Budowa i zasada działania bomby atomowej i wodorowej (termojądrowej)

Bomba Jądrowa - Broń masowej zagłady , która może przyczynić się do końca ludzkości.

Broń o działaniu wybuchowym, polegającym na wyzwoleniu w bardzo krótkim czasie ogromnej energii , w skutek reakcji łańcuchowej rozpadu ciężkich jąder atomów , izotopów uranu (235i 233) plutonu (239 broń jądrowa jednofazowa) lub w skutek reakcji syntezy jąder izotopów wodoru: deuteru i trytu (broń termojądrowa - broń jądrowa dwufazowa). Materiał rozszczepialny w broni jądrowej może być w postaci kilku oddzielnych części o masie mniejszej od tzw. masy krytycznej; wybuch ładunku jądrowego występuje wtedy , gdy jego masa osiąga wartość krytyczną w skutek, albo zmniejszenia objętości ładunku kulistego (zwiększenia gęstości materiału rozszczepialnego), albo połączenia oddzielnych ładunków w wyniku wybuchu ładunku konwencjonalnego; wybuch ładunku termojądrowego jest inicjowany przez wybuch jądrowy powodujący wytwarzanie się bardzo wysokiej temperatury (rząd milionów stopni), niezbędne do zajścia reakcji syntezy jąder

i izotopów wodoru. Bomba wodorowa jest dwu krotnie większa i silniejsza od broni atomowej.

Historia bomby atomowej.

2 sierpnia 1939 na krótko przed wybuchem II wojny światowej , Albert Einstein napisał list do ówczesnego prezydenta USA Franklina D. Roosevelta , w którym wraz z kilkoma innymi naukowcami zawiadomił Roosevelta o podjętych w Hitlerowskich Niemczech pracach nad otrzymaniem wzbogaconego U-235 mogącego posłużyć do zbudowania bomby atomowej. W krótce potem rząd stanów zjednoczonych podjął wielkie przedsięwzięcie , znane pod nazwą projekt Manhattan. Celem projektu było przeprowadzenie koniecznych badań i wyprodukowanie nadającej się do praktycznego użycia bomby atomowej. Naj bardziej skomplikowanym zadaniem , z którym trzeba się uporać , było wprowadzenie wystarczającej ilości „wzbogaconego” uranu, zdanego do podtrzymania reakcji łańcuchowej. W Oak Ridge w stanie Tennessee zbudowano ogromne laboratorium-fabrykę wzbogacenia uranu. W przeciągu sześciu lat od 1939-1945 na badanie wzbogacenia uranu wydano 2 mil dolarów, metoda ta i konstrukcja bomby atomowej została pomyślnie wprowadzone do praktycznego zastosowania przez kilka najtęższych umysłów naszej epoki. Motorem , który rozpętał potęgę bomby był J. Robert Oppenheimer. W końcu nadszedł dzień , w którym wszyscy w Los Alamas mogli sprowadzić , czy The Gadget (tak nazwano bombę) będzie największym niewypałem stulecia , czy doprowadzi do zakończenia wojny. To rozstrzygające wydarzenie miało miejsce pewnego letniego poranka 1945 o godz. 5:29:45 16 lipca ponad zagłębieniem w górach Jemez, w północnej części stanu Nowy Meksyk na nocnym niebie ukazał się biały rozbłysk. The Gadget (kodowa nazwa bomby) zapoczątkował wiek atomu. Światło eksplozji mieniło barwę na pomarańczową a potem ognista kula zaczęła unosić się w górę z szybkością 100m/s , czerwieniąc i pulsując w miarę jak stygła. charakterystyczna chmura w kształcie grzyba z radioaktywnych par zaczęła się formować na wysokość 9 tyś. m. wszystko co pozostało w miejscu eksplozji na ziemi poniżej chmury było jakby zielonym, radioaktywnym szkłem. Spowodowało to wydzielenie ogromnych ilości energii cieplej przez tę reakcję. Jaskrawe światło eksplozji przeszło niebo przedświtu z takim natężeniem że mieszkańcy oddalonych, sąsiednich miejscowości mogli by przysiąść , że słońce tego dnia wzeszło dwukrotnie. (Pewna nie wiadoma dziewczynka zobaczyła błysk z odległości około 200km.)

Wybuch obserwujących eksplozję ludzi, którzy byli jej twórcami, reakcje były różne, Isidor Rabi odczuł to jako naruszenie równowagi wszechświata – jak gdyby ludzkość zagroziła wiatru, który zamieszkuje Robert Oppenheimer, chociaż bardzo zadowolony z powodzenia projektu, zacytował zapamiętany fragment Bhagvad Gita, "Stałem się śmiercią", powiedział "niszczycielem wiatrów". Ken Bainbridge rzekł: "teraz wszyscy jesteśmy sukinsynami". Kilku uczestników testu, wkrótce po zobaczeniu jego wyników, podpisało petycję przeciwko uwolnieniu potwora, którego sami stworzyli, ale nie doczekali się reakcji na nią. Jak się wkrótce okazało, na nieszczęście dla ludzkości, Jornada del Muerto w Nowym Meksyku nie było jedynym miejscem na naszej planecie, które doświadczyło skutków eksplozji jądrowej. Jak powszechnie wiadomo, bomba atomowa została użyta w wojnie tylko (aż?) dwukrotnie. 

Głównym miejscem wybuchu atomowego była Hiroszima. 6 sierpnia 1945 roku na Hiroszimę została zrzucona ważąca ponad 4,5 tony bomba uranowa o nazwie "Little Boy". Punktem docelowym bomby był most na rzece Aioi, jeden z 81 mostów łączących brzegi jednego z siedmiu ramion delty rzeki Ota. Poziom zerowy został wyznaczony na wysokość 600 m.

Bomba została zrzucona z bombowca B-29 Superfortress o nazwie Enola Gay. Minęła cel zaledwie o 240 m. O godzinie 08:16 w jednej chwili eksplozja jądrowa o sile dziesięciu KT zabiła 66000 ludzi, a 69000 zostało rannych. Obszar zupełnego odparowania w podmuchu mierzył 800 m średnicy. Poważnym zniszczeniom od podmuchu uległo wszystko na obszarze o średnicy 3,2 km, a w obrębie 4 km wszystko zostało spalone. Pozostały obszar rażenia, rozciągający się do średnicy ponad 5 km pokrywały znaczne zniszczenia.

9 sierpnia Nagasaki zostały potraktowane w taki sam sposób jak Hiroszima. Tym razem na miasto została zrzucona bomba plutonowa o nazwie "Fat Man". Pomimo, że "Fat Man" zboczył o ponad 2 km, to i tak zrównał z ziemię niemal pół miasta. Ludność Nagasaki zmniejszyła się w ułamku sekundy z 422000 do 383000. 39 tys. zostało zabitych, a ponad 25000 rannych. Ten wybuch również miał siłę poniżej 10 kT.

Fizycy, którzy badali skutki każdej z tych eksplozji, oceniają, że w tych bombach został wykorzystany tylko promil (0,1%) ich zdolności wybuchowej(!!!). Chociaż sama bomba jest wystarczająco śmiercionośna, to jej siła niszcząca nie kończy się na eksplozji. Dodatkowe zagrożenie powoduje opad radioaktywny. Deszcz następujący po każdym wybuchu niesie radioaktywne cząstki. Wielu z ludzi, którzy przeżyli eksplozję w Hiroszimie i Nagasaki, zmarło potem z powodu promieniowania, któremu zostali poddani.

Budowa i zasada działania bomby atomowej:

Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny. Nigdy więcej nie użyto bojowo bomby uranowej. Na Nagasaki użyto bomby „Fat Man” z ładunkiem plutonowym. Jednym z celów bombardowania było porównanie skutków niszczących obu typów bomb.

Schemat bomby Little Boy

Lotki stabilizujące

Stożek ogona

Wloty powietrza (dla detonatora ciśnieniowego)

Detonator ciśnieniowy

Ołowiana obudowa ekranująca

Ramię detonatora

Głowica detonatora

Konwencjonalny materiał wybuchowy (kordyt)

"Pocisk" z Uranu-235

Prowadnica "pocisku"

"Tarcza" z Uranu-235 (ze zwierciadłem neutronów)

Czujniki telemetryczne

Zapalniki (montowane tuż przed zrzutem)

Przy użyciu U-235 można dokonać dwóch rodzajów eksplozji jądrowych, rozszczepienia i syntezy. Rozszczepienie jest to reakcja jądrowa, w której jądro atomowe dzieli się na dwa fragmenty, zazwyczaj o porównywalnej masie, z równoczesnym uwolnieniem od stu do kilkuset milionów elektronowoltów energii. W bombie jądrowej energia ta jest wydzielana w postaci gwałtownego wybuchu. Reakcja syntezy musi zostać zapoczątkowana przez reakcję rozszczepienia, ale w przeciwieństwie do bomby rozszczepieniowej, energia bomby syntezy (wodorowej) wydziela się z syntezy jąder różnych izotopów wodoru w jądro helu. W niniejszym tekście omawiana jest wyłącznie bomba atomowa.

Ogromna energia bomby atomowej bierze się z sił spalających atom. Są to siły pokrewne siłom magnetycznym, ale ich charakter jest inny. Atomy składają się z trzech cząstek elementarnych. Związane ze sobą protony i neutrony tworzą jądro (centrum masy) atomu, a elektrony obiegają orbity wokół jądra jak planety wokół słońca. Od tych cząstek zależy stabilność atomu. Atomy większości pierwiastków naturalnych dają się rozszczepić wyłącznie w akceleratorach przez bombardowanie cząstkami. Jedynym naturalnym pierwiastkiem, którego jądra atomowe dają się w praktycznych warunkach stosunkowo łatwo rozszczepić jest metal, uran. Jądra uranu są niezwykle duże, trudno im więc utrzymywać się mocno w całości. Jest to przyczyną wyjątkowej podatności uranu na rozszczepienie. Istnieją dwa izotopy uranu. Uran naturalny składa się w większości z izotopu U-238, którego jądro zawiera 92 protony i 146 neutronów (92 + 146 = 238). Oprócz niego zawiera on jeszcze 0,6% U-235, którego jądro zawiera tylko 143 neutrony. W przeciwieństwie do U-238 jądra tego izotopu dają się rozszczepiać, nazywa się go zatem "rozszczepialnym" i nadaje się on do wytwarzania bomb atomowych. U-238 jest bogaty w neutrony i raczej odbija neutrony, zamiast je pochłaniać jak U-235. (U-238 nie bierze żadnego udziału w reakcji rozszczepienia, ale dzięki swoim własnościom odbijania neutronów jest doskonałym ekranem dla U-235 w bombie.) Pozwala to zapobiegać przypadkowej reakcji łańcuchowej w bombie pomiędzy większą masą U-235 a jej mniejszym "pociskiem". Oba naturalne izotopy uranu są radioaktywne. Ich wielkie atomy rozpadają się z upływem czasu. W ciągu bardzo długiego czasu znaczna część atomów uranu zmieni się w ołów (połowa przez 5 miliardów lat). Jednak przemiany te można przyspieszyć. Taki proces nazywa się reakcję łańcuchową. Zamiast powolnego rozpadu, neutrony przenikające do jąder wymuszają przyspieszone ich rozszczepienie. Jądro U-235 jest na tyle niestabilne, że jeden neutron powoduje jego rozszczepienie, wywołujące reakcję łańcuchową. Może ona się zdarzyć gdy masa jest bliska krytycznej. W trakcie reakcji łańcuchowej jądra uranu rozszczepiają się na dwa mniejsze jądra różnych pierwiastków, jak na przykład baru i kryptonu. Gdy jądro U-235 rozszczepia się, zostaje wydzielona energia w formie ciepła i promieniowania gamma, najbardziej przenikliwego i œśmiercionośnego promieniowania radioaktywnego. W trakcie tej reakcji, rozszczepiane jądro emituje jeszcze dwa lub trzy ze swoich "nadmiarowych" neutronów, nie potrzebnych w powstających jądrach baru i kryptonu. Są one wyrzucane z energię na tyle dużą, aby spowodować rozszczepienie następnych napotkanych atomów, które z kolei wywołają następne rozszczepienia itd. 

Detonator uranu Składa się z dwóch części. Większa ma kształt kulisty z wnęki. Kształt mniejszej odpowiada kształtowi wnęki.

Zdetonowanie ładunku konwencjonalnego powoduje gwałtownego wbicie mniejszej masy w większa i ich zespolenie. Zostaje przekroczona masa krytyczna i w ciągu jednej milionowej sekundy rozwija się reakcja łańcuchowa rozszczepiania. 

Wybuch bomby atomowej jest najpotężniejszym wybuchem, jaki może obecnie spowodować człowiek. Jego siłę szacuje się w jednostkach reprezentujących siłę wybuchu ton klasycznych materiałów wybuchowych, a dokładniej trotylu (TNT, trinitrotoluen). Po wprowadzeniu takich oznaczeń pojawiły się jednak problemy. Otóż np. tony amerykańskie różnią się od ton angielskich, a także siła wybuchu trotylu zależy od warunków zewnętrznych i waha się od 980 do 1100 kcal/g. Ostatecznie zdefiniowano jednostkę przyjmując, że: 1 kt = 1012 kcal = 4,19.1012 J = 2,62.1031 eV = 1,16.106 kWh.

Czynniki rażenia ; Dla różnych eksplozji atomowych różne czynniki mają różne znaczenie, ponieważ mechanizmy ich powstawania i rozprzestrzeniania się zależą od wielu warunków, z których za najważniejsze uznaje się siłę eksplozji i wysokość ewentualnie głębokość miejsca detonacji. Warto jednak zapoznać się wszystkimi możliwymi sposobami destrukcji, w jakie wyposażona jest broń atomowa:

Zjawisko fali uderzeniowej jest rozprzestrzenianiem się gazów w gwałtowny sposób. Na dużych odległościach prędkość przemieszczania się fali uderzeniowej osiąga prędkość rozchodzenia się dźwięku (tj. ponad 1250 km/h), a na początku wybuchu jest o wiele większa. W początkowej fazie nawet wiatry mają większe prędkości. Przyczyną powstania zjawiska fali uderzeniowej jest wysokie ciśnienie w okolicach miejsca wybuchu, które dąży do wyrównania się z ciśnieniem sąsiadujących gazów. W efekcie gęstsze gazy napierają na materię z siłą mogącą w swym maksimum rozkruszyć beton i stal. Pierwotne wysokie ciśnienie pochodzi z nagrzanej promieniowaniem plazmy w kuli ognistej. Przejście fali uderzeniowej można rozważać jako otaczanie przedmiotu przez gęste gazy, przy czym nie otaczają go one natychmiast w jednej chwili, tylko najpierw napierają bardziej z jednej strony, a dopiero później docierają na drugą i wtedy siły się równoważą. 

Bomba Wodorowa – inaczej zwana termojądrową, bomba o sile wybuchu znacznie większej od broni atomowej. Jest bombą , której głównym źródłem energii wybuchu, jest reakcja termojądrowa zachodząca podczas wybuchu. Bomby wodorowe mają największą z dotychczas skonstruowanych bomb, siłę wybuchu równoważną wybuchu stek milionów ton trytonu( megaton).

Historia bomby wodorowej;

1 listopada 1952 roku na atolu Eniwetok na południowym Pacyfiku odbył się pierwszy w historii test bomby wodorowej. Miała ona siłę 10.4 megaton. Rozpoczęła się era termojądrowa. Nim przystąpiono do budowy właściwych broni wodorowych, przeprowadzono w ramach programu "Greenhouse" kilka eksplozji tzw. bomb o wzmożonej sile wybuchu, zawierających w swych rdzeniach deuter i/lub tryt. Wprawdzie osiągnięto znaczny wzrost wydzielonej energii, jednak ich celem nie było wprowadzenie nowego typu głowic do wyposażenia armii (choć z tej możliwości skwapliwie skorzystano), tylko zbadanie, czy wzbudzenie reakcji syntezy jest w ogóle możliwe do osiągnięcia. Wynik tych testów był pozytywny. Pierwsza eksplozja termojądrowa - "Ivy Mike" - miała miejsce na atolu Eniwetok 1 listopada 1952r. prawie kwadrans po godzinie siódmej. Jej siłę oszacowano na 10,4 Mt, czyli ponad 500 razy więcej niż bomb z Hiroszimy czy Nagasaki. Właściwie nie można nazwać tego urządzenia bombą, było to właściwie laboratorium pełne różnego rodzaju osprzętu, wśród którego znajdowały się wszystkie elementy potrzebne do przeprowadzenia eksplozji. Miało ono kształt cylindra o wysokości 6 m i średnicy 2,2 m, a ważyło ponad 74 tony. Pierwszym stopniem była bomba implozyjna typu TX-5, drugim - pojemnik z kilkoma hektolitrami ciekłego deuteru, otoczony reflektorem neutronów z naturalnego uranu oraz zawierający pręt inicjujący z plutonu z małym dodatkiem mieszanki trytu/deuteru. Całość otoczono warstwą ołowiu i polietylenu. Detonacja "Ivy Mike'a" całkowicie zniszczyła wyspę Elugelab, pozostawiając na jej miejscu podwodny krater głęboki na 50 m i szeroki na 1900 m. Odpowiada to ponad 80 milionom ton ziemi wyrzuconej w powietrze, a chmura w kształcie grzyba po 5 minutach osiągnęła wysokość 41150 m, czyli sięgnęła stratosfery.

W bombie termojądrowej występują reakcje syntezy lekkich atomów pierwiastków w wyniku czemu powstają ciężkie atomy pierwiastków o większej energii wiązania. Warunkiem koniecznym uzyskania syntezy jader jest wysoka temperatura i wysoka gęstość cząstek reagujących. Mając na uwadze, że wybuch rozrzuca materiały reagujące powinno stosować się materiały reagujące w jak najniższej temperaturze. Pierwsze bomby termojądrowe były zbudowane w oparciu o deuter i tryt, w której on nie jest zbyt trwały, a czas jego połowicznego zaniku jest 12,26 lat, więc tak powstałej bomby nie należy zbytnio przechowywać. Rozwiązaniem tego problemu jest wytwarzanie trytu podczas wybuchu. Tryt jest otrzymywany z litu podczas bombardowania jego jąder neutronami powstałych z rozszczepienia ładunku inicjującego, której jest uranowo-plutonowa bomba jądrowa o stosunkowo niewielkiej mocy. Zastosowanie deuteru i trytu w postaci związków w stanie stałym bez udziału chłodzenia znacznie upraszcza konstrukcję. Reakcje zachodzące podczas wybuchu bomby jądrowej.

Schemat budowy ładunku termojądrowego A - Faza rozszczepienia (ładunek główny) B - Faza fuzji (ładunek dodatkowy) 1 - Chemiczny materiał wybuchowy 2 - Osłona uranu-238 3 - Próżnia 4 - Pluton lub uran zawierający tryt w stanie gazowym 5 - Forma z polistyrenu 6 - Osłona uranu-238 7 - Deuterek litu-6 (paliwo fuzji) 8 - Pluton 9 - Osłona odbijająca promieniowanie X w kierunku ładunku dodatkowego.

  Pierwszymi próbami wzniecenia procesów syntezy był tzw. bomby o wzmożonej sile wybuchu. Są to właściwie bomby implozyjne, w których centrum umieszczono kilka gram mieszaniny deuteru i trytu. Reakcja syntezy produkuje dodatkową energię, ale także dodatkowe neutrony podnosząc wydajność eksplozji. W efekcie bomby o wzmożonej sile wybuchu mają siłę eksplozji ok. 2 razy większą niż analogiczne do nich bomby atomowe. Choć powstały także inne koncepcje bomb termojądrowych, konfiguracja Tellera-Ulama ma z nich zdecydowanie najwięcej zalet i najlepiej wykorzystuje paliwo atomowe. Teoretycznie pozwala ona na tworzenie bomb wielostopniowych z mocą eksplozji rosnącą niemal w nieskończoność, jednak w praktyce koszty rosną dużo szybciej. Nazwa pochodzi od nazwisk dwóch głównych twórców: Edwarda Tellera i Stanisława Ulama.

Idea ta polega na umiejscowieniu w bezpośrednim sąsiedztwie bomby atomowej pojemnika zawierającego paliwo fuzyjne z umieszczonym wewnątrz tzw. inicjatorem. Jest pręt z materiału rozszczepialnego, czasem z dodatkiem mieszanki deuterowo-trytowej, czyli właściwie bomba atomowa, tyle że bez systemu detonacyjnego. Reakcje w niej są zapoczątkowane przez promieniowanie gamma emitowane z detonowanej obok bomby atomowej, nim ta rozniesie całość na strzępy. Zapłon inicjatora powoduje zapłon paliwa fuzyjnego, a całość otoczona jest oczywiście reflektorami neutronów, by zwiększyć wydajność reakcji.

Ze względu na to, że wybuch bardzo szybko rozrzuca reagujące materiały należy zastosować w bombie materiały umożliwiające przeprowadzenie reakcji termojądrowej w jak najniższej temperaturze. Pierwsze bomby zawierały w deuter i tryt, ale tryt nie jest zbyt trwały (ma względnie krótki okres półtrwania - 12,26 milionów lat) i tak skonstruowanej bomby nie można zbyt długo przechowywać. Rozwiązaniem jest generowanie trytu w trakcie wybuchu bomby. Tryt otrzymywany jest z litu poprzez bombardowanie jego jąder neutronami pochodzącymi głównie z rozszczepienia jąder ładunku inicjującego, którym jest zazwyczaj zwykła, uranowa lub plutonowa bomba jądrowa o stosunkowo niewielkiej mocy. Zastosowanie związków deuteru i trytu z litem znacznie upraszcza konstrukcję bomby, umożliwiając przechowywanie tych substancji w stanie stałym, bez instalacji chłodzących. 

Synteza lekkich jąder dostarcza energii, a także wytwarza się spora ilość neutronów wysokoenergetycznych (dlatego bomba wodorowa zwana jest też neutronową), dzięki którym może zajść rozszczepienie Uranu-238, który pochłania właśnie te neutrony - otrzymamy więc kolejną olbrzymią porcję energii.

6Li+n->4He+T+4,8MeV

T+D->4He+n+17,6MeV

D+D->T+p+4MeV

D+D->3He+n+3,3Me

Energia wydzielana w reakcjach syntezy jest unoszona w postaci energii kinetycznej produktów reakcji, przy czym znacznie większa jej część jest unoszona przez cząstkę lżejszą, tj. przez neutron lub proton.

Schematycznie reakcje jądrowe zapisujemy w następujący sposób:

A + a → B + b

lub

A (a, b)B

Definiujemy tzw. ciepło reakcji:

Q≡ [mA+ma-mB-mb]c2

gdzie:

m – masy jąder

c- prędkość światła w próżni

Reakcje dla których ciepło reakcji Q jest dodatnie (energia wydziela się podczas reakcji) nazywane są reakcjami egzoenergetycznymi (Q>0), a te, w których ciepło jest ujemne endoenergetycznymi (Q<0). Aby zaszła reakcja endoenergetyczna musimy dostarczyć energię.

Temperatura T jest związana z energią E poprzez stałą Boltzmanna k:

E=kT

gdzie:

E – energia

T – temperatura

k – stała Boltzmanna

Z powyższej relacji mamy następujący związek:

1K≈10-10MeV

Reakcje termojądrowe odgrywały i nadal odgrywają bardzo ważną rolę w historii Wszechświata. To właśnie w wyniku reakcji termojądrowych powstały pierwsze pierwiastki we Wszechświecie. Pierwotna produkcja jąder atomowych (pierwotna nukleo synteza) mogła się zacząć dopiero wtedy, gdy temperatura wszechświata spadła w wyniku rozszerzania się do tak niskiej, że energia ruchu termicznego związana z nią zaczęła być niższa od energii wiązania najsłabiej związanego, stabilnego lekkiego jądra. Takim jądrem jest deuteron (stan związany protonu i neutronu).

Po utworzeniu jąder żelaza (lub sąsiednich) dalsze przyłączanie protonów lub cząstek α jest procesem endoenergetycznym (Q<0), a więc wymaga dostarczenia większych ilości energii. Należy pamiętać, że oprócz ujemnego ciepła reakcji musi być jeszcze pokonana bariera kulombowska, a jądra żelaza mają 56 protonów, które są dodatnio naładowane. W związku z tym najbardziej prawdopodobnymi rekcjami prowadzącymi do powstania jąder cięższych od żelaza są reakcje przyłączania neutronów. Neutrony nie posiadają ładunku elektrycznego i dlatego nie czują bariery kulombowskiej! Duże strumienie neutronów powstają podczas wybuchów Supernowych. Rozróżnia się dwa główne procesy, które prowadzą do powstania jąder cięższych od żelaza: proces s i proces r.

Na Ziemi opanowano niekontrolowaną reakcję termojądrową realizowaną w bombie wodorowej. Podstawowe reakcje jakie zachodzą w bombie wodorowej to:

T+D→4He+n+17.6MeV

n+6Li→4He+T+4.8MeV

Używa się w niej związków deuteru i trytu z litem w postaci wodorków litu: deuterek litu i trytek litu. Zastosowanie 6Li ma tę podstawową zaletę, że po napromienianiu neutronami produkuje on tryt w reakcji:

n+6Li→4He+T+4.8MeV

Temperaturę potrzebną do zapoczątkowanie reakcji termojądrowych w bombie wodorowej wytwarza wybuch bomby atomowej ( rozszczepieniowej ) –  implozja radiacyjna.

Obecnie na świecie trwają już od kilkudziesięciu lat intensywne prace nad opanowaniem kontrolowanej reakcji termojądrowej. W tym celu budowane są reaktory termojądrowe. To pozwoliłoby wykorzystywać „wodę” jako surowiec energetyczny. Biorąc pod uwagę ilość wodoru na Ziemi (Oceany) i jego powszechność występowania we Wszechświecie to praktycznie niewyczerpane źródło energii, które rozwiązałoby energetyczne problemy ludzkości! Należy przy tym pamiętać, że nie chodzi tu o spalanie wodoru w sensie chemicznym (łączenie z tlenem), ale o reakcje termojądrowe, w których izotopy wodoru łączą się w jądra helu. Ma to duże znaczenie, bo w reakcjach termojądrowych wydzielane energie są miliony razy większe niż te w reakcjach chemicznych. Dlatego nie ma się co martwić o to, że przestaną istnieć oceany. Przy obecnym zapotrzebowaniu ludzkości na energię, wodoru na Ziemi starczyłoby na wiele miliardów lat. Jest to więc właściwie źródło niewyczerpalne.

Dotychczas zbudowano wiele typów urządzeń, w których mają zachodzić reakcje termojądrowe. Testowano w nich różne metody zainicjowania reakcji fuzji. Dzisiaj uważa się, że najbardziej obiecujące są reaktory ITER I JET i przyszły DEMO. Szacuje się, że do 2050 roku na świecie będą pracować reaktory termojądrowe z dodatnim bilansem energetycznym i z możliwością praktycznego wykorzystywania energii przez nie produkowanej. Na razie trzeba jeszcze rozwiązać wiele problemów.

W gwiazdach nie ma tych problemów ze względu na ich ogromne masy i związane z nimi pola grawitacyjne. Zagęszczenie grawitacyjne materiału gwiazdy powoduje jej podgrzewanie, co oznacza, że rośnie średnia energia kinetyczna atomów. Jest ona na tyle duża, że mogą zachodzić reakcje termojądrowe. Innymi słowy wielka siła grawitacyjna wywołana wielką masą gwiazd utrzymuje w jednym miejscu plazmę wytwarzaną we wnętrzu gwiazdy i zapobiega ucieczce z plazmy produktów reakcji termojądrowych. Na Ziemi jest to nie możliwe do zastosowania, bo tylko masy rzędu mas gwiazd mogą wytworzyć odpowiednio silne pole grawitacyjne.

„Rodzaj ludzki musi żyć ramię w ramię, ponad podziałami rasowymi, ideałami, wyznaniami, chociaż się różnimy. Uciekanie się Tworzenie broni jądrowej na pewno przyniesie totalną inihilację ludzkiej rasy i kompletnie zniszczy ziemię . W wojnie nuklearnej nie ma zwycięscy. Powinniśmy wyeliminować zbrojenie jądra z naszej planety , dopiero wówczas będziemy mogli się cieszyć wspaniałym zwycięstwem”.

Bibliografia;

pl.wikipedia.org

www.atom.edu.pl

www.kotek2105.republika.pl

odkrywcy.pl