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एच-बम,महान विनाशकारी शक्ति का एक हथियार (टीएनटी समकक्ष में मेगाटन के क्रम का), जिसके संचालन का सिद्धांत प्रकाश नाभिक की थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रिया पर आधारित है। विस्फोट का ऊर्जा स्रोत सूर्य और अन्य सितारों पर होने वाली प्रक्रियाओं के समान है।

थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं।

सूर्य के आंतरिक भाग में हाइड्रोजन की एक विशाल मात्रा होती है, जो लगभग तापमान पर अत्यधिक उच्च संपीड़न की स्थिति में होती है। 15,000,000 K. इतने उच्च तापमान और प्लाज्मा घनत्व पर, हाइड्रोजन नाभिक एक दूसरे के साथ निरंतर टकराव का अनुभव करते हैं, जिनमें से कुछ उनके विलय में समाप्त होते हैं और अंततः, भारी हीलियम नाभिक का निर्माण करते हैं। ऐसी प्रतिक्रियाएं, जिन्हें थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन कहा जाता है, बड़ी मात्रा में ऊर्जा की रिहाई के साथ होती हैं। भौतिकी के नियमों के अनुसार, थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के दौरान ऊर्जा का उत्सर्जन इस तथ्य के कारण होता है कि जब एक भारी नाभिक बनता है, तो इसकी संरचना में शामिल प्रकाश नाभिक के द्रव्यमान का हिस्सा ऊर्जा की एक विशाल मात्रा में परिवर्तित हो जाता है। यही कारण है कि विशाल द्रव्यमान वाला सूर्य लगभग खो देता है। 100 अरब टन पदार्थ और ऊर्जा छोड़ता है, जिसकी बदौलत पृथ्वी पर जीवन संभव हुआ।

हाइड्रोजन के समस्थानिक।

हाइड्रोजन परमाणु सभी मौजूदा परमाणुओं में सबसे सरल है। इसमें एक प्रोटॉन होता है, जो इसका नाभिक होता है, जिसके चारों ओर एक एकल इलेक्ट्रॉन घूमता है। पानी (एच 2 ओ) के सावधानीपूर्वक अध्ययन से पता चला है कि इसमें हाइड्रोजन के "भारी आइसोटोप" युक्त "भारी" पानी की नगण्य मात्रा होती है - ड्यूटेरियम (2 एच)। ड्यूटेरियम नाभिक में एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होते हैं, एक तटस्थ कण जिसका द्रव्यमान एक प्रोटॉन के करीब होता है।

हाइड्रोजन, ट्रिटियम का एक तीसरा समस्थानिक है, जिसके नाभिक में एक प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन होते हैं। ट्रिटियम अस्थिर है और स्वतःस्फूर्त रेडियोधर्मी क्षय से गुजरता है, हीलियम के समस्थानिक में बदल जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल में ट्रिटियम के निशान पाए गए हैं, जहां यह गैस के अणुओं के साथ ब्रह्मांडीय किरणों की बातचीत के परिणामस्वरूप बनता है जो हवा बनाते हैं। एक न्यूट्रॉन फ्लक्स के साथ लिथियम -6 आइसोटोप को विकिरणित करके परमाणु रिएक्टर में कृत्रिम रूप से ट्रिटियम प्राप्त किया जाता है।

हाइड्रोजन बम का विकास।

एक प्रारंभिक सैद्धांतिक विश्लेषण से पता चला है कि ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के मिश्रण में थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन सबसे आसानी से किया जाता है। इसे एक आधार के रूप में लेते हुए, 1950 के दशक की शुरुआत में अमेरिकी वैज्ञानिकों ने हाइड्रोजन बम (HB) बनाने की एक परियोजना को लागू करना शुरू किया। एक मॉडल परमाणु उपकरण का पहला परीक्षण 1951 के वसंत में एनीवेटोक परीक्षण स्थल पर किया गया था; थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन केवल आंशिक था। 1 नवंबर, 1951 को एक विशाल परमाणु उपकरण के परीक्षण में महत्वपूर्ण सफलता प्राप्त हुई, जिसकी विस्फोट शक्ति टीएनटी समकक्ष में 4 x 8 माउंट थी।

पहला हाइड्रोजन हवाई बम 12 अगस्त, 1953 को यूएसएसआर में विस्फोट किया गया था, और 1 मार्च, 1954 को, अमेरिकियों ने बिकनी एटोल पर एक अधिक शक्तिशाली (लगभग 15 माउंट) हवाई बम विस्फोट किया। तब से, दोनों शक्तियां उन्नत मेगाटन हथियारों का विस्फोट कर रही हैं।

बिकनी एटोल पर विस्फोट के साथ बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी पदार्थ निकले। उनमें से कुछ विस्फोट स्थल से सैकड़ों किलोमीटर दूर जापानी मछली पकड़ने के जहाज लकी ड्रैगन पर गिरे, जबकि अन्य ने रोंगलैप द्वीप को कवर किया। चूंकि थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन स्थिर हीलियम का उत्पादन करता है, इसलिए विशुद्ध रूप से हाइड्रोजन बम के विस्फोट में रेडियोधर्मिता थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के परमाणु डेटोनेटर से अधिक नहीं होनी चाहिए। हालांकि, विचाराधीन मामले में, अनुमानित और वास्तविक रेडियोधर्मी गिरावट मात्रा और संरचना में काफी भिन्न थी।

हाइड्रोजन बम की क्रिया का तंत्र।

हाइड्रोजन बम के विस्फोट के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं के क्रम को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है। सबसे पहले, एचबी शेल के अंदर थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन सर्जक चार्ज (एक छोटा परमाणु बम) फट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक न्यूट्रॉन फ्लैश होता है और थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन शुरू करने के लिए आवश्यक उच्च तापमान बनाता है। न्यूट्रॉन लिथियम ड्यूटेराइड से बने एक इंसर्ट पर बमबारी करते हैं, लिथियम के साथ ड्यूटेरियम का एक यौगिक (6 की द्रव्यमान संख्या के साथ एक लिथियम आइसोटोप का उपयोग किया जाता है)। लिथियम -6 न्यूट्रॉन द्वारा हीलियम और ट्रिटियम में विभाजित होता है। इस प्रकार, परमाणु फ्यूज सीधे बम में ही संश्लेषण के लिए आवश्यक सामग्री बनाता है।

फिर ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के मिश्रण में एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया शुरू होती है, बम के अंदर का तापमान तेजी से बढ़ता है, जिसमें संलयन में अधिक से अधिक हाइड्रोजन शामिल होता है। तापमान में और वृद्धि के साथ, ड्यूटेरियम नाभिक के बीच एक प्रतिक्रिया शुरू हो सकती है, जो कि विशुद्ध रूप से हाइड्रोजन बम की विशेषता है। बेशक, सभी प्रतिक्रियाएं इतनी तेज़ी से आगे बढ़ती हैं कि उन्हें तात्कालिक माना जाता है।

विभाजन, संश्लेषण, विभाजन (सुपरबम)।

वास्तव में, बम में, ऊपर वर्णित प्रक्रियाओं का क्रम ट्रिटियम के साथ ड्यूटेरियम की प्रतिक्रिया के चरण में समाप्त होता है। इसके अलावा, बम डिजाइनरों ने नाभिक के संलयन का नहीं, बल्कि उनके विखंडन का उपयोग करना पसंद किया। ड्यूटेरियम और ट्रिटियम नाभिक के संलयन से हीलियम और तेज न्यूट्रॉन उत्पन्न होते हैं, जिसकी ऊर्जा यूरेनियम -238 नाभिक (यूरेनियम का मुख्य समस्थानिक, पारंपरिक परमाणु बमों में प्रयुक्त यूरेनियम -235 की तुलना में बहुत सस्ता) के विखंडन का कारण बनने के लिए पर्याप्त है। फास्ट न्यूट्रॉन सुपरबॉम्ब के यूरेनियम शेल के परमाणुओं को विभाजित करते हैं। एक टन यूरेनियम के विखंडन से 18 माउंट के बराबर ऊर्जा पैदा होती है। ऊर्जा न केवल विस्फोट और गर्मी की रिहाई के लिए जाती है। प्रत्येक यूरेनियम नाभिक दो अत्यधिक रेडियोधर्मी "टुकड़ों" में विभाजित होता है। विखंडन उत्पादों में 36 विभिन्न रासायनिक तत्व और लगभग 200 रेडियोधर्मी समस्थानिक शामिल हैं। यह सब सुपरबम के विस्फोटों के साथ रेडियोधर्मी नतीजे बनाता है।

अद्वितीय डिजाइन और कार्रवाई के वर्णित तंत्र के कारण, इस प्रकार के हथियारों को वांछित के रूप में शक्तिशाली बनाया जा सकता है। यह समान शक्ति के परमाणु बमों से काफी सस्ता है।

विस्फोट के परिणाम।

शॉक वेव और थर्मल प्रभाव।

सुपरबम विस्फोट का प्रत्यक्ष (प्राथमिक) प्रभाव तीन गुना होता है। प्रत्यक्ष प्रभावों में सबसे स्पष्ट है जबरदस्त तीव्रता की शॉक वेव। इसके प्रभाव की ताकत, बम की शक्ति, जमीन के ऊपर विस्फोट की ऊंचाई और इलाके की प्रकृति के आधार पर, विस्फोट के उपरिकेंद्र से दूरी के साथ घटती जाती है। विस्फोट का ऊष्मीय प्रभाव उन्हीं कारकों द्वारा निर्धारित किया जाता है, लेकिन, इसके अलावा, यह हवा की पारदर्शिता पर भी निर्भर करता है - कोहरा तेजी से उस दूरी को कम करता है जिस पर थर्मल फ्लैश गंभीर जलन पैदा कर सकता है।

गणना के अनुसार, 20-मेगाटन बम के वातावरण में विस्फोट की स्थिति में, 50% मामलों में लोग जीवित रहेंगे यदि वे 1) एक भूमिगत प्रबलित कंक्रीट आश्रय में शरण लेते हैं जो कि 20-मेगाटन बम से लगभग 8 किमी की दूरी पर है। विस्फोट का केंद्र (ईडब्ल्यू), 2) सामान्य शहरी भवनों में लगभग दूरी पर हैं। ईडब्ल्यू से 15 किमी, 3) लगभग की दूरी पर खुले में थे। ईवी से 20 किमी. कम दृश्यता की स्थिति में और कम से कम 25 किमी की दूरी पर, यदि वातावरण स्पष्ट है, खुले क्षेत्रों में लोगों के लिए, उपरिकेंद्र से दूरी के साथ बचने की संभावना तेजी से बढ़ जाती है; 32 किमी की दूरी पर, इसकी गणना मूल्य 90% से अधिक है। जिस क्षेत्र में विस्फोट के दौरान होने वाली मर्मज्ञ विकिरण एक घातक परिणाम का कारण बनती है, वह अपेक्षाकृत कम होती है, यहां तक ​​​​कि उच्च-उपज वाले सुपरबॉम्ब के मामले में भी।

आग का गोला।

आग के गोले में शामिल ज्वलनशील सामग्री की संरचना और द्रव्यमान के आधार पर, कई घंटों तक उग्र, विशाल आत्मनिर्भर आग्नेयास्त्र बन सकते हैं। हालांकि, विस्फोट का सबसे खतरनाक (यद्यपि माध्यमिक) परिणाम पर्यावरण का रेडियोधर्मी संदूषण है।

विवाद।

वे कैसे बनते हैं।

जब एक बम फटता है, तो परिणामी आग का गोला भारी मात्रा में रेडियोधर्मी कणों से भर जाता है। आमतौर पर ये कण इतने छोटे होते हैं कि एक बार ऊपरी वायुमंडल में आ जाने के बाद वे वहां लंबे समय तक रह सकते हैं। लेकिन अगर आग का गोला पृथ्वी की सतह के संपर्क में आता है, तो जो कुछ भी उस पर है, वह लाल-गर्म धूल और राख में बदल जाता है और उन्हें एक उग्र बवंडर में खींच लेता है। लौ के भंवर में, वे रेडियोधर्मी कणों के साथ मिश्रित और बंधते हैं। रेडियोधर्मी धूल, सबसे बड़े को छोड़कर, तुरंत नहीं जमती है। परिणामस्वरूप विस्फोट बादल द्वारा महीन धूल को दूर ले जाया जाता है और धीरे-धीरे नीचे की ओर बढ़ने पर बाहर गिर जाता है। सीधे विस्फोट स्थल पर, रेडियोधर्मी फॉलआउट अत्यंत तीव्र हो सकता है - मुख्य रूप से जमीन पर जमने वाली मोटे धूल। विस्फोट स्थल से सैकड़ों किलोमीटर और लंबी दूरी पर, छोटे, लेकिन फिर भी दिखाई देने वाले राख के कण जमीन पर गिरते हैं। अक्सर वे एक बर्फ जैसा आवरण बनाते हैं, जो किसी के लिए भी घातक होता है। यहां तक ​​​​कि छोटे और अदृश्य कण, जमीन पर बसने से पहले, महीनों और वर्षों तक वातावरण में भटक सकते हैं, कई बार दुनिया भर में घूम सकते हैं। जब तक वे बाहर गिरते हैं, तब तक उनकी रेडियोधर्मिता काफी कमजोर हो जाती है। 28 साल के आधे जीवन के साथ सबसे खतरनाक स्ट्रोंटियम -90 का विकिरण है। इसका पतन पूरे विश्व में स्पष्ट रूप से देखा जाता है। पत्ते और घास पर बसते हुए, यह मनुष्यों सहित खाद्य श्रृंखलाओं में प्रवेश करता है। इसके परिणामस्वरूप, ध्यान देने योग्य, हालांकि अभी तक खतरनाक नहीं है, अधिकांश देशों के निवासियों की हड्डियों में स्ट्रोंटियम -90 की मात्रा पाई गई है। मानव हड्डियों में स्ट्रोंटियम -90 का संचय लंबे समय में बहुत खतरनाक होता है, क्योंकि इससे घातक अस्थि ट्यूमर का निर्माण होता है।

रेडियोधर्मी गिरावट के साथ क्षेत्र का लंबे समय तक संदूषण।

शत्रुता की स्थिति में, हाइड्रोजन बम के उपयोग से लगभग के दायरे में क्षेत्र का तत्काल रेडियोधर्मी संदूषण हो जाएगा। विस्फोट के केंद्र से 100 किमी. सुपरबम विस्फोट की स्थिति में हजारों वर्ग किलोमीटर का क्षेत्र दूषित हो जाएगा। एक ही बम से विनाश का इतना बड़ा क्षेत्र इसे पूरी तरह से नए प्रकार का हथियार बनाता है। सुपर बम भले ही निशाने पर न लगे, यानी। वस्तु को शॉक-थर्मल प्रभावों से नहीं टकराएगा, मर्मज्ञ विकिरण और विस्फोट के साथ रेडियोधर्मी प्रभाव आसपास के क्षेत्र को रहने के लिए अनुपयुक्त बना देगा। ऐसी वर्षा कई दिनों, हफ्तों और महीनों तक भी जारी रह सकती है। उनकी संख्या के आधार पर, विकिरण की तीव्रता घातक स्तर तक पहुंच सकती है। सुपरबम की अपेक्षाकृत कम संख्या एक बड़े देश को पूरी तरह से रेडियोधर्मी धूल की एक परत के साथ कवर करने के लिए पर्याप्त है जो सभी जीवित चीजों के लिए घातक है। इस प्रकार, सुपरबम के निर्माण ने एक ऐसे युग की शुरुआत को चिह्नित किया जब पूरे महाद्वीपों को निर्जन बनाना संभव हो गया। रेडियोधर्मी फॉलआउट के सीधे संपर्क में आने के लंबे समय बाद भी, स्ट्रोंटियम -90 जैसे आइसोटोप की उच्च रेडियोटॉक्सिसिटी के कारण अभी भी एक खतरा बना रहेगा। इस आइसोटोप से दूषित मिट्टी पर उगाए गए भोजन के साथ, रेडियोधर्मिता मानव शरीर में प्रवेश करेगी।

थर्मोन्यूक्लियर हथियार (एच-बम)- एक प्रकार का परमाणु हथियार, जिसकी विनाशकारी शक्ति प्रकाश तत्वों के परमाणु संलयन की प्रतिक्रिया की ऊर्जा के उपयोग पर आधारित होती है (उदाहरण के लिए, ड्यूटेरियम के दो नाभिकों से एक हीलियम परमाणु के एक नाभिक का संश्लेषण) परमाणु), जिसमें ऊर्जा निकलती है।

सामान्य विवरण [ | ]

एक थर्मोन्यूक्लियर विस्फोटक उपकरण या तो तरल ड्यूटेरियम या गैसीय संपीड़ित ड्यूटेरियम का उपयोग करके बनाया जा सकता है। लेकिन थर्मोन्यूक्लियर हथियारों का आगमन केवल विभिन्न प्रकार के लिथियम हाइड्राइड, लिथियम -6 ड्यूटेराइड द्वारा ही संभव हुआ था। यह हाइड्रोजन के भारी समस्थानिक - ड्यूटेरियम और लिथियम के समस्थानिक का एक यौगिक है जिसकी द्रव्यमान संख्या 6 है।

लिथियम -6 ड्यूटेराइड एक ठोस पदार्थ है जो आपको सामान्य परिस्थितियों में ड्यूटेरियम (जिसकी सामान्य स्थिति सामान्य परिस्थितियों में एक गैस है) को स्टोर करने की अनुमति देता है, और इसके अलावा, इसका दूसरा घटक, लिथियम -6, सबसे अधिक प्राप्त करने के लिए एक कच्चा माल है। हाइड्रोजन का दुर्लभ समस्थानिक - ट्रिटियम। दरअसल, 6 ली ट्रिटियम का एकमात्र औद्योगिक स्रोत है:

3 6 एल आई + 0 1 एन → 1 3 एच + 2 4 एच ई + ई 1। (\displaystyle ()_(3)^(6)\mathrm (Li) +()_(0)^(1)n\to ()_(1)^(3)\mathrm (H) +() _(2)^(4)\mathrm (वह) +E_(1).)

एक थर्मोन्यूक्लियर डिवाइस में लिथियम -6 ड्यूटेराइड में एक ही प्रतिक्रिया होती है जब तेज न्यूट्रॉन के साथ विकिरणित होता है; जारी ऊर्जा इ 1 = 4.784 मेव. परिणामी ट्रिटियम (3 एच) तब ड्यूटेरियम के साथ प्रतिक्रिया करता है, ऊर्जा जारी करता है इ 2 = 17.59 मेव:

1 3 एच + 1 2 एच → 2 4 एच ई + 0 1 एन + ई 2 , (\displaystyle ()_(1)^(3)\mathrm (एच) +()_(1)^(2)\ Mathrm (H) \to ()_(2)^(4)\mathrm (He) +()_(0)^(1)n+E_(2),)

इसके अलावा, एक न्यूट्रॉन कम से कम 14.1 MeV की गतिज ऊर्जा के साथ बनता है, जो फिर से दूसरे लिथियम -6 नाभिक पर पहली प्रतिक्रिया शुरू कर सकता है, या एक शेल में भारी यूरेनियम या प्लूटोनियम नाभिक के विखंडन का कारण बन सकता है या कई और उत्सर्जन के साथ ट्रिगर कर सकता है। तेज न्यूट्रॉन।

प्रारंभिक अमेरिकी थर्मोन्यूक्लियर युद्धपोतों में भी प्राकृतिक लिथियम ड्यूटेराइड का उपयोग किया जाता था, जिसमें मुख्य रूप से लिथियम का एक समस्थानिक होता है जिसकी द्रव्यमान संख्या 7 होती है। यह ट्रिटियम के स्रोत के रूप में भी कार्य करता है, लेकिन इसके लिए प्रतिक्रिया में भाग लेने वाले न्यूट्रॉन में 10 MeV और उससे अधिक की ऊर्जा होनी चाहिए: प्रतिक्रिया एन+ 7 ली → 3 एच + 4 हे + एन- 2.467 मेवएंडोथर्मिक है, ऊर्जा को अवशोषित करता है।

टेलर-उलम सिद्धांत के अनुसार काम करने वाले थर्मोन्यूक्लियर बम में दो चरण होते हैं: एक ट्रिगर और थर्मोन्यूक्लियर ईंधन वाला एक कंटेनर।

1952 में संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा परीक्षण किया गया उपकरण वास्तव में एक बम नहीं था, बल्कि एक प्रयोगशाला नमूना था, एक "तरल ड्यूटेरियम से भरा 3-मंजिला घर", जिसे एक विशेष डिजाइन के रूप में बनाया गया था। सोवियत वैज्ञानिकों ने सटीक रूप से बम विकसित किया है - व्यावहारिक सैन्य उपयोग के लिए उपयुक्त एक पूर्ण उपकरण।

अब तक का सबसे बड़ा विस्फोटित हाइड्रोजन बम सोवियत 58-मेगाटन "ज़ार बम" है, जिसे 30 अक्टूबर, 1961 को नोवाया ज़ेमल्या द्वीपसमूह के परीक्षण स्थल पर विस्फोट किया गया था। निकिता ख्रुश्चेव ने बाद में सार्वजनिक रूप से मजाक में कहा कि 100-मेगाटन बम को मूल रूप से विस्फोट किया जाना था, लेकिन चार्ज कम कर दिया गया था "ताकि मॉस्को में सभी खिड़कियां न टूटें।" संरचनात्मक रूप से, बम वास्तव में 100 मेगाटन के लिए डिज़ाइन किया गया था, और यह शक्ति यूरेनियम के साथ सीसा को बदलकर प्राप्त की जा सकती थी। बम नोवाया ज़म्ल्या परीक्षण स्थल से 4,000 मीटर की ऊंचाई पर विस्फोट किया गया था। विस्फोट के बाद सदमे की लहर ने तीन बार ग्लोब की परिक्रमा की। एक सफल परीक्षण के बावजूद, बम ने सेवा में प्रवेश नहीं किया; फिर भी, सुपरबम का निर्माण और परीक्षण महान राजनीतिक महत्व का था, यह दर्शाता है कि यूएसएसआर ने परमाणु शस्त्रागार मेगाटनेज के व्यावहारिक रूप से किसी भी स्तर को प्राप्त करने की समस्या को हल किया था।

अमेरीका [ | ]

मैनहट्टन प्रोजेक्ट की शुरुआत में 1941 की शरद ऋतु में एनरिको फर्मी द्वारा अपने सहयोगी एडवर्ड टेलर को परमाणु चार्ज द्वारा शुरू किए गए फ्यूजन बम का विचार प्रस्तावित किया गया था। टेलर ने अपना अधिकांश काम फ्यूजन बम परियोजना पर काम कर रहे मैनहट्टन प्रोजेक्ट पर खर्च किया, कुछ हद तक परमाणु बम की उपेक्षा करते हुए। कठिनाइयों पर उनका ध्यान और समस्याओं की चर्चा में उनके "शैतान के वकील" की स्थिति के कारण ओपेनहाइमर ने टेलर और अन्य "समस्या" भौतिकविदों को एक साइडिंग के लिए नेतृत्व किया।

संश्लेषण परियोजना के कार्यान्वयन की दिशा में पहला महत्वपूर्ण और वैचारिक कदम टेलर के सहयोगी स्टानिस्लाव उलम द्वारा उठाया गया था। थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन शुरू करने के लिए, उलम ने इसके लिए प्राथमिक विखंडन प्रतिक्रिया के कारकों का उपयोग करते हुए, थर्मोन्यूक्लियर ईंधन को गर्म करने से पहले संपीड़ित करने का प्रस्ताव रखा, और साथ ही थर्मोन्यूक्लियर चार्ज को बम के प्राथमिक परमाणु घटक से अलग रखा। इन प्रस्तावों ने थर्मोन्यूक्लियर हथियारों के विकास को एक व्यावहारिक विमान में अनुवाद करना संभव बना दिया। इसके आधार पर, टेलर ने सुझाव दिया कि प्राथमिक विस्फोट से उत्पन्न एक्स-रे और गामा विकिरण पर्याप्त ऊर्जा को माध्यमिक घटक में स्थानांतरित कर सकते हैं, प्राथमिक के साथ एक सामान्य खोल में स्थित, पर्याप्त प्रत्यारोपण (संपीड़न) करने और थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए . बाद में, टेलर, उनके समर्थकों और विरोधियों ने इस तंत्र के पीछे सिद्धांत में उलम के योगदान पर चर्चा की।

विस्फोट "जॉर्ज"

1951 में, सामान्य नाम ऑपरेशन "ग्रीनहाउस" (अंग्रेजी ऑपरेशन ग्रीनहाउस) के तहत परीक्षणों की एक श्रृंखला की गई थी, जिसके दौरान परमाणु शुल्क के लघुकरण के मुद्दों पर उनकी शक्ति में वृद्धि के साथ काम किया गया था। इस श्रृंखला के परीक्षणों में से एक "जॉर्ज" (इंग्लैंड। जॉर्ज) नामक एक विस्फोट था, जिसमें एक प्रायोगिक उपकरण को उड़ा दिया गया था, जो एक टोरस के रूप में एक परमाणु चार्ज था जिसमें तरल हाइड्रोजन की एक छोटी मात्रा रखी गई थी। केंद्र। विस्फोट शक्ति का मुख्य भाग हाइड्रोजन संलयन के कारण प्राप्त किया गया था, जिसने व्यवहार में दो-चरण उपकरणों की सामान्य अवधारणा की पुष्टि की।

"एवी माइक"

जल्द ही संयुक्त राज्य अमेरिका में थर्मोन्यूक्लियर हथियारों के विकास को टेलर-उलम डिजाइन के लघुकरण की ओर निर्देशित किया गया, जो अंतरमहाद्वीपीय बैलिस्टिक मिसाइलों (आईसीबीएम/आईसीबीएम) और पनडुब्बी से प्रक्षेपित बैलिस्टिक मिसाइलों (एसएलबीएम/एसएलबीएम) से लैस हो सकता है। 1960 तक, पोलारिस बैलिस्टिक मिसाइलों से लैस पनडुब्बियों पर तैनात W47 मेगाटन-श्रेणी के वारहेड को अपनाया गया था। वारहेड्स का द्रव्यमान 320 किलोग्राम और व्यास 50 सेमी था। बाद के परीक्षणों ने पोलारिस मिसाइलों पर स्थापित वॉरहेड्स की कम विश्वसनीयता और उनके सुधार की आवश्यकता को दिखाया। 1970 के दशक के मध्य तक, टेलर-उलम वॉरहेड्स के नए संस्करणों के लघुकरण ने मल्टीपल रीएंट्री व्हीकल (MIRV) मिसाइलों के वॉरहेड के आयामों में 10 या अधिक वॉरहेड रखना संभव बना दिया।

यूएसएसआर [ | ]

उत्तर कोरिया [ | ]

वर्ष के दिसंबर में, केसीएनए ने डीपीआरके के नेता किम जोंग-उन का एक बयान जारी किया, जिसमें उन्होंने बताया कि प्योंगयांग का अपना हाइड्रोजन बम है।

12 अगस्त, 1953 को सेमिपालाटिंस्क परीक्षण स्थल पर पहले सोवियत हाइड्रोजन बम का परीक्षण किया गया था।

और 16 जनवरी 1963 को शीत युद्ध के चरम पर, निकिता ख्रुश्चेवदुनिया को घोषणा की कि सोवियत संघ के पास अपने शस्त्रागार में सामूहिक विनाश के नए हथियार हैं। डेढ़ साल पहले, यूएसएसआर में दुनिया में हाइड्रोजन बम का सबसे शक्तिशाली विस्फोट किया गया था - नोवाया ज़ेमल्या पर 50 मेगाटन से अधिक की क्षमता वाला एक चार्ज उड़ाया गया था। कई मायनों में, सोवियत नेता के इस बयान ने दुनिया को परमाणु हथियारों की दौड़ के आगे बढ़ने के खतरे से अवगत कराया: पहले से ही 5 अगस्त, 1963 को मास्को में वातावरण में परमाणु हथियारों के परीक्षण पर प्रतिबंध लगाने के लिए एक समझौते पर हस्ताक्षर किए गए थे। , बाहरी स्थान और पानी के नीचे।

निर्माण का इतिहास

थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन द्वारा ऊर्जा प्राप्त करने की सैद्धांतिक संभावना द्वितीय विश्व युद्ध से पहले भी जानी जाती थी, लेकिन यह युद्ध और उसके बाद की हथियारों की दौड़ थी जिसने इस प्रतिक्रिया के व्यावहारिक निर्माण के लिए एक तकनीकी उपकरण बनाने का सवाल उठाया। यह ज्ञात है कि जर्मनी में 1944 में, पारंपरिक विस्फोटकों के आरोपों का उपयोग करके परमाणु ईंधन को संपीड़ित करके थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन शुरू करने का काम चल रहा था - लेकिन वे असफल रहे, क्योंकि वे आवश्यक तापमान और दबाव प्राप्त नहीं कर सके। संयुक्त राज्य अमेरिका और यूएसएसआर 1940 के दशक से थर्मोन्यूक्लियर हथियार विकसित कर रहे हैं, 1950 के दशक की शुरुआत में लगभग एक साथ पहले थर्मोन्यूक्लियर उपकरणों का परीक्षण किया था। 1952 में, एनेवेटोक एटोल पर, संयुक्त राज्य अमेरिका ने 10.4 मेगाटन (जो नागासाकी पर गिराए गए बम की शक्ति का 450 गुना है) की क्षमता के साथ एक चार्ज का विस्फोट किया, और 1953 में 400 किलोटन की क्षमता वाला एक उपकरण यूएसएसआर में परीक्षण किया गया था।

पहले थर्मोन्यूक्लियर उपकरणों के डिजाइन वास्तविक युद्धक उपयोग के लिए अनुपयुक्त थे। उदाहरण के लिए, 1952 में संयुक्त राज्य अमेरिका द्वारा परीक्षण किया गया एक उपकरण एक 2-मंजिला इमारत जितना ऊंचा और 80 टन से अधिक वजन का था। तरल थर्मोन्यूक्लियर ईंधन को एक विशाल प्रशीतन इकाई की सहायता से इसमें संग्रहित किया गया था। इसलिए, भविष्य में, ठोस ईंधन - लिथियम -6 ड्यूटेराइड का उपयोग करके थर्मोन्यूक्लियर हथियारों का धारावाहिक उत्पादन किया गया। 1954 में, संयुक्त राज्य अमेरिका ने बिकनी एटोल में इसके आधार पर एक उपकरण का परीक्षण किया, और 1955 में, सेमलिपाल्टिंस्क परीक्षण स्थल पर एक नए सोवियत थर्मोन्यूक्लियर बम का परीक्षण किया गया। 1957 में ब्रिटेन में हाइड्रोजन बम का परीक्षण किया गया था। अक्टूबर 1961 में, यूएसएसआर में नोवाया ज़ेमल्या पर 58 मेगाटन की क्षमता वाला एक थर्मोन्यूक्लियर बम विस्फोट किया गया था - मानव जाति द्वारा अब तक का सबसे शक्तिशाली बम, जो "ज़ार बॉम्बा" नाम से इतिहास में नीचे चला गया।

आगे के विकास का उद्देश्य हाइड्रोजन बमों के डिजाइन के आकार को कम करना था ताकि बैलिस्टिक मिसाइलों द्वारा लक्ष्य तक उनकी डिलीवरी सुनिश्चित हो सके। पहले से ही 60 के दशक में, उपकरणों का द्रव्यमान कई सौ किलोग्राम तक कम हो गया था, और 70 के दशक तक, बैलिस्टिक मिसाइलें एक ही समय में 10 से अधिक वारहेड ले जा सकती थीं - ये कई वारहेड वाली मिसाइलें हैं, प्रत्येक भाग अपने लक्ष्य को मार सकता है . आज तक, संयुक्त राज्य अमेरिका, रूस और ग्रेट ब्रिटेन के पास थर्मोन्यूक्लियर शस्त्रागार हैं, थर्मोन्यूक्लियर चार्ज का परीक्षण चीन (1967 में) और फ्रांस (1968 में) में भी किया गया था।

हाइड्रोजन बम कैसे काम करता है

हाइड्रोजन बम की क्रिया प्रकाश नाभिक के थर्मोन्यूक्लियर संलयन की प्रतिक्रिया के दौरान जारी ऊर्जा के उपयोग पर आधारित होती है। यह वह प्रतिक्रिया है जो तारों के अंदरूनी हिस्सों में होती है, जहाँ, अतिउच्च तापमान और विशाल दबाव के प्रभाव में, हाइड्रोजन नाभिक टकराते हैं और भारी हीलियम नाभिक में विलीन हो जाते हैं। प्रतिक्रिया के दौरान, हाइड्रोजन नाभिक के द्रव्यमान का हिस्सा बड़ी मात्रा में ऊर्जा में परिवर्तित हो जाता है - इसके लिए धन्यवाद, तारे लगातार भारी मात्रा में ऊर्जा छोड़ते हैं। वैज्ञानिकों ने हाइड्रोजन आइसोटोप - ड्यूटेरियम और ट्रिटियम का उपयोग करके इस प्रतिक्रिया की नकल की है, जिसने "हाइड्रोजन बम" नाम दिया। प्रारंभ में, हाइड्रोजन के तरल समस्थानिकों का उपयोग आवेश उत्पन्न करने के लिए किया जाता था, और बाद में लिथियम -6 ड्यूटेराइड, ड्यूटेरियम का एक ठोस यौगिक और लिथियम का एक समस्थानिक का उपयोग किया जाता था।

लिथियम -6 ड्यूटेराइड हाइड्रोजन बम, थर्मोन्यूक्लियर ईंधन का मुख्य घटक है। यह पहले से ही ड्यूटेरियम को स्टोर करता है, और लिथियम आइसोटोप ट्रिटियम के निर्माण के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य करता है। संलयन प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए, उच्च तापमान और दबाव बनाने के साथ-साथ लिथियम -6 से ट्रिटियम को अलग करना आवश्यक है। ये शर्तें निम्नानुसार प्रदान की जाती हैं।

थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के लिए कंटेनर का खोल यूरेनियम -238 और प्लास्टिक से बना होता है, कंटेनर के बगल में कई किलोटन की क्षमता वाला एक पारंपरिक परमाणु चार्ज रखा जाता है - इसे ट्रिगर, या हाइड्रोजन बम का चार्ज-आरंभकर्ता कहा जाता है। प्रारंभिक प्लूटोनियम चार्ज के विस्फोट के दौरान, शक्तिशाली एक्स-रे विकिरण के प्रभाव में, कंटेनर का खोल प्लाज्मा में बदल जाता है, हजारों बार सिकुड़ता है, जिससे आवश्यक उच्च दबाव और अत्यधिक तापमान पैदा होता है। उसी समय, प्लूटोनियम द्वारा उत्सर्जित न्यूट्रॉन लिथियम -6 के साथ मिलकर ट्रिटियम बनाते हैं। ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के नाभिक अत्यधिक उच्च तापमान और दबाव के प्रभाव में परस्पर क्रिया करते हैं, जिससे थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट होता है।

यदि आप यूरेनियम -238 और लिथियम -6 ड्यूटेराइड की कई परतें बनाते हैं, तो उनमें से प्रत्येक बम विस्फोट में अपनी शक्ति जोड़ देगा - अर्थात, ऐसा "पफ" आपको विस्फोट की शक्ति को लगभग असीमित रूप से बढ़ाने की अनुमति देता है। इसके लिए धन्यवाद, हाइड्रोजन बम लगभग किसी भी शक्ति से बनाया जा सकता है, और यह उसी शक्ति के पारंपरिक परमाणु बम से काफी सस्ता होगा।

हमारा लेख ऐसे उपकरण के निर्माण के इतिहास और संश्लेषण के सामान्य सिद्धांतों के लिए समर्पित है जिसे कभी-कभी हाइड्रोजन कहा जाता है। यूरेनियम जैसे भारी तत्वों के नाभिक के विखंडन से विस्फोटक ऊर्जा मुक्त करने के बजाय, यह हल्के तत्वों (जैसे हाइड्रोजन के समस्थानिक) के नाभिक को एक भारी (जैसे हीलियम) में फ्यूज करके और भी अधिक उत्पन्न करता है।

परमाणु संलयन क्यों बेहतर है?

एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया में, जिसमें इसमें शामिल रासायनिक तत्वों के नाभिक का संलयन होता है, एक भौतिक उपकरण के प्रति इकाई द्रव्यमान में एक शुद्ध परमाणु बम की तुलना में बहुत अधिक ऊर्जा उत्पन्न होती है जो एक परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया को लागू करती है।

एक परमाणु बम में, पारंपरिक विस्फोटकों के विस्फोट की ऊर्जा की क्रिया के तहत जल्दी से विखंडनीय परमाणु ईंधन को एक छोटे गोलाकार आयतन में जोड़ा जाता है, जहाँ इसका तथाकथित महत्वपूर्ण द्रव्यमान बनता है, और विखंडन प्रतिक्रिया शुरू होती है। इस मामले में, विखंडनीय नाभिक से निकलने वाले कई न्यूट्रॉन ईंधन द्रव्यमान में अन्य नाभिकों के विखंडन का कारण बनेंगे, जो अतिरिक्त न्यूट्रॉन का भी उत्सर्जन करते हैं, जिससे एक श्रृंखला प्रतिक्रिया होती है। यह बम विस्फोट से पहले 20% से अधिक ईंधन को कवर नहीं करता है, या शायद बहुत कम अगर स्थितियां आदर्श नहीं हैं: उदाहरण के लिए, परमाणु बम बेबी, हिरोशिमा पर गिरा, और फैट मैन, जिसने नागासाकी को मारा, दक्षता (यदि ऐसा शब्द उन पर बिल्कुल भी लागू किया जा सकता है) लागू) क्रमशः 1.38% और 13% थे।

नाभिक का संलयन (या संलयन) बम आवेश के पूरे द्रव्यमान को कवर करता है और तब तक रहता है जब तक न्यूट्रॉन थर्मोन्यूक्लियर ईंधन को खोज सकते हैं जिसने अभी तक प्रतिक्रिया नहीं की है। इसलिए, ऐसे बम का द्रव्यमान और विस्फोटक शक्ति सैद्धांतिक रूप से असीमित होती है। ऐसा विलय सैद्धांतिक रूप से अनिश्चित काल तक जारी रह सकता है। वास्तव में, एक थर्मोन्यूक्लियर बम संभावित प्रलय के दिन उपकरणों में से एक है जो सभी मानव जीवन को नष्ट कर सकता है।

परमाणु संलयन प्रतिक्रिया क्या है?

संलयन प्रतिक्रिया के लिए ईंधन हाइड्रोजन आइसोटोप ड्यूटेरियम या ट्रिटियम है। पहला साधारण हाइड्रोजन से भिन्न होता है क्योंकि इसके नाभिक में एक प्रोटॉन के अलावा एक न्यूट्रॉन भी होता है, और ट्रिटियम के नाभिक में पहले से ही दो न्यूट्रॉन होते हैं। प्राकृतिक जल में, ड्यूटेरियम का एक परमाणु 7,000 हाइड्रोजन परमाणुओं के लिए होता है, लेकिन इसकी मात्रा से बाहर। एक गिलास पानी में, थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप उतनी ही गर्मी प्राप्त करना संभव है, जितना कि 200 लीटर गैसोलीन के दहन में। 1946 में राजनेताओं के साथ बैठक में, अमेरिकी हाइड्रोजन बम के जनक, एडवर्ड टेलर ने इस बात पर जोर दिया कि ड्यूटेरियम यूरेनियम या प्लूटोनियम की तुलना में प्रति ग्राम वजन में अधिक ऊर्जा प्रदान करता है, लेकिन कई सौ डॉलर प्रति ग्राम विखंडन ईंधन की तुलना में बीस सेंट प्रति ग्राम खर्च होता है। ट्रिटियम प्रकृति में स्वतंत्र अवस्था में बिल्कुल भी नहीं होता है, इसलिए यह ड्यूटेरियम की तुलना में बहुत अधिक महंगा है, जिसका बाजार मूल्य दसियों हज़ार डॉलर प्रति ग्राम है, हालाँकि, ऊर्जा की सबसे बड़ी मात्रा ठीक ड्यूटेरियम के संलयन में जारी की जाती है। और ट्रिटियम नाभिक, जिसमें एक हीलियम परमाणु का नाभिक बनता है और 17.59 MeV की अतिरिक्त ऊर्जा को ले जाने वाले न्यूट्रॉन को छोड़ता है

डी + टी → 4 हे + एन + 17.59 मेव।

यह प्रतिक्रिया नीचे दिए गए चित्र में योजनाबद्ध रूप से दिखाई गई है।

यह बहुत है या थोड़ा? जैसा कि आप जानते हैं, सब कुछ तुलना में जाना जाता है। तो, 1 MeV की ऊर्जा 1 किलो तेल के दहन के दौरान निकलने वाली ऊर्जा से लगभग 2.3 मिलियन गुना अधिक है। नतीजतन, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के केवल दो नाभिकों के संलयन से उतनी ही ऊर्जा निकलती है जितनी 2.3∙10 6 17.59 = 40.5∙10 6 किलो तेल के दहन के दौरान निकलती है। लेकिन हम केवल दो परमाणुओं के बारे में बात कर रहे हैं। आप कल्पना कर सकते हैं कि पिछली शताब्दी के 40 के दशक के उत्तरार्ध में दांव कितने ऊंचे थे, जब यूएसए और यूएसएसआर में काम शुरू हुआ, जिसका परिणाम थर्मोन्यूक्लियर बम था।

ये सब कैसे शुरू हुआ

1942 की गर्मियों में, संयुक्त राज्य अमेरिका (मैनहट्टन प्रोजेक्ट) में परमाणु बम परियोजना की शुरुआत में और बाद में इसी तरह के सोवियत कार्यक्रम में, यूरेनियम विखंडन पर आधारित बम के निर्माण से बहुत पहले, इनमें से कुछ प्रतिभागियों का ध्यान कार्यक्रमों को एक उपकरण के लिए तैयार किया गया था, जो अधिक शक्तिशाली थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन प्रतिक्रिया का उपयोग कर सकता है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, इस दृष्टिकोण के समर्थक, और यहां तक ​​​​कि, कोई भी कह सकता है, इसके क्षमाप्रार्थी एडवर्ड टेलर थे, जिनका पहले ही ऊपर उल्लेख किया गया है। यूएसएसआर में, इस दिशा को भविष्य के शिक्षाविद और असंतुष्ट आंद्रेई सखारोव द्वारा विकसित किया गया था।

टेलर के लिए, परमाणु बम के निर्माण के वर्षों के दौरान थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के साथ उनका आकर्षण बल्कि एक असंतोष था। मैनहट्टन प्रोजेक्ट के सदस्य के रूप में, उन्होंने अपने स्वयं के विचारों को लागू करने के लिए धन के पुनर्निर्देशन के लिए लगातार आह्वान किया, जिसका उद्देश्य हाइड्रोजन और थर्मोन्यूक्लियर बम था, जो नेतृत्व को खुश नहीं करता था और संबंधों में तनाव पैदा करता था। चूंकि उस समय अनुसंधान की थर्मोन्यूक्लियर दिशा का समर्थन नहीं किया गया था, परमाणु बम के निर्माण के बाद, टेलर ने परियोजना छोड़ दी और शिक्षण, साथ ही साथ प्राथमिक कणों पर शोध किया।

हालाँकि, शीत युद्ध का प्रकोप, और 1949 में सोवियत परमाणु बम के सभी निर्माण और सफल परीक्षण, भयंकर कम्युनिस्ट विरोधी टेलर के लिए अपने वैज्ञानिक विचारों को महसूस करने का एक नया मौका बन गया। वह लॉस एलामोस प्रयोगशाला में लौटता है, जहां परमाणु बम बनाया गया था, और स्टैनिस्लाव उलम और कॉर्नेलियस एवरेट के साथ मिलकर गणना शुरू करता है।

थर्मोन्यूक्लियर बम का सिद्धांत

परमाणु संलयन प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए, आपको बम चार्ज को तुरंत 50 मिलियन डिग्री के तापमान पर गर्म करने की आवश्यकता है। टेलर द्वारा प्रस्तावित थर्मोन्यूक्लियर बम योजना एक छोटे परमाणु बम के विस्फोट का उपयोग करती है, जो हाइड्रोजन केस के अंदर स्थित होता है। यह तर्क दिया जा सकता है कि पिछली सदी के 40 के दशक में उसकी परियोजना के विकास में तीन पीढ़ियाँ थीं:

• टेलर संस्करण, जिसे "क्लासिक सुपर" के रूप में जाना जाता है;
• अधिक जटिल, लेकिन कई संकेंद्रित क्षेत्रों के अधिक यथार्थवादी निर्माण;
• टेलर-उलम डिजाइन का अंतिम संस्करण, जो आज संचालन में सभी थर्मोन्यूक्लियर हथियार प्रणालियों का आधार है।

यूएसएसआर के थर्मोन्यूक्लियर बम, जिसके निर्माण के मूल में आंद्रेई सखारोव थे, भी इसी तरह के डिजाइन चरणों से गुजरे। वह, जाहिरा तौर पर, अमेरिकियों से काफी स्वतंत्र और स्वतंत्र रूप से (जो सोवियत परमाणु बम के बारे में नहीं कहा जा सकता है, जो संयुक्त राज्य में काम करने वाले वैज्ञानिकों और खुफिया अधिकारियों के संयुक्त प्रयासों से बनाया गया था) उपरोक्त सभी डिजाइन चरणों से गुजरा।

पहली दो पीढ़ियों के पास संपत्ति थी कि उनके पास परस्पर जुड़ी "परतों" का उत्तराधिकार था, प्रत्येक पिछले एक के कुछ पहलू को मजबूत करता था, और कुछ मामलों में प्रतिक्रिया स्थापित की गई थी। प्राथमिक परमाणु बम और द्वितीयक थर्मोन्यूक्लियर बम के बीच कोई स्पष्ट विभाजन नहीं था। इसके विपरीत, थर्मोन्यूक्लियर बम का टेलर-उलम डिजाइन एक प्राथमिक विस्फोट, एक द्वितीयक विस्फोट और, यदि आवश्यक हो, एक अतिरिक्त विस्फोट के बीच तेजी से अंतर करता है।

टेलर-उलम सिद्धांत के अनुसार थर्मोन्यूक्लियर बम का उपकरण

इसके कई विवरण अभी भी वर्गीकृत हैं, लेकिन यह निश्चित है कि सभी थर्मोन्यूक्लियर हथियार अब एक प्रोटोटाइप के रूप में एडवर्ड टेलरोस और स्टैनिस्लाव उलम द्वारा बनाए गए उपकरण के रूप में उपयोग किए जाते हैं, जिसमें एक परमाणु बम (यानी, एक प्राथमिक चार्ज) का उपयोग विकिरण उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। , संलयन ईंधन को संपीड़ित और गर्म करता है। सोवियत संघ में आंद्रेई सखारोव स्पष्ट रूप से स्वतंत्र रूप से एक समान अवधारणा के साथ आए, जिसे उन्होंने "तीसरा विचार" कहा।

योजनाबद्ध रूप से, इस अवतार में थर्मोन्यूक्लियर बम का उपकरण नीचे की आकृति में दिखाया गया है।

यह बेलनाकार था, जिसके एक सिरे पर लगभग गोलाकार प्राथमिक परमाणु बम था। पहले, अभी भी गैर-औद्योगिक नमूनों में द्वितीयक थर्मोन्यूक्लियर चार्ज, तरल ड्यूटेरियम से था, थोड़ी देर बाद यह लिथियम ड्यूटेराइड नामक रासायनिक यौगिक से ठोस हो गया।

तथ्य यह है कि लिथियम हाइड्राइड LiH लंबे समय से उद्योग में हाइड्रोजन के गुब्बारे रहित परिवहन के लिए उपयोग किया जाता है। बम के डेवलपर्स (इस विचार का पहली बार यूएसएसआर में उपयोग किया गया था) ने साधारण हाइड्रोजन के बजाय इसके ड्यूटेरियम आइसोटोप को लेने और इसे लिथियम के साथ संयोजित करने का प्रस्ताव दिया, क्योंकि एक ठोस थर्मोन्यूक्लियर चार्ज के साथ बम बनाना बहुत आसान है।

द्वितीयक आवेश का आकार एक कंटेनर में एक सीसा (या यूरेनियम) खोल के साथ रखा गया एक सिलेंडर था। आवेशों के बीच न्यूट्रॉन सुरक्षा का एक कवच होता है। थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के साथ कंटेनर की दीवारों और बम के शरीर के बीच की जगह एक विशेष प्लास्टिक से भरी होती है, आमतौर पर स्टायरोफोम। बम की बॉडी ही स्टील या एल्युमिनियम की बनी होती है।

ये आकार हाल के डिज़ाइनों में बदल गए हैं जैसे कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

इसमें प्राथमिक आवेश चपटा होता है, जैसे तरबूज या अमेरिकी फुटबॉल की गेंद, और द्वितीयक आवेश गोलाकार होता है। इस तरह के आकार शंक्वाकार मिसाइल वारहेड की आंतरिक मात्रा में अधिक प्रभावी ढंग से फिट होते हैं।

थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट अनुक्रम

जब प्राथमिक परमाणु बम विस्फोट होता है, तो इस प्रक्रिया के पहले क्षणों में, शक्तिशाली एक्स-रे विकिरण (न्यूट्रॉन फ्लक्स) उत्पन्न होता है, जो आंशिक रूप से न्यूट्रॉन शील्ड द्वारा अवरुद्ध होता है, और द्वितीयक के आसपास के मामले की आंतरिक परत से परिलक्षित होता है। चार्ज, ताकि एक्स-रे इसकी पूरी लंबाई में सममित रूप से गिरे।

एक संलयन प्रतिक्रिया के प्रारंभिक चरणों के दौरान, एक परमाणु विस्फोट से न्यूट्रॉन को प्लास्टिक भराव द्वारा अवशोषित किया जाता है ताकि ईंधन को बहुत जल्दी गर्म होने से रोका जा सके।

एक्स-रे शुरू में घने प्लास्टिक फोम की उपस्थिति का कारण बनते हैं, केस और सेकेंडरी चार्ज के बीच की जगह को भरते हैं, जो जल्दी से एक प्लाज्मा अवस्था में बदल जाता है, सेकेंडरी चार्ज को गर्म और संपीड़ित करता है।

इसके अलावा, एक्स-रे द्वितीयक आवेश के आसपास के कंटेनर की सतह को वाष्पीकृत कर देते हैं। कंटेनर का पदार्थ, इस चार्ज के संबंध में सममित रूप से वाष्पित हो रहा है, अपनी धुरी से निर्देशित एक निश्चित गति प्राप्त करता है, और द्वितीयक चार्ज की परतें, संवेग के संरक्षण के नियम के अनुसार, डिवाइस की धुरी की ओर निर्देशित एक आवेग प्राप्त करती हैं। . यहां सिद्धांत एक रॉकेट के समान है, केवल तभी जब हम कल्पना करें कि रॉकेट ईंधन अपनी धुरी से सममित रूप से बिखरा हुआ है, और शरीर अंदर की ओर संकुचित है।

थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के इस तरह के संपीड़न के परिणामस्वरूप, इसकी मात्रा हजारों गुना कम हो जाती है, और तापमान परमाणु संलयन प्रतिक्रिया की शुरुआत के स्तर तक पहुंच जाता है। थर्मोन्यूक्लियर बम फट जाता है। प्रतिक्रिया के साथ ट्रिटियम नाभिक का निर्माण होता है, जो मूल रूप से द्वितीयक आवेश में मौजूद ड्यूटेरियम नाभिक के साथ विलीन हो जाता है।

पहले माध्यमिक शुल्क प्लूटोनियम के एक रॉड कोर के चारों ओर बनाए गए थे, जिसे अनौपचारिक रूप से "मोमबत्ती" कहा जाता था, जो एक परमाणु विखंडन प्रतिक्रिया में प्रवेश करता था, अर्थात, तापमान को और भी अधिक सुनिश्चित करने के लिए अतिरिक्त परमाणु विस्फोट किया गया था। परमाणु संलयन प्रतिक्रिया की शुरुआत। अब यह माना जाता है कि अधिक कुशल संपीड़न प्रणालियों ने "मोमबत्ती" को समाप्त कर दिया है, जिससे बम के डिजाइन को और छोटा कर दिया गया है।

ऑपरेशन आइवी

1952 में मार्शल द्वीप पर अमेरिकी थर्मोन्यूक्लियर हथियारों के परीक्षणों को यह नाम दिया गया था, जिसके दौरान पहला थर्मोन्यूक्लियर बम विस्फोट किया गया था। इसे आइवी माइक कहा जाता था और इसे विशिष्ट टेलर-उलम योजना के अनुसार बनाया गया था। इसका द्वितीयक थर्मोन्यूक्लियर चार्ज एक बेलनाकार कंटेनर में रखा गया था, जो तरल ड्यूटेरियम के रूप में थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के साथ एक थर्मल इंसुलेटेड देवर पोत था, जिसकी धुरी के साथ 239-प्लूटोनियम की "मोमबत्ती" गुजरती थी। बदले में, देवर 238-यूरेनियम की एक परत के साथ कवर किया गया था जिसका वजन 5 मीट्रिक टन से अधिक था, जो विस्फोट के दौरान वाष्पित हो गया, जिससे संलयन ईंधन का एक सममित संपीड़न प्रदान किया गया। प्राइमरी और सेकेंडरी चार्ज वाले कंटेनर को 80 इंच चौड़े और 244 इंच लंबे स्टील केस में 10-12 इंच मोटी दीवारों के साथ रखा गया था, जो उस समय तक गढ़ा उत्पाद का सबसे बड़ा उदाहरण था। प्राथमिक चार्ज के विस्फोट के बाद विकिरण को प्रतिबिंबित करने और द्वितीयक चार्ज को गर्म करने वाले प्लाज्मा बनाने के लिए मामले की आंतरिक सतह को सीसा और पॉलीइथाइलीन की चादरों के साथ पंक्तिबद्ध किया गया था। पूरे उपकरण का वजन 82 टन था। नीचे दी गई तस्वीर में विस्फोट से कुछ समय पहले डिवाइस का एक दृश्य दिखाया गया है।

थर्मोन्यूक्लियर बम का पहला परीक्षण 31 अक्टूबर 1952 को हुआ था। विस्फोट की शक्ति 10.4 मेगाटन थी। एटोल एनीवेटोक, जिस पर इसे बनाया गया था, पूरी तरह से नष्ट हो गया था। विस्फोट का क्षण नीचे दी गई तस्वीर में दिखाया गया है।

यूएसएसआर एक सममित उत्तर देता है

अमेरिकी थर्मोन्यूक्लियर प्रधानता लंबे समय तक नहीं चली। 12 अगस्त, 1953 को, आंद्रेई सखारोव और यूली खारिटन ​​के नेतृत्व में विकसित किए गए पहले सोवियत थर्मोन्यूक्लियर बम आरडीएस -6 का परीक्षण सेमिपालाटिंस्क परीक्षण स्थल पर किया गया था, बल्कि एक प्रयोगशाला उपकरण, बोझिल और अत्यधिक अपूर्ण था। सोवियत वैज्ञानिकों ने, केवल 400 किलोग्राम की कम शक्ति के बावजूद, अमेरिकियों की तरह, ठोस लिथियम ड्यूटेरियम के रूप में थर्मोन्यूक्लियर ईंधन के साथ पूरी तरह से तैयार गोला-बारूद का परीक्षण किया, न कि तरल ड्यूटेरियम का। वैसे, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि लिथियम ड्यूटेराइड की संरचना में केवल 6 ली आइसोटोप का उपयोग किया जाता है (यह थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के पारित होने की ख़ासियत के कारण होता है), और प्रकृति में इसे 7 ली आइसोटोप के साथ मिलाया जाता है। इसलिए, लिथियम आइसोटोप को अलग करने और केवल 6 ली के चयन के लिए विशेष सुविधाएं बनाई गईं।

शक्ति सीमा तक पहुंचना

इसके बाद एक दशक की निर्बाध हथियारों की दौड़ हुई, जिसके दौरान थर्मोन्यूक्लियर हथियारों की शक्ति में लगातार वृद्धि हुई। अंत में, 30 अक्टूबर, 1961 को, सबसे शक्तिशाली थर्मोन्यूक्लियर बम जिसे कभी बनाया और परीक्षण किया गया था, जिसे पश्चिम में ज़ार बॉम्बा के रूप में जाना जाता है, को नोवाया ज़ेमल्या परीक्षण पर यूएसएसआर में लगभग 4 किमी की ऊंचाई पर हवा में विस्फोट किया गया था। साइट।

यह तीन-चरण का युद्ध वास्तव में 101.5-मेगाटन बम के रूप में विकसित किया गया था, लेकिन क्षेत्र के रेडियोधर्मी संदूषण को कम करने की इच्छा ने डेवलपर्स को 50 मेगाटन की क्षमता के साथ तीसरे चरण को छोड़ने और डिवाइस की अनुमानित उपज को 51.5 तक कम करने के लिए मजबूर किया। मेगाटन। उसी समय, 1.5 मेगाटन प्राथमिक परमाणु आवेश की विस्फोट शक्ति थी, और दूसरा थर्मोन्यूक्लियर चरण एक और 50 देने वाला था। वास्तविक विस्फोट शक्ति 58 मेगाटन तक थी। बम की उपस्थिति नीचे दी गई तस्वीर में दिखाई गई है .

इसके परिणाम प्रभावशाली थे। 4000 मीटर की बहुत महत्वपूर्ण विस्फोट ऊंचाई के बावजूद, अविश्वसनीय रूप से उज्ज्वल आग का गोला लगभग अपने निचले किनारे के साथ पृथ्वी पर पहुंच गया, और इसके ऊपरी किनारे के साथ 4.5 किमी से अधिक की ऊंचाई तक पहुंच गया। विस्फोट बिंदु के नीचे का दबाव हिरोशिमा विस्फोट के चरम दबाव का छह गुना था। प्रकाश की चमक इतनी तेज थी कि बादल छाए रहने के बावजूद यह 1000 किलोमीटर की दूरी से दिखाई दे रही थी। परीक्षण प्रतिभागियों में से एक ने काले चश्मे के माध्यम से एक उज्ज्वल फ्लैश देखा और 270 किमी की दूरी पर भी थर्मल पल्स के प्रभाव को महसूस किया। विस्फोट के क्षण की एक तस्वीर नीचे दिखाई गई है।

उसी समय, यह दिखाया गया कि थर्मोन्यूक्लियर चार्ज की शक्ति की वास्तव में कोई सीमा नहीं है। आखिरकार, तीसरे चरण को पूरा करने के लिए पर्याप्त था, और डिजाइन क्षमता हासिल की जा सकती थी। लेकिन आप चरणों की संख्या को और बढ़ा सकते हैं, क्योंकि ज़ार बॉम्बा का वजन 27 टन से अधिक नहीं था। इस डिवाइस का व्यू नीचे फोटो में दिखाया गया है।

इन परीक्षणों के बाद, यूएसएसआर और यूएसए दोनों में कई राजनेताओं और सैन्य पुरुषों के लिए यह स्पष्ट हो गया कि परमाणु हथियारों की दौड़ अपनी सीमा तक पहुंच गई है और इसे रोकना होगा।

आधुनिक रूस को यूएसएसआर का परमाणु शस्त्रागार विरासत में मिला है। आज, रूस के थर्मोन्यूक्लियर बम विश्व आधिपत्य चाहने वालों के लिए एक निवारक के रूप में काम करना जारी रखते हैं। आइए आशा करते हैं कि वे केवल एक निवारक के रूप में अपनी भूमिका निभाएं और कभी उड़ाएं नहीं।

एक संलयन रिएक्टर के रूप में सूर्य

यह सर्वविदित है कि थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के निरंतर प्रवाह के कारण सूर्य का तापमान, अधिक सटीक रूप से इसका कोर, 15,000,000 ° K तक पहुंच जाता है। हालाँकि, पिछले पाठ से हम जो कुछ भी सीख सकते थे, वह ऐसी प्रक्रियाओं की विस्फोटक प्रकृति की बात करता है। फिर सूरज थर्मोन्यूक्लियर बम की तरह क्यों नहीं फटता?

तथ्य यह है कि सौर द्रव्यमान की संरचना में हाइड्रोजन के एक विशाल अनुपात के साथ, जो 71% तक पहुंचता है, इसके ड्यूटेरियम समस्थानिक का अनुपात, जिसके नाभिक केवल थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रिया में भाग ले सकते हैं, नगण्य है। तथ्य यह है कि ड्यूटेरियम नाभिक स्वयं दो हाइड्रोजन नाभिकों के संलयन के परिणामस्वरूप बनते हैं, और न केवल एक संलयन के साथ, बल्कि एक प्रोटॉन के न्यूट्रॉन, पॉज़िट्रॉन और न्यूट्रिनो (तथाकथित बीटा क्षय) में क्षय के साथ बनते हैं। , जो एक दुर्लभ घटना है। इस मामले में, परिणामी ड्यूटेरियम नाभिक सौर कोर की मात्रा पर समान रूप से समान रूप से वितरित किए जाते हैं। इसलिए, अपने विशाल आकार और द्रव्यमान के साथ, अपेक्षाकृत कम शक्ति की थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाओं के व्यक्तिगत और दुर्लभ केंद्र, जैसे कि, सूर्य के पूरे कोर में फैले हुए हैं। इन प्रतिक्रियाओं के दौरान जारी गर्मी स्पष्ट रूप से सूर्य में सभी ड्यूटेरियम को तुरंत जलाने के लिए पर्याप्त नहीं है, लेकिन यह उस तापमान तक गर्म करने के लिए पर्याप्त है जो पृथ्वी पर जीवन सुनिश्चित करता है।

हाइड्रोजन बम, महान विनाशकारी शक्ति का एक हथियार (टीएनटी समकक्ष में मेगाटन के क्रम का), जिसके संचालन का सिद्धांत प्रकाश नाभिक की थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रिया पर आधारित है। विस्फोट का ऊर्जा स्रोत सूर्य और अन्य सितारों पर होने वाली प्रक्रियाओं के समान है।

1961 में हाइड्रोजन बम का सबसे शक्तिशाली विस्फोट हुआ था।

30 अक्टूबर की सुबह 11:32 बजे। 50 मिलियन टन टीएनटी की क्षमता वाले हाइड्रोजन बम को जमीन की सतह से 4000 मीटर की ऊंचाई पर मितुशी खाड़ी के क्षेत्र में नोवाया ज़म्ल्या के ऊपर विस्फोट किया गया था।

सोवियत संघ ने इतिहास के सबसे शक्तिशाली थर्मोन्यूक्लियर उपकरण का परीक्षण किया। यहां तक ​​​​कि "आधा" संस्करण में (और इस तरह के बम की अधिकतम शक्ति 100 मेगाटन है), विस्फोट की ऊर्जा द्वितीय विश्व युद्ध के दौरान सभी युद्धरत दलों द्वारा उपयोग किए गए सभी विस्फोटकों की कुल शक्ति से दस गुना अधिक थी। हिरोशिमा और नागासाकी पर परमाणु बम गिराए गए)। विस्फोट से सदमे की लहर ने तीन बार दुनिया की परिक्रमा की, पहली बार 36 घंटे और 27 मिनट में।

प्रकाश की चमक इतनी तेज थी कि लगातार बादल छाए रहने के बावजूद, यह बेलुश्या गुबा (विस्फोट के केंद्र से लगभग 200 किमी दूर) गांव में कमांड पोस्ट से भी दिखाई दे रहा था। मशरूम का बादल 67 किमी की ऊंचाई तक बढ़ गया। विस्फोट के समय, जब बम धीरे-धीरे एक विशाल पैराशूट पर 10500 की ऊंचाई से विस्फोट के परिकलित बिंदु तक उतर रहा था, चालक दल और उसके कमांडर मेजर आंद्रेई येगोरोविच डर्नोवत्सेव के साथ टीयू-95 वाहक विमान पहले से ही अंदर था। सुरक्षित क्षेत्र। कमांडर सोवियत संघ के हीरो, लेफ्टिनेंट कर्नल के रूप में अपने हवाई क्षेत्र में लौट आया। एक परित्यक्त गाँव में - भूकंप के केंद्र से 400 किमी - लकड़ी के घर नष्ट हो गए, और पत्थर के घरों ने अपनी छतें, खिड़कियां और दरवाजे खो दिए। परीक्षण स्थल से सैकड़ों किलोमीटर दूर, विस्फोट के परिणामस्वरूप, रेडियो तरंगों के पारित होने की स्थिति लगभग एक घंटे के लिए बदल गई, और रेडियो संचार बंद हो गया।

बम को वी.बी. एडम्स्की, यू.एन. स्मिरनोव, ए.डी. सखारोव, यू.एन. बाबेव और यू.ए. ट्रुटनेव (जिसके लिए सखारोव को हीरो ऑफ सोशलिस्ट लेबर के तीसरे पदक से सम्मानित किया गया)। "डिवाइस" का द्रव्यमान 26 टन था, विशेष रूप से संशोधित टीयू -95 रणनीतिक बमवर्षक का उपयोग परिवहन और इसे गिराने के लिए किया गया था।

"सुपरबॉम्ब", जैसा कि ए। सखारोव ने कहा था, विमान के बम बे में फिट नहीं था (इसकी लंबाई 8 मीटर थी और इसका व्यास लगभग 2 मीटर था), इसलिए धड़ के गैर-शक्ति वाले हिस्से को काट दिया गया और एक विशेष उठाने की व्यवस्था और बम संलग्न करने के लिए एक उपकरण लगाया गया था; उड़ान के दौरान, यह अभी भी आधे से अधिक चिपक जाता है। विमान के पूरे शरीर, यहां तक ​​कि इसके प्रोपेलर के ब्लेड, एक विशेष सफेद रंग से ढके हुए थे जो एक विस्फोट के दौरान प्रकाश की एक फ्लैश से बचाता है। साथ में प्रयोगशाला विमान का शरीर उसी पेंट से ढका हुआ था।

चार्ज के विस्फोट के परिणाम, जिसे पश्चिम में "ज़ार बॉम्बा" नाम मिला, प्रभावशाली थे:

* विस्फोट का परमाणु "मशरूम" 64 किमी की ऊंचाई तक बढ़ गया; इसकी टोपी का व्यास 40 किलोमीटर तक पहुंच गया।

फटा हुआ आग का गोला जमीन से टकराया और लगभग बम रिलीज की ऊंचाई तक पहुंच गया (यानी, विस्फोट आग के गोले की त्रिज्या लगभग 4.5 किलोमीटर थी)।

* विकिरण के कारण सौ किलोमीटर तक की दूरी पर थर्ड-डिग्री बर्न होता है।

* विकिरण के उत्सर्जन के चरम पर, विस्फोट सौर ऊर्जा के 1% की शक्ति तक पहुंच गया।

* विस्फोट से उत्पन्न सदमे की लहर ने तीन बार ग्लोब की परिक्रमा की।

* वायुमंडलीय आयनीकरण ने एक घंटे के लिए परीक्षण स्थल से सैकड़ों किलोमीटर की दूरी पर भी रेडियो हस्तक्षेप का कारण बना है।

* गवाहों ने प्रभाव को महसूस किया और उपरिकेंद्र से एक हजार किलोमीटर की दूरी पर विस्फोट का वर्णन करने में सक्षम थे। इसके अलावा, सदमे की लहर ने कुछ हद तक उपरिकेंद्र से हजारों किलोमीटर की दूरी पर अपनी विनाशकारी शक्ति को बरकरार रखा।

* ध्वनिक लहर डिक्सन द्वीप पर पहुंच गई, जहां विस्फोट की लहर ने घरों में खिड़कियों को खटखटाया।

इस परीक्षण का राजनीतिक परिणाम सोवियत संघ द्वारा सामूहिक विनाश के असीमित शक्ति हथियार के कब्जे का प्रदर्शन था - उस समय तक परीक्षण किए गए संयुक्त राज्य अमेरिका के बम का अधिकतम मेगाटनेज ज़ार बॉम्बा की तुलना में चार गुना कम था। वास्तव में, हाइड्रोजन बम की शक्ति में वृद्धि केवल कार्यशील सामग्री के द्रव्यमान को बढ़ाकर प्राप्त की जाती है, ताकि सिद्धांत रूप में, 100-मेगाटन या 500-मेगाटन हाइड्रोजन बम के निर्माण को रोकने वाले कोई कारक न हों। (वास्तव में, ज़ार बॉम्बा को 100-मेगाटन समकक्ष के लिए डिज़ाइन किया गया था; ख्रुश्चेव के अनुसार, नियोजित विस्फोट शक्ति को आधे में काट दिया गया था, "ताकि मास्को में सभी कांच को तोड़ने के लिए नहीं")। इस परीक्षण के साथ, सोवियत संघ ने किसी भी शक्ति का हाइड्रोजन बम बनाने की क्षमता और बम को विस्फोट बिंदु तक पहुंचाने के साधन का प्रदर्शन किया।

थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रियाएं।सूर्य के आंतरिक भाग में हाइड्रोजन की एक विशाल मात्रा होती है, जो लगभग तापमान पर अत्यधिक उच्च संपीड़न की स्थिति में होती है। 15,000,000 K. इतने उच्च तापमान और प्लाज्मा घनत्व पर, हाइड्रोजन नाभिक एक दूसरे के साथ निरंतर टकराव का अनुभव करते हैं, जिनमें से कुछ उनके विलय में समाप्त होते हैं और अंततः, भारी हीलियम नाभिक का निर्माण करते हैं। ऐसी प्रतिक्रियाएं, जिन्हें थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन कहा जाता है, बड़ी मात्रा में ऊर्जा की रिहाई के साथ होती हैं। भौतिकी के नियमों के अनुसार, थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के दौरान ऊर्जा का उत्सर्जन इस तथ्य के कारण होता है कि जब एक भारी नाभिक बनता है, तो इसकी संरचना में शामिल प्रकाश नाभिक के द्रव्यमान का हिस्सा ऊर्जा की एक विशाल मात्रा में परिवर्तित हो जाता है। यही कारण है कि विशाल द्रव्यमान वाला सूर्य लगभग खो देता है। 100 अरब टन पदार्थ और ऊर्जा छोड़ता है, जिसकी बदौलत पृथ्वी पर जीवन संभव हुआ।

हाइड्रोजन के समस्थानिक।हाइड्रोजन परमाणु सभी मौजूदा परमाणुओं में सबसे सरल है। इसमें एक प्रोटॉन होता है, जो इसका नाभिक होता है, जिसके चारों ओर एक एकल इलेक्ट्रॉन घूमता है। पानी (एच 2 ओ) के सावधानीपूर्वक अध्ययन से पता चला है कि इसमें हाइड्रोजन के "भारी आइसोटोप" युक्त "भारी" पानी की नगण्य मात्रा होती है - ड्यूटेरियम (2 एच)। ड्यूटेरियम नाभिक में एक प्रोटॉन और एक न्यूट्रॉन होते हैं, एक तटस्थ कण जिसका द्रव्यमान एक प्रोटॉन के करीब होता है।

हाइड्रोजन, ट्रिटियम का एक तीसरा समस्थानिक है, जिसके नाभिक में एक प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन होते हैं। ट्रिटियम अस्थिर है और स्वतःस्फूर्त रेडियोधर्मी क्षय से गुजरता है, हीलियम के समस्थानिक में बदल जाता है। पृथ्वी के वायुमंडल में ट्रिटियम के निशान पाए गए हैं, जहां यह गैस के अणुओं के साथ ब्रह्मांडीय किरणों की बातचीत के परिणामस्वरूप बनता है जो हवा बनाते हैं। एक न्यूट्रॉन फ्लक्स के साथ लिथियम -6 आइसोटोप को विकिरणित करके परमाणु रिएक्टर में कृत्रिम रूप से ट्रिटियम प्राप्त किया जाता है।

हाइड्रोजन बम का विकास।एक प्रारंभिक सैद्धांतिक विश्लेषण से पता चला है कि ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के मिश्रण में थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन सबसे आसानी से किया जाता है। इसे एक आधार के रूप में लेते हुए, 1950 के दशक की शुरुआत में अमेरिकी वैज्ञानिकों ने हाइड्रोजन बम (HB) बनाने की एक परियोजना को लागू करना शुरू किया। एक मॉडल परमाणु उपकरण का पहला परीक्षण 1951 के वसंत में एनीवेटोक परीक्षण स्थल पर किया गया था; थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन केवल आंशिक था। 1 नवंबर, 1951 को एक विशाल परमाणु उपकरण का परीक्षण करते समय महत्वपूर्ण सफलता प्राप्त हुई, जिसकी विस्फोट शक्ति 4 थी? टीएनटी समकक्ष में 8 माउंट।

पहला हाइड्रोजन हवाई बम 12 अगस्त, 1953 को यूएसएसआर में विस्फोट किया गया था, और 1 मार्च, 1954 को, अमेरिकियों ने बिकनी एटोल पर एक अधिक शक्तिशाली (लगभग 15 माउंट) हवाई बम विस्फोट किया। तब से, दोनों शक्तियां उन्नत मेगाटन हथियारों का विस्फोट कर रही हैं।

बिकनी एटोल पर विस्फोट के साथ बड़ी मात्रा में रेडियोधर्मी पदार्थ निकले। उनमें से कुछ विस्फोट स्थल से सैकड़ों किलोमीटर दूर जापानी मछली पकड़ने के जहाज लकी ड्रैगन पर गिरे, जबकि अन्य ने रोंगलैप द्वीप को कवर किया। चूंकि थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन स्थिर हीलियम का उत्पादन करता है, इसलिए विशुद्ध रूप से हाइड्रोजन बम के विस्फोट में रेडियोधर्मिता थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के परमाणु डेटोनेटर से अधिक नहीं होनी चाहिए। हालांकि, विचाराधीन मामले में, अनुमानित और वास्तविक रेडियोधर्मी गिरावट मात्रा और संरचना में काफी भिन्न थी।

हाइड्रोजन बम की क्रिया का तंत्र। हाइड्रोजन बम के विस्फोट के दौरान होने वाली प्रक्रियाओं के क्रम को निम्नानुसार दर्शाया जा सकता है। सबसे पहले, एचबी शेल के अंदर थर्मोन्यूक्लियर रिएक्शन सर्जक चार्ज (एक छोटा परमाणु बम) फट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक न्यूट्रॉन फ्लैश होता है और थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन शुरू करने के लिए आवश्यक उच्च तापमान बनाता है। न्यूट्रॉन लिथियम ड्यूटेराइड से बने एक डालने पर बमबारी करते हैं - लिथियम के साथ ड्यूटेरियम का एक यौगिक (6 की द्रव्यमान संख्या के साथ लिथियम आइसोटोप का उपयोग किया जाता है)। लिथियम -6 न्यूट्रॉन द्वारा हीलियम और ट्रिटियम में विभाजित होता है। इस प्रकार, परमाणु फ्यूज सीधे बम में ही संश्लेषण के लिए आवश्यक सामग्री बनाता है।

फिर ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के मिश्रण में एक थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया शुरू होती है, बम के अंदर का तापमान तेजी से बढ़ता है, जिसमें संलयन में अधिक से अधिक हाइड्रोजन शामिल होता है। तापमान में और वृद्धि के साथ, ड्यूटेरियम नाभिक के बीच एक प्रतिक्रिया शुरू हो सकती है, जो कि विशुद्ध रूप से हाइड्रोजन बम की विशेषता है। बेशक, सभी प्रतिक्रियाएं इतनी तेज़ी से आगे बढ़ती हैं कि उन्हें तात्कालिक माना जाता है।

विभाजन, संश्लेषण, विभाजन (सुपरबम)। वास्तव में, बम में, ऊपर वर्णित प्रक्रियाओं का क्रम ट्रिटियम के साथ ड्यूटेरियम की प्रतिक्रिया के चरण में समाप्त होता है। इसके अलावा, बम डिजाइनरों ने नाभिक के संलयन का नहीं, बल्कि उनके विखंडन का उपयोग करना पसंद किया। ड्यूटेरियम और ट्रिटियम नाभिक के संलयन से हीलियम और तेज न्यूट्रॉन उत्पन्न होते हैं, जिसकी ऊर्जा यूरेनियम -238 नाभिक (यूरेनियम का मुख्य समस्थानिक, पारंपरिक परमाणु बमों में प्रयुक्त यूरेनियम -235 की तुलना में बहुत सस्ता) के विखंडन का कारण बनने के लिए पर्याप्त है। फास्ट न्यूट्रॉन सुपरबॉम्ब के यूरेनियम शेल के परमाणुओं को विभाजित करते हैं। एक टन यूरेनियम के विखंडन से 18 माउंट के बराबर ऊर्जा पैदा होती है। ऊर्जा न केवल विस्फोट और गर्मी की रिहाई के लिए जाती है। प्रत्येक यूरेनियम नाभिक दो अत्यधिक रेडियोधर्मी "टुकड़ों" में विभाजित होता है। विखंडन उत्पादों में 36 विभिन्न रासायनिक तत्व और लगभग 200 रेडियोधर्मी समस्थानिक शामिल हैं। यह सब सुपरबम के विस्फोटों के साथ रेडियोधर्मी नतीजे बनाता है।

अद्वितीय डिजाइन और कार्रवाई के वर्णित तंत्र के कारण, इस प्रकार के हथियारों को वांछित के रूप में शक्तिशाली बनाया जा सकता है। यह समान शक्ति के परमाणु बमों से काफी सस्ता है।