BOMBA WODOROWA




Bomba wodorowa zwana Mike
Zdjęcie pochodzi z [L10]

Bomba zwana wodorową (H-bomb) lub inaczej termojądrową jest jak na razie jedynym na Ziemii przejawem reakcji termojądrowej dającym dodatni bilans energetyczny. Energia uwalniana w czasie wybuchu tej bomby pochodzi z syntezy jąder lekkich w wyniku której powstają jądra cięższe o większej energii wiązania na nukleon. Warunki umożliwiające reakcje syntezy (takie jakie panują w gwiazdach) wytwarza się za pomocą bomby atomowej (A-bomb).

Konstrukcje bomb "niekonwencjonalnych" dzielą się na 3 grupy:
1. o ładunku jednofazowym - jest to klasyczna bomba atomowa, gdzie w czasie wybuch występuje lawinowa reakcja rozszczepienia.
2. o ładunku dwufazowym - występują w niej 2 składowe - bomba atomowa, wytwarzająca warunki umożliwiające syntezę lekkich jąder oraz bomba wodorowa.
3. o ładunku trójfazowym - jest to bomba kombinowana - w wyniku syntezy jądrowej powstają duże ilości wysokoenergetycznych neutronów, które wyzwalają reakcję rozszczepienia naturalnego izotopu uranu: ²³⁸U.

W bombie atomowej jako materiał rozszczepialny stosuje się ²³⁵U lub ²³⁹Pu.
W naturalnym uranie występuje tylko 0,7% ²³⁵U. By zwiększyć jego ilość, wydobyta ruda uranu musi być poddana procesowi wzbogacenia przeprowadzanego tylko w kilku państwach na świecie. Pluton-239 otrzymuje się w zakładach przerobu paliwa wypalonego w elektrowniach jądrowych. Proces ten takżej jest trudny i kosztowny.

Mike
Zdjęcie pochodzi z [L10]

Przykładem jednej z wielu reakcji rozszczepienia jądra uranu jest:

Albo:

By uzyskać reakcję łańcuchową musi zostać przekroczona masa krytyczna.
Wybuchowa reakcja łańcuchowa wytwarza warunki umożliwiające syntezę lekkich jąder. Przedstawiają to reakcje:

Synteza deuteru i trytu:

Synteza deuteru i litu:

Reakcja syntezy trytu z trytem (poboczna):

W bombie wodorowej ze względów praktycznych nie stosuje się "czystego" deuteru czy trytu. Zastępuje się go deuterkiem litu LiH. Tryt otrzymywany jest w reakcji:

Synteza lekkich jąder dostarcza energii, a także wytwarza się spora ilość neutronów wysokoenergetycznych (dlatego bomba wodorowa zwana jest też neutronową), dzięki którym może zajść rozszczepienie Uranu-238, który pochłania właśnie te neutrony - otrzymamy więc kolejną olbrzymią porcję energii.

---