Termotuumarelvade relv

Termotuumarelvapea, tuntud ka kui tuumarelvapea, termotuumapomm (termotuumapomm), mis on kavandatud sobima raketi sisse. 1950. aastate alguseks olid nii USA kui ka Nõukogude Liit välja töötanud tuumalõhkepead, mis olid raketi kasutuselevõtmiseks piisavalt väikesed ja kerged, ning 1950ndate lõpuks olid mõlemad riigid välja töötanud mandritevahelised ballistilised raketid (ICBM), mis on võimelised tarnima termo tuumarelvapead kogu maailmas.

Põhiline kaheastmeline disain

Tüüpilise tuumalõhkepea võib konstrueerida vastavalt kaheastmelisele konstruktsioonile, mis koosneb lõhustumis- või võimendatud lõhustumisega primaarist (mida nimetatakse ka päästikuks) ja füüsiliselt eraldi komponendist, mida nimetatakse sekundaarseks. Nii primaarne kui ka sekundaarne asuvad välimises metallkorpuses. Primaarse aine lõhustumisplahvatuse kiirgus sisaldub ja seda kasutatakse energia edasiandmiseks sekundaari kokkusurumiseks ja süttimiseks. Osa primaarse plahvatuse esialgsest kiirgusest neelab korpuse sisepind, mis on valmistatud suure tihedusega materjalist nagu uraan. Kiirguse neeldumine soojendab korpuse sisepinda, muutes selle kuumade elektronide ja ioonide läbipaistmatuks piiriks. Järgnev primaarkiirgus piirdub suuresti selle piiri ja sekundaarse kapsli välispinna vahel. Selles õõnsuses lõksus olev algne, peegeldunud ja uuesti kiiritatud kiirgus neelab õõnsuses oleva madalama tihedusega materjali, muutes selle elektronide ja ioonosakeste kuumaks plasmaks, mis neelavad suletud kiirgusest energiat edasi. Kogu rõhk õõnsuses - väga energiliste osakeste ja üldiselt väiksema kiirguse panuse summa - rakendatakse sekundaarse kapsli raskemetalli väliskestale (nimetatakse tõukuriks), surudes sellega sekundaarse kapsli.

Tavaliselt paikneb tõukuris mõni sulandmaterjal, näiteks liitium-6-deuteriid, mis ümbritseb keskel plahvatusohtliku lõhustuva materjali (tavaliselt uraan-235) süüteküünalt. Kuna lõhustumisprimaar tekitab plahvatusliku saagise kilotonni vahemikus, on sekundaarsuse kokkusurumine palju suurem kui keemiliste tugevate lõhkeainete kasutamisel. Süüteküünla kokkusurumine põhjustab lõhustumisplahvatuse, mis loob Päikese temperatuuriga võrreldavad temperatuurid ja ümbritsevate ja nüüd kokkusurutud termotuumamaterjalide sulandumiseks rohke neutronite pakkumise. Seega on sekundaarsed lõhustumis- ja liitumisprotsessid palju tõhusamad kui primaarsed.

Tõhusas, kaasaegses kaheastmelises seadmes - näiteks kaugmaa ballistiliste rakettide lahingpea - suurendatakse primaarsust, et hoida kokku mahtu ja kaalu. Moodsates tuumarelvades sisalduvad võimendatud primaarid sisaldavad umbes 3–4 kg (6,6–8,8 naela) plutooniumi, samal ajal kui vähem keerukamad konstruktsioonid võivad kasutada seda kogust kahe või enam korda rohkem. Sekundaar sisaldab tavaliselt termotuumasünteesi ja lõhustuvate materjalide kompositsiooni, mis on hoolikalt kohandatud, et maksimeerida lahingupea saagise ja massi või saagi ja mahu suhet, ehkki sekundaare on võimalik luua puhtalt lõhustuvatest või sulandmaterjalidest.