परमाणु हथियार बनाना अब भी इतना कठिन क्यों?

WASHINGTON वाशिंगटन। पहला परमाणु हथियार परीक्षण, जिसका कोड नाम "ट्रिनिटी" था, 16 जुलाई, 1945 को सुबह 5:30 बजे न्यू मैक्सिको के रेगिस्तान में हुआ था। यह परीक्षण द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान मैनहट्टन परियोजना के एक भाग के रूप में लॉस एलामोस में हो रहे गुप्त परमाणु विज्ञान के लिए एक प्रमाण था और इसके कुछ ही सप्ताह बाद जापान के हिरोशिमा और नागासाकी पर परमाणु बम गिराए गए।

उन विस्फोटों के बाद से, परमाणु हथियारों के विकास में तेज़ी आई है। दुनिया भर के देशों ने अपने परमाणु भंडार बनाए हैं, जिनमें अमेरिका के पास मौजूद 5,000 से ज़्यादा परमाणु हथियार शामिल हैं। फिर भी, भले ही इस तकनीक के बुनियादी घटक अब गुप्त नहीं हैं, लेकिन परमाणु हथियार विकास एक वैज्ञानिक और इंजीनियरिंग चुनौती बनी हुई है। लेकिन परमाणु हथियार बनाना अभी भी इतना मुश्किल क्यों है?

फेडरेशन ऑफ अमेरिकन साइंटिस्ट्स में न्यूक्लियर इंफॉर्मेशन प्रोजेक्ट के निदेशक हैंस क्रिस्टेंसन ने लाइव साइंस को ईमेल में बताया कि इस समस्या का एक बड़ा हिस्सा इन हथियारों के अंदर इस्तेमाल होने वाले रासायनिक तत्वों को विस्फोट करने के लिए तैयार करने से आता है। उन्होंने कहा, "परमाणु विस्फोट का मूल विचार यह है कि परमाणु [विखंडनीय] पदार्थों को उनकी विशाल ऊर्जा को छोड़ने के लिए प्रेरित किया जाता है।" "पर्याप्त शुद्धता और पर्याप्त मात्रा में विखंडनीय पदार्थ का उत्पादन करना एक चुनौती है [और] इस उत्पादन के लिए काफी औद्योगिक क्षमता की आवश्यकता होती है।"

ऊर्जा के विशाल उत्सर्जन को परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया कहा जाता है। जब यह प्रतिक्रिया होती है, तो एक श्रृंखला प्रतिक्रिया शुरू होती है जहां ऊर्जा को छोड़ने के लिए परमाणुओं को अलग किया जाता है। यह उसी तरह की प्रतिक्रिया है जो परमाणु ऊर्जा को संभव बनाती है। पेन स्टेट में परमाणु इंजीनियरिंग में प्रैक्टिस के प्रोफेसर मैथ्यू ज़र्फी ने लाइव साइंस को बताया कि परमाणु बम के अंदर विखंडनीय पदार्थ मुख्य रूप से यूरेनियम और प्लूटोनियम के समस्थानिक होते हैं, जो रेडियोधर्मी तत्व हैं। यूरेनियम का सबसे आम समस्थानिक, यूरेनियम-238 (U-238), खनन किया जाता है और फिर एक हिस्से को दूसरे समस्थानिक, यूरेनियम-235 (U-235) में बदलने के लिए संवर्धन की प्रक्रिया से गुजरता है, जिसका उपयोग परमाणु प्रतिक्रियाओं में अधिक आसानी से किया जा सकता है।

"यूरेनियम को समृद्ध करने का एक तरीका इसे गैस में बदलना और सेंट्रीफ्यूज में बहुत तेज़ी से घुमाना है," ज़ेरफ़ी ने कहा। "U-235 और U-238 के बीच द्रव्यमान में अंतर के कारण, समस्थानिक विभाजित हो जाते हैं, और आप U-235 को अलग कर सकते हैं।"

ज़ेरफ़ी ने कहा कि हथियार-ग्रेड यूरेनियम के लिए, U-238 नमूने के 90% को U-235 में बदलना होगा। इस प्रक्रिया का सबसे चुनौतीपूर्ण हिस्सा, जिसमें हफ्तों से लेकर महीनों तक का समय लग सकता है, तत्व का रासायनिक परिवर्तन है, जिसके लिए गहन ऊर्जा और विशेष उपकरणों की आवश्यकता होती है। इस प्रक्रिया के दौरान एक रासायनिक खतरा यूरेनियम हेक्साफ्लोराइड (UF₆) का संभावित उत्सर्जन है, जो एक अत्यधिक विषैला पदार्थ है, जिसे अगर साँस के ज़रिए अंदर लिया जाए, तो यह गुर्दे, यकृत, फेफड़े, मस्तिष्क, त्वचा और आँखों को नुकसान पहुँचा सकता है।

उन्होंने कहा कि प्लूटोनियम को उसी हद तक समृद्ध करने की प्रक्रिया और भी पेचीदा है, क्योंकि यह तत्व यूरेनियम की तरह प्राकृतिक रूप से नहीं पाया जाता है। इसके बजाय, प्लूटोनियम परमाणु रिएक्टरों का एक उपोत्पाद है, जिसका अर्थ है कि प्लूटोनियम का उपयोग करने के लिए, वैज्ञानिकों को रेडियोधर्मी, खर्च किए गए परमाणु ईंधन को संभालने और "तीव्र" रासायनिक जमाव के माध्यम से सामग्री को संसाधित करने की आवश्यकता होती है। ज़ेरफ़ी ने कहा कि इस सामग्री का प्रसंस्करण सुरक्षा जोखिम भी पैदा कर सकता है यदि एक महत्वपूर्ण द्रव्यमान गलती से एकत्र हो जाता है, जो एक आत्मनिर्भर विखंडन प्रतिक्रिया को बनाए रखने के लिए आवश्यक विखंडनीय सामग्री की सबसे छोटी मात्रा है।

उन्होंने कहा, "इन घटकों को बनाते समय आपको बहुत सावधान रहना होगा कि ऐसा न हो, ताकि चीजें अनजाने में एक साथ न आ जाएं और किसी प्रकार की गंभीर स्थिति में न पहुंच जाएं," जिससे आकस्मिक विस्फोट हो सकता है।