قنبلة نووية حرارية ، وتسمى أيضا قنبلة هيدروجينية ، أو قنبلة هيدروجينية و سلاح تنتج قوتها التفجيرية الهائلة من تفاعل تسلسلي غير متحكم فيه ذاتي الاستدامة تتحد فيه نظائر الهيدروجين تحت درجات حرارة عالية للغاية لتكوين الهيليوم في عملية تعرف باسم الاندماج النووي. تنتج درجات الحرارة العالية المطلوبة للتفاعل عن طريق تفجير القنبلة الذرية.
قنبلة نووية حرارية قنبلة نووية حرارية ، تحمل الاسم الرمزي مايك ، انفجرت في جزر مارشال في نوفمبر 1952. صورة لسلاح الجو الأمريكي
أكبر عضو في عائلة القوارض
تختلف القنبلة النووية الحرارية اختلافًا جوهريًا عن القنبلة الذرية في أنها تستخدم الطاقة المنبعثة عندما تتحد نواتان ذريتان خفيفتان ، أو تندمجان ، لتكوين نواة أثقل. على النقيض من ذلك ، تستخدم القنبلة الذرية الطاقة المنبعثة عندما تنقسم نواة ذرية ثقيلة أو تنقسم إلى نواتين أخف وزنًا. في الظروف العادية ، تحمل النوى الذرية شحنات كهربائية موجبة تعمل على صد النوى الأخرى بقوة وتمنعها من الاقتراب من بعضها البعض. فقط تحت درجات حرارة تصل إلى ملايين الدرجات يمكن أن تكتسب النوى الموجبة الشحنة طاقة حركية كافية ، أو سرعة ، للتغلب على التنافر الكهربائي المتبادل والاقتراب بما يكفي من بعضها البعض لتتحد تحت جاذبية القوة النووية قصيرة المدى. تعتبر النوى الخفيفة جدًا لذرات الهيدروجين مرشحة مثالية لعملية الاندماج هذه لأنها تحمل شحنات موجبة ضعيفة وبالتالي فهي أقل مقاومة للتغلب عليها.
يجب أن تفقد نوى الهيدروجين التي تتحد لتكوين نوى هيليوم أثقل جزءًا صغيرًا من كتلتها (حوالي 0.63 بالمائة) من أجل التوافق معًا في ذرة واحدة أكبر. يفقدون هذه الكتلة عن طريق تحويلها بالكامل إلى طاقة ، وفقًا لصيغة ألبرت أينشتاين الشهيرة: هو = م ج اثنين. وفقًا لهذه الصيغة ، فإن كمية الطاقة المتولدة تساوي مقدار الكتلة المحولة مضروبة في مربع سرعة الضوء. وهكذا فإن الطاقة المنتجة تشكل القوة التفجيرية للقنبلة الهيدروجينية.
يوفر الديوتيريوم والتريتيوم ، وهما نظائر الهيدروجين ، نوى تفاعلية مثالية لعملية الاندماج. تتحد ذرتان من الديوتيريوم ، تحتوي كل منهما على بروتون واحد ونيوترون واحد ، أو التريتيوم ، مع بروتون واحد ونيوترونين ، أثناء عملية الاندماج لتكوين نواة هيليوم أثقل ، تحتوي على بروتونين ونيوترون واحد أو اثنين. في القنابل النووية الحرارية الحالية ، يتم استخدام ديوتريد الليثيوم -6 كوقود اندماج ؛ يتحول إلى التريتيوم في وقت مبكر من عملية الاندماج.
في القنبلة النووية الحرارية ، تبدأ عملية التفجير بتفجير ما يسمى بالمرحلة الأولية. يتكون هذا من كمية صغيرة نسبيًا من المتفجرات التقليدية ، حيث يجمع تفجيرها ما يكفي من اليورانيوم القابل للانشطار لإنشاء تفاعل تسلسلي انشطاري ، والذي ينتج بدوره انفجارًا آخر ودرجة حرارة تصل إلى عدة ملايين من الدرجات. تنعكس قوة وحرارة هذا الانفجار مرة أخرى بواسطة حاوية يورانيوم محيطة بها ويتم توجيهها نحو المرحلة الثانوية التي تحتوي على ديوتريد الليثيوم -6. تؤدي الحرارة الهائلة إلى بدء الاندماج ، وينفجر الانفجار الناتج في المرحلة الثانوية حاوية اليورانيوم عن بعضها. تتسبب النيوترونات المنبعثة من تفاعل الاندماج في انشطار حاوية اليورانيوم ، والتي غالبًا ما تمثل معظم الطاقة المنبعثة من الانفجار والتي تنتج أيضًا تداعيات ( إيداع من المواد المشعة من الغلاف الجوي) في العملية. (القنبلة النيوترونية هي جهاز نووي حراري حيث تكون حاوية اليورانيوم غائبة ، وبالتالي تنتج انفجارًا أقل بكثير ولكن إشعاعًا مميتًا معززًا من النيوترونات). تستغرق سلسلة الانفجارات بأكملها في القنبلة النووية الحرارية جزءًا من الثانية حتى تحدث.
القنبلة النووية الحرارية Teller-Ulam على مرحلتين تصميم القنبلة النووية الحرارية. Encyclopædia Britannica، Inc.
ينتج عن الانفجار النووي الحراري انفجار وضوء وحرارة وكميات متفاوتة من التداعيات. تأخذ قوة الارتجاج الناتجة عن الانفجار نفسه شكل موجة صدمة تشع من نقطة الانفجار بسرعات تفوق سرعة الصوت ويمكن أن تدمر أي مبنى داخل دائرة نصف قطرها عدة أميال. يمكن أن يسبب الضوء الأبيض الشديد للانفجار عمى دائم للأشخاص الذين ينظرون إليه من مسافة عشرات الأميال. أدى الضوء الشديد والحرارة الناتجة عن الانفجار إلى اشتعال النيران في الخشب والمواد الأخرى القابلة للاحتراق على مسافة عدة أميال ، مما أدى إلى نشوب حرائق ضخمة قد تتجمع في عاصفة نارية. يلوث السقوط الإشعاعي الهواء والماء والتربة وقد يستمر لسنوات بعد الانفجار ؛ توزيعها في جميع أنحاء العالم تقريبا.
يمكن أن تكون القنابل النووية الحرارية أقوى بمئات أو حتى آلاف المرات من القنابل الذرية. يتم قياس العائد المتفجر للقنابل الذرية بالكيلوطن ، كل وحدة منها تعادل القوة التفجيرية 1000 طن من مادة تي إن تي. على النقيض من ذلك ، يتم التعبير عن القوة التفجيرية للقنابل الهيدروجينية في كثير من الأحيان بالميغاطن ، كل وحدة منها تعادل القوة التفجيرية البالغة 1000000 طن من مادة تي إن تي. تم تفجير القنابل الهيدروجينية التي يزيد وزنها عن 50 ميغا طن ، لكن القوة التفجيرية للأسلحة المثبتة على الصواريخ الاستراتيجية تتراوح عادة من 100 كيلوطن إلى 1.5 ميغا طن. يمكن صنع القنابل النووية الحرارية صغيرة بما يكفي (بطول بضعة أقدام) لتناسب الرؤوس الحربية الصواريخ الباليستية العابرة للقارات ؛ يمكن لهذه الصواريخ أن تسافر في منتصف الطريق تقريبًا حول العالم في غضون 20 أو 25 دقيقة ولديها أنظمة توجيه محوسبة دقيقة للغاية بحيث يمكنها الهبوط في غضون بضع مئات من الياردات من الهدف المحدد.
رأس حربي نووي حراري الانفجار من مكون انشطاري أولي يؤدي إلى انفجار اندماجي ثانوي في قنبلة نووية حرارية أو رأس حربي. Encyclopædia Britannica، Inc.
شاهد لقطات أول اختبار لقنبلة هيدروجينية أجرته الولايات المتحدة في جزر مارشال في عملية أطلق عليها اسم مايك ، تم تفجير أول سلاح نووي حراري (قنبلة هيدروجينية) في جزيرة إنيويتاك المرجانية بجزر مارشال ، 1 نوفمبر 1952 Encyclopædia Britannica، Inc. ؛. لقطات فيديو فرقة العمل المشتركة الأمريكية 132 ، عملية اللبلاب ؛ الصور الثابتة للقوات الجوية الأمريكية. شاهد كل الفيديوهات لهذا المقال
قام إدوارد تيلر وستانيسلاف إم أولام وغيرهما من العلماء الأمريكيين بتطوير أول قنبلة هيدروجينية ، والتي تم اختبارها في جزيرة إنيويتاك المرجانية في 1 نوفمبر 1952. واختبر الاتحاد السوفيتي لأول مرة قنبلة هيدروجينية على أغسطس 12 ، 1953 ، تليها المملكة المتحدة في مايو 1957 ، والصين (1967) ، وفرنسا (1968). في عام 1998 ، اختبرت الهند جهازًا نوويًا حراريًا يعتقد أنه قنبلة هيدروجينية. خلال أواخر الثمانينيات ، كان هناك حوالي 40.000 جهاز نووي حراري مخزنة في ترسانات الدول المسلحة نوويًا في العالم. انخفض هذا الرقم خلال التسعينيات. كان التهديد المدمر الهائل لهذه الأسلحة مصدر قلق رئيسي لسكان العالم ورجال الدولة منذ الخمسينيات. أنظر أيضا الحد من التسلح .
ما هو ATP في التنفس الخلوي
إدوارد تيلر إدوارد تيلر. مختبر لورنس ليفرمور الوطني
