Vandenilinė bomba yra pats žalingiausias žmonijos kada nors išrastas ginklas. Tai yra galingiausias branduolinės bombos tipas, kai kuriais atvejais pasiekiantis daugiau nei 2,000 kartų daugiau nei branduolinės bombos, numestos ant Hirosimos ir Nagasakio, Japonijoje. Skirtingai nuo pirmųjų „atominių bombų“, taip pat žinomų kaip A-bombos, kurios išskiria energiją dalijantis arba skylant sunkiems atominiams branduoliams, pvz., uranui ir plutoniui, vandenilinė bomba išskiria energiją sujungdama lengvus branduolius, tokius kaip tritis ar deuteris, ir paverčiant juos. dar daugiau materijos į energiją. Kai prezidentas Trumanas leido numesti A-bombą ant Hirosimos ir Nagasakio, jis pasakė, kad ginklai naudoja tą pačią galią kaip ir Saulė, tačiau tai iš tikrųjų nebuvo tiesa – Saulė naudoja branduolių sintezę, o ne branduolio dalijimąsi. Tačiau vandenilinė bomba iš tikrųjų išskiria energiją, kuri kursto Saulę.
Patogus abonementas
Branduolio sintezė apima sunkesnių elementų kūrimą iš lengvesnių, sujungiant atominius branduolius. Saulėje tai dažniausiai pasireiškia vandenilio branduolių susiliejimo forma, kad susidarytų helis. Susiliejimo reakciją pradėti labai sunku, nes branduoliai yra teigiamai įkrauti, todėl stipriai atstumia vienas kitą per galingą elektromagnetinę jėgą. Elementų, sunkesnių už vandenilį, branduolius laiko kartu stipri branduolinė jėga, kuri šiuo mastu yra daug stipresnė už elektromagnetinę. Tačiau stipri jėga yra reikšminga tik labai nedideliais atstumais, maždaug atomo branduolio dydžio.
Norint pradėti branduolių sintezę, branduoliai turi būti kažkaip labai suartinti. Saulėje tai pasiekiama gravitacijos dėka. Vandenilinėje bomboje tai pasiekiama dėl ekstremalaus slėgio ir temperatūros derinio, kurį sukelia skilimo sprogimas. Todėl vandenilinė bomba yra dviejų pakopų ginklas: pradinis skilimo sprogimas sukelia sintezės sprogimą. „Pirminė“ dalijimosi bomba susprogdinama įprastu būdu, kuri tada suspaudžia „antrinį“ branduolinio sintezės kurą ir uždega urano „uždegimo žvakę“, kuri skyla ir veikia sintezės kurą šiluma, reikalinga reakcijai pradėti – apie 20,000,000 11,000,000 XNUMX °F. (XNUMX XNUMX XNUMX °C).
Saulėje, vykstant pagrindiniam sintezės procesui, susidaro keturi vandenilio branduoliai, susidedantys iš vieno protono, susijungę į helio branduolį, turintį du protonus ir du neutronus. Sunkesni vandenilio izotopai deuteris ir tritis, turintys atitinkamai vieną ir du neutronus, sukuriami tarpiniuose etapuose. Nepraktiška bandyti pakartoti visą procesą pradedant nuo paprasto vandenilio, tačiau deuterio ir tričio susiliejimas gali būti pasiektas. Ankstyvasis bandymas buvo susijęs su šių dujų suskystintomis formomis, tačiau esminis pakeitimas buvo kietojo ličio deuterido, ličio ir deuterio junginio, naudojimas. Pirminio skilimo sprogimo susidariusiomis sąlygomis litis virsta tričiu, kuris vėliau susilieja su deuteriu.
Istorija
Pirmą kartą vandenilinės bombos principą išbandė 9 m. gegužės 1951 d. Jungtinių Valstijų kariškiai, per operaciją „Greenhouse“ Ramiojo vandenyno bandymų aikštelėse „George“ bandymas. Didžioji šio bandymo energijos dalis buvo gauta iš dalijimosi kuro, tačiau jis parodė, kad dalijimosi bomba gali būti naudojama kaip atspirtis į kažką dar destruktyvesnio. Panašus bandymas „Prekė“ buvo atliktas 25 m. gegužės 1951 d.
Pirmasis tikras vandenilinės bombos bandymas „Ivy Mike“ buvo susprogdintas 1 m. lapkričio 1952 d. Enivetok atole Ramiajame vandenyne, vykdant operaciją „Ivy“. Bomba sprogo 10.4 megatonų (milijonų tonų) TNT jėga – daugiau nei 450 kartų galingesnė nei atominė bomba, numesta ant Nagasakio per Antrąjį pasaulinį karą. Kaip kurą naudojant skystą deuterį, šiai vandenilinei bombai prireikė 18 tonų šaldymo įrangos. Tai nebuvo praktiškas ginklas, bet įrodė, kad galima sukurti milžiniškos galios branduolių sintezės bombą.
Vėlesniame bandyme „Castle Bravo“ vietoj jo buvo naudojamas kietas ličio deuteridas, sumažinant prietaiso svorį, pašalinant šaldymo poreikį ir paverčiant jį ginklu, kurį galima neštis lėktuvu arba pritvirtinti prie raketos. „Castle Bravo“ bandymas, kurio išeiga siekia 15 megatonų, yra galingiausias JAV išbandytas branduolinis ginklas, bet ne pats galingiausias. Šis skirtumas priklauso įtaisui, žinomam kaip „didysis Ivanas“, kurį 13,000 m. spalio 4,000 d. Sovietų Sąjunga susprogdino 30 1961 pėdų (50 15.5 m) virš bandymų lauko Novaja Zemljos saloje. Po 25 megatonų sprogimo buvo visiškai sunaikinta spinduliu 559 mylios (900 km) nuo žemės nulio, o išdaužyti lango stiklai už 34,000 mylių (10,363 km). Liudininkai aprašė didžiulį ugnies rutulį, kuris pasiekė žemę ir pasiekė beveik 210,000 64,008 pėdų (621 1,000 m) aukštį; grybų debesis, pasiekęs XNUMX XNUMX pėdų (XNUMX XNUMX m); ir blyksnis, kuris buvo matomas už XNUMX mylios (XNUMX km).