ماذا نعرف عن ذخائر اليورانيوم المنضب؟ ولماذا تسعى أوكرانيا لامتلاكها؟

وما هي مخاطرها؟

أحد جنود المارينز فوق دبابة من نوع «أبرامز» (أ.ف.ب)
أحد جنود المارينز فوق دبابة من نوع «أبرامز» (أ.ف.ب)
TT

ماذا نعرف عن ذخائر اليورانيوم المنضب؟ ولماذا تسعى أوكرانيا لامتلاكها؟

أحد جنود المارينز فوق دبابة من نوع «أبرامز» (أ.ف.ب)
أحد جنود المارينز فوق دبابة من نوع «أبرامز» (أ.ف.ب)

أعلنت الولايات المتحدة أنها سترسل قذائف يورانيوم منضب مضادة للدبابات إلى أوكرانيا، متَّبعةً خُطى بريطانيا التي أرسلت الذخائر المثيرة للجدل لمساعدة كييف على اختراق خطوط الدفاع الروسية في هجومها المضاد البطيء.

ستستخدم أوكرانيا القذائف من عيار 120 مم من خلال 31 دبابة من طراز M1A1 التي تخطط الولايات المتحدة لتسليمها إلى كييف خلال هذا الخريف.

هذه القذائف الخارقة للدروع طوَّرتها الولايات المتحدة خلال الحرب الباردة لتدمير الدبابات السوفياتية من طراز (تي 72) وهي نفسها الدبابات التي تواجهها أوكرانيا الآن.

وقال إدوارد جيست، خبير المواد النووية والسياسات لدى مؤسسة «راند» البحثية، إن اليورانيوم المنضب هو منتج ثانوي نتيجة عملية تخصيب اليورانيوم اللازمة لصنع الأسلحة النووية. وهذه القذائف تحتوي على مواد إشعاعية لكنها لا تؤدي إلى تفاعل نووي مثل الأسلحة النووية.

ما اليورانيوم المنضب؟

اليورانيوم المنضب هو منتج ثانوي نتيجة عملية تخصيب اليورانيوم لاستخدامه وقوداً نووياً أو في الأسلحة. وهو أقل قوة من اليورانيوم المخصب، ولا يمكنه توليد تفاعل نووي.

اليورانيوم المنضب ذو كثافة عالية، أكبر من كثافة مادة الرصاص، وهو ما يجعله مناسباً للاستخدام كقذيفة.

ويوضح جيست: «اليورانيوم المنضب عالي الكثافة لدرجة أنه لديه قوة دافعة تساعده على اختراق الدروع، وترتفع درجة حرارته بشدة لدرجة أن النيران تشتعل على سطحه».

ويوضح سكوت بوسطن، محلل شؤون الدفاع لدى مؤسسة «راند»: «عند إطلاق قذيفة اليورانيوم المنضب فإنها تصبح مثل سهم حديدي منطلق بسرعة عالية للغاية».

ويضيف: «في السبعينات، بدأ الجيش الأميركي تصنيع قذائف خارقة للدروع تحتوي على يورانيوم منضب وإضافتها لدروع الدبابات لتقويتها. وكذلك أضافت اليورانيوم المنضب إلى الذخائر التي تُطلقها طائرة الدعم الجوي القريب (إيه 10) والمعروفة باسم قاتلة الدبابات. وما زال الجيش الأميركي يطوّر قذائف يورانيوم منضب، خصوصاً القذيفة الخارقة للدروع M829A4 لتعمل على دبابة القتال الرئيسية من طراز «إم 1 إيه 1» أبرامز.

ماذا تقول روسيا؟

في مارس (آذار)، حذر الرئيس الروسي فلاديمير بوتين من أن موسكو «ستردّ على اعتبار أن الغرب سيبدأ في استخدام أسلحة تتضمن (مكونات نووية)». فيما قال سيرغي لافروف، وزير الخارجية الروسي: «هذه الذخائر ستكون خطوة تجاه تسريع التصعيد». وأعلن بوتين بعدها بأيام أن روسيا ستردّ على الخطوة البريطانية بإرسال أسلحة نووية تكتيكية إلى بيلاروسيا المجاورة.

وقال بوتين ولوكاشينكو، رئيس بيلاروسيا، في يوليو (تموز) الماضي أن روسيا أرسلت بالفعل بعضاً من هذه الأسلحة.

ووصف ديمتري بيسكوف، المتحدث باسم الكرملين، قرار الولايات المتحدة إرسال أسلحة تحتوي على يورانيوم منضب بأنه «خبر سيئ للغاية». وادَّعى أن استخدام الولايات المتحدة هذا النوع من الذخائر في يوغوسلافيا أدى إلى ارتفاع كبير في الإصابة بالأمراض السرطانية وأمراض أخرى أثرت على الأجيال اللاحقة التي تعيش في تلك المنطقة.

وتابع، في مكالمة مع الصحافيين: «الوضع نفسه سوف يتكرر في المناطق الأوكرانية إذا استُخدمت هذه الذخائر، والمسؤولية ستقع على كاهل قادة الولايات المتحدة».

وأفاد الجيش الأميركي بأنه درس تأثير استخدام ذخائر اليورانيوم المنضب على الجنود الأميركيين خلال حرب الخليج، وحتى اللحظة لم يجد أي خطورة فيما يخص الإصابة بالأمراض السرطانية أو أي أمراض أخرى. مؤكداً أنه سيظل يتابع الجنود الذين تعرضوا لها.

وقال اللفتنانت كولونيل غارون غارن، المتحدث باسم قوات المارينز الأميركية، في مارس (آذار) الماضي رداً على سؤال من «أسوشييتد برس»، إن البنتاغون يؤيد استخدام ذخائر اليورانيوم المنضب، مضيفاً أن الجيش الأميركي يُنتج ويُخزن ويستخدم هذا النوع من الذخائر منذ عقود، خصوصاً أن هذه الذخائر صلاحيتها أطول من الذخائر التقليدية.

ورغم أنها ليست كالقنابل النووية، فإن المستويات القليلة من الإشعاع التي تَنتج عنها دفعت الوكالة الدولية للطاقة الذرية إلى الدعوة لتوخي الحذر عند استخدام هذه الذخائر أو التعرض لها.

وأوضحت الوكالة أن استخدام هذه الذخائر يجب أن يكون في أدنى حد ممكن، مع اتخاذ إجراءات احترازية مثل ارتداء القفازات. وربما يجب تنظيم حملة توعية عامة للتأكد من أن الناس ستتفادى التعامل مع هذه الذخائر.

ويرى جيست أن المستويات المنخفضة من الإشعاع في ذخائر اليورانيوم المنضب هي «عَرَض جانبي، وليست صفة رئيسية» بها، مؤكداً أنه لو اكتشف الجيش الأميركي مادة أخرى بها نفس مستوى الكثافة سيستخدمها بدلاً من اليورانيوم المنضب.

يُذكر أن ذخائر اليورانيوم المنضب والدروع المحسنة باليورانيوم المنضب استُخدمت في حرب الخليج الأولى ضد دبابات (تي 72) العراقية، ثم غزو العراق 2003 وكذلك في صربيا وكوسوفو.

من يمتلك هذه ذخائر اليورانيوم المنضب؟

تنتج الولايات المتحدة وبريطانيا وروسيا والصين وفرنسا وباكستان أسلحة اليورانيوم المنضب التي يقول التحالف الدولي لحظر أسلحة اليورانيوم إنها لا تصنف أسلحة نووية.

ومن المعروف أن 14 دولة أخرى تخزن أسلحة اليورانيوم المنضب.

ما هي مخاطر اليورانيوم المنضب؟

توجد الكثير من الدراسات ويثار الجدل حول آثار التعرض لأسلحة اليورانيوم المنضب، وخصوصا في ساحات القتال حيث استخدمت هذه الذخائر في حرب الخليج في 1990 و1991 وفي قصف حلف شمال الأطلسي ليوغوسلافيا في 1999.

وتقول الجمعية الملكية، وهي زمالة علماء مقرها لندن، إنه جرى استخدام نحو 340 طنا من اليورانيوم المنضب في الذخائر خلال حرب الخليج عام 1991 وما يقدر بنحو 11 طنا في البلقان في أواخر التسعينيات.

وتناول أو استنشاق كميات من اليورانيوم، حتى وإن كان منضبا، أمر خطير، إذ يمكن أن يُضعف وظائف الكلى ويزيد من خطر الإصابة بمجموعة من الأمراض السرطانية.

وتقول جهات معارضة لمثل تلك الأسلحة، ومنها التحالف الدولي لحظر أسلحة اليورانيوم، إن الغبار الناتج عنها يمكن استنشاقه، في حين أن الذخائر التي لا تصيب هدفها يمكن أن تسمم المياه الجوفية والتربة.

لكن بريطانيا، التي أعلنت أنها سترسل هذا النوع من الذخائر إلى أوكرانيا، تقول في إرشاداتها إن من الصعب أن يتسبب استنشاق كميات من غبار اليورانيوم المنضب في وقوع إصابات.

ماذا يقول العلم؟

قالت الجمعية الملكية في تقرير عام 2002 إن المخاطر التي تتعرض لها الكلى والأعضاء الأخرى من استخدام ذخائر اليورانيوم المنضب منخفضة جدا بالنسبة لمعظم الجنود في ساحة المعركة وأولئك الذين يعيشون في منطقة الصراع.

لكن الجمعية أضافت «في الظروف القاسية، وفي ظل أسوأ الافتراضات، يمكن أن يعاني من يتعرض من الجنود لكميات كبيرة من اليورانيوم المنضب آثارا ضارة على الكلى والرئة».

وقالت «سيكون التلوث البيئي متباينا للغاية، لكن في معظم الحالات ستكون المخاطر الصحية المرتبطة باليورانيوم المنضب منخفضة للغاية. وفي بعض السيناريوهات الأسوأ، يمكن أن تشهد بعض المناطق مستويات عالية من اليورانيوم في الطعام أو الماء، مما قد يكون له آثار ضارة على الكلى».

وقالت الوكالة الدولية للطاقة الذرية إن عددا صغيرا من المحاربين القدامى الذين شاركوا في حرب الخليج توجد بأجسادهم آثار لليورانيوم المنضب أدت إلى ارتفاع مستويات إفراز اليورانيوم المنضب في البول لكن دون التسبب في أي آثار صحية ملحوظة.

وأضافت أن الدراسات على هؤلاء الجنود أظهرت «زيادة صغيرة (أي ليست ذات دلالة إحصائية) في معدل الوفيات، لكن هذه الزيادة ترجع إلى وقائع معينة أكثر من كونها ترجع إلى أمراض... لا يمكن ربطها بأي تعرض لليورانيوم المنضب».

كما أشار تقرير لبرنامج الأمم المتحدة للبيئة حول تأثير اليورانيوم المنضب في صربيا والجبل الأسود إلى «عدم وجود تلوث كبير وواسع النطاق».

غير أن بعض الساسة الصرب شككوا في ذلك وتحدثوا عن زيادة عدد الوفيات بسبب إصابتهم بأورام خبيثة.


مقالات ذات صلة

مصر تنفي استقبال سفينة ألمانية تحمل مواد عسكرية لصالح إسرائيل

العالم العربي جانب من الدمار جراء الغارات الإسرائيلية على قطاع غزة (أ.ف.ب)

مصر تنفي استقبال سفينة ألمانية تحمل مواد عسكرية لصالح إسرائيل

نفى الجيش المصري، اليوم الخميس، «بشكل قاطع» مساعدة إسرائيل في عملياتها العسكرية «جملة وتفصيلاً». وأكد على أنه لا يوجد أي شكل من التعاون مع إسرائيل.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
أوروبا إيمانويل ماكرون يزور جناحاً في معرض «يورونافال» للدفاع البحري في لو بورجيه بالقرب من باريس 23 أكتوبر 2018 (رويترز)

محكمة فرنسية تلغي حظراً على مشاركة شركات إسرائيلية في معرض للأسلحة

قال منظمو معرض «يورونافال للأسلحة البحرية»، إن محكمة فرنسية ألغت حظراً حكومياً على مشاركة شركات إسرائيلية في المعرض المقرر عقده الأسبوع المقبل قرب باريس.

«الشرق الأوسط» (باريس)
شؤون إقليمية صورة نشرها الجيش الإسرائيلي للمسيّرة التي أسقطها (الجيش الإسرائيلي)

إسرائيل تزعم إحباط تهريب أسلحة من مصر

أعلن الجيش الإسرائيلي أنه أسقط طائرة مسيّرة كانت تهرّب بنادق ومسدسات عبرت من الأراضي المصرية إلى الأراضي الإسرائيلية.

«الشرق الأوسط» (تل أبيب)
آسيا شاشة تعرض إطلاق كوريا الشمالية صاروخاً باليستياً عابراً للقارات خلال برنامج إخباري (أ.ب)

بعد الاختبار الصاروخي لبيونغ يانغ... الصين «قلقة» من التوتر في شبه الجزيرة الكورية

عبرت الصين، اليوم (الخميس)، عن «قلقها» من الوضع في شبه الجزيرة الكورية بعدما أعلنت بيونغ يانغ أنها اختبرت أحد أقوى صواريخها لتعزيز قوة الردع لديها.

«الشرق الأوسط» (بكين)
شؤون إقليمية تظهر هذه الصورة الملتقطة عبر الأقمار الاصطناعية مباني متضررة في قاعدة خوجير العسكرية الإيرانية خارج طهران 8 أكتوبر 2024 (أ.ب)

صور الأقمار الاصطناعية تشير إلى ضرب إسرائيل مصنعاً إيرانياً رئيسياً للصواريخ

أظهرت صور من الأقمار الاصطناعية أن الهجوم الذي شنه الجيش الإسرائيلي على إيران، السبت، ضرب مواقع عسكرية حساسة بينها منشأة رئيسية لإنتاج الصواريخ الباليستية.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)

صواريخ الدفع الحراري النووي لاستكشاف المريخ

رسم تصويري لصواريخ الدفع الحراري النووي
رسم تصويري لصواريخ الدفع الحراري النووي
TT

صواريخ الدفع الحراري النووي لاستكشاف المريخ

رسم تصويري لصواريخ الدفع الحراري النووي
رسم تصويري لصواريخ الدفع الحراري النووي

تطوّر وكالة «ناسا» الفضائية الأميركية تقنية بديلة للصواريخ ذات الدفع الكيميائي التي تستغرق وقتاً طويلاً للوصول إلى الكواكب الأخرى.

دفع حراري نووي

تُسمى هذه التقنية «الدفع الحراري النووي»، الذي يستخدم الانشطار النووي ويمكنه في يوم ما تزويد صاروخ بالطاقة من شأنه أن يقطع الرحلة في نصف الوقت الحالي فقط.

يشتمل الانشطار النووي على إنتاج كمية هائلة من الطاقة المنبعثة عند انقسام ذرة بواسطة نيوترون. يُعرف هذا التفاعل باسم التفاعل الانشطاري. وتقنية الانشطار معروفة في توليد الطاقة، وتسيير الغواصات النووية، وقد يؤدي تطبيقها في دفع أو تشغيل صاروخ إلى تزويد «ناسا» يوماً ما ببديل أسرع وأقوى للصواريخ التي تعمل بالطاقة الكيميائية.

وتُطور «ناسا» سوياً مع وكالة مشروعات أبحاث الدفاع المتقدمة تقنية الدفع الحراري النووي. وتُخطط الهيئتان لنشر وإثبات قدرات نظام نموذجي في الفضاء في عام 2027؛ ما يجعله من المحتمل أن يكون أحد أول النماذج التي يتم بناؤها وتشغيلها من قِبل الولايات المتحدة.

يمكن للدفع الحراري النووي يوماً ما تشغيل منصات فضائية قابلة للمناورة من شأنها حماية الأقمار الاصطناعية الأميركية في مدار الأرض وخارجها. لكن التكنولوجيا لا تزال قيد التطوير.

أنا أستاذ مشارك في الهندسة النووية في معهد جورجيا للتكنولوجيا، ومجموعة البحث خاصتي تبني نماذج ومحاكاة لتحسين وتحقيق الاستخدام الأمثل لأنظمة الدفع الحراري النووي. وأملي وشغفي المساعدة في تصميم محرك الدفع الحراري النووي الذي سينطلق في رحلة مأهولة إلى المريخ.

الدفع النووي مقابل الدفع الكيميائي

تستخدم أنظمة الدفع الكيميائي التقليدية تفاعلاً كيميائياً يتضمن وقوداً دافعاً خفيفاً، مثل الهيدروجين، مع العامل المؤكسد. وعند مزجهما معاً، يشتعل العنصران؛ ما يؤدي إلى خروج المادة الدافعة من الفوهة بسرعة كبيرة لدفع الصاروخ.

لا تتطلب هذه الأنظمة أي نوع من نظم الإشعال، وبالتالي فهي موثوقة. لكن يجب على الصواريخ حمل الأكسجين معها إلى الفضاء؛ مما قد يثقلها. وبالمقابل، تعتمد أنظمة الدفع الحراري النووي، على عكس أنظمة الدفع الكيميائي، على تفاعلات الانشطار النووي لتسخين المادة الدافعة التي تُطرد بعدها من الفوهة لإنشاء القوة الدافعة أو الدفع.

في الكثير من تفاعلات الانشطار، يرسل الباحثون نيوتروناً نحو نظير أخف من اليورانيوم، وهو «اليورانيوم - 235». يمتص اليورانيوم النيوترون؛ مما يخلق «اليورانيوم - 236». ثم ينقسم «اليورانيوم - 236» شظيتين - منتجاً الانشطار - ويُطلق التفاعل بعض الجسيمات المتنوعة.

الانشطار النووي لتوليد الطاقة

تستخدم أكثر من 400 محطة للطاقة النووية قيد التشغيل حول العالم حالياً تكنولوجيا الانشطار النووي. وأغلب هذه المفاعلات النووية العاملة هي مفاعلات الماء الخفيف. تستخدم هذه المفاعلات الانشطارية الماء لإبطاء النيوترونات ولامتصاص ونقل الحرارة. يمكن للماء توليد البخار مباشرة في قلب المفاعل أو في مولد البخار، والذي يحرك توربيناً لإنتاج الكهرباء.

تعمل أنظمة الدفع الحراري النووي بطريقة مماثلة، لكنها تستخدم وقوداً نووياً مختلفاً يحتوي على المزيد من «اليورانيوم - 235». كما أنها تعمل في درجة حرارة أعلى بكثير؛ ما يجعلها قوية للغاية ومكثفة. وتتمتع أنظمة الدفع الحراري النووي بكثافة طاقة تزيد بنحو 10 مرات على مفاعل المياه الخفيفة التقليدي.

قد يكون الدفع النووي متقدماً عن الدفع الكيميائي لأسباب عدة. إذ يطرد الدفع النووي المادة الدافعة من فوهة المحرك بسرعة كبيرة؛ ما يولد قوة دفع عالية. ويسمح هذا الدفع العالي للصاروخ بالتسارع بشكل أسرع.

كما تتميز هذه الأنظمة أيضاً بدفع نوعي عالٍ. يقيس الدفع النوعي مدى كفاءة استخدام الوقود الدافع لتوليد الدفع. وتتمتع أنظمة الدفع الحراري النووي بدفع نوعي يبلغ نحو ضعف الدفع النوعي للصواريخ الكيميائية؛ مما يعني أنها يمكن أن تقلل وقت السفر إلى النصف.

تاريخ الدفع الحراري النووي

لمدة عقود، موّلت الحكومة الأميركية تطوير تقنية الدفع الحراري النووي. بين عامي 1955 و1973، أنتجت برامج في وكالة «ناسا» وشركة «جنرال إلكتريك» ومختبرات «أرغون» الوطنية، واختبرت 20 محرك دفع حراري نووي على الأرض.

لكن هذه التصاميم التي سبقت عام 1973 اعتمدت على وقود اليورانيوم عالي التخصيب. ولم يعد هذا الوقود مُستخدماً بسبب مخاطر الانتشار النووي، أو المخاطر المتعلقة بانتشار المواد والتكنولوجيا النووية.

تهدف مبادرة الحد من التهديدات العالمية، التي أطلقتها وزارة الطاقة وإدارة الأمن النووي، إلى تحويل الكثير من المفاعلات البحثية التي تستخدم وقود اليورانيوم عالي التخصيب إلى وقود اليورانيوم عالي الكثافة منخفض التخصيب، أو وقود «الهاليو».

يحتوي وقود اليورانيوم عالي الكثافة منخفض التخصيب HALEU على كمية أقل من المواد القادرة على الخضوع لتفاعل الانشطار، مقارنة بوقود اليورانيوم عالي التخصيب. لذلك؛ يحتاج الصاروخ إلى تحميل المزيد من وقود HALEU هذا؛ ما يجعل المحرك أثقل. ولحل هذه المشكلة، يبحث الباحثون عن مواد خاصة من شأنها استخدام الوقود بشكل أكثر كفاءة في هذه المفاعلات.

يهدف «برنامج الصواريخ التجريبية للعمليات الأرض - قمرية الخفيفة» أو «دراكو» DRACO التابع لوكالة «ناسا» ووكالة مشروعات أبحاث الدفاع المتقدمة «داربا»، إلى استخدام وقود اليورانيوم عالي الكثافة منخفض التخصيب في محرك الدفع الحراري النووي الخاص به. ويخطط البرنامج لإطلاق صاروخه في عام 2027.

وكجزء من برنامج «دراكو»، تعاونت شركة «لوكهيد مارتن» للفضاء مع شركة «بي دبليو إكس تكنولوجيز» لتطوير تصميمات المفاعل والوقود.

سيتعين على محركات الدفع الحراري النووي التي تطورها هذه المجموعات الامتثال لمعايير الأداء والسلامة المحددة. كما سيتعين عليها أن يكون لديها قلب قادر على العمل طوال مدة المهمة وأداء المناورات اللازمة للرحلة السريعة إلى المريخ.

ومن الناحية المثالية، يجب أن يكون المحرك قادراً على إنتاج دفع نوعي عالٍ، مع استيفاء متطلبات الدفع العالي وكتلة المحرك المنخفضة.

بحوث متواصلة

قبل أن يتمكن المهندسون من تصميم محرك يلبي جميع هذه المعايير، يجب عليهم البدء بالنماذج والمحاكاة. وتساعد هذه النماذج الباحثين، مثل أولئك الموجودين في مجموعتي، على فهم كيفية تشغيل وإيقاف المحرك. هذه عمليات تتطلب تغييرات سريعة وهائلة في درجة الحرارة والضغط.

سيختلف محرك الدفع الحراري النووي عن جميع أنظمة الطاقة الانشطارية الحالية؛ لذلك سيحتاج المهندسون إلى إنشاء أدوات برمجية تعمل مع هذا المحرك الجديد.

يعمل فريقي على تصميم وتحليل مفاعلات الدفع الحراري النووي باستخدام النماذج. نعمل على نمذجة ومحاكاة الأنظمة المعقدة للمفاعل لمعرفة كيف يمكن لأمور مثل التغيرات في درجة الحرارة على المفاعل وسلامة الصاروخ. لكن محاكاة هذه التأثيرات يمكن أن يستغرق الكثير من قوة الحوسبة المكلفة.

لقد عملنا على تطوير أدوات حوسبة جديدة تحاكي كيفية عمل هذه المفاعلات أثناء بدء التشغيل ومباشرة التشغيل من دون استخدام الكثير من قوة الحوسبة. ونأمل أن يساعد هذا البحث يوماً ما في تطوير نماذج يمكنها التحكم في الصاروخ بشكل مستقل.

* أستاذ مشارك في الهندسة النووية والإشعاعية بمعهد جورجيا للتكنولوجيا - مجلة «فاست كومباني»

- خدمات «تريبيون ميديا»