Схема Тэлера-Улама

Тэрмаядзерная зброя (вадародная бомба) — тып ядзернай зброі, разбуральная сіла якой заснавана на выкарыстанні энергіі рэакцыі ядзернага сінтэзу лёгкіх элементаў у больш цяжкія (напрыклад, сінтэзу аднаго ядра атама гелія з двух ядраў атамаў дэйтэрыя), пры якой вылучаецца каласальная колькасць энергіі.

Маючы тыя ж разбуральныя фактары, што і ў ядзернай зброі, тэрмаядзерная зброя мае значна большую магчымую магутнасць выбуху (тэарэтычна, яна абмежаваная толькі колькасцю наяўных кампанентаў). Варта адзначыць, што часта згадванае сцвярджэнне аб тым, што радыёактыўнае заражэнне ад тэрмаядзернага выбуху значна слабейшае, чым ад атамнага, тычыцца рэакцый сінтэзу, якія выкарыстоўваюцца толькі сумесна са значна больш "бруднымі" рэакцыямі дзялення. Тэрмін «чыстая зброя», які з'явіўся ў англамоўнай літаратуры, да канца 1970-х гадоў выйшаў з ужывання. На справе ўсё залежыць ад абранага тыпу рэакцыі, якая выкарыстоўваецца ў тым ці іншым вырабе. Так, уключэнне ў тэрмаядзерны зарад элементаў з урану-238 (пры гэтым уран-238, які выкарыстоўваееца, дзеліцца пад дзеяннем хуткіх нейтронаў і дае радыеактыўныя прадукты дзялення; самі нейтроны ствараюць наведзеную радыеактыўнасць) дазваляе нашмат (да пяці разоў) павысіць агульную магутнасць выбуху, але і значна ( у 5-10 разоў) павялічвае колькасць радыеактыўных ападкаў .

Агульнае апісанне

Тэрмаядзернае выбуховае прыстасаваньне можа быць пабудавана як з выкарыстаннем вадкага дэйтэрыя, так і газападобнага сціснутага. Але з'яўленне тэрмаядзернай зброі стала магчымым толькі дзякуючы разнавіднасці гідрыда літыя - дэйтэрыду літыя-6. Гэта злучэнне цяжкага ізатопа вадароду - дэйтэрыя і ізатопа літыя з масавым лікам 6.

Дэйтэрыд літыя-6 - цвёрдае рэчыва, якое дазваляе захоўваць дэйтэрый (звычайны стан якога ў нармальных умовах - газ) пры тэмпературах вышэй за 0 градусаў цэльсія, і, акрамя таго, другі яго кампанент - літый-6 - гэта сыравіна для атрымання самага дэфіцытнага ізатопа вадароду - трыція. Уласна, ⁶Li - адзіная прамысловая крыніца атрымання трыція: ${\displaystyle {}_{3}^{6}\mathrm {Li} +{}_{0}^{1}n\to {}_{1}^{3}\mathrm {H} +{}_{2}^{4}\mathrm {He} +E_{1}.}$

26/5000 Дэйтэрый-трыціевая рэакцыя

Гэтая ж рэакцыя адбываецца і ў дэйтэрыдзе літыя-6 у тэрмаядзернай прыладзе пры апрамяненні хуткімі нейтронамі; пры якой вылучаецца энергія E₁ = 4,784 МэВ. Трыцій, які ўтварыўся (³H), далей уступае ў рэакцыю з дэйтэрыем, вылучаючы энергію E₂ = 17,59 МэВ:

${\displaystyle {}_{1}^{3}\mathrm {H} +{}_{1}^{2}\mathrm {H} \to {}_{2}^{4}\mathrm {He} +{}_{0}^{1}n+E_{2},}$

прычым утворыцца нейтрон з кінэтычнай энергіяй не менш 14,1 МэВ, які можа зноў ініцыяваць першую рэакцыю на яшчэ адным ядры літыя-6, альбо выклікаць дзяленне цяжкіх ядраў ўрану або плутонія ў абалонцы або трыгера з выпусканнем яшчэ некалькіх хуткіх нейтронаў.

У ранніх тэрмаядзерных боепрыпасах ЗША выкарыстоўваўся таксама і дэйтэрыд прыроднага літыя, які змяшчае ў асноўным ізатоп літыя з масавым лікам 7. Ён таксама служыць крыніцай трыція, але для гэтага нейтроны, якія ўдзельнічаюць у рэакцыі, павінны мець энергію 10 МэВ і вышэй: рэакцыяn + ⁷Li → ³H + ⁴He + n − 2,467 МэВ з'яўляецца эндатэрмічнай, з паглынаннем энергіі^[1].

А Боегалоўкі перад выбухам; першая ступень уверсе, другая ступень ўнізе. Абодва кампанента тэрмаядзернай бомбы.
Б Выбуховае рэчыва падрывае першую прыступку, сціскаючы ядро ​​плутонію да сверхкритического стану і ініцыіруюць ланцуговую рэакцыю расшчаплення.
В У працэсе расшчаплення ў першай прыступкі адбываецца імпульс рэнтгенаўскага выпраменьвання, які распаўсюджваецца ўздоўж ўнутранай часткі абалонкі, пранікаючы праз напаўняльнік з пенаполістырола.
Г Другая ступень сціскаецца з прычыны абляцыі (выпарэння) пад уздзеяннем рэнтгенаўскага выпраменьвання, і плутоніевай стрыжань ўнутры другой ступені пераходзіць у сверхкритическое стан, ініцыіруюць ланцуговую рэакцыю, вылучаючы вялікая колькасць цяпла.
Д У сціснутым і разагрэтым дейтериде літыя-6 адбываецца рэакцыя зліцця, выпусканых нейтронаў паток з'яўляецца ініцыятарам рэакцыі расшчаплення Тамперэ. Агністы шар пашыраецца ...