Senjata termonuklirDari Wikipedia, ensiklopedia bebas
(Dialihkan dari bom Hidrogen)Langsung ke: navigasi, cariDasar-dasar dari desain Teller-Ulam untuk senjata termonuklir. Radiasi dari bom fisi primer kompres bagian sekunder yang mengandung fisi dan bahan bakar fusi. Terkompresi sekunder dipanaskan dari dalam dengan ledakan fisi kedua.Sebuah
senjata termonuklir adalah desain senjata nuklir yang menggunakan panas
yang dihasilkan oleh sebuah bom fisi untuk kompres tahap fusi nuklir. Hal ini secara tidak langsung menghasilkan energi sangat meningkat yield-ledakan "kekuasaan". Hal
ini bahasa sehari-hari disebut sebagai bom hidrogen atau H-bom karena
mempekerjakan fusi hidrogen, meskipun dalam sebagian besar aplikasi
mayoritas energi destruktif yang berasal dari fisi uranium, bukan fusi
hidrogen saja. Tahap
fusi dalam senjata tersebut diperlukan untuk secara efisien menyebabkan
sejumlah besar karakteristik fisi sebagian senjata termonuklir. [1]Konsep
senjata termonuklir pertama kali dikembangkan dan digunakan pada tahun
1952 dan sejak itu telah digunakan di sebagian besar senjata nuklir di
dunia. [2] Desain modern dari semua senjata termonuklir di Amerika
Serikat dikenal sebagai desain Teller-Ulam untuk yang dua
kontributor utama, Edward Teller dan Stanislaw Ulam, yang dikembangkan
pada tahun 1951 untuk AS, dengan konsep-konsep tertentu yang
dikembangkan dengan kontribusi John von Neumann. Tes pertama dari prinsip ini adalah ujian "Ivy Mike" nuklir pada tahun 1952, yang dilakukan oleh Amerika Serikat. Di
Uni Soviet, desain secara independen dikembangkan dan dikenal sebagai
Andrei Sakharov itu "Ide Ketiga", pertama diuji pada tahun 1955. Perangkat
serupa dikembangkan oleh Inggris, Cina, dan Perancis, meskipun tidak
ada nama kode tertentu yang dikenal untuk desain mereka.Sebagai
senjata termonuklir mewakili desain yang paling efisien untuk
menghasilkan energi senjata senjata dengan hasil di atas 50 kiloton,
saat ini hampir semua senjata nuklir digunakan oleh lima negara pemilik
senjata nuklir-bawah NPT adalah senjata termonuklir menggunakan desain
Teller-Ulam. [3]Fitur
penting dari desain senjata termonuklir matang, yang secara resmi tetap
rahasia selama hampir tiga dekade, yaitu: 1) pemisahan bertahap menjadi
memicu "primer" eksplosif dan jauh lebih kuat "sekunder" eksplosif, 2)
kompresi sekunder dengan X-ray
berasal dari fisi nuklir di primer, proses yang disebut "radiasi
ledakan" dari sekunder, dan 3) pemanasan sekunder, setelah kompresi
dingin, oleh fisi ledakan kedua dalam sekunder.Mekanisme
ledakan radiasi adalah mesin panas memanfaatkan perbedaan suhu antara
panas, sekitar saluran radiasi sekunder dan interior yang relatif sejuk.
Perbedaan
suhu ini secara singkat dikelola oleh penghalang panas besar yang
disebut "pendorong", yang juga berfungsi sebagai tamper ledakan,
meningkatkan dan memperpanjang kompresi sekunder. Jika
terbuat dari uranium-dan biasanya-dapat menangkap neutron yang
dihasilkan oleh reaksi fusi dan fisi menjalani sendiri, meningkatkan
hasil ledakan keseluruhan. Dalam banyak senjata Teller-Ulam, fisi pendorong mendominasi ledakan dan menghasilkan fisi radioaktif produk kejatuhan.Isi
1 pengetahuan umum tentang desain senjata nuklir
2 Prinsip Dasar
2.1 Ringkasan
3 sisa rahasia: bagaimana sekunder dikompresi
3.1 Tekanan Radiasi
3.2 Foam tekanan plasma
3.3 Tamper-pendorong ablasi
3.4 Membandingkan mekanisme ledakan
4 variasi Desain
5 Sejarah
5.1 Perkembangan Amerika
5.2 Perkembangan Soviet
5.3 Perkembangan Inggris
5.4 Perkembangan Cina
5.5 Perkembangan India
5.6 Perkembangan Perancis
5.7 Negara-negara lain
5.7.1 Israel
5.7.2 Pakistan
5.7.3 Korea Utara
6 pengetahuan umum
6.1 Laporan DOE
6.2 Progresif kasus
7 Variasi
7.1 Richard Rhodes '"Ivy Mike" perangkat dalam Dark Sun
7,2 W88 wahyu
8 Referensi
8.1 Catatan
8.2 Bibliografi
9 Pranala luarPengetahuan masyarakat tentang desain senjata nuklirPertanyaan buku-new.svgBagian ini tidak mengutip manapun acuan atau sumber. Harap membantu meningkatkan bagian ini dengan menambahkan kutipan ke sumber terpercaya. Disertai rujukan bahan mungkin sulit dan dihapus. (Juni 2012)Edward Teller tahun 1958Pengetahuan
yang terperinci dari fisi dan fusi senjata diklasifikasikan menjadi
beberapa derajat di hampir setiap negara industri. Di
Amerika Serikat, seperti "pengetahuan" bisa secara default
diklasifikasikan sebagai Data Dibatasi, bahkan jika itu dibuat oleh
orang yang bukan pegawai pemerintah atau terkait dengan program senjata,
dalam doktrin hukum yang dikenal sebagai "rahasia lahir" (meskipun
konstitusional berdiri doktrin telah di kali dipertanyakan, lihat Amerika Serikat v Progresif). Lahir rahasia jarang dipanggil untuk kasus-kasus spekulasi pribadi. Kebijakan
resmi dari Amerika Serikat Departemen Energi telah tidak mengakui
bocornya informasi desain, sebagai pengakuan tersebut berpotensi akan
memvalidasi informasi seakurat. Dalam
sejumlah kecil kasus sebelumnya, pemerintah AS telah berusaha untuk
menyensor informasi senjata di media publik, dengan keberhasilan yang
terbatas.Meskipun
jumlah besar data yang samar telah resmi dirilis, dan jumlah yang lebih
besar dari data yang jelas telah resmi dibocorkan oleh mantan desainer
bom, deskripsi yang paling umum dari senjata nuklir rincian desain
bergantung pada tingkat tertentu pada spekulasi, reverse engineering
dari informasi yang diketahui, atau perbandingan dengan bidang serupa fisika (fusi kurungan inersia adalah contoh utama). Proses
tersebut telah menghasilkan tubuh pengetahuan unclassified tentang bom
nuklir yang umumnya konsisten dengan informasi rilis unclassified resmi,
fisika terkait, dan dianggap konsisten secara internal, meskipun ada
beberapa poin interpretasi yang masih dianggap terbuka. Keadaan
pengetahuan masyarakat tentang desain Teller-Ulam telah banyak dibentuk
dari kejadian khusus yang diuraikan dalam bagian di bawah ini.Prinsip DasarPrinsip
dasar dari konfigurasi Teller-Ulam adalah gagasan bahwa bagian yang
berbeda dari senjata termonuklir dapat dirantai bersama-sama dalam
"tahap", dengan ledakan setiap tahap menyediakan energi untuk menyalakan
tahap berikutnya. Pada
minimal, ini berarti bagian utama yang terdiri dari sebuah bom fisi
("pemicu"), dan bagian sekunder yang terdiri dari bahan bakar fusi. Energi
yang dilepaskan oleh primer kompres sekunder melalui proses yang
disebut "radiasi ledakan", di mana titik itu dipanaskan dan mengalami
fusi nuklir. Karena
desain dipentaskan, diperkirakan bahwa bagian tersier, lagi bahan bakar
fusi, bisa ditambahkan juga, berdasarkan prinsip yang sama dengan
sekunder, yang AN602 "Tsar Bomba" diperkirakan telah menjadi perangkat
tiga tahap .Salah satu versi yang mungkin dari konfigurasi Teller-Ulam.Sekitarnya
komponen lain adalah hohlraum atau radiasi kasus, suatu wadah yang
perangkap tahap pertama atau energi primer di dalam sementara. Bagian
luar radiasi kasus ini, yang juga biasanya casing luar bom, adalah
satu-satunya bukti visual langsung publik konfigurasi komponen bom
termonuklir ini. Sejumlah foto berbagai eksterior bom termonuklir telah dideklasifikasi. [4]Primer
dianggap metode ledakan bom fisi standar, meskipun mungkin dengan inti
didorong oleh sejumlah kecil bahan bakar fusi (biasanya 50/50% deuterium
/ tritium gas) untuk efisiensi ekstra, bahan bakar fusi melepaskan
kelebihan neutron bila dipanaskan dan dikompresi , menginduksi fisi tambahan. Umumnya,
sebuah program penelitian dengan kemampuan untuk membuat bom
termonuklir sudah menguasai kemampuan untuk insinyur fisi dikuatkan. Ketika
dipecat, plutonium-239 (Pu-239) dan / atau uranium-235 (U-235) inti
akan dikompresi ke lingkup yang lebih kecil dengan lapisan khusus bahan
peledak tinggi konvensional diatur di sekitarnya dalam pola lensa
peledak, memulai nuklir reaksi berantai yang kekuasaan yang konvensional "bom atom".Sekunder biasanya ditampilkan sebagai kolom bahan bakar fusi dan komponen lain yang dibungkus berlapis-lapis. Sekitar
kolom adalah pertama "pendorong-tamper", lapisan berat uranium-238
(U-238) atau timbal yang berfungsi untuk membantu menekan bahan bakar
fusi (dan, dalam kasus uranium, akhirnya dapat menjalani fisi itu
sendiri). Di
dalam hal ini adalah bahan bakar fusi itu sendiri, biasanya berupa
lithium deuteride, yang digunakan karena lebih mudah untuk weaponize
daripada tritium / deuterium liquified gas (bandingkan keberhasilan
kriogenik berbasis deuterium Ivy Mike percobaan untuk (lebih)
keberhasilan lithium deuteride berbasis Puri Bravo percobaan). Bahan
bakar ini kering, ketika dibombardir oleh neutron, menghasilkan
tritium, isotop berat hidrogen yang dapat mengalami fusi nuklir, bersama
dengan deuterium hadir dalam campuran. (Lihat
artikel di fusi nuklir untuk pembahasan teknis yang lebih rinci reaksi
fusi.) Dalam lapisan bahan bakar adalah "busi", kolom berongga bahan
fisil (plutonium-239 atau uranium-235) yang, ketika dikompresi, sendiri dapat menjalani fisi nuklir (karena bentuknya, itu bukan massa kritis tanpa kompresi). Tersier, jika ada yang hadir, akan diatur di bawah [5] [6] sekunder dan mungkin akan dibuat dari bahan yang sama.Memisahkan sekunder dari primer adalah interstage tersebut. Fissioning
primer memproduksi empat jenis energi: 1) memperluas gas panas dari
biaya tinggi peledak yang meledak primer, 2) superheated plasma yang
pada awalnya bahan fisil bom dan tamper tersebut; 3) radiasi
elektromagnetik, dan 4) neutron dari ledakan nuklir primer. Interstage bertanggung jawab untuk secara akurat modulasi transfer energi dari primer ke sekunder. Ini harus mengarahkan gas panas, plasma, radiasi elektromagnetik dan neutron menuju tempat yang tepat pada waktu yang tepat. Kurang
dari desain interstage optimal telah mengakibatkan sekunder gagal untuk
bekerja sepenuhnya pada beberapa gambar, yang dikenal sebagai "fisil
kebingungan". The
Koon tembakan Castle Operasi adalah contoh yang baik, sebuah cacat
kecil memungkinkan fluks neutron dari primer ke prematur mulai
memanaskan sekunder, melemahnya kompresi cukup untuk mencegah fusi
apapun.Ada sangat sedikit informasi rinci dalam literatur terbuka tentang mekanisme interstage tersebut. Salah satu sumber terbaik adalah diagram sederhana dari senjata termonuklir Inggris mirip dengan Amerika W76 hulu ledak. Hal
ini dirilis oleh Greenpeace dalam laporan yang berjudul "Dual Gunakan
Teknologi Nuklir" [7] Komponen utama dan pengaturan mereka dalam
diagram, meskipun rincian hampir tidak ada;. Apa rincian tersebar itu
tidak termasuk kemungkinan memiliki kelalaian yang disengaja dan / atau
ketidakakuratan . Mereka
diberi label "Akhir-topi dan Neutron Focus Lens" dan "Reflektor
Bungkus", mantan saluran neutron ke U-235/Pu-239 Spark Plug sedangkan
yang kedua mengacu pada reflektor sinar-X, biasanya silinder terbuat
dari bahan X-ray buram seperti uranium dengan primer dan sekunder di kedua ujung. Ini
tidak mencerminkan seperti cermin, melainkan akan dipanaskan sampai
suhu tinggi dengan fluks sinar-X dari primer, maka memancarkan lebih
merata sinar-X yang melakukan perjalanan ke sekunder, menyebabkan apa
yang dikenal sebagai ledakan radiasi. Di
Ivy Mike, emas digunakan sebagai pelapis atas uranium untuk
meningkatkan efek hitam. [8] Selanjutnya muncul "Reflektor / Neutron Gun
Carriage". Reflektor segel kesenjangan antara Neutron Focus Lens (di tengah) dan casing luar dekat primer. Ini memisahkan primer dari sekunder dan melakukan fungsi yang sama sebagai reflektor sebelumnya. Ada
sekitar enam senjata neutron (terlihat di sini dari Sandia National
Laboratories [9]) setiap menusuk melalui tepi luar reflektor dengan
salah satu ujung di setiap bagian, semua yang dijepit ke gerbong dan
diatur lebih atau kurang merata di sekitar lingkar casing ini. Senjata
neutron dimiringkan sehingga memancarkan neutron akhir dari
masing-masing ujung pistol menunjuk ke arah poros tengah dari bom. Neutron
dari setiap senjata neutron melewati dan difokuskan oleh lensa fokus
neutron terhadap pusat utama untuk meningkatkan reaksi fisi awal
plutonium. A "Polystyrene polarizer / Plasma Sumber" juga ditampilkan (lihat di bawah).Pertama
dokumen pemerintah AS untuk menyebutkan interstage ini hanya baru-baru
ini dirilis ke publik mempromosikan 2004 inisiasi Handal Program Warhead
Penggantian. Sebuah
grafis termasuk blurbs menggambarkan potensi keuntungan dari RRW pada
bagian dengan tingkat bagian, dengan interstage uraian mengatakan desain
baru akan menggantikan "beracun, bahan rapuh" dan mahal bahan "'khusus'
... [yang membutuhkan] fasilitas unik "[10]."
beracun, bahan rapuh "secara luas diasumsikan berilium, yang cocok
dengan gambaran itu dan juga akan memoderasi fluks neutron dari primer. Beberapa bahan untuk menyerap dan memancarkan kembali sinar-X dengan cara tertentu juga dapat digunakan. [11]The
"bahan khusus" dianggap zat yang disebut "Fogbank", sebuah codename
unclassified, meskipun sering disebut sebagai "THE Fogbank" (atau "A
Fogbank") seolah-olah itu adalah subassembly bukan material. Komposisinya diklasifikasikan, meskipun Aerogel telah diusulkan sebagai kemungkinan. Industri
berhenti selama bertahun-tahun, namun, Program Life Extension
diperlukan untuk memulai lagi - Y-12 saat ini menjadi satu-satunya
produsen (yang "Fasilitas unik" direferensikan). Industri
melibatkan cukup beracun dan cukup volatil pelarut asetonitril disebut,
yang menimbulkan bahaya bagi pekerja (menyebabkan tiga evakuasi Maret
2006 saja). [12]RingkasanSebuah disederhanakan ringkasan dari penjelasan di atas akan menjadi:
Sebuah tipe perakitan ledakan bom fisi meledak. Ini adalah tahap primer. Jika
sejumlah kecil deuterium / tritium gas ditempatkan di dalam inti
primer, maka akan dikompresi selama ledakan dan reaksi fusi nuklir akan
terjadi, neutron dilepaskan dari reaksi fusi ini akan menginduksi fisi
lebih lanjut dalam plutonium-239 atau uranium- 235 digunakan dalam tahap primer. Penggunaan bahan bakar fusi untuk meningkatkan efisiensi dari reaksi fisi disebut meningkatkan. Tanpa
meningkatkan, sebagian besar bahan fisil akan tetap bereaksi, yang
Little Boy dan bom Fat Man memiliki efisiensi hanya 1,4% dan 17%,
masing-masing, karena mereka tidak dikuatkan.
Energi yang dilepaskan dalam tahap primer ditransfer ke sekunder (atau fusi) panggung. Mekanisme yang tepat dimana ini terjadi tidak diketahui. Energi
ini memampatkan bahan bakar fusi dan busi, busi dikompresi menjadi
kritis dan mengalami reaksi berantai fisi, lanjut memanaskan bahan bakar
fusi dikompresi dengan suhu cukup tinggi untuk menginduksi fusi, dan
juga menyediakan neutron yang bereaksi dengan lithium untuk membuat
tritium untuk fusi.
Bahan
bakar fusi tahap sekunder dapat dikelilingi oleh uranium atau uranium
alam, yang U-238 tidak fisil dan tidak dapat mempertahankan reaksi
berantai, tetapi yang fisi ketika dibombardir oleh neutron energi tinggi
dirilis oleh fusi dalam tahap sekunder . Proses
ini memberikan menghasilkan energi yang cukup besar (sebanyak setengah
dari total hasil dalam perangkat besar), tetapi tidak dianggap tersier
"panggung". Tahap
tersier tahap lanjut fusi (lihat di bawah), yang telah jarang
digunakan, dan kemudian hanya dalam bom paling kuat yang pernah dibuat.Senjata
termonuklir mungkin atau mungkin tidak menggunakan tahap utama
mendorong, menggunakan berbagai jenis bahan bakar fusi, dan dapat
mengelilingi bahan bakar fusi dengan berilium (atau neutron bahan lain
mencerminkan) bukan uranium untuk mencegah fisi lebih lanjut dari
terjadi.Sisanya rahasia: bagaimana sekunder dikompresiIde
dasar dari konfigurasi Teller-Ulam adalah bahwa setiap "panggung" akan
menjalani fisi atau fusi (atau keduanya) dan melepaskan energi, banyak
yang akan dialihkan ke tahap lain untuk memicu itu. Bagaimana
tepatnya energi yang "diangkut" dari primer ke sekunder telah menjadi
subyek dari beberapa ketidaksepakatan dalam pers terbuka, tetapi diduga
ditularkan melalui sinar-X yang dipancarkan dari reaksi fisi primer. Energi ini kemudian digunakan untuk kompres sekunder. Detail penting tentang bagaimana sinar-X menciptakan tekanan adalah titik sengketa tersisa utama dalam pers unclassified. Ada lima teori yang diusulkan:
Tekanan neutron dari ledakan primer. Hal ini diduga Konsep pertama Ulam dan ditinggalkan sebagai tidak bisa dijalankan.
Ledakan gelombang dari ledakan primer. Hal ini diduga Konsep kedua Ulam dan ditinggalkan sebagai tidak bisa dijalankan.
Tekanan radiasi yang diberikan oleh sinar-X. Ini adalah ide pertama diajukan oleh Howard Morland dalam artikel di The Progresif.
Sinar-X menciptakan plasma di filler kasus radiasi itu (polystyrene atau "Fogbank" busa plastik). Ini adalah ide kedua diajukan oleh Chuck Hansen dan kemudian oleh Howard Morland.
Tamper / Pusher ablasi. Ini adalah konsep terbaik yang didukung dengan analisis fisik.Tekanan radiasiTekanan radiasi yang diberikan oleh jumlah besar X-ray foton di dalam casing tertutup mungkin cukup untuk menekan sekunder. Selama
dua bom termonuklir yang ukuran umum dan karakteristik utama dipahami
dengan baik, bom uji Ivy Mike dan W-80 hulu ledak rudal varian modern
dari desain W-61, tekanan radiasi dihitung menjadi 73 juta bar (atmosfer
) (7,3 T Pa) untuk Ivy Mike desain dan 1.400 juta bar (140 TPA) untuk W-80. [13]Foam plasma tekananTekanan
plasma busa adalah konsep yang diperkenalkan selama Chuck Hansen kasus
Progresif, berdasarkan penelitian yang terletak dokumen dideklasifikasi
daftar busa khusus sebagai komponen kapal dalam kasus radiasi dari
senjata termonuklir.Urutan menembakkan senjata (dengan busa) akan menjadi sebagai berikut:
Bahan
peledak tinggi yang mengelilingi inti api utama, menekan bahan fisil
menjadi negara superkritis dan memulai reaksi berantai fisi.
Fissioning utama memancarkan sinar-X, yang "mencerminkan" di sepanjang bagian dalam casing, penyinaran busa polystyrene.
The
iradiasi busa menjadi plasma panas, mendorong terhadap tamper dari
sekunder, menekan erat-erat, dan mulai reaksi fisi di busi.
Didorong
dari kedua belah pihak (dari primer dan busi), lithium deuteride bahan
bakar sangat padat dan dipanaskan sampai suhu termonuklir. Selain
itu, dengan dibombardir dengan neutron, masing-masing lithium-6 atom
terbagi menjadi satu atom tritium dan satu partikel alpha. Kemudian mulai reaksi fusi antara tritium dan deuterium, melepaskan lebih neutron, dan sejumlah besar energi.
Bahan
bakar mengalami reaksi fusi memancarkan fluks besar neutron, yang
menyinarkan U-238 tamper (atau U-238 casing bom), menyebabkan ia
mengalami reaksi fisi, menyediakan sekitar setengah dari total energi.Ini akan melengkapi urutan fisi-fusi-fisi. Fusion,
tidak seperti fisi, relatif "bersih"-melepaskan energi tapi tidak ada
produk radioaktif berbahaya atau jumlah besar kejatuhan nuklir. Reaksi fisi meskipun, terutama reaksi fisi terakhir, melepaskan sejumlah besar produk fisi dan kejatuhan. Jika
tahap fisi terakhir dihilangkan, dengan mengganti tamper uranium dengan
satu terbuat dari timah, misalnya, kekuatan ledakan keseluruhan
berkurang sekitar setengah tetapi jumlah kejatuhan relatif rendah. Bom neutron adalah bom hidrogen tanpa tahap fisi akhir.Mekanisme plasma Foam menembak berurutan.
Warhead
sebelum menembak, primer (bom fisi) di atas, sekunder (bahan bakar
fusi) di bagian bawah, semua tergantung di busa polystyrene.
Kebakaran ledak tinggi di SD, penekanan inti plutonium ke supercriticality dan memulai reaksi fisi.
Fisi utama memancarkan sinar X-yang tersebar di sepanjang bagian dalam casing, penyinaran busa polystyrene.
Busa polystyrene menjadi plasma, penekanan sekunder, dan plutonium busi mulai fisi.
Dikompresi dan dipanaskan, lithium-6 deuteride bakar menghasilkan tritium dan memulai reaksi fusi. The fluks neutron yang dihasilkan menyebabkan U-238 tamper fisi. Sebuah bola api mulai terbentuk.Kritik
teknis saat gagasan "busa plasma tekanan" fokus pada analisis
unclassified dari bidang fisika energi tinggi serupa yang
mengindikasikan bahwa tekanan yang dihasilkan oleh plasma tersebut hanya
akan menjadi multiplier kecil dari tekanan foton dasar dalam kasus
radiasi, dan juga bahwa
bahan busa dikenal intrinsik memiliki efisiensi penyerapan yang sangat
rendah dari sinar gamma dan radiasi sinar-X dari primer. Sebagian dari energi yang dihasilkan akan diserap baik oleh dinding kasus radiasi dan / atau tamper sekitar sekunder. Menganalisis efek yang menyerap energi menyebabkan mekanisme ketiga: ablasi.Tamper-pendorong ablasiMekanisme
ablasi tamper-pendorong yang diusulkan adalah bahwa mekanisme kompresi
utama untuk termonuklir sekunder adalah bahwa lapisan luar dari
tamper-pendorong, atau logam berat casing sekitar bahan bakar
termonuklir, yang dipanaskan begitu banyak oleh fluks sinar-X dari
primer bahwa
mereka mengikis pergi, meledak keluar dengan kecepatan tinggi sehingga
sisa tamper mundur ke dalam dengan kecepatan yang luar biasa,
menghancurkan bahan bakar fusi dan busi.Mekanisme Ablation menembak berurutan.
Warhead sebelum menembak. Bola bersarang di atas adalah utama fisi, silinder di bawah ini adalah perangkat sekunder fusi.
Bahan peledak fisi primer ini telah meledak dan runtuh pit fisil utama itu.
Reaksi
fisi primer telah berjalan sampai selesai, dan utama sekarang di
beberapa juta derajat dan memancarkan sinar gamma dan sinar-X keras,
memanas bagian dalam hohlraum dan perisai dan tamper sekunder itu.
Reaksi utama adalah atas dan telah diperluas. Permukaan
pendorong untuk sekunder sekarang begitu panas bahwa itu juga terablasi
atau memperluas diri, mendorong sisa sekunder (tamper, bahan bakar
fusi, fisi dan busi) ke dalam. Busi mulai fisi. Tidak digambarkan: kasus radiasi juga terablasi dan memperluas keluar (dihilangkan untuk kejelasan diagram).
Bahan bakar sekunder telah memulai reaksi fusi dan akan segera terbakar. Sebuah bola api mulai terbentuk.Perhitungan
kasar untuk efek ablasi dasar relatif sederhana: energi dari primer
didistribusikan secara merata ke seluruh permukaan dalam kasus radiasi
luar, dengan komponen datang ke kesetimbangan termal, dan efek dari
energi panas tersebut kemudian dianalisis. Energi
tersebut sebagian besar disimpan dalam waktu sekitar satu X-ray
ketebalan optik dari tamper / pusher permukaan luar, dan suhu lapisan
yang kemudian dapat dihitung. Kecepatan
di mana permukaan kemudian meluas keluar dihitung dan, dari
keseimbangan momentum Newtonian dasar, kecepatan di mana sisa tamper
implodes ke dalam.Menerapkan
bentuk yang lebih rinci perhitungan tersebut ke perangkat Mike Ivy
menghasilkan menguap pendorong gas kecepatan ekspansi 290 kilometer per
detik dan kecepatan ledakan dari mungkin 400 kilometer per detik jika
3/4 dari tamper / pusher total massa ablated off, paling efisien proporsi energi. Untuk W-80 kecepatan ekspansi gas kira-kira 410 kilometer per detik dan kecepatan ledakan 570 kilometer per detik. Tekanan
karena bahan terablasi dihitung menjadi 5,3 miliar batang (530 TPA) di
Mike perangkat Ivy dan 64 miliar bar (6,4 PPA) pada perangkat W-80. [13]Membandingkan mekanisme ledakanMembandingkan tiga mekanisme yang diusulkan, dapat dilihat bahwa:Tekanan Mechanism (TPA)Ivy Mike W80tekanan radiasi 7,3 140Tekanan plasma 35 750Tekanan ablasi 530 6400Yang
dihitung tekanan ablasi merupakan salah satu urutan besarnya lebih
besar dari tinggi tekanan plasma diusulkan dan hampir dua kali lipat
lebih besar daripada tekanan radiasi dihitung. Tidak
ada mekanisme untuk menghindari penyerapan energi ke dalam radiasi
dinding kasus dan tamper sekunder telah disarankan, membuat ablasi
tampaknya tidak dapat dihindari. Mekanisme lain tampaknya tidak dibutuhkan.Amerika
Serikat Departemen Pertahanan laporan deklasifikasi resmi menunjukkan
bahwa berbusa bahan plastik atau dapat digunakan dalam liners kasus
radiasi, dan meskipun tekanan plasma langsung rendah mereka mungkin
digunakan dalam menunda ablasi sampai energi telah merata dan fraksi
yang cukup telah mencapai sekunder yang tamper / pusher. [14]Richard
Rhodes 'buku Gelap Sun menyatakan bahwa 1-inci-tebal (25 mm) lapisan
busa plastik tetap ke kapal utama dari bagian dalam casing baja Mike Ivy
menggunakan paku tembaga. Rhodes
mengutip beberapa desainer itu bom menjelaskan bahwa lapisan busa
plastik dalam kasus luar adalah untuk menunda ablasi dan dengan demikian
mundur dari kasus luar: jika busa tidak ada di sana, logam akan
mengikis dari dalam kasus luar dengan dorongan besar , menyebabkan casing untuk keluar mundur cepat. Tujuan
dari casing yang mengandung ledakan selama mungkin, sehingga banyak
sinar-X ablasi permukaan logam dari tahap sekunder mungkin, sehingga
kompres sekunder efisien, memaksimalkan hasil fusi. Busa plastik memiliki kepadatan rendah, sehingga menyebabkan dorongan kecil ketika ablates dari logam tidak. [14]Variasi desainSejumlah kemungkinan variasi untuk desain senjata telah diusulkan:
Entah tamper atau casing telah diusulkan untuk dibuat dari uranium-235 (uranium) dalam jaket fisi akhir. Yang
jauh lebih mahal U-235 juga fisi dengan neutron cepat seperti standar
U-238, tapi fisi-efisiensi lebih tinggi dari uranium alam, yang hampir
seluruhnya U-238. Menggunakan
jaket fisi final U-235 dengan demikian diharapkan akan meningkatkan
hasil dari setiap bom Teller-Ulam di atas U-238 (habis uranium) atau
desain jaket uranium alam.
Dalam beberapa deskripsi, struktur internal tambahan ada untuk melindungi sekunder menerima neutron yang berlebihan dari primer.
Bagian dalam casing mungkin atau mungkin tidak secara khusus mesin untuk "mencerminkan" sinar-X. X-ray
"refleksi" tidak seperti pantulan cahaya dari cermin, melainkan bahan
reflektor dipanaskan oleh sinar-X, menyebabkan bahan itu sendiri untuk
memancarkan sinar-X, yang kemudian melakukan perjalanan ke sekunder.Dua
variasi khusus ada yang akan dibahas di bagian selanjutnya: perangkat
deuterium cair cryogenically didinginkan digunakan untuk uji Mike Ivy,
dan desain diduga dari hulu ledak nuklir W88 - kecil, versi MIRVed dari
konfigurasi Teller-Ulam dengan yg tersebar luas yang (telur atau semangka berbentuk) primer dan sekunder elips.Kebanyakan
bom tidak tampaknya memiliki tersier "tahap"-yaitu, tahap kompresi
ketiga (s), yang merupakan tahap fusi tambahan dikompresi dengan tahap
fusi sebelumnya (fissioning selimut terakhir uranium, yang menyediakan
sekitar setengah hasil dalam jumlah besar bom, tidak dihitung sebagai "panggung" dalam terminologi ini).AS
menguji bom tiga tahap dalam beberapa ledakan (lihat Operasi Redwing)
tetapi hanya diperkirakan telah menerjunkan satu model tersier, yaitu,
sebuah bom di mana tahap fisi, diikuti oleh tahap fusi, akhirnya kompres
belum tahap fusi lain. Ini
desain AS adalah berat tapi sangat efisien (yaitu, hasil senjata nuklir
per satuan berat bom) 25 Mt B41 bom nuklir. [15] Uni Soviet
diperkirakan telah digunakan beberapa tahapan (termasuk lebih dari satu
tahap fusi tersier) di mereka 50
megaton (100 Mt dalam penggunaannya) Tsar Bomba (namun, seperti dengan
bom lainnya, jaket fisi bisa diganti dengan timbal dalam bom seperti
itu, dan dalam satu ini, untuk demonstrasi, itu). Jika
ada bom hidrogen telah dibuat dari konfigurasi selain yang didasarkan
pada desain Teller-Ulam, fakta itu tidak diketahui publik. (Pengecualian mungkin ini adalah desain Soviet Sloika awal).Pada
dasarnya, konfigurasi Teller-Ulam bergantung pada setidaknya dua contoh
ledakan terjadi: pertama, (kimia) bahan peledak konvensional di primer
akan memampatkan inti fisil, mengakibatkan ledakan fisi banyak kali
lebih kuat daripada yang bahan peledak kimia dapat mencapai sendiri (tahap pertama). Kedua,
radiasi dari reaksi fisi dari primer akan digunakan untuk kompres dan
memicu tahap fusi sekunder, mengakibatkan ledakan fusi berkali-kali
lebih kuat daripada ledakan fisi saja. Rantai kompresi kemudian dapat dilanjutkan dengan jumlah sewenang-wenang tahap fusi tersier. Akhirnya,
bom efisien (tapi tidak disebut bom neutron) berakhir dengan reaksi
fisi dari tamper uranium alam akhir, sesuatu yang tidak bisa biasanya
dicapai tanpa fluks neutron yang disediakan oleh reaksi fusi dalam tahap
sekunder atau tersier. Desain
tersebut dapat ditingkatkan dengan kekuatan yang sewenang-wenang
(dengan rupanya banyak tahap fusi yang diinginkan), berpotensi ke
tingkat dari "perangkat hari kiamat." Namun,
biasanya senjata seperti itu tidak lebih dari selusin megaton, yang
umumnya dianggap cukup untuk menghancurkan target praktis bahkan paling
keras (misalnya, pusat kontrol seperti Cheyenne Mountain Operations
Center). Bahkan bom besar seperti telah digantikan oleh bunker kecil-hasil tipe buster bom nuklir, lihat juga buster bunker nuklir.Sebagaimana
dibahas di atas, penghancuran kota dan target non-mengeras, melanggar
massa muatan rudal tunggal ke dalam bom MIRV kecil, dalam rangka
menyebarkan energi dari ledakan menjadi "pancake" area, jauh lebih
efisien dalam hal daerah-kerusakan per unit energi bom. Ini
juga berlaku untuk bom tunggal penyampaian oleh rudal atau sistem
lainnya, seperti bomber, sehingga hulu ledak yang paling operasional
dalam program AS yang memiliki hasil kurang dari 500 kiloton.SejarahArtikel utama: Sejarah desain Teller-UlamPerkembangan AmerikaIde
bom fusi termonuklir dipicu oleh sebuah bom fisi kecil pertama kali
diusulkan oleh Enrico Fermi pada temannya Edward Teller pada tahun 1941
pada awal apa yang akan menjadi Proyek Manhattan. Teller
menghabiskan sebagian dari Proyek Manhattan mencoba untuk mencari tahu
bagaimana membuat karya desain, untuk beberapa derajat mengabaikan
karyanya ditugaskan pada program bom fisi Proyek Manhattan. Sulit
dan setan sikap advokat dalam diskusi yang dipimpin Robert Oppenheimer
untuk mengalihkan dia dan lainnya "masalah" fisikawan ke dalam program
super untuk memuluskan jalannya.Operasi Puri uji termonuklir, Puri Romeo ditembak.Stanislaw Ulam, seorang rekan kerja Teller, membuat lompatan pertama konseptual kunci menuju desain fusi yang bisa diterapkan. Ulam
dua inovasi yang diberikan fusi bom praktis adalah bahwa kompresi bahan
bakar termonuklir sebelum pemanasan ekstrim adalah jalan praktis menuju
kondisi yang diperlukan untuk fusi, dan ide pementasan atau menempatkan
komponen termonuklir terpisah di luar komponen utama fisi, dan entah
bagaimana menggunakan primer untuk kompres sekunder. Teller
kemudian menyadari bahwa radiasi gamma dan sinar-X yang dihasilkan di
primer bisa mentransfer energi yang cukup ke sekunder untuk membuat
ledakan sukses dan fusi membakar, jika seluruh perakitan dibungkus dalam
hohlraum atau kasus radiasi. Teller
dan berbagai pendukung dan musuhnya kemudian diperdebatkan sejauh mana
Ulam telah memberikan kontribusi terhadap teori-teori yang mendasari
mekanisme ini.
Senin, 22 April 2013
termo nuclear
Langganan:
Posting Komentar (Atom)
0 komentar:
Posting Komentar