Термоядрено устройство за синтез на бомба

Термоядрена бомба, наричана още водородна бомба, или Н-бомба, оръжие, чиято огромна експлозивна сила е резултат от неконтролирана самоподдържаща се верижна реакция, при която изотопите на водорода се комбинират при изключително високи температури, за да образуват хелий в процес, известен като ядрен синтез. Високите температури, необходими за реакцията, се получават от детонацията на атомна бомба.

ядрено оръжие: термоядрени оръжия

През юни 1948 г. Игор Й. Тамм е назначен да ръководи специална изследователска група към Физическия институт на П.Н. Лебедев (FIAN), която да разследва

Термоядрената бомба се различава коренно от атомната бомба по това, че използва енергията, отделяна, когато две леки атомни ядра се комбинират или се слеят, за да образуват по-тежко ядро. За разлика от това, атомната бомба използва енергията, отделена, когато тежко атомно ядро ​​се раздели или се раздели на две по-леки ядра. При обикновени обстоятелства атомните ядра носят положителни електрически заряди, които действат силно отблъскват други ядра и не им позволяват да се доближат едно до друго. Само при температури от милиони градуси положително заредените ядра могат да получат достатъчна кинетична енергия или скорост, за да преодолеят взаимното си електрическо отблъскване и да се приближат достатъчно близо един до друг, за да се комбинират под привличането на ядрената сила с малък обсег. Самите леки ядра на водородни атоми са идеални кандидати за този процес на сливане, защото носят слаби положителни заряди и по този начин имат по-малка устойчивост за преодоляване.

Водородните ядра, които се комбинират, за да образуват по-тежки хелиеви ядра, трябва да загубят малка част от масата си (около 0,63 процента), за да се „сглобят“ в един по-голям атом. Те губят тази маса, превръщайки я напълно в енергия, съгласно известната формула на Алберт Айнщайн: E = mc ². Съгласно тази формула количеството на създадената енергия е равно на количеството маса, която се преобразува, умножена по квадратна скорост на светлината. Така произведената енергия формира експлозивната сила на водородна бомба.

Деутерий и тритий, които са изотопи на водород, осигуряват идеални взаимодействащи ядра за процеса на сливане. Два атома на деутерий, всеки с един протон и един неутрон, или тритий, с един протон и два неутрона, се комбинират по време на процеса на сливане, за да образуват по-тежко хелиево ядро, което има два протона и един или два неутрона. В настоящите термоядрени бомби литиево-6 деутерид се използва като гориво за синтез; тя се трансформира в тритий в началото на процеса на сливане.

В термоядрена бомба експлозивният процес започва с детонацията на това, което се нарича първичен етап. Това се състои от сравнително малко количество конвенционални взривни вещества, детонацията на които събира достатъчно делящ се уран за създаване на верижна реакция на делене, което от своя страна води до друг взрив и температура от няколко милиона градуса. Силата и топлината на тази експлозия се отразяват обратно от заобикалящ контейнер с уран и се насочват към вторичния етап, съдържащ литий-6 деутерид. Огромната топлина инициира синтез и получената експлозия на вторичния етап раздухва контейнера с уран. Неутроните, освободени от реакцията на синтез, причиняват делене на контейнера с уран, който често представлява по-голямата част от енергията, освободена от експлозията и която също предизвиква отпадане (отлагането на радиоактивни материали от атмосферата) в процеса. (Неутронната бомба е термоядрено устройство, в което контейнерът с уран отсъства, като по този начин произвежда много по-малко взрив, но смъртоносно „усилено излъчване“ на неутрони.) Цялата серия от експлозии в термоядрена бомба отнема частица от секундата.

Термоядрен взрив произвежда взрив, светлина, топлина и различни количества от изпадане. Самата ударна сила на взрива е под формата на ударна вълна, която се излъчва от точката на експлозията със свръхзвукови скорости и може напълно да унищожи всяка сграда в радиус от няколко мили. Интензивната бяла светлина на експлозията може да причини трайна слепота на хората, които я гледат от разстояние от десетки мили. Интензивната светлина и топлина на експлозията запали дърва и други запалими материали на огън на разстояние от много мили, създавайки огромни пожари, които могат да се сраснат в огнена буря. Радиоактивните опади замърсяват въздуха, водата и почвата и могат да продължат години след експлозията; разпространението му е практически по целия свят.

Термоядрените бомби могат да бъдат стотици или дори хиляди пъти по-мощни от атомните бомби. Добивът на експлозия на атомните бомби се измерва в килотони, всяка единица от които е равна на експлозивната сила от 1000 тона TNT. За разлика от тях, експлозивната сила на водородните бомби често се изразява в мегатони, всяка единица от които е равна на експлозивната сила от 1 000 000 тона TNT. Водородните бомби с повече от 50 мегатона са взривени, но експлозивната сила на оръжията, монтирани на стратегически ракети, обикновено варира от 100 килотона до 1,5 мегатона. Термоядрените бомби могат да бъдат направени достатъчно малки (дълги няколко фута), за да се поберат в бойните глави на междуконтиненталните балистични ракети; тези ракети могат да пътуват почти по средата на земното кълбо за 20 или 25 минути и разполагат с толкова точни компютърни системи за насочване, че да могат да кацнат в рамките на няколкостотин ярда от определена цел.

Едуард Телър, Станислав М. Улам и други американски учени разработиха първата водородна бомба, която беше тествана в атола Енеутак на 1 ноември 1952 г. СССР за първи път изпробва водородна бомба на 12 август 1953 г., следвана от Обединеното кралство през май 1957 г., Китай (1967 г.) и Франция (1968 г.). През 1998 г. Индия тества "термоядрено устройство", за което се смята, че е водородна бомба. В края на 80-те години в арсеналите на световните ядрено-въоръжени държави имаше около 40 000 термоядрени устройства. Този брой намалява през 90-те години. Масовата разрушителна заплаха от тези оръжия е основна грижа за световното население и за неговите държавници от 50-те години на миналия век. Вижте също контрола върху оръжията.