termonuklearna bomba

Roderick Dorsey

termonuklearna bomba , imenovano tudi vodikova bomba , ali H-bomba , orožje katerega ogromna eksplozivna moč je posledica nenadzorovane samozadostne verižne reakcije, v kateri se izotopi vodika pod izjemno visokimi temperaturami združijo v helij v procesu, znanem kot jedrska fuzija. Visoke temperature, ki so potrebne za reakcijo, nastanejo z detonacijo atomske bombe.

termonuklearna bomba Termonuklearna bomba, kodno poimenovana Mike, je eksplodirala na Marshallovih otokih novembra 1952. Fotografija ameriških zračnih sil

trije Keplerjevi zakoni gibanja planetov

Termonuklearna bomba se od atomske bombe bistveno razlikuje po tem, da izkorišča energijo, ki se sprosti, ko se dve lahki atomski jedri združita ali stapita, da tvorita težje jedro. Nasprotno pa atomska bomba porabi energijo, ki se sprosti, ko se težko atomsko jedro razcepi ali razcepi na dve lažji jedri. V običajnih okoliščinah imajo atomska jedra pozitivne električne naboje, ki močno odbijajo druga jedra in jim preprečujejo, da bi se približali drug drugemu. Le pod temperaturami milijonov stopinj lahko pozitivno nabita jedra pridobijo dovolj kinetične energije ali hitrosti, da premagajo medsebojno električno odbijanje in se približajo dovolj blizu, da se združijo pod privlačnostjo jedrske sile kratkega dosega. Zelo lahka jedra atomov vodika so idealni kandidati za ta fuzijski proces, ker imajo šibke pozitivne naboje in imajo zato manjši upor za premagovanje.

Jedra vodika, ki se združijo in tvorijo težja jedra helija, morajo izgubiti majhen del svoje mase (približno 0,63 odstotka), da se lahko prilegajo enemu večjemu atomu. To maso izgubijo s popolno pretvorbo v energijo po slavni formuli Alberta Einsteina: JE = m c ^dva. Po tej formuli je količina ustvarjene energije enaka količini mase, ki se pretvori, pomnoženo s hitrostjo svetlobe na kvadrat. Tako proizvedena energija tvori eksplozivno moč vodikove bombe.

Devterij in tritij, ki sta izotopa vodika, zagotavljata idealna medsebojno delujoča jedra za fuzijski proces. Dva atoma devterija, vsak z enim protonom in enim nevtronom, ali tritij, z enim protonom in dvema nevtronoma se med postopkom fuzije združita in tvorita težje helijevo jedro, ki ima dva protona in enega ali dva nevtrona. V sedanjih termonuklearnih bombah se kot fuzijsko gorivo uporablja devterid litij-6; v začetku postopka fuzije se pretvori v tritij.

V termonuklearni bombi se eksplozivni proces začne z detonacijo tako imenovane primarne stopnje. Ta je sestavljena iz sorazmerno majhne količine običajnih eksplozivov, katerih detonacija združi dovolj cepljivega urana, da se ustvari cepitvena verižna reakcija, ki posledično povzroči še eno eksplozijo in temperaturo nekaj milijonov stopinj. Sila in toplota te eksplozije se odražata v okoliški posodi z uranom in se usmerita proti sekundarni stopnji, ki vsebuje devterid litij-6. Ogromna toplota sproži fuzijo in posledična eksplozija sekundarne stopnje raznese posodo za uran. Nevtroni, ki jih sprosti fuzijska reakcija, povzročijo cepitev posode z uranom, ki pogosto predstavlja večino energije, ki jo sprosti eksplozija in ki prav tako povzroči padavine ( odlaganje radioaktivnih snovi iz ozračja) v procesu. (Nevtronska bomba je termonuklearna naprava, v kateri posode za uran ni, kar povzroča veliko manj eksplozije, vendar usodno okrepljeno sevanje nevtronov.) Celotna serija eksplozij v termonuklearni bombi traja le delček sekunde.

termonuklearna bomba Zasnova dvostopenjske termonuklearne bombe Teller-Ulam. Enciklopedija Britannica, Inc.

Termonuklearna eksplozija povzroči eksplozijo, svetlobo, toploto in različne količine padavin. Pretresna sila samega eksplozije ima obliko udarnega vala, ki se iz točke eksplozije oddaja z nadzvočno hitrostjo in lahko popolnoma uniči katero koli zgradbo v radiju več milj. Intenzivna bela svetloba eksplozije lahko povzroči trajno slepoto ljudem, ki jo gledajo z razdalje deset kilometrov. Intenzivna svetloba in toplota eksplozije sta lesa in druge gorljive materiale zagorela na razdalji več kilometrov in ustvarila ogromne požare, ki bi se lahko združili v ognjeno nevihto. Radioaktivni odpadki onesnažujejo zrak, vodo in tla in se lahko nadaljujejo leta po eksploziji; njegova distribucija je skoraj po vsem svetu.

Termonuklearne bombe so lahko stotine ali celo tisočkrat močnejše od atomskih bomb. Eksplozivni izkoristek atomskih bomb se meri v kilotonih, od katerih je vsaka enota enaka eksplozivni sili 1000 ton TNT. Eksplozivna moč vodikovih bomb je nasprotno pogosto izražena v megatonih, katerih vsaka enota je enaka eksplozivni sili 1.000.000 ton TNT. Vdihane so bile vodikove bombe z več kot 50 megatoni, vendar eksplozivna moč orožja, nameščenega na strateških raketah, običajno znaša od 100 kilotonov do 1,5 megatona. Termonuklearne bombe lahko naredimo dovolj majhne (nekaj metrov dolge), da se prilegajo bojnim glavam medcelinske balistične rakete ; te rakete lahko v 20 ali 25 minutah prepotujejo skoraj polovico sveta in imajo tako natančne računalniške sisteme vodenja, da lahko pristanejo na nekaj sto metrov od določenega cilja.

termonuklearna bojna glava Eksplozija primarne cepitvene komponente sproži sekundarno fuzijsko eksplozijo v termonuklearni bombi ali bojni glavi. Enciklopedija Britannica, Inc.

Oglejte si posnetke prvega preizkusa vodikove bombe, ki so ga izvedle ZDA na Marshallovih otokih. V operaciji s kodnim imenom Mike je bilo aktivirano prvo termonuklearno orožje (vodikova bomba) na atolu Enewetak na Maršalovih otokih, 1. novembra 1952 Video Enciklopedija Britannica, Inc .; video posnetki Združena delovna skupina ZDA 132, operacija Ivy; še vedno fotografirajo ameriške zračne sile. Oglejte si vse videoposnetke za ta članek

Edward Teller, Stanislaw M. Ulam in drugi ameriški znanstveniki so razvili prvo vodikovo bombo, ki so jo testirali na atolu Enewetak 1. novembra 1952. ZDA so najprej preizkusile vodikovo bombo na Avgust 12. 1953, sledile so ji Združeno kraljestvo maja 1957, Kitajska (1967) in Francija (1968). Leta 1998 je Indija preizkusila termonuklearno napravo, ki naj bi bila vodikova bomba. V poznih osemdesetih letih je bilo v arzenalih svetovnih jedrsko oboroženih držav shranjenih približno 40.000 termonuklearnih naprav. Število se je v devetdesetih letih zmanjšalo. Ogromna uničujoča grožnja tega orožja je bila glavna skrb svetovnega prebivalstva in njegovih državnikov že od petdesetih let prejšnjega stoletja. Poglej tudi nadzor nad orožjem.