بمب هیدروژنی

بمب هیدروژنی یا سلاح گرماهسته ای نوعی بمب هسته ای است که انرژی آن ابتدا از طریق فرایند شکافت هسته ای تأمین می شود و گرما و فشار حاصله از این انفجار باعث شروع فرایند همجوشی هسته ای می شود. به همین دلیل بمب های گرماهسته ای انرژی بسیار بیشتری از بمب های هسته ای تک مرحله ای آزاد می کنند. این بمب ها از آن رو به «بمب هیدروژنی» معروف شده اند که فرایند همجوشی هسته ای با استفاده از هیدروژن انجام می شود.
نخستین آزمایش این نوع بمب در سال ۱۹۵۲ توسط ایالات متحده آمریکا انجام شد. یک سال بعد اتحاد جماهیر شوروی نیز این بمب را ساخت و در سال های بعد بریتانیا، فرانسه و چین نیز به تولید و آزمایش آن اقدام کردند. امروزه تقریباً تمام بمب های هسته ای این پنج کشور که در حالت عملیاتی و فعال قرار دارد از این نوع است.
در این نوع بمب، با ایجاد یک انفجار اورانیومی یا پلوتونیومی، دمایی معادل چندین میلیون درجه سلسیوس ایجاد می شود. ایزوتوپ های هیدروژنی که در بمب به کار رفته اند، تحت این شرایط با یکدیگر جوش می خورند و به هلیم تبدیل می شوند و در این همجوشی، انرژی بسیار زیادی را آزاد می سازند. بنابراین در این نوع بمب، ترکیبی از شکاف هسته ای و همجوشی هسته ای به کار رفته است. بمب اتمی نسبتاً کوچکی که شهر ژاپنی هیروشیما را نابود کرد، قدرت انفجاری معادل ۲۰۰۰۰ تن تی ان تی، که یک مادهٔ انفجاری عادی امروزی است، داشت. در مقابل، بزرگترین بمب هیدروژنی ای که تاکنون برای آزمایش، منفجر شده، معادل ۵۰ مگاتن تی ان تی قدرت انفجاری داشته است. نام این بمب بمب تزار بود که اتحاد جماهیر شوروی آن را در سال ۱۹۶۱ آزمایش کرد. این قدرت انفجاری ۲۵۰۰ برابر قدرت انفجاری بمب هیروشیماست.
برای انجام عمل پیوند باید هسته دو اتم به شدت به یکدیگر برخورد نموده، تا با هم پیوند خورده و در هم ذوب شوند. اما دافعه الکترواستاتیکی بین دو هسته، مانع بزرگی در این راه محسوب می شود و در فواصل بینهایت نزدیک این دافعه فوق العاده زیاد است. بنابراین بایستی به هسته ها آنقدر سرعت داد که از این مانع عبور نمایند. می دانیم که سرعت ذرات در هر گازی بستگی به درجه حرارت آن گاز دارد. پس کافی است درجه حرارت را آنقدر بالا ببریم تا سرعت لازم برای عبور از این مانع به دست آید. درجه حرارت لازم برای این کار چندین میلیون درجه سلسیوس است و چنین حرارتی در کره زمین وجود ندارد. اما اگر یک بمب اتمی در وسط توده ای از هسته های سبک منفجر شود، حرارت فوق العاده ای که از انفجار بمب حاصل می شود، حرارت هسته های سبک را به قدری بالا می برد که پیوند آن ها را امکان پذیر سازد. این موضوع اساس ساختمان بمب حرارتی و هسته ای ( ترمونوکلئور ) است. همانطوری که در کبریت عادی برای آتش گرفتن ابتدا گوگرد موجود در آن بر اثر مالش محترق می شود و آنگاه باروت را روشن می سازد، در بمبهای ( حرارتی و هسته ای ) نیز ابتدا یک بمب اتمی معمولی منفجر می شود و در نتیجه انفجار توده ای از اجسام سبک را به حرارت فوق العاده ای می رساند، به طوری که هسته های آن ها به هم می پیوندند و آنگاه انفجار مهیب تری انجام می گیرد. بعد از انفجار یک بمب اتمی معمولی، عمل سرد شدن به سرعت انجام می گیرد. بنابراین، باید فعل و انفعالاتی را در نظر گرفت که در آن ها عمل پیوند به سرعت انجام گیرد. اگر یک بمب اتمی را در مخلوطی از دوتریوم و تریتیوم محصور کرده و مجموعه را در یک محفظه با مقاومت مکانیکی زیاد قرار دهیم، پس از انفجار بمب هسته ای، محیط مساعدی برای یک فعل و انفعال ترمونوکلئور ( فعل و انفعال هسته ای گرمازا ) به وجود می آید و در اثر آن عمل پیوند هسته ها انجام شده و هلیوم به وجود می آید. در نتیجه این فعل و انفعال، حدود هفده میلیون الکترون ولت، انرژی آزاد می شود. این میزان انرژِی نسبت به واحد وزن ماده قابل انفجار، در حدود چهار برابر انرژی است که از شکسته شدن اورانیوم حاصل می شود. به عبارت دیگر در موقع پیوند هسته های دوتریم و تریتیوم، انرژی بیشتر بر واحد جرم نسبت به شکافته شدن هسته های اورانیوم رها می شود.

بُمب هیدروژِنی (hydrogen bomb)
بمبی که براساس اصل هم جوشی هسته ای عمل می کند. هنگامی که هسته های هیدروژن هم جوشی می کنند تا هسته های هلیوم را تشکیل دهند، انفجارهای عظیمی رخ می دهد که حاصل آزادسازی گرماهسته ای انرژی است. امریکا در ۱۹۵۲ نخستین بمب هیدروژنی را در آبسنگ انیویتاک، در اقیانوس آرام، منفجر کرد.

بمبی که از یک بمب اتمی و مجموعه‌‏ای از عناصر سبک تشکیل شده است و در آن از شکافت عناصر سبک به‌عنوان منبع انرژی استفاده می‌شود.

💡 رئیس‌جمهور فرانسه امانوئل ماکرون روز ۴ سپتامبر ۲۰۱۷ از تمامی قدرتهای جهان خواست تا یک عکس‌العمل سریع و محکم نسبت به آزمایش بمب هیدروژنی روز گذشته کره شمالی نشان بدهند.

💡 آب سنگین یکی از اجزای داخلی یک بمب هیدروژنی است.

💡 پوتین رئیس‌جمهور روسیه روز ۳ سپتامبر ۲۰۱۷ در گفتگوی تلفنی با نخست‌وزیر ژاپن آزمایش اخیر بمب هیدروژنی کره شمالی را محکوم کردند و از طرفین درخواست خویشتن‌داری نمودند.

💡 پس از بمباران اتمی هیروشیما توسط آمریکا، هیاتی از طرف دولت روسیه موظف به مطالعه در این زمینه شدند. این تحقیقات با ابتکارات ساخاروف منجر به اختراع اولین بمب هیدروژنی در سال ۱۹۵۲ گردید.