Termouklearno oružje

Termonuklearna bojna glava, poznata i kao nuklearna bojna glava, termonuklearna (fuzijska) bomba dizajnirana da stane unutar rakete. Do ranih pedesetih godina prošlog vijeka, i Sjedinjene Države i Sovjetski Savez razvili su nuklearne bojeve glave koje su bile dovoljno male i lagane za razmještanje raketa, a do kasnih pedesetih godina prošlog stoljeća obje su države razvile interkontinentalne balističke rakete (ICBM) sposobne isporučiti termonuklearne bojeve glave širom svijeta.

Osnovni dvostupanjski dizajn

Tipična termonuklearna bojna glava može se konstruirati prema dvostupanjskom dizajnu, koja sadrži primarnu ili fisionu pojačanu fisuru (koja se također naziva okidač) i fizički zasebnu komponentu koja se naziva sekundarna. I primarni i sekundarni nalaze se u vanjskom metalnom kućištu. Zračenje od eksplozije primarne eksplozije je sadržano i koristi se za prijenos energije za sažimanje i paljenje sekundarne. Dio početnog zračenja iz primarne eksplozije apsorbira se unutarnja površina kućišta, koja je izrađena od materijala visoke gustoće, poput urana. Apsorpcija zračenja zagrijava unutarnju površinu kućišta, pretvarajući je u neprozirnu granicu vrućih elektrona i iona. Naknadno zračenje iz primarne mase uglavnom je ograničeno između ove granice i vanjske površine sekundarne kapsule. Početno, reflektirano i ponovno ozračeno zračenje zarobljeno u ovoj šupljini apsorbira se materijal niže gustoće unutar šupljine, pretvarajući ga u vruću plazmu elektrona i ionskih čestica koje nastavljaju apsorbirati energiju iz zatvorenog zračenja. Ukupni tlak u šupljini - zbroj doprinosa vrlo energetskih čestica i općenito manjeg doprinosa zračenja - primjenjuje se na vanjsku ljusku teške metale sekundarne kapsule (zvanu gurač) i na taj način komprimira sekundarnu.

Unutar gurača se obično nalazi neki fuzijski materijal, kao što je litij-6 deuterid, koji u središtu okružuje "svjećicu" eksplozivnog fisibilnog materijala (uglavnom urana-235). S primarnim dijeljenjem koje stvara eksplozivni prinos u kilotonskom rasponu, kompresija sekundarnog je puno veća nego što se može postići kemijskim eksplozivima. Stiskanje svjećice rezultira eksplozijom fisije koja stvara temperature usporedive s temperaturama Sunca i obilnom zalihom neutrona za fuziju okolnih, sada komprimiranih, termonuklearnih materijala. Stoga su procesi fisije i fuzije koji se odvijaju u sekundarnom općenito mnogo učinkovitiji od onih koji se odvijaju u primarnom.

U učinkovitom, modernom dvostupanjskom uređaju - poput balističke rakete dugog dometa - primarno je pojačan kako bi se sačuvao volumen i težina. Pojačani primarni dijelovi modernog termonuklearnog oružja sadrže oko 3 do 4 kg plutonija (6,6 do 8,8 funti), dok manje sofisticirani dizajni mogu koristiti dvostruko više ili više. Sekundarni obično sadrži kompozitne fuzijske i cijepljive materijale pažljivo prilagođene da maksimiziraju omjer prinosa prema težini ili prinosa prema volumenu bojne glave, iako je moguće konstruirati sekundarne materijale od čisto cijepljivih ili fuzijskih materijala.