Lämpöydinpommi, jota kutsutaan myös vetypommiksi tai H-pommiksi, ase, jonka valtava räjähtävä vaikutus johtuu hallitsemattomasta itsestään ylläpitävästä ketjureaktiosta, jossa vedyn isotoopit yhdistyvät erittäin korkeissa lämpötiloissa muodostaen heliumin prosessissa, joka tunnetaan ydinfuusiona. Reaktioon tarvittavat korkeat lämpötilat saadaan räjäyttämällä atomipommi.
ydinase: lämpöydinaseet
Igor Y. Tamm nimitettiin kesäkuussa 1948 PN Lebedev -fysiikan instituutin (FIAN) erityistutkimusryhmän tutkimaan
Lämpöydinpommi eroaa pohjimmiltaan atomipommista siinä, että se hyödyntää energiaa, joka vapautuu, kun kaksi kevyttä atomiytintä yhdistyvät tai sulautuvat muodostaen raskaamman ytimen. Atomipommi sitä vastoin käyttää energiaa, joka vapautuu, kun raskas atomiytimi hajoaa tai hajoaa kahteen vaaleampaan ytimeen. Tavallisissa olosuhteissa atomiytimillä on positiivisia sähkövarauksia, jotka toimivat torjuttamalla voimakkaasti muita ytimiä ja estävät niitä pääsemästä lähelle toisiaan. Vain miljoonien asteiden lämpötiloissa positiivisesti varautuneet ytimet saavat riittävän kineettisen energian tai nopeuden voittaakseen keskinäisen sähköisen vasteensa ja lähestyessään tarpeeksi lähelle toisiaan yhdistyäkseen lyhyen kantaman ydinvoiman vetovoiman alla. Vetyatomien erittäin kevyet ytimet ovat ihanteellisia ehdokkaita tähän fuusioprosessiin, koska niillä on heikkoja positiivisia varauksia ja siten niiden vastustuskyky on pienempi.
Vetytuumien, jotka yhdistyvät muodostaen raskaampia heliumydimiä, on kadotettava pieni osa massastaan (noin 0,63 prosenttia) voidakseen “mahtua yhteen” yhdeksi suuremmaksi atomiksi. He menettävät tämän massan muuttamalla sen kokonaan energiaksi Albert Einsteinin kuuluisan kaavan mukaan: E = mc 2. Tämän kaavan mukaan luodun energian määrä on yhtä suuri kuin muuttuneen massan määrä kerrottuna neliön valon nopeudella. Näin tuotettu energia muodostaa vetypommin räjähtävän voiman.
Deuterium ja tritium, jotka ovat vedyn isotooppeja, tarjoavat ihanteelliset vuorovaikutuksessa olevat ytimet fuusioprosessille. Kaksi deuteriumatomia, joissa molemmissa yksi protoni ja yksi neutroni, tai tritium, yhdellä protonilla ja kahdella neutronilla, yhdistyvät fuusioprosessin aikana raskaammaksi heeliumytteeksi, jossa on kaksi protonia ja joko yksi tai kaksi neutronia. Nykyisissä lämpöydinpommeissa fuusiopolttoaineena käytetään litium-6-deuteridia; se muuttuu tritiumiksi fuusioprosessin varhaisessa vaiheessa.
Lämpöpommissa räjähtävä prosessi alkaa räjäyttämällä niin kutsuttu primaarivaihe. Tämä koostuu suhteellisen pienestä määrästä tavanomaisia räjähteitä, joiden räjähtäminen yhdistää tarpeeksi fissioituvaa uraania fissioketjureaktion aikaansaamiseksi, mikä puolestaan tuottaa uuden räjähdyksen ja lämpötilan useita miljoonia asteita. Tämän räjähdyksen voima ja lämpö heijastuvat takaisin ympäröivässä uraanisäiliössä ja kanavoidaan kohti toissijaista vaihetta, joka sisältää litium-6-deuteridia. Valtava lämpö aloittaa sulamisen ja tulokseksi saatu toissijaisen vaiheen räjähdys puhaltaa uraanisäiliön toisistaan. Fuusioreaktion vapauttamat neutronit aiheuttavat uraanisäiliön halkeamisen, joka usein muodostaa suurimman osan räjähdyksen vapauttamasta energiasta ja joka myös tuottaa laskeumaa (radioaktiivisten materiaalien saostuminen ilmakehästä) prosessissa. (Neutronipommi on lämpöydinlaite, jossa uraanisäiliö puuttuu, tuottaen siten paljon vähemmän räjähdystä, mutta neutraalien tappavaa ”tehostettua säteilyä”.) Koko räjähdyssarja lämpöydinpommissa kestää murto-osan sekunnista.
Lämpöydinräjähdys tuottaa räjähdystä, valoa, lämpöä ja vaihtelevia määriä laskeumaa. Itse räjähdyksen voimakkuus on iskuaallon muodossa, joka säteilee räjähdyskohdasta yliäänenopeuksilla ja joka voi tuhota kokonaan kaikki rakennukset usean mailin säteellä. Räjähdyksen voimakas valkoinen valo voi aiheuttaa pysyvän sokeuden ihmisille, jotka katsovat sitä kymmenien mailien etäisyydeltä. Räjähdyksen voimakas valo ja lämpö asettavat puun ja muut palavat materiaalit ohi useiden mailien etäisyydeltä, aiheuttaen valtavia tulipaloja, jotka voivat koota tulen myrskyksi. Radioaktiivinen laskeuma saastuttaa ilmaa, vettä ja maaperää ja voi jatkua vuosia räjähdyksen jälkeen; sen jakelu on käytännössä maailmanlaajuista.
Lämpöpommit voivat olla satoja tai jopa tuhansia kertoja tehokkaampia kuin atomipommit. Atomipommien räjähdyssaanto mitataan kiloneina, joista jokainen yksikkö vastaa 1 000 tonnin TNT: n räjähdysvoimaa. Vetypommien räjähdysvoima sitä vastoin ilmaistaan usein megatoneina, joista jokainen yksikkö vastaa 1 000 000 tonnin TNT: n räjähdysvoimaa. Yli 50 megatonin vetypommit on räjäytetty, mutta strategisiin ohjuksiin asennettujen aseiden räjähdysteho vaihtelee yleensä 100 kilosta 1,5 megatonniin. Lämpöydinpommit voidaan tehdä riittävän pieniksi (muutaman metrin pituisiksi) mahtuakseen mannertenvälisten ballististen ohjusten otsikoihin; nämä ohjukset voivat kulkea melkein puolivälissä maapalloa 20 tai 25 minuutissa ja niissä on tietokoneistetut ohjausjärjestelmät niin tarkkoja, että ne voivat laskeutua muutaman sadan jaardin etäisyydellä osoitetusta kohdasta.
Edward Teller, Stanislaw M. Ulam ja muut amerikkalaiset tutkijat kehittivät ensimmäisen vetypommin, joka testattiin Enewetak-atollissa 1. marraskuuta 1952. Neuvostoliitto testasi ensin vetypommin 12. elokuuta 1953, jota seurasi Yhdistynyt kuningaskunta toukokuussa. 1957, Kiina (1967) ja Ranska (1968). Intia testasi vuonna 1998 ”lämpöydinlaitteen”, jonka uskottiin olevan vetypommi. 1980-luvun lopulla maailman ydinaseellisten maiden arsenaaleissa oli noin 40 000 lämpöydinlaitetta. Tämä määrä laski 1990-luvulla. Näiden aseiden massiivinen tuhouhka on ollut maailman väestön ja sen valtionmiesten tärkein huolenaihe 1950-luvulta lähtien. Katso myös asevalvonta.
