Bomba termonuclear, també anomenada bomba d’hidrogen, o bomba H, arma l’enorme potència explosiva que resulta d’una reacció en cadena autosostenible incontrolada en la qual els isòtops d’hidrogen es combinen a temperatures extremadament altes per formar heli en un procés conegut com a fusió nuclear. Les altes temperatures necessàries per a la reacció es produeixen per la detonació d’una bomba atòmica.
arma nuclear: Armes termonuclears
El juny de 1948, Igor Y. Tamm va ser nomenat per dirigir un grup especial d’investigació al PN Lebedev Physics Institute (FIAN) per investigar la
Una bomba termonuclear difereix fonamentalment d’una bomba atòmica en la mesura que utilitza l’energia alliberada quan dos nuclis atòmics lleugers es combinen, o es fusionen, per formar un nucli més pesat. Per contra, una bomba atòmica utilitza l’energia alliberada quan un nucli atòmic pesant es divideix, o fissions, en dos nuclis més lleugers. En circumstàncies ordinàries, els nuclis atòmics porten càrregues elèctriques positives que actuen per repel·lir fortament altres nuclis i evitar que s’acostin els uns als altres. Només sota temperatures de milions de graus, els nuclis carregats positivament poden obtenir energia cinètica o velocitat suficient per superar la repulsió elèctrica mútua i apropar-se prou a prop per combinar-se sota l’atracció de la força nuclear de curt abast. Els nuclis molt lleugers d’àtoms d’hidrogen són candidats ideals per a aquest procés de fusió perquè porten càrregues positives dèbils i, per tant, tenen menys resistència a la superació.
Els nuclis d’hidrogen que es combinen per formar nuclis d’heli més pesats han de perdre una petita part de la seva massa (al voltant d’un 0,63 per cent) per tal d’ajuntar-se en un sol àtom més gran. Perden aquesta massa convertint-la completament en energia, segons la famosa fórmula d’Albert Einstein: E = mc 2. Segons aquesta fórmula, la quantitat d’energia creada és igual a la quantitat de massa que es converteix multiplicada per la velocitat de la llum quadrada. L'energia produïda forma la potència explosiva d'una bomba d'hidrogen.
El deuteri i el triti, que són isòtops de l’hidrogen, proporcionen nuclis interactius ideals per al procés de fusió. Dos àtoms de deuteri, cadascun amb un protó i un neutró, o triti, amb un protó i dos neutrons, es combinen durant el procés de fusió per formar un nucli d’heli més pesat, que té dos protons i un o dos neutrons. En les bombes termonuclears actuals, s'utilitza el deuteride de liti-6 com a combustible de fusió; es transforma en triti a principis del procés de fusió.
En una bomba termonuclear, el procés explosiu comença amb la detonació del que s’anomena etapa primària. Es tracta d’una quantitat relativament petita d’explosius convencionals, la detonació de la qual reuneix prou urani fissionable per crear una reacció en cadena de fissió, que al seu torn produeix una altra explosió i una temperatura de diversos milions de graus. La força i la calor d'aquesta explosió es reflecteixen en un recipient circumdant d'urani i es canalitzen cap a l'estadi secundari, que conté el deuteride de liti-6. La tremenda calor inicia la fusió i l'explosió resultant de l'etapa secundària desemboca el contenidor d'urani. Els neutrons alliberats per la reacció de fusió provoquen la fissió del contenidor d’urani, que sovint és responsable de la major part de l’energia alliberada per l’explosió i que també produeix la caiguda (la deposició de materials radioactius de l’atmosfera) en el procés. (Una bomba de neutrons és un dispositiu termonuclear en el qual el contenidor d'urani està absent, produint així una explosió molt menor però una letal "radiació millorada" de neutrons.) Tota la sèrie d'explosions d'una bomba termonuclear triga una fracció de segon en produir-se.
Una explosió termonuclear produeix explosió, llum, calor i diferents quantitats de caiguda. La força concussiva de la explosió es pren com a forma d’ona de xoc que s’irradia des del punt de l’explosió a velocitats supersòniques i que pot destruir completament qualsevol edifici en un radi de diverses milles. La intensa llum blanca de l'explosió pot provocar cegueses permanents a les persones que la miren des d'una distància de desenes de quilòmetres. La intensa llum i calor de l'explosió van disparar la fusta i altres materials combustibles a molts quilòmetres, creant incendis enormes que es podrien encallar en una tempesta de foc. L’abandonament radioactiu contamina l’aire, l’aigua i el sòl i pot continuar anys després de l’explosió; la seva distribució és pràcticament a tot el món.
Les bombes termonuclears poden ser centenars o fins i tot milers de vegades més potents que les bombes atòmiques. El rendiment explosiu de les bombes atòmiques es mesura en quilotons, cadascun dels quals equival a la força explosiva de 1.000 tones de TNT. La potència explosiva de les bombes d’hidrogen, per contra, s’expressa freqüentment en megatons, cada un dels quals equival a la força explosiva de 1.000.000 tones de TNT. S'han detonat bombes d'hidrogen de més de 50 megatons, però la potència explosiva de les armes muntades en míssils estratègics sol oscil·lar entre 100 quilotons i 1,5 megatons. Les bombes termonuclears es poden fer prou petites (pocs peus de llarg) per encaixar-se als caps de míssils balístics intercontinentals; Aquests míssils poden recórrer gairebé la meitat del món en 20 o 25 minuts i disposen de sistemes d’orientació informàtics tan precisos que poden arribar a uns centenars de metres d’un objectiu designat.
Edward Teller, Stanislaw M. Ulam i altres científics nord-americans van desenvolupar la primera bomba d'hidrogen, que es va provar a l'atol de Enewetak l'1 de novembre de 1952. La URSS va provar per primera vegada una bomba d'hidrogen el 12 d'agost de 1953, seguida del Regne Unit al maig. 1957, Xina (1967), i França (1968). El 1998, l'Índia va provar un "dispositiu termonuclear", que es creia que era una bomba d'hidrogen. A finals de la dècada de 1980, hi havia al voltant de 40.000 dispositius termonuclears emmagatzemats als arsenals de les nacions armades amb nuclears del món. Aquest nombre va disminuir durant la dècada de 1990. L’amenaça destructiva massiva d’aquestes armes ha estat una preocupació principal de la població mundial i dels seus estadistes des dels anys cinquanta. Vegeu també el control de les armes.
