Gun-type fission weapon
گن ٹائپ فشن ہتھیار فشن پر مبنی جوہری ہتھیار ہوتے ہیں جن کا ڈیزائن "گن" طریقہ کار کے استعمال سے ان کے فسل مواد کو ایک انتہائی اہم کمیت میں جمع کرتا ہے: ذیلی اہم مواد کے ایک ٹکڑے کو دوسرے میں مارنا۔ اگرچہ اسے بعض اوقات دو ذیلی اہم نصف کرہ کے طور پر دکھایا جاتا ہے جو ایک سپر کریٹیکل دائرہ بنانے کے لیے ایک ساتھ چلائے جاتے ہیں، عام طور پر ایک کھوکھلی پروجیکٹائل کو اسپائیک پر گولی مار دی جاتی ہے، جو اس کے مرکز میں موجود سوراخ کو بھر دیتا ہے۔ اس کا نام اس حقیقت کا حوالہ ہے کہ یہ ایک توپ خانے کے بیرل کے ذریعے مواد کو گولی مار رہا ہے جیسے کہ یہ ایک پروجیکٹائل ہو۔ چونکہ یہ اسمبلی کا نسبتا سست طریقہ ہے، اس لیے پلوٹونیم کا استعمال اس وقت تک نہیں کیا جا سکتا جب تک کہ یہ خالص طور پر 239 آاسوٹوپ نہ ہو۔ نجاست سے پاک پلوٹونیم کی پیداوار بہت مشکل اور ناقابل عمل ہے۔ یورینیم کی مطلوبہ مقدار نسبتا زیادہ ہے، اور اس طرح مجموعی کارکردگی نسبتا کم ہے۔ اس کی بنیادی وجہ یہ ہے کہ یورینیم دھات کمپریشن سے نہیں گزرتی ہے (اور اس کے نتیجے میں کثافت میں اضافہ ہوتا ہے) جیسا کہ امپلاشن ڈیزائن ہوتا ہے۔ اس کے بجائے، بندوق کی قسم کے بم اتنی بڑی مقدار میں یورینیم کو جمع کرکے سپر کریٹیکل ماس کو جمع کرتے ہیں کہ مجموعی طور پر جس فاصلے سے ڈیٹر نیوٹرانوں کو سفر کرنا پڑتا ہے اس کے اتنے اوسط آزاد راستے ہوتے ہیں کہ یہ بہت امکان بن جاتا ہے کہ زیادہ تر نیوٹرون سپر کریٹیکل ماس سے بچنے سے پہلے یورینیم کے مرکزے کو ٹکرانے کے لیے تلاش کر لیں گے۔ پہلی بار بندوق کی قسم کے فشن ہتھیاروں پر تبادلہ خیال کیا گیا جو کہ برٹش ٹیوب ایلائز نیوکلیئر بم ڈیولپمنٹ پروگرام کے حصے کے طور پر تھا، جو کہ دنیا کا پہلا نیوکلیئر بم ڈیولپمنٹ پروگرام ہے۔ 1941 کی برطانوی ایم اے یو ڈی رپورٹ میں بتایا گیا کہ کس طرح "ایک موثر یورینیم بم، جس میں تقریبا 25 پونڈ فعال مواد ہوتا ہے، 1800 ٹن ٹی این ٹی کے تباہ کن اثرات کے برابر ہوگا"۔ بم بندوق کی قسم کے ڈیزائن کا استعمال کرے گا "دونوں حصوں کو تیز رفتار سے ایک ساتھ لانے کے لیے اور یہ تجویز کیا گیا ہے کہ انہیں ڈبل گن کی شکل میں عام دھماکہ خیز مواد کے چارج کے ساتھ مل کر فائر کیا جائے۔" یہ طریقہ چار معروف امریکی پروگراموں میں لاگو کیا گیا تھا۔ سب سے پہلے، "لٹل بوائے" ہتھیار جسے ہیروشیما کے اوپر پھٹایا گیا تھا اور اسی ڈیزائن کے کئی اضافی یونٹس جو دوسری جنگ عظیم کے بعد 40 مارک 8 بموں میں تیار کیے گئے تھے، اور ان کی جگہ 40 مارک 11 بم بنائے گئے۔ مارک 8 اور مارک 11 دونوں ڈیزائن زمین میں گھسنے والے بموں کے طور پر استعمال کرنے کے لیے بنائے گئے تھے (نیوکلیئر بنکر بسٹر دیکھیں)، جس کے لیے بندوق کی قسم کے طریقہ کو ڈیزائنرز نے ایک وقت کے لیے ترجیح دی تھی جو اس بات کے یقین سے کم تھے کہ ابتدائی پھٹنے والے قسم کے ہتھیار ایک اثر کے بعد کامیابی سے پھٹ جائیں گے۔ دوسرا پروگرام 11 انچ (280 ملی میٹر) جوہری توپ خانے کے خولوں کا ایک خاندان تھا، ڈبلیو 9 اور اس کا مشتق ڈبلیو 19، اس کے علاوہ امریکی بحریہ کے جنگی جہازوں، ڈبلیو 23 کے لیے 16 انچ (406 ملی میٹر) کے خول میں دوبارہ پیک کیا گیا ڈبلیو 19۔ تیسرا خاندان ایک 8 انچ (203 ملی میٹر) توپ خانے کا خول، ڈبلیو 33 تھا۔ جنوبی افریقہ نے بھی بندوق کی قسم کے اصول پر مبنی چھ جوہری بم تیار کیے، اور اسی بنیادی ڈیزائن کا استعمال کرتے ہوئے میزائل وار ہیڈز پر کام کر رہا تھا-جنوبی افریقہ اور بڑے پیمانے پر تباہی پھیلانے والے ہتھیار دیکھیں۔ فی الحال سروس میں بندوق کی قسم کے کوئی معروف ہتھیار موجود نہیں ہیں: جدید جوہری ہتھیاروں کی ریاستوں نے امپلاشن قسم کے ہتھیاروں، فوسٹ فشن ہتھیاروں، اور تھرمونیوکلیئر ہتھیاروں کے حق میں ڈیزائن کو ترک کرنے کا رجحان ظاہر کیا۔ نئے جوہری ہتھیار رکھنے والی ریاستیں صرف بڑھے ہوئے فشن اور تھرمونیوکلیئر ہتھیار تیار کرتی ہیں۔ دنیا بھر میں پہلے بنائے گئے تمام معروف بندوق قسم کے جوہری ہتھیاروں کو ختم کر دیا گیا ہے۔ لٹل بوائے "گن" کا طریقہ تقریبا یہ ہے کہ لٹل بوائے ہتھیار، جسے ہیروشیما کے اوپر پھٹایا گیا تھا، یورینیم-235 کو اپنے بکھرے ہوئے مواد کے طور پر استعمال کرتے ہوئے کیسے کام کرتا تھا۔ لٹل بوائے کے ڈیزائن میں، U-235 "گولی" کے ارد گرد بڑے پیمانے پر تھا، اور یہ لمبا تھا، جس کا قطر... کھوکھلی سلنڈریکل شکل نے اسے ذیلی اہم بنا دیا۔ اسے کورڈائٹ چارج سے چلایا جاتا تھا۔ یورینیم کا ہدف تقریبا بڑھ گیا تھا۔ گولی اور ہدف دونوں ایک ساتھ ڈھیر کیے گئے متعدد رنگوں پر مشتمل تھے۔ "رنگز" کے استعمال کے دو فوائد تھے: اس نے بڑی گولی کو اعتماد کے ساتھ ذیلی تنقیدی رہنے دیا (کھوکھلی کالم مواد کو دوسرے مواد کے ساتھ بہت زیادہ رابطے سے روکنے کے لیے کام کرتا تھا)، اور اس نے ذیلی اہم اسمبلیوں کو ایک ہی گولی کا استعمال کرتے ہوئے لیکن صرف ایک انگوٹھی کے ساتھ جانچنے کی اجازت دی۔ بیرل کا اندرونی قطر تھا۔ اس کی لمبائی تھی، جس نے گولی کو ہدف کے ساتھ رابطے میں آنے سے پہلے تقریبا اپنی آخری رفتار تک تیز کرنے کی اجازت دی۔ جب گولی کے فاصلے پر ہوتی ہے، تو مجموعہ اہم ہو جاتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کچھ آزاد نیوٹرون مواد کو مکمل طور پر جوڑنے سے پہلے سلسلہ وار رد عمل کا سبب بن سکتے ہیں (نیوکلیئر چین رد عمل دیکھیں)۔ عام طور پر زنجیر کے رد عمل میں 1 μs (100 ہلانے) سے بھی کم وقت لگتا ہے، اس دوران گولی صرف 0.3 ملی میٹر کا سفر کرتی ہے۔ اگرچہ سپر کریٹیکلٹی کم ہونے پر چین ری ایکشن سست ہوتا ہے، پھر بھی یہ اتنے کم وقت میں ہوتا ہے کہ گولی اس وقت مشکل سے حرکت کرتی ہے۔ یہ ایک فزل کا سبب بن سکتا ہے، ایک پیش گوئی جو زیادہ دھماکہ پیدا کرنے سے پہلے مواد کو اڑا دے گی۔ اس طرح، یہ ضروری ہے کہ اس نقطہ سے اسمبلی کے وقت کے مقابلے میں جس تعدد پر آزاد نیوٹرون واقع ہوتے ہیں اسے کم رکھا جائے۔ اس کا مطلب یہ بھی ہے کہ پروجیکٹائل کی رفتار کافی زیادہ ہونی چاہیے۔ اس کی رفتار میں اضافہ کیا جا سکتا ہے لیکن اس کے لیے ایک طویل اور بھاری بیرل، یا گولی کے ذیلی اہم کمیت کی زیادہ رفتار کے لیے پروپیلنٹ گیس کے زیادہ دباؤ کی ضرورت ہوتی ہے۔ لٹل بوائے کے معاملے میں، یورینیم میں 20 ٪ U-238 میں فی سیکنڈ 70 بے ساختہ فشن تھے۔ سپر کریٹیکل حالت میں فشن ایبل میٹریل کے ساتھ، ہر ایک نے دھماکہ کا ایک بڑا امکان دیا: ہر فشن اوسطا 2.52 نیوٹرون بناتا ہے، جن میں سے ہر ایک کے پاس ایک اور فشن پیدا کرنے کے 1:2.52 سے زیادہ کا امکان ہوتا ہے۔ مکمل اسمبلی سے پہلے سپر کریٹیکالیٹی کے 1.35 ایم ایس کے دوران، پہلے سے دھماکہ ہونے کے کچھ کم امکان کے ساتھ، فشن کا 10 فیصد امکان تھا۔ ابتدائی طور پر مین ہیٹن پروجیکٹ بندوق کی قسم کی کوشش کو ایک بندوق کا ہتھیار بنانے کی ہدایت کی گئی تھی جس میں پلوٹونیم کو اس کے بکھرے ہوئے مواد کے ذریعہ کے طور پر استعمال کیا گیا تھا، جسے اس کی انتہائی لمبائی کی وجہ سے "پتلی انسان" کے نام سے جانا جاتا ہے۔ یہ خیال کیا جاتا تھا کہ اگر پلوٹونیم بندوق قسم کا بم بنایا جا سکتا ہے تو یورینیم بندوق قسم کا بم اس کے مقابلے میں بنانا بہت آسان ہوگا۔ تاہم، اپریل 1944 میں یہ دریافت کیا گیا کہ ری ایکٹر سے پیدا ہونے والا پلوٹونیم (پیو-239) پلوٹونیم کے ایک اور آاسوٹوپ، پیو-240 سے آلودہ ہے، جس سے مادے کی بے ساختہ نیوٹرون کی رہائی کی شرح میں اضافہ ہوتا ہے، جس سے قبل از دھماکہ ناگزیر ہو جاتا ہے۔ اس وجہ سے، بندوق کی قسم کا بم صرف افزودہ یورینیم ایندھن کے ساتھ استعمال کے قابل سمجھا جاتا ہے۔ یہ نامعلوم ہے حالانکہ صرف گولی میں اعلی درجے کے پلوٹونیم کا استعمال کرتے ہوئے ایک جامع ڈیزائن بنانا ممکن ہے۔ یہ دریافت ہونے کے بعد کہ "تھن مین" پروگرام کامیاب نہیں ہوگا، لاس الاموس نے اپنی کوششوں کو پھٹنے کی قسم کے پلوٹونیم ہتھیار بنانے کی طرف موڑ دیا: "فیٹ مین"۔ بندوق کے پروگرام نے مکمل طور پر یورینیم بم تیار کرنے کی طرف رخ کیا۔ اگرچہ لٹل بوائے میں 80 ٪ گریڈ U-235 کا استعمال کیا گیا تھا (اس لیے)، کم از کم تقریبا 44 سے 55 پاؤنڈ (20 سے 25 کلوگرام) ہے، بمقابلہ امپلاشن کے طریقہ کار کے لیے۔ لٹل بوائے کا ٹارگٹ سبکریٹیکل ماس ٹونگسٹن کاربائڈ (ڈبلیو سی) سے بنے نیوٹران ریفلیکٹر میں بند تھا۔ نیوٹرون ریفلیکٹر کی موجودگی نے سلسلہ وار رد عمل کے دوران نیوٹرون کے نقصانات کو کم کیا، اور اس طرح یورینیم ایندھن کی مقدار میں کمی واقع ہوئی۔ ایک زیادہ موثر عکاسی کرنے والا مواد دھاتی بیرلیم ہوگا، لیکن یہ جنگ کے بعد کے سالوں تک معلوم نہیں تھا جب ٹیڈ ٹیلر نے ایک امپلاشن ڈیزائن تیار کیا جسے "بچھو" کہا جاتا ہے۔ جن سائنسدانوں نے "لٹل بوائے" ہتھیار ڈیزائن کیا تھا انہیں اس کی کامیابی کا کافی یقین تھا کہ انہوں نے اسے جنگ میں استعمال کرنے سے پہلے کسی ڈیزائن کا فیلڈ ٹیسٹ نہیں کیا تھا (حالانکہ لوئس سلوٹن جیسے سائنسدانوں نے ذیلی اہم اسمبلیوں کے ساتھ غیر تباہ کن ٹیسٹ کیے تھے، خطرناک تجربات جنہیں ڈریگن کی دم کو چکنا چور کہا جاتا ہے)۔ کسی بھی صورت میں، اس کی تعیناتی سے پہلے جانچ نہیں کی جا سکی، کیونکہ ایک ڈیوائس کے لیے صرف کافی U-235 دستیاب تھا۔ اگرچہ اس ڈیزائن کی کبھی بھی ثبوت کے طور پر جانچ نہیں کی گئی تھی، لیکن یہ خیال کیا گیا تھا کہ اگر اس میں خرابی واقع ہوتی ہے تو اس آلے کو دشمن کے قبضے میں لینے کا کوئی خطرہ نہیں ہے۔ یہاں تک کہ ایک "فزل" بھی ڈیوائس کو مکمل طور پر منتشر کر دیتا، جبکہ "لٹل بوائے" ڈیزائن میں بنائے گئے متعدد بے کاریوں کا مطلب یہ تھا کہ اگر ڈیوائس کے بغیر کسی دھماکے کے زمین سے ٹکرانے کی کوئی صلاحیت ہو تو وہ نہ ہونے کے برابر تھی۔ صحیح وقت پر سلسلہ وار تعامل کے فوری آغاز کے لیے نیوٹران ٹرگر/انیشی ایٹر کا استعمال کیا جاتا ہے۔ ایک موثر بندوق کے ڈیزائن کے لیے ایک شروع کرنے والا سختی سے ضروری نہیں ہے، جب تک کہ ڈیزائن "ٹارگٹ کیپچر" کا استعمال کرتا ہے (جوہر میں، اس بات کو یقینی بنانا کہ دو ذیلی اہم عوام، ایک بار ایک ساتھ فائر کیے جانے کے بعد، اس وقت تک الگ نہیں ہو سکتے جب تک کہ وہ پھٹ نہ جائیں)۔ فی سیکنڈ 70 بے ساختہ فشن پر غور کرتے ہوئے، یہ صرف چند بار 1/70 سیکنڈ کی تاخیر کا سبب بنتا ہے، جس سے اس معاملے میں کوئی فرق نہیں پڑتا ہے۔ پہل کرنے والوں کو صرف لٹل بوائے میں اس کے ڈیزائن میں دیر سے شامل کیا گیا تھا۔ پھیلاؤ اور دہشت گردی دہشت گردوں کے پھیلاؤ اور استعمال کے خطرے کے حوالے سے، نسبتا سادہ ڈیزائن ایک تشویش کا باعث ہے، کیونکہ اس کے لیے دوسرے طریقوں کی طرح اتنی عمدہ انجینئرنگ یا مینوفیکچرنگ کی ضرورت نہیں ہے۔ کافی حد تک انتہائی افزودہ یورینیم کے ساتھ، نسبتا کم سطح کی تکنیکی نفاست والے ممالک یا گروہ ایک غیر موثر-اگرچہ ابھی بھی کافی طاقتور-بندوق کی قسم کا جوہری ہتھیار تشکیل دے سکتے ہیں۔ تخفیف کے طریقہ کار کے ساتھ موازنہ تکنیکی طور پر ترقی یافتہ ریاستوں کے لیے بندوق کی قسم کا طریقہ اب کارکردگی اور حفاظت کی وجوہات کی بنا پر بنیادی طور پر متروک ہو چکا ہے (اوپر بحث کی گئی ہے)۔ جیسے ہی امپلاشن تکنیک کو مکمل کیا گیا، ریاستہائے متحدہ نے بندوق کی قسم کے طریقہ کو بڑے پیمانے پر ترک کر دیا، حالانکہ اسے ایک وقت کے لیے جوہری توپ خانے کے خصوصی کردار میں برقرار رکھا گیا۔ دوسری جوہری طاقتوں، جیسے برطانیہ اور سوویت یونین نے کبھی بھی اس قسم کے ہتھیار کی مثال نہیں بنائی۔ انتہائی افزودہ U-235 کے استعمال کی ضرورت کے علاوہ، اس تکنیک کی دیگر شدید حدود بھی ہیں۔ امپلاؤژن تکنیک ہتھیار کے وزن کو کم کرنے اور مواد کے تناسب کو بڑھانے کے لیے استعمال ہونے والے مختلف طریقوں کے لیے بہت زیادہ موزوں ہے۔ جنوبی افریقہ نے تقریبا پانچ بندوق کی قسم کے ہتھیار بنائے، اور کوئی دھماکہ قسم کے ہتھیار نہیں بنائے۔ بعد میں انہوں نے اپنے جوہری ہتھیاروں کے پروگرام کو مکمل طور پر ترک کر دیا۔ وہ جوہری ہتھیاروں کو ترک کرنے میں منفرد تھے، اور شاید دھماکہ قسم کے ہتھیاروں کے بجائے بندوق قسم کے ہتھیار بنا کر بھی۔ بندوق قسم کے ہتھیاروں کے ساتھ حفاظتی مسائل بھی ہیں۔ مثال کے طور پر، بکھرے ہوئے مواد کی مقدار اور شکل پر مشتمل ہتھیار کا ہونا فطری طور پر خطرناک ہے جو نسبتا سادہ حادثے کے ذریعے ایک اہم کمیت تشکیل دے سکتا ہے۔ مزید برآں، اگر ہتھیار کو ہوائی جہاز سے سمندر میں گرایا جاتا ہے، تو سمندری پانی کا معتدل اثر بھی ہتھیار کو جسمانی طور پر نقصان پہنچائے بغیر ایک اہم حادثے کا سبب بن سکتا ہے۔ نہ ہی پھٹنے والے قسم کے ہتھیار کے ساتھ ایسا ہو سکتا ہے، کیونکہ عام طور پر دھماکہ خیز لینس کے درست پھٹنے کے بغیر ایک اہم کمیت بنانے کے لیے ناکافی بکھرے ہوئے مواد موجود ہوتا ہے۔ امریکی جوہری توپ خانہ بندوق کا طریقہ جوہری توپ خانے کے گولوں کے لیے بھی لاگو کیا گیا ہے، کیونکہ آسان ڈیزائن کو توپ خانے کی بندوق کے ذریعے دی جانے والی تیز رفتار اور جی-فورس کا مقابلہ کرنے کے لیے زیادہ آسانی سے تیار کیا جا سکتا ہے، اور چونکہ بندوق کی قسم کے ڈیزائن کا چھوٹا قطر نسبتا آسانی سے پروجیکٹائل میں نصب کیا جا سکتا ہے جسے موجودہ توپ خانے سے فائر کیا جا سکتا ہے۔ امریکی بندوق کی قسم کے جوہری توپ خانے کے ہتھیار، ڈبلیو 9 کا تجربہ 25 مئی 1953 کو نیواڈا ٹیسٹ سائٹ پر کیا گیا۔ آپریشن اپ شاٹ نوتھول کے حصے کے طور پر فائر کیا گیا اور کوڈ نام شاٹ گریبل، ایک 280 ملی میٹر شیل کو 10,000 میٹر فائر کیا گیا اور زمین سے 160 میٹر اوپر دھماکہ کیا گیا جس کی تخمینہ پیداوار 15 کلوٹن تھی۔ یہ تقریبا لٹل بوائے کی طرح ہی پیداوار ہے، حالانکہ ڈبلیو 9 کا لٹل بوائے کا وزن 1/10 سے کم تھا (365 کلوگرام بمقابلہ 4,000 کلوگرام، یا 805 پونڈ بمقابلہ 8,819 پونڈ)۔ خول 1,384 ملی میٹر لمبا تھا۔ یہ واحد جوہری توپ خانہ تھا جو امریکی ٹیسٹ پروگرام میں اصل میں (توپ خانے کی بندوق سے) فائر کیا گیا تھا۔ اسے خاص طور پر بنائے گئے توپ خانے کے ٹکڑے سے فائر کیا گیا تھا، جسے اٹامک اینی کا نام دیا گیا تھا۔ 1952-53 سے 80 خول تیار کیے گئے تھے۔ یہ 1957 میں ریٹائر ہوا تھا۔ ڈبلیو 19 بھی 280 ملی میٹر بندوق کی قسم کا جوہری خول تھا، جو ڈبلیو 9 کا لمبا ورژن تھا۔ 80 وار ہیڈز تیار کیے گئے اور یہ نظام 1963 میں ختم کر دیا گیا۔ ڈبلیو 33 ایک چھوٹا، 8 انچ (203 ملی میٹر) بندوق کی قسم کا جوہری توپ خانہ تھا، جو 1957 میں شروع ہوا اور 1992 تک خدمت میں رہا۔ دو ٹیسٹ فائر کیے گئے (دھماکہ ہوا، توپ خانے کی بندوق سے نہیں فائر کیا گیا)، ایک کھلی ہوا میں غبارے کے نیچے لٹکا ہوا تھا، اور ایک سرنگ میں۔ بعد کے ورژن امپلوشن ڈیزائن پر مبنی تھے۔ امریکی بندوق کی قسم کے ہتھیاروں کی فہرست بم مارک 1 "لٹل بوائے"، 1945-1951 مارک 2 "تھن مین"، منسوخ 1944 مارک 8 (بنکر بسٹر)، 1952-1957 مارک 10، منسوخ 1952 مارک 11 (بنکر بسٹر)، 1956-1960 آرٹلری W9، 1952-1957 W19، 1955-1963 W23، 1956-1962 W33، 1957-1992 دیگر T-4 ایٹم ڈیمولیشن میونشن، 1957-1963 W8 ایس ایس ایم-N-8 ریگلس کروز میزائل کے لیے، منسوخ 1955 حوالہ جات "لٹل بوائے" کا تخروپن بندوق کی قسم کے جوہری بم "لٹل بوائے" نیوکلیئر ہتھیاروں کے ڈیزائن گن قسم کے جوہری بموں کا ایک انٹرایکٹو تخروپن۔