Bomba termojądrowa, zwana także bombą wodorową, lub bombą H, broń, której ogromna moc wybuchowa wynika z niekontrolowanej samopodtrzymującej reakcji łańcuchowej, w której izotopy wodoru łączą się w ekstremalnie wysokich temperaturach, tworząc hel w procesie znanym jako fuzja jądrowa. Wysokie temperatury wymagane do reakcji powstają w wyniku detonacji bomby atomowej.
broń nuklearna: broń termojądrowa
W czerwcu 1948 r. Igor Y. Tamm został powołany do kierowania specjalną grupą badawczą w Instytucie Fizyki im. PN Lebiediewa (FIAN) w celu zbadania
Bomba termojądrowa różni się zasadniczo od bomby atomowej tym, że wykorzystuje energię uwolnioną, gdy dwa lekkie jądra atomowe łączą się lub łączą, tworząc cięższe jądro. Natomiast bomba atomowa wykorzystuje energię uwalnianą, gdy ciężkie jądro atomowe dzieli się lub rozszczepia na dwa lżejsze jądra. W zwykłych okolicznościach jądra atomowe przenoszą dodatnie ładunki elektryczne, które działają silnie odpychając inne jądra i uniemożliwiając im zbliżenie się do siebie. Tylko w temperaturach milionów stopni dodatnio naładowane jądra mogą uzyskać wystarczającą energię kinetyczną lub prędkość, aby pokonać wzajemne odpychanie elektryczne i zbliżyć się wystarczająco blisko siebie, aby połączyć się pod przyciąganiem siły jądrowej bliskiego zasięgu. Bardzo lekkie jądra atomów wodoru są idealnymi kandydatami do tego procesu syntezy, ponieważ mają słabe ładunki dodatnie, a zatem mają mniejszą odporność na pokonanie.
Jądra wodoru, które łączą się, tworząc cięższe jądra helu, muszą stracić niewielką część swojej masy (około 0,63 procent), aby „zmieścić się” w jednym większym atomie. Tracą tę masę, przekształcając ją całkowicie w energię, zgodnie ze słynną formułą Alberta Einsteina: E = mc 2. Zgodnie z tym wzorem ilość wytworzonej energii jest równa ilości przekształconej masy pomnożonej przez podniesioną do kwadratu prędkość światła. Tak wytworzona energia tworzy wybuchową moc bomby wodorowej.
Deuter i tryt, które są izotopami wodoru, zapewniają idealnie współdziałające jądra w procesie fuzji. Dwa atomy deuteru, każdy z jednym protonem i jednym neutronem lub trytem, z jednym protonem i dwoma neutronami, łączą się podczas procesu fuzji, tworząc cięższe jądro helu, które ma dwa protony i jeden lub dwa neutrony. W obecnych bombach termojądrowych deuteride lit-6 stosuje się jako paliwo termojądrowe; na początku procesu fuzji przekształca się w tryt.
W bombie termojądrowej proces wybuchowy rozpoczyna się od detonacji tak zwanego etapu pierwotnego. Składa się ze stosunkowo niewielkiej ilości konwencjonalnych materiałów wybuchowych, których detonacja łączy wystarczającą ilość rozszczepialnego uranu, aby stworzyć reakcję łańcuchową rozszczepienia, która z kolei powoduje kolejną eksplozję i temperaturę kilku milionów stopni. Siła i ciepło tej eksplozji odbijają się z powrotem przez otaczający pojemnik uranu i są kierowane w kierunku etapu wtórnego, zawierającego deuterid litu-6. Ogromne ciepło inicjuje stopienie, a wynikająca z niego eksplozja drugiego stopnia rozrywa pojemnik uranowy. Neutrony uwalniane w reakcji syntezy jądrowej powodują rozszczepienie pojemnika uranu, co często stanowi większość energii uwalnianej przez wybuch i powoduje również opad (osadzanie się materiałów radioaktywnych z atmosfery) w procesie. (Bomba neutronowa jest urządzeniem termojądrowym, w którym nie ma pojemnika uranu, co powoduje znacznie mniej wybuchu, ale śmiertelne „wzmocnione promieniowanie” neutronów.) Cała seria wybuchów w bombie termojądrowej zajmuje ułamek sekundy.
Eksplozja termojądrowa wytwarza podmuch, światło, ciepło i różne ilości opadu. Siła wstrząsowa samego wybuchu przyjmuje postać fali uderzeniowej, która promieniuje z miejsca eksplozji z prędkością naddźwiękową i która może całkowicie zniszczyć dowolny budynek w promieniu kilku mil. Intensywne białe światło eksplozji może spowodować trwałą ślepotę na ludzi patrzących na nią z odległości kilkudziesięciu mil. Intensywne światło i ciepło eksplozji powodują, że drewno i inne łatwopalne materiały rozpalają się w odległości wielu mil, tworząc ogromne pożary, które mogą zlewać się w burzę. Opad radioaktywny zanieczyszcza powietrze, wodę i glebę i może trwać wiele lat po wybuchu; jego dystrybucja jest praktycznie na całym świecie.
Bomby termojądrowe mogą być setki, a nawet tysiące razy silniejsze niż bomby atomowe. Wydajność wybuchowa bomb atomowych jest mierzona w kilotonach, z których każda jednostka równa jest sile wybuchowej 1000 ton TNT. Z kolei moc wybuchowa bomb wodorowych jest często wyrażana w megatonach, z których każda jednostka równa jest sile wybuchowej 1 000 000 ton TNT. Detonowano bomby wodorowe o masie przekraczającej 50 megaton, ale siła wybuchowa broni zamontowanej na pociskach strategicznych zwykle wynosi od 100 kiloton do 1,5 megaton. Bomby termojądrowe mogą być wystarczająco małe (kilka stóp długości), aby zmieściły się w głowach międzykontynentalnych pocisków balistycznych; pociski te mogą podróżować prawie w połowie globu w ciągu 20 lub 25 minut i posiadać skomputeryzowane systemy naprowadzania tak dokładne, że mogą wylądować w odległości kilkuset metrów od wyznaczonego celu.
Edward Teller, Stanisław M. Ulam i inni amerykańscy naukowcy opracowali pierwszą bombę wodorową, która została przetestowana na atolu Enewetak 1 listopada 1952 r. ZSRR po raz pierwszy przetestował bombę wodorową 12 sierpnia 1953 r., A następnie w Wielkiej Brytanii w maju 1957, Chiny (1967) i Francja (1968). W 1998 r. Indie przetestowały „urządzenie termojądrowe”, które uważano za bombę wodorową. Pod koniec lat osiemdziesiątych w arsenałach narodów zbrojnych na świecie przechowywano około 40 000 urządzeń termojądrowych. Liczba ta spadła w latach 90. Ogromne niszczycielskie zagrożenie tą bronią stanowi główny problem ludności świata i jej mężów stanu od lat 50. XX wieku. Zobacz także kontrola zbrojeń.
