Rent fusjonsvåpen - Pure fusion weapon

En ren fusjon våpen er et hypotetisk hydrogenbombe konstruksjon som ikke trenger en fisjon "primær" sprengstoff for å tenne fusjon av deuterium og tritium , to tunge isotoper av hydrogen som brukes i fisjon-fusjon termonukleære våpen . Et slikt våpen ville ikke kreve splittbart materiale og ville derfor være mye lettere å utvikle i hemmelighet enn eksisterende våpen. Å skille uran (U-235) eller avlplutonium (Pu-239) krever en betydelig og vanskelig å skjule industrielle investeringer, og blokkering av salg og overføring av nødvendig maskineri har vært den viktigste mekanismen for å kontrollere kjernefysisk spredning til Dato. På grunn av at det ikke krever et fisjon primært eksplosiv for å starte en fusjonsreaksjon, ville det rene fusjonsvåpenet også ha økt potensielt utbytte i forhold til nåværende termonukleære våpen.

Forklaring

Alle nåværende termonukleære våpen bruker en fisjonbombe som et første trinn for å skape de høye temperaturene og trykket som er nødvendig for å starte en fusjonsreaksjon mellom deuterium og tritium i et annet trinn. I mange år har atomvåpendesignere undersøkt om det er mulig å lage høye nok temperaturer og trykk inne i et begrenset rom for å tenne en fusjonsreaksjon, uten å bruke fisjon. Rene fusjonsvåpen gir mulighet til å generere vilkårlig små kjernefysiske utbytter fordi det ikke trenger å samles noen kritisk masse splittbart drivstoff for detonasjon, som med en konvensjonell primær fisjon som er nødvendig for å utløse en fusjonseksplosjon. Det er også fordelen med redusert sikkerhetsskade som følge av nedfall fordi disse våpnene ikke ville skape de svært radioaktive biproduktene fra våpen av fisjonstype. Disse våpnene ville være dødelige ikke bare på grunn av deres eksplosive kraft, som kan være store sammenlignet med bomber basert på kjemiske sprengstoff, men også på grunn av nøytronene de genererer.

Mens forskjellige nøytronkildeapparater er blitt utviklet, noen av dem basert på fusjonsreaksjoner, er ingen av dem i stand til å produsere et netto energiutbytte, verken i kontrollert form for energiproduksjon eller ukontrollert for et våpen.

Framgang

Til tross for de mange millioner dollar som USA brukte mellom 1952 og 1992 på å produsere et rent fusjonsvåpen, ble det aldri oppnådd noen målbar suksess. I 1998 ga det amerikanske energidepartementet (DOE) ut en begrenset avklassifisering av data om at selv om DOE tidligere har gjort en betydelig investering for å utvikle et rent fusjonsvåpen, er det ikke kjent at USA har og ikke utvikler et rent fusjonsvåpen og ingen troverdig design for et rent fusjonsvåpen resulterte fra DOE -investeringen ". Kraftstettheten som trengs for å tenne en fusjonsreaksjon virker fortsatt bare tilgjengelig ved hjelp av en fisjoneksplosjon, eller med store apparater som kraftige lasere som de på National Ignition Facility , Sandia Z-pinch-maskinen eller forskjellige magnetiske tokamakker . Uavhengig av påståtte fordeler med rene fusjonsvåpen, ser det ikke ut til å være mulig å bygge disse våpnene ved bruk av nåværende tilgjengelige teknologier, og mange har uttrykt bekymring for at forskning og utvikling av rene fusjonsvåpen ville undergrave intensjonen med atomspredningstraktaten og den omfattende testen Forbudstraktat .

Det har blitt hevdet at det er mulig å tenke seg et rått, leverbart, rent fusjonsvåpen, bare ved bruk av dagens, uklassifisert teknologi. Våpendesignet veier omtrent 3 tonn, og kan ha et totalt utbytte på omtrent 3 tonn TNT. Den foreslåtte konstruksjonen bruker en stor eksplosivt pumpet fluxkompresjonsgenerator for å produsere den høye effekttettheten som kreves for å tenne fusjonsdrivstoffet. Sett fra eksplosiv skade ville et slikt våpen ikke ha noen klare fordeler i forhold til et konvensjonelt eksplosiv, men den massive nøytronstrømmen kan levere en dødelig dose stråling til mennesker innenfor en radius på 500 meter (de fleste dødsfallene vil skje over en periode på måneder, i stedet for umiddelbart).

Alternativ fusjonstrigger

Noen forskere har undersøkt bruken av antimateriale som en alternativ fusjonsutløser, hovedsakelig i sammenheng med antimateriekatalysert atompulsfremdrift, men også atomvåpen. Et slikt system, i våpensammenheng, ville ha mange av de ønskede egenskapene til et rent fusjonsvåpen. Imidlertid fremstår de tekniske hindringene for å produsere og inneholde de nødvendige mengdene med antimateriale formidable, langt utover dagens evner.

Indusert gamma -utslipp er en annen tilnærming som for tiden forskes på. Svært høye energitetthetskjemikalier som balloteknikk og andre har også blitt foreslått som et middel til å utløse et rent fusjonsvåpen.

Kjernefysiske isomerer har også blitt undersøkt for bruk i rent fusjonsvåpen. Hafnium- og tantalisomerer kan bli forårsaket til å avgi veldig sterk gammastråling . Gamma -utslipp fra disse isomerer kan ha nok energi til å starte en termonukleær reaksjon, uten å kreve noe splittbart materiale.

Nanoteknologi kan teoretisk sett brukes til å utvikle miniatyriserte laserutløste rene fusjonsvåpen som blir lettere å produsere enn konvensjonelle atomvåpen.

Referanser

Eksterne linker