Termonukleêre wapen

'n Basiese diagram van 'n termonukleêre wapen.
Sommige ontwerpe gebruik sferiese sekondêre elemente. 

’n Termonukleêre wapen, versmeltingswapen of waterstofbom (H-bom) is ’n tweedegenerasie-kernwapenontwerp. Weens die groter gesofistikeerdheid daarvan bied dit baie groter vernietigende krag as eerstegenerasie kernbomme, 'n meer kompakte grootte, 'n kleiner massa, of 'n kombinasie van hierdie voordele. Eienskappe van kernversmelting-reaksies maak die gebruik van nie-splytbare verarmde uraan as die wapen se hoofbrandstof moontlik, wat dus meer doeltreffende gebruik van skaars splytbare materiaal soos uraan-235 (235U) moontlik maak of plutonium-239 (239 Pu). Die eerste volskaalse termonukleêre toets (Ivy Mike) is in 1952 deur die Verenigde State uitgevoer, en die konsep is sedertdien deur die meeste van die wêreld se kernmoondhede in die ontwerp van hul wapens gebruik.

Moderne kernversmelting wapens bestaan in sy eenvoudigste vorm uit twee komponente: 'n kernklowing primêre fase (aangedryf met 235U of 239 Pu) en 'n aparte kernversmelting sekondêre fase wat die termonukleêre brandstof bevat: swaar isotope van waterstof (deuterium en tritium) as die suiwer element. Om hierdie rede staan termonukleêre wapens bekend as H-bomme. Die misleidende term waterstofbom was reeds in die openbaar gebruik, voordat radioaktiewe neerslag veroorsaak deur die Castle Bravo-toets in 1954, geopenbaar het hoeveel die ontwerp op die klowingfase steun.In die mees moderne wapens word die isotoop litium-6 deuteried van litiumhidried gebruik.

'n Versmeltingontploffing begin met die ontsteking van die kernklowing primêre fase. Dan word 'n temperatuur van hoër as 100 miljoen kelvin bereik wat veroorsaak dat dit gloei met termiese sagte X-strale. Hierdie X-strale vul die ruimte (die radiasiekanaal wat soms met polistireen opgevul is) tussen die primêre en die sekondêre komponente in die stralingsomhulsel, wat die X-strale se energie beperk en sy uitwaartse druk beperk. Die afstand wat die twee fases skei verseker dat rommelfragmente van die kernklowing primêre gedeelte (wat stadiger beweeg as die X-strale se fotone) nie die kernversmelting sekondêre fase beskadig voordat die versmeltingontploffing voltooi is nie.

Die sekondêre versmelting fase, bestaande uit 'n stoter/demper, versmelting brandstof vuller en 'n sentrale plutonium vonkprop, word ingeplof deur die X-straal energie wat sy stoter/demper tref. Dit druk die hele sekondêre stadium saam en dryf die digtheid van die plutoniumvonkprop op. Die digtheid van die plutoniumbrandstof styg tot so 'n mate dat die vonkprop in 'n superkritiese toestand gedryf word, en dit begin 'n kernsplytingskettingreaksie. Die splitsingsprodukte van hierdie kettingreaksie verhit die hoogs saamgeperste (en dus hoogs digte) termonukleêre brandstof wat die vonkprop omring tot ongeveer 300 miljoen kelvin, wat samesmeltingsreaksies tussen samesmeltingsbrandstofkerne aansteek. In moderne wapens wat deur litiumdeuteried aangevuur word, gee die splitsende plutoniumvonkprop ook vrye neutrone uit wat met litiumkerne bots en die tritiumkomponent van die termonukleêre brandstof voorsien.

 Nota(s) 

 Verwysings 

Kategorie:Kernfisika
Kategorie:Wapens