อุปกรณ์หลอมระเบิดความร้อน

ระเบิดแสนสาหัสทางความร้อนเรียกอีกอย่างว่าระเบิดไฮโดรเจนหรือH-bombเป็นอาวุธที่มีพลังระเบิดขนาดใหญ่เป็นผลมาจากปฏิกิริยาลูกโซ่ที่ค้ำจุนตัวเองอย่างไม่สามารถควบคุมได้ซึ่งไอโซโทปของไฮโดรเจนรวมตัวกันภายใต้อุณหภูมิที่สูงมาก อุณหภูมิสูงที่จำเป็นสำหรับปฏิกิริยาเกิดจากการระเบิดของระเบิดปรมาณู

อาวุธนิวเคลียร์: อาวุธเทอร์โมนิวเคลียร์

ในเดือนมิถุนายน 1948 Igor Y. Tamm ได้รับแต่งตั้งให้เป็นหัวหน้ากลุ่มวิจัยพิเศษที่ PN Lebedev Physics Institute (FIAN) เพื่อตรวจสอบ

ระเบิดนิวเคลียร์แสนสาหัสแตกต่างจากระเบิดปรมาณูโดยใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อนิวเคลียสอะตอมเบาสองดวงรวมกันหรือหลอมรวมเพื่อก่อให้เกิดนิวเคลียสที่หนักกว่า ตรงกันข้ามกับระเบิดปรมาณูใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาเมื่อนิวเคลียสอะตอมหนักแยกหรือแยกเป็นสองนิวเคลียสที่เบากว่า ภายใต้สถานการณ์ปกตินิวเคลียสของอะตอมจะมีประจุไฟฟ้าเป็นบวกซึ่งทำหน้าที่ขับไล่นิวเคลียสอื่นและป้องกันไม่ให้พวกมันเข้าใกล้กัน ภายใต้อุณหภูมิหลายล้านองศาเท่านั้นที่นิวเคลียสที่มีประจุบวกจะได้รับพลังงานจลน์หรือความเร็วเพียงพอที่จะเอาชนะแรงผลักไฟฟ้าร่วมกันและเข้าใกล้กันมากพอที่จะรวมตัวกันภายใต้แรงดึงดูดของนิวเคลียร์ระยะสั้น นิวเคลียสที่เบามากของอะตอมไฮโดรเจนเหมาะสำหรับกระบวนการฟิวชั่นนี้เนื่องจากมีประจุบวกที่อ่อนแอและมีความต้านทานน้อยกว่าที่จะเอาชนะ

นิวเคลียสของไฮโดรเจนที่รวมตัวกันเป็นนิวเคลียสของฮีเลียมที่หนักกว่านั้นจะต้องสูญเสียมวลของพวกมันเพียงเล็กน้อย (ประมาณ 0.63 เปอร์เซ็นต์) เพื่อที่จะ“ พอดีกัน” ในอะตอมที่มีขนาดใหญ่ขึ้น พวกเขาสูญเสียมวลนี้โดยการแปลงมันสมบูรณ์เป็นพลังงานตามสูตรการคำนวณที่มีชื่อเสียงของ Albert Einstein: E = MC 2 ตามสูตรนี้ปริมาณพลังงานที่สร้างขึ้นเท่ากับปริมาณของมวลที่ถูกแปลงเป็นคูณด้วยความเร็วของแสงกำลังสอง ดังนั้นพลังงานที่ผลิตได้จะก่อให้เกิดพลังระเบิดของระเบิดไฮโดรเจน

ดิวเทอเรียมและทริเทียมซึ่งเป็นไอโซโทปของไฮโดรเจนให้นิวเคลียสที่มีปฏิกริยาตอบสนองที่ดีสำหรับกระบวนการฟิวชั่น สองอะตอมของดิวทีเรียมแต่ละคนมีโปรตอนหนึ่งนิวตรอนหรือไอโซโทปหนึ่งกับโปรตอนหนึ่งและสองนิวตรอนรวมกันในระหว่างกระบวนการฟิวชั่นเพื่อสร้างนิวเคลียสของฮีเลียมที่หนักกว่าซึ่งมีสองโปรตอนและนิวตรอนหนึ่งหรือสอง ในปัจจุบันระเบิดนิวเคลียร์แสนสาหัสจะใช้ลิเทียม -6 ดิวเทอไรด์เป็นเชื้อเพลิงฟิวชั่น มันเปลี่ยนเป็นไอโซโทปในช่วงต้นของกระบวนการฟิวชั่น

ในระเบิดแสนสาหัสกระบวนการระเบิดเริ่มต้นด้วยการระเบิดของสิ่งที่เรียกว่าขั้นตอนหลัก สิ่งนี้ประกอบไปด้วยวัตถุระเบิดในปริมาณที่ค่อนข้างน้อยการระเบิดที่รวบรวมยูเรเนียมที่สามารถฟิชชั่นได้มารวมกันเพื่อสร้างปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชันซึ่งก่อให้เกิดการระเบิดอีกครั้งและอุณหภูมิหลายล้านองศา แรงและความร้อนของการระเบิดนี้สะท้อนกลับโดยคอนเทนเนอร์ยูเรเนียมโดยรอบและถูกส่งไปยังระยะที่สองซึ่งมีลิเทียม -6 ดิวเทอไรด์ ความร้อนอันยิ่งใหญ่เริ่มต้นการหลอมรวมและการระเบิดที่เกิดจากขั้นตอนที่สองจะทำให้ภาชนะยูเรเนียมแยกออกจากกัน นิวตรอนที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาฟิวชั่นทำให้ภาชนะยูเรเนียมแตกตัวซึ่งมักจะอธิบายถึงพลังงานส่วนใหญ่ที่ถูกปล่อยออกมาจากการระเบิดและยังก่อให้เกิดผลเสีย (การสะสมของสารกัมมันตรังสีจากบรรยากาศ) ในกระบวนการ (การระเบิดของนิวตรอนเป็นอุปกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์ที่ไม่มีภาชนะยูเรเนียมทำให้เกิดการระเบิดน้อยลงมาก แต่เป็นการ“ เพิ่มการแผ่รังสีของนิวตรอนที่รุนแรงขึ้น”) การระเบิดทั้งชุดในเทอร์โมนิวเคลียร์ใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาที

การระเบิดด้วยความร้อนทำให้เกิดการระเบิดแสงความร้อนและปริมาณของ fallout ที่แตกต่างกัน แรงสั่นสะเทือนของการระเบิดนั้นเกิดจากคลื่นกระแทกที่แผ่ออกจากจุดระเบิดด้วยความเร็วเหนือเสียงและสามารถทำลายสิ่งปลูกสร้างใด ๆ ภายในรัศมีหลายไมล์ได้อย่างสมบูรณ์ แสงสีขาวที่รุนแรงของการระเบิดสามารถทำให้คนตาบอดมองเห็นได้อย่างถาวรจากระยะไกลหลายสิบไมล์ แสงและความร้อนที่รุนแรงของการระเบิดทำจากไม้และวัสดุอื่น ๆ ที่ติดไฟได้ในระยะไม่กี่ไมล์ทำให้เกิดเพลิงไหม้ขนาดใหญ่ที่อาจรวมตัวกันเป็นเปลวไฟ fallout ที่มีกัมมันตภาพรังสีจะปนเปื้อนในอากาศน้ำและดินและอาจดำเนินต่อไปอีกหลายปีหลังจากการระเบิด การจัดจำหน่ายทั่วโลกเป็นจริง

ระเบิดแสนสาหัสสามารถมีประสิทธิภาพมากกว่าระเบิดปรมาณูหลายร้อยหรือหลายพันเท่า อัตราผลตอบแทนจากการระเบิดของระเบิดปรมาณูวัดเป็นกิโลตันแต่ละหน่วยซึ่งเท่ากับแรงระเบิดของทีเอ็นที 1,000 ตัน ในทางตรงกันข้ามพลังระเบิดของระเบิดไฮโดรเจนมักแสดงเป็นเมกะตันแต่ละหน่วยซึ่งเท่ากับแรงระเบิดของทีเอ็นที 1,000,000 ตัน ระเบิดของไฮโดรเจนมากกว่า 50 เมกะตันถูกจุดชนวน แต่พลังระเบิดของอาวุธที่ติดตั้งบนขีปนาวุธเชิงกลยุทธ์มักจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 100 กิโลกรัมถึง 1.5 เมกะตัน ระเบิดแสนสาหัสสามารถทำให้มีขนาดเล็กพอ (ยาวไม่กี่ฟุต) เพื่อให้พอดีกับหัวรบของขีปนาวุธข้ามทวีป ขีปนาวุธเหล่านี้สามารถเดินทางได้เกือบครึ่งทางทั่วโลกในเวลา 20 หรือ 25 นาทีและมีระบบนำทางด้วยคอมพิวเตอร์ที่แม่นยำเพื่อให้สามารถลงจอดได้ภายในระยะไม่กี่ร้อยหลาจากเป้าหมายที่กำหนด

Edward Teller, Stanislaw M. Ulam และนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันคนอื่น ๆ พัฒนาระเบิดไฮโดรเจนครั้งแรกซึ่งทดสอบที่ Enewetak atoll เมื่อวันที่ 1 พฤศจิกายน 1952 โซเวียตล้าหลังทดสอบระเบิดไฮโดรเจนครั้งแรกในวันที่ 12 สิงหาคม 2496 ตามด้วยสหราชอาณาจักรในเดือนพฤษภาคม 1957, จีน (1967), และฝรั่งเศส (1968) ในปี 1998 อินเดียทดสอบ "อุปกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์" ซึ่งเชื่อกันว่าเป็นระเบิดไฮโดรเจน ในช่วงปลายทศวรรษ 1980 มีอุปกรณ์เทอร์โมนิวเคลียร์ประมาณ 40,000 ชิ้นเก็บอยู่ในคลังแสงของประเทศติดอาวุธนิวเคลียร์ จำนวนนี้ลดลงในช่วงปี 1990 ภัยคุกคามที่ทำลายล้างครั้งใหญ่ของอาวุธเหล่านี้เป็นข้อกังวลหลักของประชากรโลกและรัฐบุรุษนับตั้งแต่ทศวรรษ 1950 ดูเพิ่มเติมที่การควบคุมอาวุธ