیوم و ایجاد پروسه همجوشی و به سبب آن آزاد سازی نوترونهای با سرعت بالا به منظور شکافت تمپر اورانیومی ۲۳۸ و بدنبال آن آزاد سازی مقادیر زیادی از انرژی است. این امر تحت تأثیر میزان ترکیب پلوتونیوم با گاز دوتریوم و تریتیوم (d-t) در مرکز هسته پلوتونیمی سلاح است و این به نوبه خود تحت تأثیر سطح و خوردگی هسته پلوتونیومی محبوس کننده گاز d-t قرار می گیرد.
یک نکته دیگری که باید به آن توجه شود این است که وجود هسته پلوتونیومی با سطحی کاملا صاف با خطای در مقیاس میکرومتر بسیار اساسی هم برای پروسه implosion است و هم باعث جلوگیری از کاهش بازده سلاح میشود. اگر سطح کره هستهای پلوتونیوم فلزی کاملا صاف و صیقل خرده نباشد، به دلیل ناپایداری Taylor انرژی برای کامل فشردن این هسته مستهلک میشود و چگالی ایده آل برای آغاز پروسه شکافت هستهای بدست نمیآید! سلاح همچنان منفجر میشود، اما بازده کاهش پیدا میکند. این در ارتباط با ساخت هسته پلوتونیومی بود، اما اگر این سطح صاف و صیقل خورده با دقت بالا هم ساخته بشود، باز بدلیل خوردگی احتمالی پلوتونیوم باید مراقبت کرد، این سطح از صاف بودن، نیفتد، به خصوص اگر سلاح قرار است برای دههها انبار بشود. البته موارد بسیار دیگری هم هستند که من در اینجا به همین پست بسنده میکنم.