Bom nhiệt hạch, còn được gọi là bom hydro, hay bom H, vũ khí có sức công phá khổng lồ là kết quả của phản ứng dây chuyền tự duy trì không kiểm soát được, trong đó các đồng vị của hydro kết hợp dưới nhiệt độ cực cao để tạo thành helium trong quá trình được gọi là phản ứng tổng hợp hạt nhân. Nhiệt độ cao cần thiết cho phản ứng được tạo ra bởi sự kích nổ của bom nguyên tử.
vũ khí hạt nhân: vũ khí nhiệt hạch
Vào tháng 6 năm 1948, Igor Y. Tamm được chỉ định làm người đứng đầu một nhóm nghiên cứu đặc biệt tại Viện Vật lý PN Lebedev (FIAN) để điều tra
Một quả bom nhiệt hạch khác về cơ bản với một quả bom nguyên tử ở chỗ nó sử dụng năng lượng được giải phóng khi hai hạt nhân nguyên tử nhẹ kết hợp, hoặc hợp nhất, để tạo thành một hạt nhân nặng hơn. Ngược lại, một quả bom nguyên tử sử dụng năng lượng được giải phóng khi một hạt nhân nguyên tử nặng tách ra, hoặc phân hạch, thành hai hạt nhân nhẹ hơn. Trong những trường hợp thông thường, hạt nhân nguyên tử mang điện tích dương có tác dụng đẩy mạnh các hạt nhân khác và ngăn chúng lại gần nhau. Chỉ dưới nhiệt độ hàng triệu độ, các hạt nhân tích điện dương mới có thể có đủ động năng, hoặc tốc độ, để vượt qua lực đẩy điện lẫn nhau và tiếp cận đủ gần nhau để kết hợp dưới lực hút của lực hạt nhân tầm ngắn. Các hạt nhân rất nhẹ của các nguyên tử hydro là ứng cử viên lý tưởng cho quá trình tổng hợp này vì chúng mang điện tích dương yếu và do đó có ít sức cản hơn để vượt qua.
Các hạt nhân hydro kết hợp để tạo thành hạt nhân helium nặng hơn phải mất một phần nhỏ khối lượng của chúng (khoảng 0,63%) để có thể khớp với nhau trong một nguyên tử lớn hơn. Họ mất khối lượng này bằng cách chuyển đổi hoàn toàn thành năng lượng, theo công thức nổi tiếng của Albert Einstein: E = mc 2. Theo công thức này, lượng năng lượng được tạo ra bằng lượng khối lượng được chuyển đổi nhân với tốc độ bình phương ánh sáng. Do đó, năng lượng tạo ra sức mạnh bùng nổ của bom hydro.
Deuterium và tritium, là đồng vị của hydro, cung cấp hạt nhân tương tác lý tưởng cho quá trình hợp hạch. Hai nguyên tử deuterium, mỗi nguyên tử có một proton và một neutron, hoặc triti, với một proton và hai neutron, kết hợp trong quá trình hợp hạch để tạo thành một hạt nhân helium nặng hơn, có hai proton và một hoặc hai neutron. Trong các loại bom nhiệt hạch hiện nay, deuteride lithium-6 được sử dụng làm nhiên liệu nhiệt hạch; nó được chuyển thành triti sớm trong quá trình tổng hợp.
Trong một quả bom nhiệt hạch, quá trình nổ bắt đầu bằng việc kích nổ thứ được gọi là giai đoạn chính. Nó bao gồm một lượng chất nổ thông thường tương đối nhỏ, phát nổ trong đó tập hợp đủ uranium có thể phân hạch để tạo ra phản ứng chuỗi phân hạch, từ đó tạo ra một vụ nổ khác và nhiệt độ vài triệu độ. Lực và nhiệt của vụ nổ này được phản xạ trở lại bởi một thùng chứa uranium xung quanh và được chuyển sang giai đoạn thứ cấp, có chứa deuteride lithium-6. Sức nóng khủng khiếp bắt đầu phản ứng tổng hợp, và vụ nổ kết quả của giai đoạn thứ cấp làm nổ tung thùng chứa uranium. Các neutron được giải phóng bởi phản ứng tổng hợp làm cho vật chứa uranium bị phân hạch, thường chiếm phần lớn năng lượng được giải phóng bởi vụ nổ và cũng tạo ra bụi phóng xạ (sự lắng đọng các chất phóng xạ từ khí quyển) trong quá trình này. (Bom neutron là một thiết bị nhiệt hạch trong đó không có thùng chứa uranium, do đó tạo ra vụ nổ ít hơn nhiều nhưng bức xạ được tăng cường gây chết người của neutron.) Toàn bộ vụ nổ trong bom nhiệt hạch chỉ mất một phần giây.
Một vụ nổ nhiệt hạch tạo ra vụ nổ, ánh sáng, nhiệt và lượng bụi phóng xạ khác nhau. Lực lượng concussive của vụ nổ bản thân có dạng của một cú sốc sóng tỏa rằng từ quan điểm của sự bùng nổ với tốc độ siêu thanh và đó hoàn toàn có thể phá hủy bất kỳ tòa nhà trong vòng bán kính vài dặm. Ánh sáng trắng mãnh liệt của sự bùng nổ có thể gây mù vĩnh viễn cho người nhìn chằm chằm vào nó từ một khoảng cách hàng chục dặm. Của vụ nổ dữ dội ánh sáng và thiết lập nhiệt gỗ và vật liệu dễ cháy khác cháy tại một loạt các nhiều dặm, tạo ra đám cháy khổng lồ mà có thể hợp lại thành một cơn bão lửa. Bụi phóng xạ làm ô nhiễm không khí, nước và đất và có thể tiếp tục nhiều năm sau vụ nổ; phân phối của nó là hầu như trên toàn thế giới.
Bom nhiệt hạch có thể mạnh gấp hàng trăm, thậm chí hàng nghìn lần so với bom nguyên tử. Năng suất nổ của bom nguyên tử được đo bằng kiloton, mỗi đơn vị tương đương với lực nổ của 1.000 tấn TNT. Ngược lại, sức nổ của bom hydro thường được biểu thị bằng megatons, mỗi đơn vị tương đương với lực nổ 1.000.000 tấn TNT. Bom hydro hơn 50 megatons đã được kích nổ, nhưng sức nổ của vũ khí gắn trên tên lửa chiến lược thường dao động từ 100 kiloton đến 1,5 megatons. Bom nhiệt hạch có thể được chế tạo đủ nhỏ (dài vài feet) để lắp vào đầu đạn của tên lửa đạn đạo xuyên lục địa; những tên lửa này có thể di chuyển gần nửa vòng trái đất trong vòng 20 hoặc 25 phút và có hệ thống dẫn đường được vi tính hóa chính xác đến mức chúng có thể hạ cánh trong phạm vi vài trăm thước của mục tiêu được chỉ định.
Edward Teller, Stanislaw M. Ulam và các nhà khoa học Mỹ khác đã phát triển quả bom hydro đầu tiên, được thử nghiệm tại đảo san hô Enewetak vào ngày 1 tháng 11 năm 1952. Liên Xô lần đầu tiên thử nghiệm một quả bom hydro vào ngày 12 tháng 8 năm 1953, sau đó là Vương quốc Anh vào tháng 5 năm 1953 1957, Trung Quốc (1967) và Pháp (1968). Năm 1998, Ấn Độ đã thử nghiệm một thiết bị nhiệt hạch hạt nhân, tên lửa được cho là bom hydro. Vào cuối những năm 1980, có khoảng 40.000 thiết bị nhiệt hạch được lưu trữ trong kho vũ khí của các quốc gia vũ trang hạt nhân trên thế giới. Con số này đã giảm trong những năm 1990. Mối đe dọa hủy diệt lớn của những vũ khí này là mối quan tâm chính của dân chúng thế giới và các chính khách của nó kể từ những năm 1950. Xem thêm kiểm soát vũ khí.
