Thermonuclear bomb fusion device

Termonukleær bombe, også kaldet brintbombe eller H-bombe, hvis enorme eksplosive kraft er resultatet af en ukontrolleret selvbærende kædereaktion, hvor isotoper af brint kombineres under ekstremt høje temperaturer og danner helium i en proces, der kaldes nuklear fusion. De høje temperaturer, der kræves til reaktionen, produceres ved detonering af en atombombe.

atomvåben: termonukleare våben

I juni 1948 blev Igor Y. Tamm udnævnt til at lede en særlig forskningsgruppe ved PN Lebedev Physics Institute (FIAN) for at undersøge

En termonuklear bombe adskiller sig grundlæggende fra en atombombe, idet den udnytter energien, der frigøres, når to lette atomkerner kombineres eller smelter sammen for at danne en tungere kerne. En atombombe derimod bruger den energi, der frigøres, når en tung atomkerne opdeler eller fusionerer i to lettere kerner. Under almindelige omstændigheder har atomkerner positive elektriske ladninger, der virker til at afvise andre kerner kraftigt og forhindre dem i at komme tæt på hinanden. Kun under temperaturer på millioner af grader kan de positivt ladede kerner få tilstrækkelig kinetisk energi eller hastighed til at overvinde deres gensidige elektriske frastødning og nærme sig tæt på hinanden til at kombinere under tiltrækning af den korte rækkevidde. De meget lette kerner af hydrogenatomer er ideelle kandidater til denne fusionsproces, fordi de bærer svage positive ladninger og dermed har mindre modstand til at overvinde.

Brintkernerne, der kombineres for at danne tyngre heliumkerner, skal miste en lille del af deres masse (ca. 0,63 procent) for at ”passe sammen” i et enkelt større atom. De mister denne masse ved at omdanne den fuldstændigt til energi i henhold til Albert Einsteins berømte formel: E = mc ². I henhold til denne formel er mængden af ​​energi, der er skabt, lig med mængden af ​​masse, der konverteres ganget med kvadratets lyshastighed. Den således producerede energi danner en brintbomons eksplosive kraft.

Deuterium og tritium, som er isotoper af brint, giver ideelle interagerende kerner til fusionsprocessen. To atomer af deuterium, hver med en proton og en neutron eller tritium, med en proton og to neutroner, kombineres under fusionsprocessen og danner en tungere heliumkerne, der har to protoner og enten en eller to neutroner. I nuværende termonukleære bomber bruges lithium-6 deuteride som fusionsbrændstof; det omdannes til tritium tidligt i fusionsprocessen.

I en termonuklear bombe begynder den eksplosive proces med detonationen af ​​det, der kaldes det primære trin. Dette består af en relativt lille mængde konventionelle eksplosiver, hvis detonation samler nok fissionerbart uran til at skabe en fissionskædereaktion, som igen producerer en anden eksplosion og en temperatur på flere millioner grader. Kraften og varmen ved denne eksplosion reflekteres tilbage af en omgivende beholder med uran og kanaliseres mod det sekundære trin, der indeholder lithium-6-deuterid. Den enorme varme indleder fusion, og den resulterende eksplosion af sekundærtrinet sprænger uranbeholderen fra hinanden. Neutronerne frigivet ved fusionsreaktionen får uranbeholderen til at splitte, hvilket ofte tegner sig for det meste af energien, der frigøres ved eksplosionen, og som også producerer nedfald (deponering af radioaktive materialer fra atmosfæren) under processen. (En neutronbombe er en termonuklear anordning, hvor uranbeholderen er fraværende, hvilket producerer meget mindre eksplosion, men en dødelig "forbedret stråling" af neutroner.) Hele serien med eksplosioner i en termonuklear bombe tager en brøkdel af et sekund at forekomme.

En termonuklear eksplosion producerer eksplosion, lys, varme og forskellige mængder af nedfald. Selve eksplosionens hjernerystelse har form af en chokbølge, der stråler fra eksplosionspunktet med supersoniske hastigheder, og som fuldstændigt kan ødelægge enhver bygning inden for en radius på flere miles. Eksplosionens intense hvide lys kan forårsage permanent blindhed for folk, der stirrer på den fra en afstand af snesevis af miles. Eksplosionens intense lys og varme sæt træ og andre brændbare materialer brænder af på en række kilometer, hvilket skaber enorme brande, der kan samles sammen til en ildstorm. Det radioaktive nedfald forurener luft, vand og jord og kan fortsætte år efter eksplosionen; dens distribution er praktisk talt over hele verden.

Termonukleære bomber kan være hundreder eller endda tusinder gange mere magtfulde end atombomber. Det eksplosive udbytte af atombomber måles i kiloton, hvor hver enhed er lig med den eksplosive kraft på 1.000 ton TNT. Derimod udtrykkes brintbomberes eksplosive magt ofte i megaton, hvor hver enhed er lig med den eksplosive kraft på 1.000.000 tons TNT. Brintbomber på mere end 50 megaton er blevet detoneret, men sprængkraften til våbnene monteret på strategiske missiler spænder normalt fra 100 kiloton til 1,5 megaton. Termonukleære bomber kan laves små nok (nogle få meter lange) til at passe ind i krigshovedene på interkontinentale ballistiske missiler; disse missiler kan rejse næsten halvvejs over hele kloden på 20 eller 25 minutter og har edb-styrede styresystemer så nøjagtige, at de kan lande inden for et par hundrede meter fra et udpeget mål.

Edward Teller, Stanislaw M. Ulam og andre amerikanske videnskabsfolk udviklede den første brintbombe, der blev testet ved Enewetak-atollen den 1. november 1952. USSR testede først en brintbombe den 12. august 1953, efterfulgt af Det Forenede Kongerige i maj 1957, Kina (1967) og Frankrig (1968). I 1998 testede Indien en "termonuklear enhed", som antages at være en brintbombe. I slutningen af ​​1980'erne var der omkring 40.000 termonukleare anordninger, der var opbevaret i arsenerne i verdens nukleare væbnede nationer. Dette antal faldt i løbet af 1990'erne. Den enorme destruktive trussel om disse våben har været en vigtig bekymring for verdens befolkning og dens statsmænd siden 1950'erne. Se også armkontrol.