Sådan laver man en brintbombe

Illustration: Ingeniøren

National Nuclear Security Agency i USA har besluttet at lade Lawrence Livermore National Laboratory i Californien udvikle et nyt amerikansk kernevåben - det første i mere end 20 år.

Hvis den amerikanske kongres og præsident George W. Bush inden næste valg i slutningen af 2008 bevilliger pengene til fortsat udvikling og den efterfølgende våbenproduktion, kan et nyt Reliable Replacement Warhead (RRW) være klar i 2012 til afløsning for mange af våbnene produceret i 1970'erne og 1980'erne - som for længst har overskredet deres oprindelige udløbsdato.

Der er især usikkerhed omkring stabiliteten af bombernes plutonium, der har sat gang i tankerne om nyt kernevåben. Kravene til kernevåben er dog også anderledes i dag end under Den Kolde Krig, hvor man først og fremmest fokuserede på størrelse og vægt. Det betød, at man brugte giftige og skrøbelige materialer, ligesom fremstillingsprocessen var besværlig. Pålideligheden sikrede man ved trial-and-error, og derfor havde man behov for mange prøvesprængninger.

I dag skal pålideligheden være i top uden prøvesprængninger, som blev forbudt i 1992. Våbnene skal endvidere være forsynet med sikkerhedsanordninger ved daglig håndtering og mod uberettiget anvendelse. Dernæst skal de være lette at fremstille og vedligeholde med minimalt brug af giftige eller farlige materialer.

Lawrence Livermore National Laboratory, som konkurrerede med Los Alamos National Laboratory om opgaven, valgte at tage udgangpunkt i sprænghovedet W89, som blev udviklet i 1989 til Short Range Attack Missile II, men som aldrig blev sat i produktion, da missilet blev aflyst.

Teller-Ulam konfigurationen

Alle moderne brintbomber er baseret på den såkaldet Teller-Ulam-konfigurationen, der er udviklet af den ungarskfødte fysiker Edward Teller og polskfødte matematiker Stanislaw Ulam i 1951.

Første trin, fissionsbomben, er baseret på spaltning af plutonium, som skal give energi til at skabe de temperaturer og det tryk, der er nødvendigt for at få deuterium-atomerne i det indkapslede lithium-deuterid i andet trin til fusionere med tritium, der dannes, når lithium-6 isotoper bombarderes med neutroner - af samme grund er det anvendte lithium-deuterid - et farveløst krystallinsk stof med et smeltepunkt på 689 grader Celsius og en massefylde på 0,78 - beriget med Li-6, som udgør 7,5 pct. af naturlig lithium.

Første trin sættes i gang af højeksplosive sprængstoffer, der er placeret, så de vil presse et materiale som eksempelvis aluminium eller beryllium ind på en ring af plutonium-239, hvor spaltningsprocessen går i gang, når tætheden i materialet bliver højt. Der anvendes en tilstand af plutonium, som kendes som delta-tilstanden, idet den kan sammenpresses mest.

En reflektor af et tungt materiale, f.eks. uran-238 holder det hele sammen, så energien fra første trin, der primært findes i form af røntgenstråling, kan overføres til andet trin, før første trin blæses fra hinanden og ødelægger sprænghovedet. Fusionsprocessen, der sker i tritiumgassen, har udelukkende til formål at genere neutroner, der sætter ekstra fart i fissionsprocessen i plutonium-239.

Røntgenstrålingen fra første trin vil efterfølgende presse polysterenskummet sammen om lithium-deuterid pulveret og sætte gang i trinnets »tændrør« - en stang af plutonium. Nogle af neutronerne fra fissionsprocessen i »tændrøret« vil absorberes af lithium-6, hvorved der dannes tritium, som vil fusionere med deuterium - og det udløser slutteligt bombens enorme sprængkraft.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

"Den Danske Forskningsfond, der anklager Videnskabsministeriet for smøl og forskelsbehandling, har undladt at søge om de penge, som den er frustreret over at mangle til en ny forskerskole inden for biomedicin. Fonden forsøgte at udnytte politiske kontakter." Så er vi godt nok længere fremme med brintteknologien herhjemme end jeg i min vildeste fantasi havde forestillet mig:-)

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten