Ūdeņraža bumba neapšaubāmi ir postošākais ierocis, ko cilvēce jebkad ir izgudrojusi. Tas ir visspēcīgākais kodolbumbas veids, kas dažos gadījumos sasniedz vairāk nekā 2,000 reižu vairāk nekā Japānā Hirosimā un Nagasaki nomestās kodolbumbas. Atšķirībā no pirmajām “atombumbām”, kas pazīstamas arī kā A-bumbas, kas atbrīvo enerģiju, sadaloties vai sadalot smagos atomu kodolus, piemēram, urānu un plutoniju, ūdeņraža bumba atbrīvo enerģiju, sapludinot kopā vieglos kodolus, piemēram, tritiju vai deitēriju, pārvēršot vēl vairāk matērijas nonāk enerģijā. Kad prezidents Trūmens atļāva nomest A-bumbu uz Hirosimu un Nagasaki, viņš teica, ka ieroči izmanto tādu pašu jaudu kā Saule, taču patiesībā tā nav — Saule izmanto kodolsintēzi, nevis kodola skaldīšanu. Tomēr ūdeņraža bumba patiešām atbrīvo enerģiju, kas nodrošina Sauli.
Kā tas darbojas
Kodolsintēze ietver smagāku elementu izveidi no vieglākiem, savienojot atomu kodolus. Saulē tas galvenokārt izpaužas kā ūdeņraža kodolu saplūšana, veidojot hēliju. Kodolsintēzes reakciju ir ļoti grūti uzsākt, jo kodoli ir pozitīvi uzlādēti un tāpēc spēcīgi atgrūž viens otru, izmantojot spēcīgu elektromagnētisko spēku. Par ūdeņradi smagāku elementu kodolus kopā satur spēcīgais kodolspēks, kas šajā mērogā ir daudz spēcīgāks par elektromagnētisko. Tomēr spēcīgais spēks ir nozīmīgs tikai ārkārtīgi īsos attālumos, kas ir aptuveni atoma kodola lieluma.
Lai sāktu kodolsintēzi, kodoli kaut kādā veidā ir jāsatuvina ļoti tuvu viens otram. Saulē tas tiek panākts ar gravitācijas palīdzību. Ūdeņraža bumbā tas tiek panākts, apvienojot ārkārtēju spiedienu un temperatūru, ko izraisa skaldīšanas sprādziens. Tāpēc ūdeņraža bumba ir divpakāpju ierocis: sākotnējais skaldīšanas sprādziens izraisa kodolsintēzes sprādzienu. “Primārā” skaldīšanas bumba tiek detonēta parastajā veidā, kas pēc tam saspiež “sekundāro” kodolsintēzes degvielu un aizdedzina urāna “aizdedzes sveci”, kas sadalās un pakļauj kodolsintēzes degvielu siltumam, kas nepieciešams reakcijas sākšanai – aptuveni 20,000,000 11,000,000 XNUMX ° F. (XNUMX XNUMX XNUMX°C).
Saulē galvenā saplūšanas procesa rezultātā veidojas četri ūdeņraža kodoli, kas sastāv vienkārši no viena protona, apvienojoties, veidojot hēlija kodolu, kurā ir divi protoni un divi neitroni. Smagākie ūdeņraža izotopi deitērijs un tritijs ar attiecīgi vienu un diviem neitroniem tiek izveidoti starpposmos. Ir nepraktiski mēģināt atkārtot visu procesu, sākot ar parasto ūdeņradi, taču var panākt deitērija un tritija saplūšanu. Agrīnās pārbaudes laikā šīs gāzes tika izmantotas sašķidrinātā veidā, bet būtiska modifikācija bija cietā litija deiterīda, litija un deitērija savienojuma, izmantošana. Sākotnējā skaldīšanas sprādziena radītajos apstākļos litijs tiek pārveidots par tritiju, kas pēc tam saplūst ar deitēriju.
vēsture
Pirmo reizi ūdeņraža bumbas principu pārbaudīja 9. gada 1951. maijā ASV militārpersonas operācijas “Greenhouse” izmēģinājuma laikā Klusā okeāna izmēģinājumu poligonā. Lielāko daļu šī testa enerģijas ieguves nodrošināja skaldīšanas degviela, taču tas parādīja, ka skaldīšanas bumbu var izmantot kā atspēriena punktu kaut kam vēl postošākam. Līdzīgs tests “Prece” notika 25. gada 1951. maijā.
Pirmais īstais ūdeņraža bumbas izmēģinājums “Ivy Mike” tika veikts 1. gada 1952. novembrī, un tas tika uzspridzināts Enivetok atolā Klusajā okeānā operācijas Ivy ietvaros. Bumba eksplodēja ar spēku, kas līdzvērtīgs 10.4 megatonnām (miljoniem tonnu) trotila, kas ir vairāk nekā 450 reižu jaudīgāks nekā atombumba, kas tika nomesta uz Nagasaki Otrā pasaules kara laikā. Izmantojot šķidro deitēriju kā degvielu, šai ūdeņraža bumbai bija nepieciešamas 18 tonnas saldēšanas iekārtas. Tas nebija praktisks ierocis, taču pierādīja, ka var uzbūvēt milzīgas jaudas kodolsintēzes bumbu.
Vēlākā testā “Castle Bravo” tā vietā tika izmantots cietais litija deuterīds, samazinot ierīces svaru, novēršot nepieciešamību pēc atdzesēšanas un padarot to par ieroci, ko varētu pārnēsāt ar lidmašīnu vai piestiprināt pie raķetes. Castle Bravo izmēģinājums ar 15 megatonnu jaudu ir visspēcīgākais ASV pārbaudītais kodolierocis, taču ne visu laiku jaudīgākais. Šī atšķirība pieder ierīcei, kas pazīstama kā “lielais Ivans”, ko Padomju Savienība uzspridzināja 13,000 4,000 pēdu (30 m) virs izmēģinājumu lauka Novaja Zemļas salā 1961. gada 50. oktobrī. 15.5 megatonnu sprādziens izraisīja pilnīgu iznīcināšanu ar rādiusu. 25 jūdzes (559 km) no nulles vietas un izsisto logu rūtis 900 jūdžu (34,000 km) attālumā. Aculiecinieki aprakstīja milzīgu ugunsbumbu, kas sasniedza zemi un sasniedza gandrīz 10,363 210,000 pēdu (64,008 621 m) augstumu; sēņu mākonis, kas sasniedza 1,000 XNUMX pēdu (XNUMX XNUMX m); un zibspuldze, kas bija redzama XNUMX jūdzes (XNUMX km) attālumā.