Μια βόμβα υδρογόνου είναι, μακράν, το πιο καταστροφικό όπλο που έχει εφεύρει ποτέ η ανθρωπότητα. Είναι ο πιο ισχυρός τύπος πυρηνικής βόμβας, που σε ορισμένες περιπτώσεις φθάνει περισσότερο από 2,000 φορές την απόδοση των πυρηνικών βομβών που έπεσαν στη Χιροσίμα και στο Ναγκασάκι της Ιαπωνίας. Σε αντίθεση με τις πρώτες “ατομικές βόμβες” – γνωστές και ως βόμβες Α – που απελευθερώνουν ενέργεια με σχάση ή με διάσπαση βαρέων ατομικών πυρήνων όπως το ουράνιο και το πλουτώνιο, μια βόμβα υδρογόνου απελευθερώνει ενέργεια με τη σύντηξη ελαφρών πυρήνων όπως το τρίτιο ή το δευτέριο, μετατρέποντας ακόμη περισσότερη ύλη σε ενέργεια. Όταν ο Πρόεδρος Τρούμαν εξουσιοδότησε τη ρίψη της βόμβας Α στη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι, είπε ότι τα όπλα χρησιμοποιούσαν την ίδια ισχύ με τον Ήλιο, αλλά αυτό δεν ήταν στην πραγματικότητα αλήθεια – ο Ήλιος χρησιμοποιεί πυρηνική σύντηξη, όχι πυρηνική σχάση. Μια βόμβα υδρογόνου, ωστόσο, πραγματικά απελευθερώνει τη δύναμη που τροφοδοτεί τον Ήλιο.
Πως δουλεύει
Η πυρηνική σύντηξη περιλαμβάνει τη δημιουργία βαρύτερων στοιχείων από ελαφρύτερα με την ένωση ατομικών πυρήνων μεταξύ τους. Στον Ήλιο, αυτό έχει ως επί το πλείστον τη μορφή σύντηξης πυρήνων υδρογόνου για να σχηματίσει ήλιο. Μια αντίδραση σύντηξης είναι πολύ δύσκολο να ξεκινήσει επειδή οι πυρήνες είναι θετικά φορτισμένοι και επομένως απωθούν έντονα ο ένας τον άλλο μέσω της ισχυρής ηλεκτρομαγνητικής δύναμης. Οι πυρήνες των στοιχείων βαρύτερων από το υδρογόνο συγκρατούνται από την ισχυρή πυρηνική δύναμη, η οποία, σε αυτή την κλίμακα, είναι πολύ ισχυρότερη από την ηλεκτρομαγνητική. Η ισχυρή δύναμη, ωστόσο, είναι σημαντική μόνο σε εξαιρετικά μικρές αποστάσεις, μεγέθους περίπου ενός ατομικού πυρήνα.
Για να ξεκινήσει η πυρηνική σύντηξη, οι πυρήνες πρέπει με κάποιο τρόπο να έρθουν πολύ κοντά μεταξύ τους. Στον Ήλιο, αυτό επιτυγχάνεται με τη βαρύτητα. Σε μια βόμβα υδρογόνου, επιτυγχάνεται με συνδυασμό ακραίας πίεσης και θερμοκρασίας που προκαλείται από μια έκρηξη σχάσης. Μια βόμβα υδρογόνου είναι επομένως ένα όπλο δύο σταδίων: μια αρχική έκρηξη σχάσης προκαλεί μια έκρηξη σύντηξης. Μια βόμβα σχάσης “πρωτεύουσα” πυροδοτείται με τον κανονικό τρόπο, η οποία στη συνέχεια συμπιέζει ένα καύσιμο σύντηξης “δευτερεύον” και αναφλέγει ένα “μπουζί” ουρανίου που διασπάται και υποβάλλει το καύσιμο σύντηξης στη θερμότητα που απαιτείται για την έναρξη της αντίδρασης – περίπου 20,000,000°F (11,000,000°C).
Στον Ήλιο, η κύρια διαδικασία σύντηξης οδηγεί σε τέσσερις πυρήνες υδρογόνου, οι οποίοι αποτελούνται απλώς από ένα μόνο πρωτόνιο, που συνδυάζονται για να δημιουργήσουν έναν πυρήνα ηλίου, ο οποίος έχει δύο πρωτόνια και δύο νετρόνια. Τα βαρύτερα ισότοπα υδρογόνου δευτέριο και τρίτιο, με ένα και δύο νετρόνια, αντίστοιχα, δημιουργούνται σε ενδιάμεσα στάδια. Δεν είναι πρακτικό να προσπαθήσουμε να επαναλάβουμε την όλη διαδικασία ξεκινώντας με συνηθισμένο υδρογόνο, αλλά η σύντηξη δευτερίου και τριτίου μπορεί να επιτευχθεί. Μια πρώιμη δοκιμή περιλάμβανε τη χρήση αυτών των αερίων σε υγροποιημένη μορφή, αλλά μια κρίσιμη τροποποίηση ήταν η χρήση του στερεού δευτεριδίου λιθίου, μιας ένωσης λιθίου και δευτερίου. Κάτω από τις συνθήκες που δημιουργούνται από την αρχική έκρηξη σχάσης, το λίθιο μετατρέπεται σε τρίτιο, το οποίο στη συνέχεια συντήκεται με το δευτέριο.
Η Ιστορία Μας
Η πρώτη φορά που δοκιμάστηκε η αρχή μιας βόμβας υδρογόνου ήταν στις 9 Μαΐου 1951 από τον στρατό των Ηνωμένων Πολιτειών, κατά τη διάρκεια της δοκιμής “George” της Επιχείρησης Θερμοκήπιο στα πεδία δοκιμών του Ειρηνικού. Το μεγαλύτερο μέρος της ενεργειακής απόδοσης αυτής της δοκιμής προήλθε από καύσιμο σχάσης, αλλά έδειξε ότι μια βόμβα σχάσης θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως σκαλοπάτι για κάτι ακόμα πιο καταστροφικό. Μια παρόμοια δοκιμή, το «Item», έλαβε χώρα στις 25 Μαΐου 1951.
Η πρώτη πραγματική δοκιμή βόμβας υδρογόνου, “Ivy Mike”, έγινε την 1η Νοεμβρίου 1952, που πυροδοτήθηκε στην Ατόλη Eniwetok στον Ειρηνικό, ως μέρος της Επιχείρησης Ivy. Η βόμβα εξερράγη με δύναμη ισοδύναμη με 10.4 μεγατόνους (εκατομμύρια τόνους) TNT — πάνω από 450 φορές πιο ισχυρή από την ατομική βόμβα που έπεσε στο Ναγκασάκι κατά τον Β’ Παγκόσμιο Πόλεμο. Χρησιμοποιώντας υγρό δευτέριο ως καύσιμο, αυτή η βόμβα υδρογόνου απαιτούσε 18 τόνους ψυκτικού εξοπλισμού. Δεν ήταν ένα πρακτικό όπλο, αλλά απέδειξε ότι μπορούσε να κατασκευαστεί μια βόμβα σύντηξης τεράστιας ισχύος.
Μια μεταγενέστερη δοκιμή, το “Castle Bravo”, χρησιμοποίησε αντ ‘αυτού στερεό δευτερίδιο λιθίου, μειώνοντας το βάρος της συσκευής, αφαιρώντας την ανάγκη για ψύξη και καθιστώντας την ένα όπλο που θα μπορούσε να μεταφερθεί από ένα αεροπλάνο ή να συνδεθεί με έναν πύραυλο. Η δοκιμή Castle Bravo, με απόδοση 15 μεγατόνων, είναι το ισχυρότερο πυρηνικό όπλο που δοκιμάστηκε από τις Ηνωμένες Πολιτείες, αλλά όχι το πιο ισχυρό ποτέ. Αυτή η διάκριση ανήκει στη συσκευή που είναι γνωστή ως «μεγάλος Ιβάν» που πυροδοτήθηκε από τη Σοβιετική Ένωση 13,000 πόδια (4,000 μέτρα) πάνω από ένα πεδίο δοκιμής στο νησί Novaya Zemlya στις 30 Οκτωβρίου 1961. Η έκρηξη των 50 μεγατόνων είχε ως αποτέλεσμα μια περιοχή πλήρους καταστροφής με ακτίνα από 15.5 μίλια (25 χλμ.) από το σημείο μηδέν και σπασμένα τζάμια παραθύρων 559 μίλια (900 χλμ.) μακριά. Μάρτυρες περιέγραψαν μια τεράστια βολίδα που έφτασε στο έδαφος και σε ύψος σχεδόν 34,000 πόδια (10,363 μέτρα). ένα σύννεφο μανιταριού που έφτασε τα 210,000 πόδια (64,008 m). και μια λάμψη που ήταν ορατή 621 μίλια (1,000 km) μακριά.