Оружие чистого термоядерного синтеза — это гипотетическая конструкция водородной бомбы , которая не требует «первичного» взрывчатого вещества деления для воспламенения синтеза дейтерия и трития , двух тяжелых изотопов водорода , используемых в термоядерном оружии деления-синтеза . Такое оружие не потребует расщепляющегося материала , и поэтому его будет гораздо легче разработать тайно, чем существующее оружие. Выделение оружейного урана (U-235) или получение плутония (Pu-239) требует значительных и трудно скрываемых промышленных инвестиций, а блокирование продажи и передачи необходимого оборудования было основным механизмом контроля ядерного распространения в целях дата. [1]
Все современное термоядерное оружие использует бомбу деления в качестве первой ступени для создания высоких температур и давлений, необходимых для начала реакции синтеза дейтерия и трития на второй стадии. В течение многих лет разработчики ядерного оружия исследовали, можно ли создать достаточно высокие температуры и давления внутри замкнутого пространства, чтобы зажечь реакцию термоядерного синтеза, не используя деление. Чисто термоядерное оружие дает возможность генерировать сколь угодно малую ядерную мощность, поскольку для детонации не требуется собирать критическую массу делящегося топлива, как в случае с обычным первичным преобразователем деления, необходимым для инициирования термоядерного взрыва. Преимущество также заключается в уменьшении побочного ущерба от радиоактивных осадков , поскольку это оружие не будет создавать высокорадиоактивные побочные продукты , образующиеся при оружии ядерного деления. Это оружие будет смертоносным не только из-за своей взрывной силы, которая может быть большой по сравнению с бомбами на основе химической взрывчатки, но также из-за генерируемых ею нейтронов .
Хотя были разработаны различные устройства -источники нейтронов , некоторые из них основаны на реакциях синтеза, ни одно из них не способно производить чистый выход энергии ни в контролируемой форме для производства энергии, ни в неконтролируемой для оружия.
Несмотря на многие миллионы долларов, потраченные США в период с 1952 по 1992 год на создание чистого термоядерного оружия, никакого измеримого успеха так и не было достигнуто. В 1998 году Министерство энергетики США (DOE) опубликовало решение о рассекречивании ограниченных данных, в котором говорилось, что даже если в прошлом Министерство энергетики сделало значительные инвестиции в разработку чистого термоядерного оружия, «неизвестно, что в США есть и не разрабатывается такое оружие». чисто термоядерное оружие, и в результате инвестиций Министерства энергетики не появилось заслуживающего доверия проекта оружия чистого термоядерного синтеза». Плотность мощности, необходимая для зажигания реакции термоядерного синтеза, по-прежнему кажется достижимой только с помощью взрыва деления или с помощью больших устройств, таких как мощные лазеры , подобные тем, что установлены в Национальной установке зажигания , машина Z-пинча Сандиа или различные магнитные токамаки . Несмотря на любые заявленные преимущества чистого термоядерного оружия, создание этого оружия не представляется возможным с использованием доступных в настоящее время технологий, и многие [ кто? ] выразили обеспокоенность тем, что исследования и разработки чистого термоядерного оружия подорвут цели Договора о нераспространении ядерного оружия и Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний .
Утверждалось, что можно создать грубое, доставляемое чисто термоядерное оружие, используя только современные, несекретные технологии. Конструкция оружия [2] весит около 3 тонн и может иметь общую мощность около 3 тонн в тротиловом эквиваленте. В предлагаемой конструкции используется большой генератор сжатия потока с взрывной накачкой для создания высокой плотности мощности, необходимой для воспламенения термоядерного топлива. С точки зрения взрывного поражения такое оружие не будет иметь явных преимуществ перед обычным взрывчатым веществом, но мощный поток нейтронов может доставить смертельную дозу радиации людям в радиусе 500 метров (большая часть этих смертей произойдет на расстоянии 500 метров). в течение нескольких месяцев, а не сразу).
Некоторые исследователи изучали использование антивещества [3] в качестве альтернативного триггера термоядерного синтеза, в основном в контексте ядерных импульсных двигателей, катализируемых антивеществом, а также ядерного оружия. [4] [5] [6] Такая система в контексте оружия будет обладать многими желаемыми свойствами чистого термоядерного оружия. Технические барьеры на пути производства и содержания необходимых количеств антиматерии кажутся огромными, намного превосходящими нынешние возможности.
Индуцированное гамма-излучение — еще один подход, который в настоящее время исследуется. Химические вещества с очень высокой плотностью энергии, такие как баллотехника и другие, также были предложены в качестве средства запуска чистого термоядерного оружия. [ нужна цитата ]
Ядерные изомеры также исследовались на предмет использования в оружии чистого термоядерного синтеза. Изомеры гафния и тантала могут излучать очень сильное гамма-излучение . Гамма-излучение этих изомеров может иметь достаточно энергии, чтобы начать термоядерную реакцию, не требуя какого-либо делящегося материала. [ нужна цитата ]
Критики выдвигают еще одно возражение против разработки термоядерных бомб: стране легче скрыть производство таких бомб, чем обычного ядерного оружия. Причина в том, что для создания термоядерных бомб не потребуется уран или плутоний, радиоактивность которых могут обнаружить инспекторы ООН по вооружениям. Нынешний способ «предотвратить распространение или распространение ядерного оружия заключается в обнаружении материалов, необходимых для изготовления ядерного оружия, а именно плутония и высокообогащенного урана», говорит Кабассо. «Поскольку они вам не нужны для оружия чистого термоядерного синтеза, средства обнаружения существования оружия исчезают».