CALM/arwiki huggingface dataset:
بعد نجاح "سوان" "البجعة" (Swan) أصبح القطر البالغ 11 أو 12 بوصة (300 مم) هو الطول القياسي المستخدم في الأجهزة المعززة ذات المرحلة الواحدة والتي تمت تجربتها في أواخر الخمسينات الميلادية 1950 م. كان الطول عادة يبلغ ضعف القطر، ولكن كان هناك جهاز واحد وهو الرأس النووي الحربي W54 ذو شكل اقرب إلى الدائري بطول 15 بوصة (380 ملم). تم اختباره أكثر من 24 مرة في الفترة مابين 1957 إلى 1962م قبل انتشاره. لم يسبق لأي تصميم أن واجه سلسلة طويلة من الإخفاقات في التجارب من قبل.
أحد تطبيقات الرأس الحربي (دبليو 54) W54 كانت بندقية ديفي كروكيت اكس ام-388 ذات القذيفة عديمة الارتداد Davy Crockett XM-388 recoilless rifle projectile. بلغ طولها 11 بوصة، وتظهر في الصورة بالمقارنة مع سابقتها الرأس النووي المعروف بالرجل البدين (Fat Man).
بالإضافة إلى صناعة الاسلحة بحجم أصغر وأخف وزن أو أقل استخداما للمواد الانشطارية بكمية معينة، من الفوائد الاخرى للتعزيز هو أنه يجعل الاسلحة في مأمن من تداخل الاشعاعات (radiation interference، RI) تم اكتشاف ذلك في منتصف الخمسينات من القرن العشرين 1950 حيث انه إذا أخرجت النوى من البلوتينيوم (plutonium ) سيكون عرضة للانفجار إذا ما تعرض لكميات كبيرة من الإشعاع من انفجار نووي قريب (قد تتلف الالكترونات أيضا وهذا يشكل مشكلة اخرى). تداخل الاشعاعات (RI) كان بحد ذاته مشكلة قبل ظهور انظمة (رادار الإنذار المبكر الفعال effective early warning radar systems) حيث انها تجعل الضربة الاولى للسلاح غير مجدية. التعزيز يقلل من كمية البلوتينيوم اللازمة في السلاح إلى أقل كمية ستكون عرضة لهذا التأثير.
لأسلحة النووية الحرارية الثنائية المراحل.
الانشطار الكامل أو الاندماج المعزز المرفوع الكامل هي أسلحة يمكن أن تحدث تأثير على مئات الكيلوأطنان، وبذلك بفعل المواد القابلة للانشطار وبفعل بمادة التريتيوم أيضًا، ولكن حتى الوقت الحالي، الطريقة الأكثر فعالية لزيادة كفاءة السلاح النووي إلى ما بعد عشرة أو حتى إلى كيلو طن هي أخذها كمرحلة مستقلة ثانية، تُدعى بالمرحلة الثانوية.
في الأربعينات الميلادية، أعتقد مصمموا القنبلة النووية في مختبر لوس ألاموس الأمريكي بأن المرحلة الثانية ستكون بواسطة مادة الديوتيريوم بوضعها على هيئة مادة منصهرة أو على هيئة مركب الهيدريد. وهذا يجعل ردة فعل الاندماج النووي D-D، وهو أصعب من الحصول على D-T، لكنه أقل تكلفة. والقنبلة الذرية حينها ستتركز على جهة واحدة فقط مما يسبب اصصطدام وانضغاط يتسببان بسخونة الجهة القريبة وببداية التكاثر مع الجهة البعيدة. ولكن المحاكاة الرياضية برهنت على عدم إمكانية عمل هذه الطريقة حتى مع إضافة كميات كبيرة من مادة التريتيوم المكلفة ماديًا.
إن اسطوانه الغاز بكاملها تحتاج إلى ان تكون مغلفة بطاقة الانشطار النووي حتى يمكن ضغطها وتسخينها مثلما يكون الحال عند شحن الاداة الاضافية لزيادة القوة في المرحلة الأولية. إن تصميم الاسطوانه قد تم في يناير 1951 عندما اخترع ادوارد تيللر وستانيسلو اولاك الانفجار الاشعاعي. لما يقارب الثلاث عقود قد تم تسميتها ب تيللر اولام القنبلة الهيدروجينية.
لقد تم اختبار مفهوم الانفجار النووي لأول مره في شهر مايو 9 من عام 1951 في جورج شوت لعمليات المنازل الخضراء في مدينة إينويتوكوالتي انتج عنه 225 كيلو طن. ولكن الاختبار الشامل الأول قد تم في الأول من نوفمبر من عام 1952 في مايك شوت لعمليات اللبلاب في اينويتوكو والذي نتج عنه 10.4 ميجا طن.
في العلاج الإستفزازي بالأشعة، تصدر طاقة الأشعة السينية من الانفجار الأساسي الذي يقع ويتم احتوائه داخل قنوات إشعاعية معتمة التي تحيط بعناصر الطاقة النووية الثانوية. تتحول الاشعه إلى رغوة بلاستيكية بشكل سريع الذي كان يُعبئ القناة ويتحول إلى بلازما تميل إلى شفافة ثم إلى أشعة سينية، ويتم امتصاص الأشعة في الطبقات الخارجية من الدافع / المدك المحيط بالجزء الثانوي، الذي يُجتذ ويضغط بشكل هائل(أشبه بمحرك صاروخي داخلي خارجي) مما يتسبب في اندماج كبسوله الوقود إلى انفجار داخلي تماماً كالتجويف الرئيسي. كما في انفجار داخلي قابل للانشطار" الولاعة" يشتعل مركزها ويطلق حرارة تتسبب في دمج الوقود الذي يشتعل أيضاً. الانشطار والانصهار هما سلسلة من تبادل تفاعلات النيترونات مع بعضها بعضا وتدعم كفاءة تفاعل العنصرين. وتعزز قوة الدفع الأكبر من كفاءة الانشطار "الولاعة" نتيجة للتعزيز الناتج عن جمع النيترونات، وانصهار الانفجار نفسه يتسبب في حدوث انفجار أكثر وضوحاً ثانوي بالرغم من كونه أكبر بكثير من الرئيسي.
فعلى سبيل المثال، بالنسبة لاختبار ردوينغ موهاوك في 03 يوليو 1956م، يطلق على الثانوي مسمى فلوت وكان مرتبطاً بسوان الرئيسية. وكان يبلغ قطر الفلوت 15 انشاً (38 سم) وطوله 23.4 انش (59 سم)، أي تقريبا بحجم السوان لكن وزنه أكبر بعشرة اضعاف وينتج عنه 24 ضعف الطاقة (355 طن مقابل 15 كيلو طن )، وبنفس الأهمية ،فإن المكونات النشطة في الفلوت لا تكلف أكثر من التي في السوان.
يحدث معظم الانشطار نتيجة استخدام النوع الرخيص من U-238، ويصنع التريتريوم في الموقع اثناء وقوع الانفجار. و تكون شمعة الاشتعال فقط "الولاعة" في محور الثانوية هي التي تكون قابلة للانشطار.
يمكن للثانوي الكروي أن يُحدث كثافات انفجارية أعلى من الثانوي الاسطواني ،لاندفاع الانفجار الكروي في كل الاتجاهات نحو نفس المكان. ومع ذلك يتم إنتاج أكثر من مليون طن في الرؤوس الحربية ،ويكون قطر الكروية الثانوية أكبر بكثير بالنسبة لمعظم التطبيقات. تعد الاسطوانة الثانوية ضرورية في مثل هذه الحالات. أما المركبات الصغيرة مخروطية الشكل التي تحتوي على رؤوس قذائف متعددة التي صُنعت بعد عام 1970م فقد مالت إلى رؤوس كروية ثانوية الشكل وتُنتج مئات الأطنان.
كما هو الحال زيادة الإنتاج، فإن فوائد التصميم النوويات الحرارية على مرحلتين عظيمة مما يقلل من مساؤئ عدم استخدامها، بمجرد اتقان الأمة لتقنية صناعتها.
ومن الناحية الهندسية، وقد يسمح الانهيار النووي بإستغلال عدة مميزات معروفة من مواد القنبلة النووية اللتي وحتى الان لم تُطبق على أرض الواقع، ، وعلى سبيل المثال:
هذا الغطاء، يسمى المهرب، لهذا له لهو 3 وظائف: الحفاظ على برودة الثانوي محافظ ثانوي للبرودة، ليحجزه ويخمده في حالة ضغط عالي، واخيرا ليزوده كمصدر رئيسي بالطاقة لكامل القنبلة. المهرب القابل للاستهلاك يجعل القنبلة قنبلة أكثر يروانيومية انشطارية من كونها قنبلة هيدروجينية انشطارية. المطلعون ابدا لايستخدموا مصطلح قنبلة هيدروجينية.
في البداية مرحله خلف سلاح قوه الدفع كان الرئيس ترومان 1950 وعد لبناء 10 ميغا طن من قنبله الهيدروجين كرَد من أمريكا على تجربة الاتحاد السوفيتي لأول قنبلة ذربة في كما في أمريكا الاستجابات إلى 1949 اختبار قنبله السوفيات لكن نتائج الاختراع تحول خارج لتكون أرخص وأكثر اندماج بعيد لبناء ذره صغيره منفجره جيده وكبيره منها. مسح اي معنى يميز بين قنبله أ وقنبله h وبين العزز والقفير. جميع أفضل التقنيات لإنشطارات وانصهارات الانفجار ادرجت إلى واحده شامله كامل مبدأ تصميم التحجيم. كل 6 انش (152 mm ) قطر نواه قذائف المدفعية يستطيع أن يكون على مرحلتين نووي حراري.
في الخمسين سنة التي تلت ذلك، لم يبتكر أحد أي طريقة أفضل لبناء قنبلة نووية. فقد كان التصميم المفضل لدى كل من الولايات المتحدة، روسيا، المملكة المتحدة، الصين وفرنسا، القوى الخمس النووية الحرارية. أما الأمم النووية المسلحة الأخرى كإسرائيل، الهند، باكستان، وكوريا الشمالية، قد يكون لديها اسلحة احادية single-stage weapons و ربما اقوى.
مابين الاطوار (أو المراحل).
تمر الطاقة في السلاح الحراري النووي في مرحلتين من التأثيرات من الأولية إلى الثانوية. هناك محول أساسي للطاقة يدعى بالمرحلة الداخلية، مابين المراحل الأولية والثانوية، يقوم بحماية وقود الانصهار الثانوي من التسخين السريع ((أو ارتفاع درجة الحرارة بشكل سريع)) مالأمر الذي اقد يؤدي إلى انفجاره عند درجات حارة اعتيادية (والمنخفضة) قبل ان يكون هناك فرصة للانصهار وتفاعلات الانشطار.
لا تتوفر إلا معلومات قليلة واضحة في المقالات العلمية حول آلية عمل المرحلة الداخلية. صدر أول ما ذُكر عن المرحلة الداخلية عن الحكومة الأمريكية في وثيقة رسمية تحوي شرحا توضيحيا للجمهور برسوم بيانية حديثة لتعزيز برنامج ( البديل المعتمد للصواريخ الحربية . الذي إذا تم بناؤه، سيستبدل هذا التصميم الجديد " المواد الهشة والسامة" و "و المواد غالية التكلفة والخاصة" في المرحلة الداخلية. يشير هذا البيان إلى أن المرحلة الداخلية قد تحتوي على البريليوم ليهدئ من تدفق النيوترونات من الطور الأول، وقد يمتص شيئا منها ويعاد إشعاع الاشعة السينية x-rays بطريقة ما. و هناك أيضا بعض التكهنات بأن المواد المستخدمة في المرحلة الداخلية، والتي تُسمي بالكود فوجبانك قد تكون مادة الفضاء أو الهلامة الغازية الايروجيل (aerogel)، قد يكون ممزوجا مع البريليوم أو مواد أخرى.
المستويين الداخلي والثانوي مغطيان معا داخل غشاء فولاذي مقاوم للصدأ لتكوين جمعية فرعية معلبة، هذا الترتيب والذي لم يتصوره أحد في أي رسم مفتوح المصدر. التوضيح الأكثر تفصيلا للانترستيج يظهر سلاح نووي حراري بريطاني مع مجموعة من العناصر بين الأساسية والثانوية الأسطوانية سميت "عدسات النهاية وتركيز النيترون" و "عاكس/ نيترون حامل السلاح" و"الغلاف العاكس".
تصاميم خاصة.
بينما تصب كل تصاميم القنابل النووية في أحد التصنيفات السابقة، تصبح بعض التصاميم الخاصة بين الفينة والأخرى مثار لتقارير جديدة ونقاشات العامة، غالباً بتوصيفات خاطئة حول كيفية عملها وماذا ستعمل. مثال:
القنابل الهيدروجينية.
بينما كل القنابل النووية الحديثة (الانشطارية والالتحامية على السواء) تستخدم التحام ال D-T، القنابل الهيدروجينية في النظرة العامة هي أجهزة تستخدم عدة ملايين من الاطنان وأقوى بآلاف المرات من الابن الأصغر لقنبلة هيروشيما. هذه القنابل ذات النواتج العالية هي قنابل نووية حرارية ثنائية المرحلة ترتقي إلى مستوى العائد المطلوب مع انشطار اليورانيوم، كالعادة، مزودتها بمعظم طاقتها النووية.
أثارت فكرة القنبلة الهيدروجينية الأولى اهتمام الرأي العام في عام 1949 عندما أعلن علماء بارزين موقفهم الرافض من بناء قنابل نووية أقوى من نموذج الانشطار القياسي النقي لأسباب أخلاقية وعملية. كان افتراضهم أن اعتبارات الكتلة الحرجة سوف تحد من حجم الانفجارات الانشطارية بينما الانفجار الانصهاري من الممكن أن تكون قوته بكبر امداده بالوقود الذي ليس له حد للكتلة الحرجة. في عام 1949 فجر الاتحاد السوفيتي أول قنبلة انشطارية لهم وفي عام 1950 انهى الرئيس الأمريكي هاري ترومان الجدل حول القنبلة الهيدروجينية حين أصدر أمر للمصممين في لوس ألاموس لبناء واحدة. في عام 1952 تم اعلان انفجار آيفي مايك بقوة 10.4 ميجاطن كأول اختبار لقنبلة هيدروجينية معززة بذلك فكرة أن القنابل الهيدروجينية أقوى ألف مرة من القنابل الانشطارية.
في عام 1954 عُرف روبرت أوبنهايمر بمعارضته للقنابل الهيدروجينية، في ذلك الوقت لم يكن معروفاً لدى العامة بأن هناك نوعان آخران من القنابل الهيدروجينية -غير النوع الموصوف بدقة بأنه قنبلة هيدروجينية-. وفي الثالث والعشرين من شهر مايو عندما تم إلغاء تصريحه الأمني؛ كان البند الثالث من بنود الأحكام الأربعة العامة المتعارضة معه هو "مبدأه في برنامج الأسلحة الهيدروجينية". وفي عام 1949 قام روبرت بدعم المرحلة الأولية لتعزيز انشطار القنابل المنشطرة لتحقيق أقصى قدر من القوة التفجيرية في الترسانة بإعطاء المفاضلة بين منتجات البلاتنيوم والتراتيوم. و يذكر أيضاً بأنه كان ضد القنابل النووية الحرارية ثنائية المرحلة حتى عام 1951 حينما حدث الانهيار الإشعاعي الذي وصفه بأنه "التقنية الحلوة"، موضحاً ذلك بشكل عملي في البداية. ولم يُكشف عن موقفه حتى عام 1976، وذلك بعد تسع سنوات بعد وفاته.
عندما حلت قاذفات الصواريخ الباليستية محل القنابل في الستينيات، تم استبدال معظم القنابل متعددة الأطنان برؤوس صواريخ -وهذا يتضمن القنابل النووية الحرارية- وقد تم تقليلها إلى واحد طن أو أقل.
ساعة النداء/سلويكا.
شهِد العام 1940 أول محاولة لاستثمار العلاقة التكافلية بين وقود الانشطار والالتحام بتصميم متناوب بينهما في شكل طبقات رقيقة. وكجهاز مصمم من مرحلة واحدة، كان من الممكن أن يكون تطبيق تعزيز الانشطار بطيئاً. وأصبح عملياً للمرة الأولى حينما تم دمجه ثانوياً في الأسلحة النووية الحرارية ثنائية المرحلة.
الاسم الأمريكي -ساعة النداء- كان اسماً رمزياً تافهاً وغير منطقي. الاسم الروسي لنفس التصميم كان أدّق وصفياً: سلويكا (بالروسي تعني النفخة)، كعكة حلوى الطبقات. السلويكا السوفيتية وحيدة المرحلة اختبرت في 12 اغسطس 1953. بينما لم يتم اختبار نسخة أمريكية أحادية المرحلة، ولكن تم اختبار الطلقة الأحادية لعملية القلعة في 26 ابريل 1954، والتي كانت نووية حرارية ثنائية المرحلة واطلق عليها اسم ساعة النداء. مداها كان في جزيرة بيكيني 6.9 ميجا طن. ولأن الاتحاد السوفيتي اختبر استخدام بطارية الليثيوم-6 ديوترايد الجافة قبل اختبار للولايات المتحدة الأمريكية لها بثمانية أشهر فإنه يُعتقد بأن الاتحاد السوفيتي فاز في السباق في صناعة القنبلة الهيدروجينية. في عام 1952 استخدم لفي مايك الديتريوم السائل المبرد لتبريد في عملية انصهار الوقود الثانية، ووظفها في عملية رد فعل لعملية الانصهار. كان ذلك كان أول تصميم منتشر للطائرات رغم أنه لم يتم نشرها أثناء الاختبارات. وكذلك، كان أول اختبار للسوفييت في استخدام الإشعاع الانفجاري الثانوي والذي يعتبر السمة الأساسية في صناعة القنبلة الهيدروجينية في 23 من نوفمبر 1955 أي بعد ثلاث سنوات من تجربة لفي مايك. وفي الحقيقة لم يبدأ العمل الحقيقي في الانفجار لداخلي بالاتحاد السوفيتي إلا في وقت مبكر من عام 1953، أي بعد عدة أشهر من نجاح تجربة السلويكا.
القنابل النظيفة.
في 1 مارس عام 1954، اختبرت الولايات المتحدة قنبلة قلعة برافو ذات ال 15 ميجاتون كجزء من عملية القلعة في جزر البكيني والتي تعتبر أضخم انفجار نووي للولايات المتحدة. الانفجار ألقى فوراً جرعة قاتلة من الغبار النووي الناتج عن الانشطار على مدى أكثر من 6000 ميل مربع (16,000 كم2) من سطح المحيط الهادي. الإصابات الإشعاعية التي أصابت جزر المارشال والصيادين اليابانيين صنعت تلك الحقيقة قضية عامة وكشفت عن دور الانشطار في القنابل الهيدروجينية.
استجابةً لمخاوف العامة على تداعيات الغبار النووي، فقد بُذلت جهود كبيرة لتصميم سلاح نووي نظيف متعدد الميجاطن، ويبقى الاعتماد الكامل على الاندماج النووي تقريبًا. يمكن للطاقة الناتجة عن طريق اندماج اليورانيوم الغير مخصب طبيعيًا، عندما يستخدم كمادة وقود نووي في المراحل الثانوية والمراحل المتعاقبة كما في تصميم "تيللر-أولام" من تقليل المحصول النهائي بشكل واضح كما كان في اختبار قلعة برافو ، حيث أدرك العلماء بأن وضع الوقود النووي كمادة في قنبلة غير قابلة للانشطار هو شرط أساسي في انفجار قنبلة 'نظيفة'، ومن الواضح أن في مثل هذه القنابل ستكون هناك كمية هائلة نسبيًا من المواد التي لا تجري فيها أي تحولات من كتلية إلى طاقة على الإطلاق، وذلك لحجم معين. والأسلحة "القذرة" مع أكثر من وقود نووي انشطاري يُعتبر أقوى بكثير من الأسلحة 'النظيفة' (أو، للحصول على عائد في النواتج، لذا هي أخف بكثير من الأسلحة 'النظيفة'). وأقدم حادثة معروفة لجهاز مكون من ثلاث مراحل يجرى اختبارها مع المرحلة الثالثة، هو الجهاز الذي سُمي الثلاثي، والموقودة بالمرحة الثانية كانت في 27 مايو 1956م في جهاز الباسون. وهذا الجهاز أُختبر في طلقة زوني إحدى عمليات الجناح الأحمر. هذه الطلقة استخدمت وقود نووي غير قابلة للاندماج مع مادة عازلة مثل:التنجستن أو الرصاص. وقد كان المحصول النهائي 3.4 ميجاطن مما يعني 85% اندماج وفقط 15% انشطار. وكما تؤكد السجلات العامة للأجهزة التي أنتجت أن النسبة الأعلى من محصولهم عن طريق الاندماج فقط هو 50 ميجاطن وكان ذلك في "قنبلة قيصر" ووصلت نسبة الاندماج إلى 97% من القنبلة الكلية. والـ 9.3 ميجاطن في اختبار (Hardtack Poplar) حيث وصلت نسبة الاندماج إلى 95.2%. [32] والـ4.5 ميجاطن في اختبار نافاجو (Navajo) وصلت نسبة الاندماج فيه إلى 95%.
في التاسع عشرة من يوليو (تموز) 1956، قال لويس شتراوس رئيس وكالة الطاقة الذرية الدولية بأن ريدويج زوني اطلقت اختبار تفجير نظيف مما "انتج الكثير من الأهمية... من الناحية الإنسانية" ومع ذلك وبعد أقل من يومين من هذا الإعلان تم اختبار النسخة القذرة من الباسون ويدعى الباسون الأولي مع عبث اليورانيوم 238على مركب قبالة سواحل جزيرة أتول بيكيني كمكان لأطلاق الرديدوينج تيوا. أنتج الباسون الأولي عائد يقدر بخمسة ميجا طن 87% منها جاء نتيجة الانشطار. البيانات التي جاءت من هذا الاختبار وغيره توجت في نهاية المطاف انتشار أعلى عوائد الأسلحة النووية الأمريكية المعروفة وأعلى نسبة ناتج إلى وزن لسلاح تم صنعه، وسلاح نووي حراري من ثلاث مراحل بأعلى ناتج قذر حيث يبلغ 25 ميجا طن صمم كقنبلة نووية بي 41، التي كان من المقرر أن يحملها سلاح الجو الأمريكي إلى أن تم تفكيكها ولذلك لم يتم اختبار هذا السلاح بالكامل.
وعلى هذا النحو تبدو القنابل النظيفة ذات العائد المرتفع مجرد تجارب في العلاقات العامة فالأسلحة المنتشرة فعليا هي الإصدارات القذرة التي ضاعفت العائد لنفس حجم الجهاز. تصاميم الجيل الرابع والخامس الحديثة من الأسلحة النووية بما في ذلك أسلحة الانصهار النقية وأجهزة دفع الذبذبة النووية للمادة المضادة المحفزة
وتجري حاليا دراستها من قبل أكبر الدول الخمس المالكة للأسلحة النووية.
قنابل الكوبالت.
قنبلة يوم القيامة الخيالية أشتهرت عن طريق رواية نيفل شوت عام 1957 و الفيلم التابع لها عام 1959، بعنوان على الشاطئ وكانت قنبلة الكوبالت قنبلة هايدروجينية ذات غطاء من الكوبالت وكان من المفترض أن الكوبالت المُفعل عن طريق النيوترونات يستطيع أن يزيد الأضرار البيئية الناجمة عن تداعيات البقايا المشعة الناتجة من الانفجار النووي. شاع صيت هذه القنابل في فيلم "الدكتور سترينجلوف أو: كيف تعلمت أن أكف عن القلق وأحب القنبلة" عام 1964. تمت الإشارة إلى العنصر الكيميائي المضاف إلى القنابل بالكوبالت-ثوريوم جي.
طُلبت مثل هذه الأسلحة "المالحة" من قبل القوات الجوية الأمريكية وتم فحصها بدقة، ربما لدرجة صنعها وتجربتها، ولكن لم تنشر. في نسخة 1964م من كتاب "دي أو دي/أي إي سي تأثير الأسلحة النووية، تم توضيح الموضوع في باب جديد بعنوان الحرب الإشعاعية. فنواتج الانشطار مميتة بقدر الكوبلت المنشطر بالنيوترون. السلاح عالي-الانشطار الحراري النووي الموحد هو سلاح تلقائي للحرب الإشعاعية، ببشاعة قنبلة الكوبلت. في البداية، تُكافئ أشعة الجاما الناتجة عن الانشطار حجم قنبلة الانشطار الانصهار-الانشطار أكثر شدة من كوبلت - 60. 15000 مرة أكثر شدة في ساعة، 35 مرة أكثر شدة في اسبوع، 5 مرات أكثر شدة في شهر، وتقريبا مكافئ في ستة أشهر. ثم ينحدر الانشطار بسرعة حتى يتكون التهدم النووي لكوبلت -60 الذي يكون أكثر شدة بثمانية مرات من نواتج الانشطار في سنة و 150 مرة أشد في خمس سنوات.النظير طويل العمر الذي نتج بالانشطار سيتجاوز الكوبلت -60 بعد 75 سنة تقريبا.
قنابل انقسام-انشطار نووي مقارنه بقنابل ثلاثية المراحل.
في عام 1954م لشرح الكمية المدهشه للمضاعفات الجانيه لمنتج الانقسام النووي بواسطة القنابل الهيدروجينيه، ابتكر رالف لاب مصطلح انقسام - انشطار نووي لوصف العملية داخل ما أسماه بالثلاث مراحل للسلاح النووي الحراري. له عملية تفسر بشكل صحيح، لكن اختياره للمصطلحات سببت ارتباكاً في الأدبيات المفتوحة.
مراحل السلاح النووي لاتنقسم، لاتنشطر، فهي الأولية، والثانويه، وفي عدد قليل جدا من الأسلحة الإستثنائيه والقوية لم تعد بالخدمة،.
الثلاثي( 3مراحل) التصميم مثل يوآس ب41 سلاح نووي وقنبلة السوفييت تسار (تمت مناقشتها سابقاً) التي تم تطويرها في اواخر 1950 م وأوائل 1960م، التي تم الاستغناء عنها جميعها، مثل النموذج لمنتجات عديده قوية كالقنابل الثلاثيه التي لا تدمر الاهداف بكفاءه. عندما تهدر الطاقة في المجال فوق الأرض وتحتها. لذا، تُتيح جميع الأسلحة الثلاثيه وسيلة في الترسانات النوويه الحديثة لاستخدام عدة تكتيكات صغيره لاسلحة المرحلتين (على سبيل المثال ام أي آر في) بعض هذه القنابل ذو مرحلتين، حتى في المجال الأقل فعاليه، ومع ذلك فهو مدمر بشكل أكبر نظراً لمجموع وزن القنبلة، حيث يمكنها أن توزع مايقارب بعدين من الأراضي عن النقطة الهدف.
كل مايسمى باسلحة " الانشطار-الانصهار-الانشطار النووي" (كالرؤوس الحربية النووية الحرارية المتقدمة التقليدية) توظف الخطوة الاضافية لغطاء الانشطار، باستخدام نيترونات الانصهار. التي تعمل كالتالي: نيترونات عالية الطاقة أو سريعة متولدة بالانصهار تستخدم لتشطر الغطاء القابل للنصهار المُغلف لمنطقة الانصهار. كان يُصنع هذا الغطاء في الماضي باستخدام اليورانيوم الطبيعي أو المنضب. ولكن أسلحة اليوم الاستثنائية في الحجم والوزن (كالاسلحة الاستراتيجية الحديثة) تستخدم اليورانيوم المتوسط إلى عالي التخصيب كمادة غطاء (انظر في الاسفل قسم الرؤؤس الحربية النووية الحرارية الاوراللويه). الانشطار السريع للغطاء الثانوي في قنابل الانشطار-الانصهار-الانشطار النووي في بعض الاحيان تعود إلى كونها مرحلة ثالثة في القنبلة، ولكن يجب أن لا تخلط مع التصميم النووي الحراري ثلاثي المرحلة المهمل، حيث انه يوجد مرحلة انصهار اخرى ثالثة كاملة.
تم إلغاء غطاء الانشطار في فترة اختبار القنبلة الذرية في الهواء الطلق وذلك لصنع ما يسمى بـ"القنابل النظيفة" (ارجو الاطلاع على ما ذُكر سابقاً)، أو لتقليل كمية الغبار الذري المتساقط من نواتج الانشطار في انفجارات هائلة بقوة كبيرة من الميغا طن. حدث ذلك غالباً عند اختبار تصاميم كبيرة جداً من القنابل ذات الثلاث مراحل مثل قنبلة القيصر والاختبار الزوني من سلسلة الاختبارات النووية كما ذكر أعلاه. كان من المفترض عند اختبار مثل تلك الأسلحة (بل كان يظهر ذلك بشكل عملي أحياناً) أن يكون غطاء اليورانيوم الطبيعي أو اليورانيوم المخصب قابل للإضافة دائماً في حال الرغبة في ذلك لأي قنبلة معطاة بدون غطاء، وذلك لزيادة الإنتاجية من مرتين إلى خمس مرات.
لا يستخدم غطاء الانشطار في الأسلحة الإشعاعية المطورة أو القنبلة النيوترونية كما سيتم مناقشتها لاحقاً.
القنابل النيترونية.
تعرف القنبلة النيترونية تقنياً بسلاح الإشعاع المكثف ، وهو نوع من الأسلحة النووية التكتيكية صُمم خصيصاً لإخراج طاقة هائلة كالطاقة الإشعاعية الكبيرة. هذا يتعاكس مع الأسلحة النووية الحرارية القياسية، والتي صُممت خصيصاً لالتقاط هذه الإشعاعات النيترونية المكثفة لزيادة الحصيلة المتفجرة الشاملة. بالنسبة للحصيلة، تنتج الأسلحة الإشعاعية المكثفة حوالي عُشر ما ينتجه السلاح النووي الانشطاري، وبالرغم من قلة قوتها التفجيرية إلا أن الأسلحة الإشعاعية المكثفة تظل قادرة على إحداث دمار أكبر بمرات من الدمار الذي تحدثه القنابل التقليدية. وفي الوقت نفسه تشترك مع الأسلحة النووية الأخرى في أن الضرر يكون متركزاً على المواد الحيوية أكثر من البنية التحتية المادية، على الرغم من أن الانفجارات العنيفة والتأثيرات الحرارية لا يمكن استبعادها.
تُعرف رسمياً بأسلحة الإشعاع المكثف (ERW)، وبشكل أكثر دقة "أسلحة النتاج المكبوح". عندما يكون الناتج للأسلحة النووية أقل من واحد كيلوطن فإن نصف قطر مساحة الانفجار من مركز التفجير سيكون 700 متر (أي: 2300 قدم) وهي بذلك أقل من نظيرتها الناتجة من النيوترون الإشعاعي. و بأي حال فإن الانفجار أكبر من القوة الكافية لتدمر معظم المنشآت والتي تكون أقل مقاومة لآثار الانفجار من البشر بدون حماية واقية. يمكن النجاة من ارتفاع الضغط الناتج عن الانفجار حتى معدل 20 وحدة ضغط جوي (PSI)، في حين أن معظم المباني سوف تنهار مع ضغط 5 وحدة ضغط جوي (PSI).
غالبا يُظن أن الأسلحة صُممت لتقتل البشر وتحافظ على سلامة البنية التحتية، لكن هذه القنابل (كما ذكر سابقاً) قادرة جداً على تدمير مباني تغطي مساحة أكبر من نصف قطر الانفجار. الغرض من تصميمها كان لقتل طاقم الدبابات – حيث توفر الدبابة حماية جيدة ضد الانفجار والحرارة، والتي (تقريباً) تنجي الطاقم القريب جداً من موقع الانفجار. ومع الكتائب السوفيتية الضخمة خلال الحرب الباردة، كان هذا السلاح مثالياً لمقاومتهم فاستطاع إشعاع النيوترون فوراً أن يضعف طواقم الدبابات تقريباً بنفس المسافة التي يمكن للألغام والحرارة إضعاف إنسان من دون حماية. (اعتمادا على التصميم). أنتج هيكل الدبابة إشعاعا عالياً (مؤقتاً) لمنع إعادة استخدامها من قبل طاقم جديد.
تم مراعاة استخدام الأسلحة النيترونية لأغراض أخرى، فعلى سبيل المثال: هذه الأسلحة ذات فعالية في الدفاع ضد الأسلحة النووية- حيث تستطيع النيترونات المتدفقة إبطال القذيفة (أو السلاح) القادم في مجال يفوق الحرارة أو الانفجار. في حين أن الأسلحة النووية تقاوم التلف المادي بشدة، إلا أنه من الصعب أن تكون قوية أمام التدفق الشديد للنيوترونات.
إن كل اي ار دبليو كانت نوويات حرارية ثنائية المرحلة مع كل اليورانيوم المزال الغير ضروري لتقليل محصلة الانشطار، حيث يُنتِج النصهار النيترونات. لقد تم تطويرها في الخمسينات الميلادية من القرن العشرين، بينما نُشرت لأول مرة في فترة السبعينات بواسطة القوات الأمريكية في أوروبا، وسُحبت في فترة التسعينات الميلادية.
إن القنبلة النيترونية ملائمة فقط إذا كانت المحصلة عالية بما فيه الكفاية لاشتعال مرحلة الانصهار الفعال، وإذا كانت المحصلة منخفضة بما فيه الكفاية لحالة السماكة التي لن تمتص نيترونات كثيرة. مما يعني أن قنابل النيترونات لديها مدى محصلة من 1 إلى 10 كيلوطن مع النسبة المنشطرة التي تتفاوت بين 50% في كيلو طن واحد إلى 25% في عشرة كيلو طن (كلها تأتي من المرحلة الاولية). إن إنتاج النيوترون في كيلو طن واحد عندما يكون من 10 إلى 15 مرة لهو أكبر من سلاح الانهيار الانشطاري الخام أو رأس قذيفة استراتيجي مثل الدبليو 87 أو الدبليو88.
اسلحة اورالوي الحرارية.
وفي عام 1999 عادت الاخبار عن تصميمات الأسلحة النووية للمرة الاولى بعد عقود. أصدر المجلس الأمريكي في يناير (كانون الثاني) تقرير كوكس (كريستوفر كوكس Christopher Cox R-CA) الذي زعم أن الصين قد اكتسبت بطريقة أو بأخرى معلومات سرية (أو محظورة) من الولايات المتحدة عن أسلحة W88. بعد تسعة أشهر اتُهم ون هو لي (Wen Ho Lee) ،وهو مهاجر تايواني يعمل في لوس الاموس ( Los Alamos)، علنا بالتجسس واعتُقل عليه ثم خدم تسعة أشهر بالاحتجاز قبل المحاكمة المؤجلة، قبل صرف النظر عن القضية المرفوعة ضده. لم يكن من الواضح ان هناك اي تجسس في الواقع.
طوال ثمانية عشر شهراً من التغطية الإخبارية، وُصِف الرأس الحربي دبليو 88 بتفصيل غير عادي. صحيفة نيويورك تايمز طبعت الرسم التخطيطي على صفحتها الأولى. الرسم الأكثر تفصيلاً ظهر في كتاب لدان ستوبر وإيان هوفمان صدر في العام 2001 بعنوان الجاسوس المناسب- يشرحانِ فيه تداعيات قضية وِن هو لي حيثُ تم تدقيقه وعرضه بإذنٍ رسمي.
وحين تم تصميمها للاستخدام في ترايدنت الثاني دي-5 التي تطلق من غواصات الصواريخ الباليستية، دخلت دبليو 88 الخدمة في عام 1990 وكانت آخر الرؤوس الحربية المصممة لترسانة الولايات المتحدة. حيث وصفت بأنها الأكثر تقدماً، على الرغم من أن التقارير المفتوحة المطبوعة لم تُشِر إلى أي مميزات هامة في التصميم لم تكن متاحة لمصممي الولايات المتحدة في عام 1958.
يبين الرسم البياني اعلاه كافة المميزات القياسية للرؤوس الحربية للقذائف البالستية منذ عام 1960 مع اثنين من الاستثناءات والتي تعطيها انتاجية أكبر قياسا بحجمها.
رأس حربي بديل موثوق.
المقالة الرئيسية: رأس حربي بديل موثوق
لم تنتج الولايات المتحدة اي رؤوس صواريخ نووية منذ عام 1989م، عندما اُغلق مصنع الإنتاج روكي فلانتس بقرب بولدر في ولاية كولورادو لأسباب بيئية، وبعد انتهاء الحرب الباردة بعامين تم تعطيل الخط الإنتاجي باستثناء الرقابة ووظائف الصيانة.
قدمت الإدارة الوطنية للأمن النووي، آخر خليفة للأسلحة النووية اقتراح إلى هيئة الطاقة الذرية الأمريكية، وزارة الطاقة الأمريكية بناء منشأة حفر جديدة وبدء خط الإنتاج لصنع رأس نووي جديد يسمى رأس حربي بديل موثوق. اثنين من تحسينات السلامة للرأس الحربي البديل الموثوق المعلنة ستكون بمثابة العودة إلى استخدام "المتفجرات العالية غير الحساسة التي هي أقل عرضة للانفجار العرضي بكثير "، والقضاء على "بعض المواد الخطرة، مثل ال بيريليوم، الضارة بالناس والبيئة". وبسبب تعليق الولايات المتحدة لاختبار التفجير النووي، فإن أي تصميم جديد سوف يعتمد على مفاهيم سبق اختبارها. [بحاجة لمصدر
مختبرات تصميم السلاح.
نشأت جميع الابتكارات في تصميم الاسلحة النووية المذكورة في هذه المقالة من المختبرات الثلاثة الـمُدونة أدناه. وقد قلدت مختبرات تصميم الاسلحة النووية في البلدان الأخرى هذه الابتكارات في التصميم بشكل منفرد، أو قامت بعكسها هندسياً من تحاليل التداعيات الناتجة عن الانفجار النووي، أو حصلت عليها عن طريق التجسس.
معمل بركلي.