بمب الکترومغناطیسی چیست؟ – ساختار و عملکرد

بمب الکترومغناطیسی چیست؟

«بمب الکترومغناطیسی» (Electromagnetic Bomb | E-bomb) سلاحی است که با ایجاد پالس الکترومغناطیسی بسیار قوی، بر مدارهای جریان الکتریکی تاثیر می‌گذارد و هرگونه سیستم و مدار الکتریکی را از کار می‌اندازد. پالس‌ الکترومغناطیسی از دو طریق می‌تواند ایجاد شود:

• پالس الکترومغناطیسی هسته‌ای: پالس الکترومغناطیسی هسته‌ای از طریق انفجار هسته‌ای ایجاد می‌شود.
• پالس الکترومغناطیسی غیرهسته‌ای: این پالس‌ از طریق بمب‌ الکترومغناطیسی ایجاد می‌شود که در این مطلب در مورد آن توضیح می‌دهیم.

پس از انفجار عظیم استارفیش چه اتفاقی رخ داد؟ پس از انفجار، آبشاری از ذرات یونیزه شده، «پالس الکترومغناطیسی» (ٍElectromagnetic Pulse | EMP) ایجاد کردند. به دلیل ایجاد این پالس، بسیاری از دستگاه‌های الکتریکی در فراز اقیانوس آرام از کار افتادند. در فاصله ۹۰۰ کیلومتری از محل انفجار، در شهر «هونولولو» (Honolulu) در ایالت هاوایی، صدها چراغ در خیابان خاموش شدند. قدرت انفجار استارفیش به حدی زیاد بود که در سال ۱۹۶۳ میلادی هر گونه آزمایش هسته‌ای در فضا و زیر اقیانوس ممنوع شد. سوال مهمی که ممکن است مطرح شود آن است که اگر انفجاری مشابه استارفیش اکنون رخ دهد، چه پیامدهایی به دنبال خواهد داشت. انفجار عظیم استارفیش به ما نشان داد که با انجام آزمایش‌های هسته‌‌ای در فضا، پالس الکترومغناطیسی عظیمی ایجاد می‌شود و تاثیر مستقیمی بر زمین می‌گذارد.

تا اینجا با پالس الکترومغناطیسی آشنا شدیم. بمب الکترومغناطیسی با ایجاد پالس الکترومغناطیسی، وسایل الکترونیکی را از کار می‌اندازد. اما ابعاد فاجعه استفاده از بمب الکترومغناطیسی بیشتر از آن‌ چیزی است که فکر می‌کنید. در ادامه، در این مورد و چگونگی عملکرد بمب الکترومغناطیسی صحبت می‌کنیم.

بمب الکترومغناطیسی چگونه ساخته می شود؟

تصور عموم از بمب، سلاحی جنگی است که برای کشتار مردم از آن استفاده می‌شود. اما، بمب الکترومغناطیسی، سلاحی است که در آن هیچ فردی به طور مستقیم توسط بمب کشته نمی‌شود، بلکه تمام وسایل الکترونیکی و ارتباط بین مردم از بین می‌رود. به بیان دیگر استفاده از بمب الکترومغناطیسی علیه مردم هر منطقه، زندگی آن‌ها را به عصر قبل از اختراع الکتریسیته برمی‌گرداند.

فیلم آموزش الکترومغناطیس 2 در فرادرس

کلیک کنید

همان‌طور که در بخش قبل اشاره کردیم بمب الکترومغناطیسی با استفاده از موج ضربه‌ای الکترومغناطیسی، تمام وسایل الکترونیکی را از کار می‌اندازد. این بمب، بمبی است که برای تخریب گسترده الکتریکی استفاده می‌شود. کشورهای روسیه، انگلستان، آمریکا و هند، بمب الکترومغناطیسی دارند. هر بمب الکترومغناطیسی از چهار قسمت اصلی تشکیل شده است:

1. خازن یا باتری: باتری، انرژی الکتریکی را در خود ذخیره می‌کند. این باتری به قلب بمب الکترومغناطیسی متصل شده است.
2. «مولد فشرده سازی شار انفجاری» (Explosive flux compression generator | EFCG): از EFCG برای تولید میدان‌های مغناطیسی بسیار قوی در مدت زمانی بسیار کوتاه استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها با فشرده کردن شار مغناطیسی در منطقه‌ای بسیار کوچک، میدان مغناطیسی بسیار قوی را تولید می‌کنند. EFCG با ایجاد میدان مغناطیسی بسیار قوی، پالس الکترومغناطیسی و در ادامه، موج ضربه‌ای تولید خواهد کرد.
3. «دستگاه مایکروویو با توان بالا» (High Power Microwave Device | HPM Device):‌ این قسمت به آنتن متصل می‌شود.
4. آنتن

در ادامه هر یک از این قسمت‌ها را به اختصار توضیح می‌دهیم.

باتری چیست؟

باتری‌های استفاده شده در بمب‌های الکترومغناطیسی باید علاوه بر توان بسیار بالا، بسیار سبک باشند. در این صورت، بمب به راحتی حمل می‌شود. باتری با توان بالا می‌تواند مقدار بسیار زیادی انرژی را در فضای بسیار کوچک ذخیره و در زمان لازم آن را به شکل انرژی الکتریکی آزاد کند.

مولد فشرده سازی شار انفجاری چیست؟

مولد فشرده‌سازی شار انفجاری، با فشرده کردن شار، پالس الکترومغناطیسی بسیار قوی تولید می‌کند. این مولد، قلبِ بمب‌های الکترومغناطیسی است و تنها می‌تواند یک پالس الکترومغناطیسی تولید کند، زیرا بمب پس از پالس به طور کامل تخریب می‌شود. EFCG برای ایجاد پالس به جریان الکتریکی اولیه نیاز دارد. این جریان از طریق باتری متصل به مولد، تامین خواهد شد. سوال مهمی که ممکن است مطرح شود آن است که این مولد چگونه شار را فشرده می‌کند.

همان‌طور که در تصویر زیر مشاهده می‌کنید، خطوط میدان مغناطیسی داخل حلقه به یکدیگر نزدیک‌تر شده‌اند. در نتیجه، شدت متوسط میدان مغناطیسی داخل حلقه به نسبت مساحت اولیه به مساحت نهایی، افزایش می‌یابد.

فشرده‌سازی شار مغناطیسی کاربردهای بسیاری دارد. در حالت کلی، سه نوع مولد فشرده‌سازی شار مغناطیسی وجود دارند:

• مولد نوع اول (MK-1, 1951): این ژنراتور توسط «رابرت لیودایف» (Robert Lyudaev) ساخته شد. شار مغناطیسی تولید شده توسط سیم‌پیچ، داخل لوله فلزی توخالی، محصور و توسط مواد منفجره احاطه شده است. شار مغناطیسی پس از انفجار مواد منفجره، به شدت فشرده می‌شود. سال‌ها بعد، دستگاه مشابهی در آمریکا ساخته شد.
• مولد نوع دوم (MK-2، 1952): شار مغناطیسی در این مولد، بین سیم‌پیچ‌های رسانای خارجی و لوله رسانای مرکزی که از مواد منفجره پر شده است، محصور و با حرکت مخروطی شکل پیستون، فشرده می‌شود. این حرکت در اثر تغییر شکل لوله مرکزی، هنگام عبور موج انفجاری از دستگاه ایجاد خواهد شد.
• مبدل نوع سوم (DEMG): این مبدل استوانه‌ای توسط «ولادیمیر چرنیشف» (Vladimir Chernyshev) ساخته شد. مبدل نوع سوم از پشته‌ای از دیسک‌های فلزی مقعر که به صورت جفتی روبه‌روی هم قرار گرفته‌اند، تشکیل شده است.

تا اینجا با اصول کلی فشرده‌سازی شار مغناطیسی و انواع مولدهای فشرده‌سازی شار آشنا شدیم. بمب‌های الکترومغناطیسی به طور معمول طراحی ساده‌ای دارند. بمب از استوانه‌ای فلزی به نام «آرمیچر» (Armature) تشکیل شده که دور آن سیم‌پیچی قرار گرفته است. داخل آرمیچر مواد منفجره قرار دارند. به این نکته توجه داشته باشید که آرمیچر و سیم‌پیچ به طور مستقیم با یکدیگر در تماس نیستند، بلکه با فاصله مشخصی از یکدیگر قرار گرفته‌اند. همچنین، باتری یا خازن متصل به FCG، توان ورودی بمب را تامین می‌کند. بمب الکترومغناطیسی به صورت زیر عمل می‌کند:

• خازن‌ها از طریق سوئیچ به سیم‌پیچ متصل هستند و جریان الکتریکی پس از اتصال سوئیچ به سیم‌پیچ فرستاده می‌شود. جاری شدن جریان الکتریکی در سیم‌پیچ، میدان مغناطیسی قوی را ایجاد می‌کند.
• مواد منفجره با استفاده از مکانیزمی به نام مکانیزم فیوز مشتعل می‌‌شوند. این مکانیزم، حیاتی‌ترین بخش در بمب‌ها و دستگاه‌های انفجاری است که زمان شروع انفجار را کنترل می‌کند. در ادامه، انفجار به صورت موجی از مرکز استوانه آرمیچر عبور می‌کند.

به هنگام عبور موج انفجاری، استوانه و سیم‌پیچ در تماس با یکدیگر قرار می‌گیرند. در اثر این تماس،‌ مدار کوتاهی ایجاد و ارتباط باتری و استوانه و در نتیجه جریان الکتریکی، قطع می‌شود.

مدارِ اتصال کوتاهِ متحرک، میدان مغناطیسی را فشرده و انفجار الکترومغناطیسی پرشدتی ایجاد می‌کند.
پالس الکترومغناطیسی ایجاد شده به کمک آنتن به اطراف پخش می‌شود.

چگونه عملکرد بمب های الکترومغناطیسی را بهتر بشناسیم؟

• فیلم آموزش آموزش الکترومغناطیس مهندسی فرادرس
• فیلم آموزش الکترومغناطیس ۱ مرور و حل تمرین فرادرس
• فیلم آموزش الکترومغناطیس پیشرفته فرادرس
• فیلم آموزش الکترومغناطیس ۱ فرادرس
• فیلم آموزش الکترومغناطیس ۲ فرادرس
• فیلم آموزش الکترومغناطیس مهندسی مرور و حل تست ارشد فرادرس

برای آن‌که بدانیم پالس الکترومغناطیسی چگونه بر وسایل الکترومغناطیسی تاثیر می‌گذارد، باید با برهم‌کنش تابش الکترومغناطیسی با اتم‌ها و مولکول‌ها آشنا باشیم. بنابراین، تماشای فیلم آموزش تابش الکترومغناطیسی و برهم‌کنش آن‌ها با اتم‌ها و مولکول‌ها فرادرس می‌تواند به درک این موضوع کمک بزرگی کند.

• فیلم آموزش تابش الکترومغناطیسی و برهم‌کنش آن‌ها با اتم‌ها و مولکول‌ها فرادرس

پس از آشنایی با مفهوم موج الکترومغناطیسی و چگونگی برهم‌کنش آن با اتم‌ها و مولکول‌ها، یادگیری شبیه‌سازی امواج الکترومغناطیسی با استفاده از نرم‌افزارهایی مانند COMSOL کمک بزرگی به درک بهتر این برهم‌کنش می‌کند.

• فیلم آموزش کامسول بررسی پدیده‌های الکترومغناطیسی با COMSOL فرادرس

چرا حمله با بمب الکترومغناطیسی مخرب تر از آن چیزی است که فکر می کنید؟

در بخش‌های قبل فهمیدیم بمب الکترومغناطیسی چیست و از چه بخش‌هایی تشکیل شده است. زندگی در دنیای امروز بدون الکتریسیته، هیچ معنایی ندارد. به بیان دیگر، انجام بیشتر کارهایی که انجام می‌دهیم، بدون وجود الکتریسیته، غیرممکن می‌شود. شبکه برق بسیاری از کشورها در برابر حمله بمب الکترومغناطیسی آسیب‌پذیر است. به عنوان مثال، سیاستمداران آمریکایی بر این موضوع باور دارند که تخریب بمب الکترومغناطیسی می‌تواند به اندازه‌ای گسترده باشد که این کشور را به سال ۱۸۸۰ میلادی برگرداند. توجه به این نکته مهم است که تنها، بمب الکترومغناطیسی نمی‌تواند چنین اثرات مخربی بر جا بگذارد، بلکه خورشید نیز چنین توانایی دارد، حتی در حدی بسیار گسترده‌تر.

اما نگرانی‌های مهم‌تری نیز وجود دارند که نمی‌توان آن‌ها را نادیده گرفت. بمب الکترومغناطیسی یا طوفان خورشیدی می‌تواند شبکه برق کشور آمریکا را حداقل به مدت ۱۸ ماه از کار بیندازد، اما این مدت زمان ممکن است طولانی‌تر باشد.

هنگامی‌که بربرها از طریق تخریب قنات‌های رومی‌ها، به آن‌ها حمله کردند، جمعیت روم باستان از یک میلیون به سی هزار نفر کاهش یافت. رومی‌‌ها پس از تخریب قنات‌ها دچار قحطی‌زدگی شدند و جمعیت بسیار زیادی از آن‌ها از بین رفتند. اتفاقی که ممکن است روزی در جهانِ مدرن امروزی با این بمب‌ها رخ دهد. حمله با استفاده از بمب الکترومغناطیسی، حمله تاریکی نام دارد.

تعداد زیادی نیروگاه هسته‌ای در سراسر جهان وجود دارند. بیشتر این نیروگاه‌ها در نزدیکی مراکز پرجمعیت ساخته شده‌اند. در نتیجه، انفجار هر نیروگاه هسته‌ای، خسارات جبران‌ناپذیری به دنبال خواهد داشت، خساراتی بسیار وسیع‌تر از حادثه چرنوبیل. پالس الکترومغناطیسی می‌تواند در اثر بمب الکترومغناطیسی یا پس از انفجار هسته‌ای بسیار قوی در ارتفاع مشخصی از سطح زمین، ایجاد شود. برای آن‌که موج ضربه‌ای ناشی از پالس الکترومغناطیسی وسیع باشد، انفجار هسته‌ای باید حداقل در ارتفاع ۳۲ کیلومتری و حداکثر در ارتفاعی ۴۸۲ کیلومتری از سطح زمین رخ دهد. در حالت کلی، هرچه ارتفاع انفجار بیشتر باشد، اثرات ناشی از آن نیز گسترده‌تر خواهد بود. پالس الکترومغناطیسی همچنین می‌تواند توسط تسهیلات غیرهسته‌ای ایجاد شود، اما اثرات آن از نظر جغرافیایی محدودتر است.

به این نکته توجه داشته باشید که پالس الکترومغناطیسی به طور مستقیم و با احتمال بسیار کوچکی تمام سیستم‌های الکترونیکی را از بین می‌برد. خطر واقعی هنگامی رخ می‌دهد که میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی پالس الکترومغناطیسی با شبکه‌های توزیع برق یا دیگر سیستم‌های الکتریکی روی زمین، جفت شوند. در این حالت، جریان‌های مخرب و ولتاژهای بسیار بزرگی ایجاد می‌شوند که می‌تواند امکانات موجود را به صورت گسترده تخریب کنند. پالس الکترومغناطیس به سه نوع کلی تقسیم می‌شود، E1 و E2 و E3. گاهی به E1 و E2 و E3 به ترتیب پالس الکترومغناطیسی کوتاه، متوسط و بلند گفته می‌شود. پالس E3 طول موج بلندی دارد و اثرات مخرب ایجاد شده توسط آن در سطح وسیعی رخ می‌دهد. پالس الکترومغناطیسی با طول موج بلند بر خطوط انتقال برق اثر می‌گذارند. در ادامه، در مورد انواع پالس‌های الکترومغناطیسی و محدوده آن‌ها صحبت می‌کنیم.

در سال‌های بین ۱۹۵۰ تا ۱۹۵۵ میلادی، دو کشور آمریکا و شوروی سابق، پژوهش‌هایی را در رابطه با پالس‌های الکترومغناطیسی غیرهسته‌ای آغاز کردند. سال‌ها بعد کشورهای دیگری نیز در این مورد شروع به انجام پژوهش کردند. در سال‌های اخیر، کشورهای متعددی موفق به ساخت بمب الکترومغناطیسی شده‌اند. این بمب به راحتی می‌تواند داخل چمدانی کوچک جا شود و با ایجاد میدان‌های مغناطیسی، تمام وسایل الکترونیکی را تا چندین کیلومتر از کار بیندازد. سوال مهمی که ممکن است مطرح شود آن است که بمب الکترومغناطیسی تا چه اندازه می‌تواند مخرب باشد؟ اطلاعات متناقض زیادی در مورد بمب‌های الکترومغناطیسی در فضای مجازی وجود دارد. کشورهای دارای دانش بمب الکترومغناطیسی، ممکن است هر زمانی از این بمب استفاده کنند. بنابراین، بدون پیشگیری، اتفاقات بسیار ناخوشایندی رخ خواهند داد.

همچنین، این مبدل‌ها هزینه ساخت بسیار بالایی دارند. زمان ساخت هر مبدل بین یک تا سه سال به طول می‌انجامد و حمل‌ونقل آن‌ها به دلیل اندازه بزرگ و وزن بالا، به سختی انجام می‌شود. بنابراین، آسیب دیدن هر مبدل یا کارخانه سازنده آن، خسارات جبران‌ناپذیری به دنبال دارد. اکنون تصور کنید اگر صدها یا هزاران مبدل به یکباره توسط پالس الکترومغناطیسی از بین برود، چه فاجعه‌ای رخ خواهد داد. تصور این فاجعه به‌تنهایی نیز بسیار ترسناک است.

انواع پالس های الکترومغناطیسی و مهم ترین ویژگی های آن ها

قبل از توضیح پالس الکترومغناطیسی و انواع و ویژگی‌های آن، ابتدا پالس را در فیزیک تعریف می‌کنیم. پالس، اختلالی است که در محیط حرکت می‌کند و از نقطه‌ای به نقطه دیگر می‌رود. به عنوان مثال، اگر شخصی طنابی را محکم در دست گرفته باشد و پالسی در طناب ایجاد شود، این پالس به انتهای ثابت نزدیک می‌شود. در مقابل، اگر طناب از طریق حلقه متحرکی به میله‌ای وصل شده باشد  و حلقه بتواند به بالا و پایین حرکت کند، پالس ایجاد شده به انتهای آزاد نزدیک خواهد شد. پالس الکترومغناطیسی مشابه تشعشع الکترومغناطیسی است، اما طول عمر بسیار کوتاهی دارد. بنابراین، انرژی آن می‌تواند روی طیف وسیعی از فرکانس‌ها پخش شود.

ویژگی‌های کلی پالس الکترومغناطیسی عبارت هستند از:

• نوع انتقال انرژی: نوع انرژی منتقل شده می‌تواند تابشی، الکتریکی یا مغناطیسی باشد.
• طیف فرکانسی: پالس الکترومغناطیسی طیف وسیعی از فرکانس‌ها را پوشش می‌دهد.
• شکل موج پالس: شکل ظاهری پالس، مدت زمان و دامنه آن (شدت میدان) می‌توانند متفاوت باشند.

شکل موج پالسی به ما می‌گوید چگونه دامنه لحظه‌ای نسبت به زمان تغییر می‌کند. پالس‌های واقعی بسیار پیچیده هستند. بنابراین، از مدل‌های ساده شده استفاده می‌کنیم. شکل موج می‌تواند مستطیلی باشد. موج‌های پالسی مستطیلی مشابه موج‌های پالسی مربعی هستند، با این تفاوت که پهنای دو پالس در موج مستطیلی دوره زمانی متفاوتی دارند.در نتیجه، امواج مستطیلی در دسته امواج نامتقارن قرار می‌گیرند.

موج پالسی نمایی دوتایی، شکل دیگری از موج پالسی است که از دو بخش نمایی تشکیل شده است:

• بخش اول: بخش نمایی کاهشی که با نرخ ثابتی کاهش می‌یابد.
• بخش دوم: بخش نمایی افزایشی که با نرخ ثابتی افزایش می‌یابد.

همان‌طور که در بخش قبل گفتیم، پالس الکترومغناطیسی به سه دسته کلی تقسیم می‌شود: E1 و E2 و E3. در ادامه، در مورد هر یک از این پالس‌ها به اختصار صحبت می‌کنیم. پالس E1 مولفه بسیار سریع پالس الکترومغناطیسی هسته‌ای است. این پالس، بسیار کوتاه اما میدان الکترومغناطیسی بسیار قوی است که ولتاژهای بسیار بالایی را داخل رساناهای الکتریکی القا می‌کند. بنابراین، E1 با ایجاد ولتاژهایی بزرگ‌تر از ولتاژ شکست وسایل الکتریکی، آن‌ها را از کار می‌اندازد. پالس E1 به راحتی می‌تواند کامپیوترها و وسایل ارتباطی را از بین ببرد. تغییرات زمانی این پالس به اندازه‌ای سریع است (در حد نانوثانیه) که محافظ‌های برق معمولی نمی‌توانند از خود در برابر آن محافظت کنند. اما، محافظ‌های برق سریع (مانند محافظ‌هایی که از دیودهای TVS استفاده می‌کنند) می‌توانند پالس E1 را مسدود کنند و از تجهیزات الکتریکی محافظت نمایند.

فیلم آموزش تکنیک پالس با رویکرد حل‌مساله در فرادرس

کلیک کنید

مولفه E2 توسط پرتوهای گامای پراکنده و گاماهای غیرکشسانی که توسط نوترون‌ها تولید می‌شوند، ایجاد می‌شود. این پالس بین یک میکروثانیه تا یک ثانیه پس از انفجار ادامه می‌یابد. E2 شباهت زیادی به صاعقه دارد، اگرچه E2 تولید شده توسط صاعقه ممکن است به طور قابل‌توجهی بزرگ‌تر از E2 هسته‌ای باشد. مولفه E3 با مولفه‌های E1 و E2 تفاوت و شباهت زیادی به طوفان خورشیدی دارد. این پالس می‌تواند به مبدل‌ها خطوط انتقال آسیب برساند.

پالس الکترومغناطیسی چگونه کار می کند؟

در بخش‌های قبل فهمیدیم بمب الکترومغناطیسی چیست و چگونه می‌تواند منجر به نابودی و تخریب گسترده شود. بمب الکترومغناطیسی با تولید پالس الکترومغناطیسی، وسایل الکترونیکی و توزیع شبکه برق را از کار می‌اندازد و زندگی مدرن امروزی را سال‌ها به عقب و قبل از الکتریسیته برمی‌گرداند. با نبود الکتریسیته، ذخیره غذایی، کمتر از ۳ روز به پایان می‌رسد و انسان‌های بسیاری در اثر قحطی جان خود را از دست می‌دهند. این بدان معنا است که استفاده از بمب الکترومغناطیسی به طور مستقیم منجر به کشتار انسانی نمی‌شود، بلکه اثرات مخرب آن، جان بسیاری از انسان‌ها را می‌گیرد.

امواج الکترومغناطیسی، طیف وسیعی از فرکانس‌های را در برمی‌گیرند. نکته مهم در مورد امواج الکترومغناطیسی آن است که جریان الکتریکی، میدان مغناطیسی و میدان مغناطیسی متغیر، جریان الکتریکی القا می‌کند. انتقال‌دهنده رادیویی ساده‌ای را در نظر بگیرید. این انتقال‌دهنده از طریق جریان الکتریکی نوسان‌کننده در مدار، میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند. میدان مغناطیسی ایجاد شده نیز می‌تواند جریان الکتریکی در رسانای دیگری مانند آنتن گیرنده رادیویی، القا کند. اگر سیگنال الکتریکی نوسان‌کننده، اطلاعات مشخصی داشته باشد، گیرنده می‌تواند آن را بخواند. فرستنده رادیویی با شدت کم، تنها جریان الکتریکی با مقدار لازم برای عبور سیگنال به گیرنده را القا می‌کند.

اما اگر شدت سیگنال (میدان مغناطیسی)‌ به طور قابل‌ملاحظه‌ای افزایش یابد، جریان الکتریکی بسیار بزرگ‌تری القا خواهد شد. جریان الکتریکی بزرگ می‌تواند اجزای نیمه‌رسانا در رادیو را بسوزاند، به گونه‌ای که دیگر رادیو قابل‌تعمیر نباشد. در این حالت می‌توانید رادیوی دیگری تهیه کنید و نگرانی زیادی در این مورد نداشته باشید. میدان مغناطیسی متناوب با شدت بالا می‌تواند جریان بسیار زیادی را در هر جسم رسانای الکتریکی دیگری مانند خطوط تلفن یا حتی لوله‌های فلزی، القا کند. بنابراین، جریان الکتریکی القا شده می‌تواند به قطعات الکتریکی دیگری که به خط انتقال متصل هستند، فرستاده شود (کامپیوترهای متصل به خطوط تلفن). از آنجا که این وسایل نمی‌توانند چنین جریان بالایی را تحمل کنند، از کار می‌افتند یا شاید آتش بگیرند.

پرسش های جالب در مورد بمب الکترومغناطیسی

تا اینجا فهمیدیم بمب الکترومغناطیسی چیست. در ادامه به چند پرسش جالب در مورد بمب‌های الکترومغناطیسی پاسخ می‌دهیم.

آیا پالس الکترومغناطیسی ایجاد شده توسط بمب الکترومغناطیسی می‌تواند وسایل الکترونیکی را به صورت دائمی از کار بیندازد؟ 

پالس الکترومغناطیسی می‌تواند برخی وسایل الکترونیکی یا تمام آن‌ها را به صورت موقت یا دائمی از کار بیندازد. در اینجا باید به دو نکته توجه داشته باشیم:

1. وسیله الکترونیکی
2. شبکه توزیع برق

وسیله شما ممکن است برای مدت زمان کوتاهی کار کند، اما بدون شبکه توزیع برق، تا مدت زیادی نمی‌تواند دوام بیاورد. آسیب وارد شده به وسایل الکترونیکی به شدت پالس الکترومغناطیسی وابسته است.در نتیجه، اگر شبکه‌های توزیع برق آسیب جدی ندیده باشند، وسایل الکترونیکی پس از مدتی کار خواهند کرد.

چه وسایلی می‌توانند پس از برخورد پالس الکترومغناطیسی سالم بمانند؟

در نگاه نخست این‌گونه به نظر می‌رسد که پس از حمله با بمب الکترومغناطیسی، بسیاری از وسایل الکترونیکی یا همه آن‌ها از کار می‌افتند. اما برخی وسایل ممکن است از این حمله جان سالم به در ببرند:

• پنل‌های خورشیدی: پنل‌ها خورشیدی به طور حتم در اثر پالس الکترومغناطیسی آسیب خواهند دید، اما مقدار آن بسیار اندک است. پالس الکترومغناطیسی بر عملکرد و بازده سلول خورشیدی اثر می‌گذارد.
• دستگاه‌های غیرالکتریکی: پالس الکترومغناطیسی اثری روی دستگاه‌هایی مانند فرِ خورشیدی یا اجاق‌گازها ندارد.
• دستگاه‌های دستی: برخی وسایلِ دستی، مانند همزن، برای کار کردن نیازی به الکتریسیته ندارند. بنابراین، پالس الکترومغناطیسی نمی‌تواند به آن‌ها آسیبی وارد کند.

چگونه می‌توان از وسایل الکترونیکی در برابر پالس الکترومغناطیسی محافظت کرد؟ 

استفاده از بمب الکترومغناطیسی، چه در کوتاه‌مدت و چه در بلندمدت، اثرات جبران‌ناپذیری بر جا می‌گذارد. اما راه‌هایی وجود دارند که با استفاده از آن‌ها می‌توانیم از برخی لوازم الکترونیکی در برابر پالس الکترومغناطیسی محافظت کنیم. روش‌های ابتدایی برای محافظت در برابر پالس الکترومغناطیسی عبارت هستند از:

• استفاده از ورقه آلومینیومی: برای آن‌که وسایل الکترونیکی در اثر پالس الکترومغناطیسی آسیب نبینند، می‌توان آن‌ها را به طور کامل با ورقه آلومینیومی پوشاند. برای انجام این کار ابتدا وسیله الکترونیکی موردنظر را با لایه‌ای از پارچه و در ادامه با سه لایه ورقه آلومینیومی بپوشانید.

• استفاده از سطل فلزی دردار: با استفاده از سطل فلزی دردار می‌توانیم از وسایل الکتریکی خود در برابر پالس الکترومغناطیسی محافظت کنیم. برای انجام این کار ابتدا سطل فلزی با اندازه مناسب را برای وسایل خود انتخاب می‌کنیم. در ادامه، داخل سطل را با پارچه یا مقوا می‌پوشانیم. سپس، وسیله را داخل ظرف قرار می‌دهیم و در آن را با نوار چسبِ محکم می‌بندیم. شاید از خود بپرسید چرا سطل فلزی، زیرا فلز رسانای خوب، الکتریسیته است و می‌تواند میدان‌های الکترومغناطیسی را مسدود کند. با قرار دادن وسایل الکترونیکی داخل یک سطل فلزی دردار، محفظه فارادی موقت ایجاد می‌کنیم که می‌تواند از این وسایل در برابر پالس الکترومغناطیسی محافظت کند.
• قرار دادن وسایل الکترونیکی داخل ماکروویو: ماکروویوها در فرکانس ۲٫۴۵ گیگاهرتز کار می‌کنند. مایکروویوها لایه‌ای محافظ دارند که با استفاده از تابش غیریونیزه باعث جذب انرژی توسط غذا می‌شود. مولکول‌های آب با یکدیگر برهم‌کنش دارند و انرژی جنبشی را به صورت گرما آزاد می‌کنند. پنجره شیشه‌ای مایکروویو سوراخ‌های ریزی در صفحه فلزی دارد که می‌تواند مانند قفس فارادی عمل کند. این قفس، انرژی را در داخل دیواره‌های مایکروویو نگه می‌دارد. این کار نه‌تنها از شما در هنگام گرم کردن غذا، بلکه تا حدی نیز از وسایل الکترونیکی قرار گرفته داخل میکروویو در برابر پالس الکترومغناطیسی محافظت می‌کند.

جمع‌بندی

در این مطلب از مجله فرادرس، فهمیدیم بمب الکترومغناطیسی چیست. این بمب با ایجاد پالس الکترومغناطیسی قوی، بر بسیاری از وسایل الکترونیکی تاثیر می‌گذارد و آن‌ها را از کار می‌اندازد. بمب الکترومغناطیسی به طور مستقیم جان افراد را نمی‌گیرد، اما تاثیرات استفاده از آن می‌تواند به حدی مخرب باشد که منجر به قحطی گسترده شود. راه‌کارهایی برای محافظت در برابر پالس الکترومغناطیسی وجود دارند، اما کافی نیستند.