thermonukleare Bombe , auch genannt Wasserstoffbombe , oder H-Bombe , Waffe deren enorme Sprengkraft aus einer unkontrollierten, sich selbst erhaltenden Kettenreaktion resultiert, bei der sich Wasserstoffisotope unter extrem hohen Temperaturen zu Helium in einem als Kernfusion bekannten Prozess verbinden. Die für die Reaktion erforderlichen hohen Temperaturen werden durch die Detonation einer Atombombe erzeugt.
Thermonukleare Bombe Thermonukleare Bombe, Codename Mike, detonierte im November 1952 auf den Marshallinseln. Foto der US-Luftwaffe
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Eine thermonukleare Bombe unterscheidet sich grundlegend von einer Atombombe darin, dass sie die Energie nutzt, die frei wird, wenn sich zwei leichte Atomkerne verbinden oder zu einem schwereren Kern verschmelzen. Eine Atombombe hingegen nutzt die Energie, die freigesetzt wird, wenn ein schwerer Atomkern in zwei leichtere Kerne gespalten oder gespalten wird. Unter normalen Umständen tragen Atomkerne positive elektrische Ladungen, die andere Kerne stark abstoßen und verhindern, dass sie sich einander nähern. Nur bei Temperaturen von Millionen Grad können die positiv geladenen Kerne genügend kinetische Energie oder Geschwindigkeit gewinnen, um ihre gegenseitige elektrische Abstoßung zu überwinden und sich nahe genug zu nähern, um sich unter der Anziehung der Kernkraft kurzer Reichweite zu verbinden. Die sehr leichten Kerne von Wasserstoffatomen sind ideale Kandidaten für diesen Fusionsprozess, da sie schwache positive Ladungen tragen und daher weniger Widerstand zu überwinden haben.
Die Wasserstoffkerne, die sich zu schwereren Heliumkernen verbinden, müssen einen kleinen Teil ihrer Masse (etwa 0,63 Prozent) verlieren, um zu einem einzigen größeren Atom zusammenzupassen. Sie verlieren diese Masse, indem sie sie vollständig in Energie umwandeln, gemäß der berühmten Formel von Albert Einstein: IS = ich c zwei. Nach dieser Formel ist die erzeugte Energiemenge gleich der umgewandelten Masse multipliziert mit der Lichtgeschwindigkeit zum Quadrat. Die dabei erzeugte Energie bildet die Sprengkraft einer Wasserstoffbombe.
Deuterium und Tritium, die Wasserstoffisotope sind, bieten ideale wechselwirkende Kerne für den Fusionsprozess. Zwei Deuteriumatome mit je einem Proton und einem Neutron oder Tritium mit einem Proton und zwei Neutronen verbinden sich während des Fusionsprozesses zu einem schwereren Heliumkern, der aus zwei Protonen und entweder einem oder zwei Neutronen besteht. In aktuellen thermonuklearen Bomben wird Lithium-6-Deuterid als Fusionsbrennstoff verwendet; es wird früh im Fusionsprozess in Tritium umgewandelt.
Bei einer thermonuklearen Bombe beginnt der Sprengvorgang mit der Detonation der sogenannten Primärstufe. Dieser besteht aus einer relativ geringen Menge konventioneller Sprengstoffe, deren Detonation genügend spaltbares Uran zusammenbringt, um eine Spaltungskettenreaktion auszulösen, die wiederum eine weitere Explosion und eine Temperatur von mehreren Millionen Grad erzeugt. Die Kraft und Hitze dieser Explosion werden von einem umgebenden Uranbehälter reflektiert und zur Sekundärstufe geleitet, die das Lithium-6-Deuterid enthält. Die enorme Hitze löst die Fusion aus und die resultierende Explosion der Sekundärstufe bläst den Uranbehälter auseinander. Die bei der Fusionsreaktion freigesetzten Neutronen führen zur Spaltung des Uranbehälters, die oft den größten Teil der bei der Explosion freigesetzten Energie ausmacht und auch Fallout (die Ablage radioaktiver Stoffe aus der Atmosphäre) dabei. (Eine Neutronenbombe ist ein thermonukleares Gerät, bei dem der Uranbehälter fehlt, wodurch viel weniger Explosion, aber eine tödliche verstärkte Neutronenstrahlung erzeugt wird.) Die gesamte Explosionsserie einer thermonuklearen Bombe dauert einen Bruchteil einer Sekunde.
thermonukleare Bombe Teller-Ulam zweistufige thermonukleare Bombe. Encyclopædia Britannica, Inc.
Eine thermonukleare Explosion erzeugt Explosion, Licht, Hitze und unterschiedliche Mengen an Fallout. Die erschütternde Kraft der Explosion selbst nimmt die Form einer Stoßwelle an, die mit Überschallgeschwindigkeit vom Ort der Explosion ausstrahlt und jedes Gebäude im Umkreis von mehreren Kilometern vollständig zerstören kann. Das intensive weiße Licht der Explosion kann Menschen, die sie aus einer Entfernung von Dutzenden von Kilometern betrachten, dauerhaft blind machen. Das intensive Licht und die Hitze der Explosion setzten Holz und andere brennbare Materialien in einer Entfernung von vielen Kilometern in Brand und erzeugten riesige Brände, die zu einem Feuersturm zusammenwachsen können. Der radioaktive Fallout kontaminiert Luft, Wasser und Boden und kann noch Jahre nach der Explosion andauern; seine Verbreitung ist praktisch weltweit.
Thermonukleare Bomben können hundert- oder sogar tausendmal stärker sein als Atombomben. Die Sprengkraft von Atombomben wird in Kilotonnen gemessen, wobei jede Einheit der Sprengkraft von 1.000 Tonnen TNT entspricht. Die Sprengkraft von Wasserstoffbomben wird dagegen häufig in Megatonnen angegeben, wobei jede Einheit der Sprengkraft von 1.000.000 Tonnen TNT entspricht. Wasserstoffbomben von mehr als 50 Megatonnen wurden gezündet, aber die Sprengkraft der auf strategischen Raketen montierten Waffen reicht normalerweise von 100 Kilotonnen bis 1,5 Megatonnen. Thermonukleare Bomben können klein genug gemacht werden (wenige Meter lang), um in die Sprengköpfe von zu passen Interkontinentalraketen ; diese raketen können in 20 oder 25 minuten fast die halbe welt umrunden und verfügen über computergesteuerte leitsysteme, die so genau sind, dass sie innerhalb weniger hundert yards um ein bestimmtes ziel landen können.
thermonuklearer Sprengkopf Die Explosion einer primären Spaltkomponente löst eine sekundäre Fusionsexplosion in einer thermonuklearen Bombe oder einem Sprengkopf aus. Encyclopædia Britannica, Inc.
Sehen Sie sich Filmmaterial des ersten Tests einer Wasserstoffbombe an, der von den Vereinigten Staaten auf den Marshallinseln durchgeführt wurde In einer Operation mit dem Codenamen Mike wurde am 1. November 1952 die erste thermonukleare Waffe (Wasserstoffbombe) auf dem Enewetak-Atoll auf den Marshallinseln gezündet Video-Enzyklopädie Britannica, Inc.; Videomaterial US Joint Task Force 132, Operation Ivy; Standbilder der US Air Force. Alle Videos zu diesem Artikel ansehen
Edward Teller, Stanislaw M. Ulam und andere amerikanische Wissenschaftler entwickelten die erste Wasserstoffbombe, die am 1. November 1952 auf dem Enewetak-Atoll getestet wurde August Dezember 1953, gefolgt vom Vereinigten Königreich im Mai 1957, China (1967) und Frankreich (1968). 1998 testete Indien ein thermonukleares Gerät, von dem man annahm, dass es sich um eine Wasserstoffbombe handelte. In den späten 1980er Jahren befanden sich in den Arsenalen der atomar bewaffneten Nationen der Welt etwa 40.000 thermonukleare Geräte. Diese Zahl ging in den 1990er Jahren zurück. Die massive zerstörerische Bedrohung durch diese Waffen ist seit den 1950er Jahren ein Hauptanliegen der Weltbevölkerung und ihrer Staatsmänner. Siehe auch Rüstungskontrolle .
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Edward Teller Edward Teller. Lawrence Livermore National Laboratory
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