به گفته بسیاری از کارشناسان بمب های هیدروژنی توانایی تخریب کردن بیش تری نسبت به سایر بمب ها خصوصا بمب های اتمی دارند بنابراین می توان گفت مهم ترین مشخصه آن ها قدرت بسیار زیادشان می باشد. البته به همان نسبت که قدرت بیش تری دارند صدای انفجار، گرما و تشعشعاتشان نیز بیش تر از بمب های اتمی می باشد.
آشنایی با بمب های هیدروژنی
بمب های هیدروژنی نوعی بمب هسته ای می باشند که انرژی آن ها از شکاف های هسته ای تامین می شود. این سلاح هسته ای از نسل دوم می باشد و پیچیدگی بیشتر آن قدرت تخریب بسیار بیشتری نسبت به بمب های اتمی نسل اول به آن می بخشد. ویژگی های واکنش های همجوشی هسته ای استفاده از اورانیوم ضعیف شده غیرقابل شکافت را به عنوان سوخت اصلی سلاح ممکن می سازد. بنابراین امکان استفاده کارآمدتر از مواد شکافت پذیر کمیاب مانند اورانیوم ۲۳۵ و پلوتونیوم ۲۳۹ فراهم خواهد شد. اولین آزمایش کامل ترمو هسته ای توسط ایالات متحده در سال ۱۹۵۲ انجام شد. سلاح های همجوشی مدرن اساساً از دو جزء اصلی تشکیل شده اند:
- مرحله اولیه شکافت هسته ای
- مرحله ثانویه همجوشی هسته ای جداگانه حاوی سوخت گرما هسته ای
نکته : به یاد داشته باشید که در مرحله دوم از ایزوتوپ های هیدروژن سنگین دوتریوم و تریتیوم و لیتیوم دوترید استفاده می شود بنابراین سلاحهای گرما هستهای را معمولا بمبهای هیدروژنی می نامند.
نحوه کارکرد
یک انفجار همجوشی با انفجار مرحله اولیه شکافت آغاز می شود. دمای آن از حدود ۱۰۰ میلیون کلوین بالاتر می رود و باعث می شود که با اشعه ایکس حرارتی به شدت بدرخشد. این اشعه ایکس فضای خالی بین مجموعه های اولیه و ثانویه قرار گرفته در محفظه ای به نام محفظه تشعشع قرار می گیرد که انرژی اشعه ایکس را محدود می کند و در برابر فشار بیرونی آن مقاومت می کند. فاصله ای که دو مجموعه را از هم جدا می کند تضمین می کند که قطعات باقی مانده از شکافت اولیه نمی توانند شکاف ثانویه را قبل از اتمام انفجار همجوشی جدا کنند.
مواد موجود در همجوشی ثانویه و نحوه کارکرد آن
- فشار دهنده یا تامپر خارجی
- پر کننده سوخت همجوشی
- شمع جرقه پلوتونیوم مرکزی
نحوه عملکرد
- در اثر برخورد انرژی اشعه ایکس به فشار دهنده باعث منفجر شدن آن می شود. همین مورد ساده می تواند کل مرحله ثانویه را فشرده کرده و چگالی شمع پلوتونیوم را بالا ببرد. چگالی سوخت پلوتونیوم به حدی افزایش می یابد که شمع به حالت فوق بحرانی هدایت شده و یک واکنش زنجیره ای شکافت هسته ای را آغاز کند.
- محصولاتی که از این واکنش ایجاد می شود سوخت ترمو هسته ای می باشد. در واقع این سوخت شمع را احاطه خواهد کرد و دمای آن را تا ۳۰۰ درجه افزایش می دهد.
- زمانی که دمای شمع تا این حد بالا برود همجوشی هسته ای رخ می دهد و در سلاح های مدرن که با لیتیوم دوترید پر می شوند شمعهای پلوتونیوم در حال شکافت نوترونهای آزاد منتشر کرده که با هستههای لیتیوم برخورد می کنند و جزء تریتیوم سوخت گرما هستهای را تامین میکنند.
نحوه افزایش بازدهی
دستکاری نسبتاً عظیم ثانویه عنوان یک مانع حرارتی عمل می کند تا از داغ شدن بیش از حد پرکننده سوخت همجوشی که باعث از بین رفتن تراکم می شود عمل می کند. اگر از اورانیوم، اورانیوم غنی شده یا پلوتونیوم ساخته شده باشد، دستکاری نوترون های همجوشی سریع را جذب می کند و خود تحت شکافت قرار می گیرد و بازده کلی انفجار را افزایش می دهد. علاوه بر این، در بیشتر طرح ها محفظه تابش نیز از یک ماده شکاف پذیر ساخته میشود که تحت شکافت نوترونهای سریع گرما هستهای قرار میگیرد. چنین بمبهایی به عنوان سلاحهای دو مرحلهای طبقهبندی میشوند و اکثر طرحهای فعلی چنین سلاحهای شکافت همجوشی شکافت هستند.
تاریخچه بمب های هیدروژنی
بمب های هیدروژنی تاریخچه ای بسیار زیاد ندارند و مربوط به چند دهه اخیر هستند. قبل از آیوی مایک عملیات گلخانه در سال ۱۹۵۱ اولین سری آزمایش های هسته ای آمریکا بود که اصولی را آزمایش کرد و منجر به توسعه سلاح های گرما هسته ای شد. شکافت کافی برای تقویت دستگاه همجوشی مرتبط به دست آمد و به اندازه کافی برای دستیابی به یک دستگاه در مقیاس کامل در عرض یک سال آموخته شد. طراحی تمام تسلیحات گرما هستهای مدرن در ایالات متحده به پیکربندی برای دو مشارکت کننده اصلی آن، ادوارد تلر و استانیسلاو اولام معروف است که آن را در سال ۱۹۵۱ برای ایالات متحده توسعه دادند.
دانستنی های علمی به شما کمک می کند تا بتوانید اطلاعات خود را در این زمینه افزایش داده و هر زمانی و متناسب با هر مکانی می توانید از دانسته ها و آموخته های خود استفاده کنید. در ادامه می توانید با کلیک بر روی لینک های داده شده سایر مطالبی که در زمینه دانستنی های علمی مانند لباس ضد حریق و گرمایش زمین نوشته شده است را مشاهده کنید.
منبع : آرگا
