Vũ khí nhiệt hạch - Wikipedia

Vũ khí hạt nhân là thiết kế vũ khí hạt nhân thế hệ thứ hai sử dụng giai đoạn tổng hợp hạt nhân thứ cấp bao gồm xáo trộn nổ, nhiên liệu nhiệt hạch và bugi bị bắn phá bởi năng lượng phát ra từ vụ nổ bom phân hạch bên trong, nén vật liệu nhiên liệu (triti, deuterium hoặc lithium deuteride) và gây ra phản ứng tổng hợp. Một số thiết kế tiên tiến sử dụng neutron nhanh được tạo ra bởi giai đoạn thứ hai này để đốt cháy giai đoạn phân hạch hoặc hợp hạch nhanh thứ ba. Bom phân hạch và nhiên liệu nhiệt hạch được đặt gần nhau trong một vật chứa phản xạ bức xạ đặc biệt gọi là trường hợp phóng xạ được thiết kế để chứa năng lượng của điện tích chính càng lâu càng tốt. Khả năng của thiết kế để đốt cháy phản ứng tổng hợp dẫn đến sức mạnh bùng nổ tăng lên rất nhiều khi so sánh với vũ khí phân hạch một tầng thế hệ đầu tiên (bom "nguyên tử").

Thiết bị này được gọi một cách thông thường là một quả bom hydro hoặc, một quả bom H bởi vì nó sử dụng phản ứng tổng hợp các đồng vị của hydro. ^{[1] ]}

Thử nghiệm nhiệt hạch toàn diện đầu tiên được Hoa Kỳ thực hiện vào năm 1952; Từ đó, khái niệm này đã được hầu hết các cường quốc hạt nhân trên thế giới sử dụng trong thiết kế vũ khí của họ. ^[2] Thiết kế hiện đại của tất cả các vũ khí nhiệt hạch ở Hoa Kỳ được gọi là Cấu hình Teller cách Ulam cho nó hai người đóng góp chính, Edward Teller và Stanislaw Ulam, người đã phát triển nó vào năm 1951 ^[3] cho Hoa Kỳ, với những khái niệm nhất định được phát triển với sự đóng góp của nhà vật lý John von Neumann. Các thiết bị tương tự được phát triển bởi Liên Xô, Vương quốc Anh, Pháp và Trung Quốc.

Vì vũ khí nhiệt hạch đại diện cho thiết kế hiệu quả nhất cho năng suất vũ khí trong vũ khí có năng suất trên 50 kiloton TNT (210 TJ), hầu như tất cả các vũ khí hạt nhân có kích thước này được triển khai bởi năm quốc gia vũ khí hạt nhân dưới thời Không phổ biến vũ khí Hiệp ước ngày nay là vũ khí nhiệt hạch sử dụng thiết kế Teller Jason Ulam. ^[4]

Cơ chế nổ bức xạ khai thác sự chênh lệch nhiệt độ giữa kênh bức xạ nóng, xung quanh của tầng thứ hai và bên trong tương đối mát mẻ. Sự chênh lệch nhiệt độ này được duy trì trong một thời gian ngắn bởi một rào cản nhiệt lớn gọi là "máy nghiền" / "máy xáo trộn", cũng đóng vai trò là một công cụ chống xói mòn, làm tăng và kéo dài quá trình nén thứ cấp. Nếu được làm từ uranium, uranium hoặc plutonium được làm giàu, nó có thể thu được các neutron hợp hạch được tạo ra bởi phản ứng tổng hợp và tự phân hạch, làm tăng năng suất nổ tổng thể. Thêm vào đó, một số thiết kế cũng làm cho trường hợp bức xạ ra khỏi vật liệu phân hạch trải qua quá trình phân hạch. Kết quả là, những quả bom như vậy có được giai đoạn phân hạch thứ ba, và phần lớn các Teller trinh Ulam hiện tại là vũ khí phân hạch. Phân hạch của trường hợp giả mạo hoặc phóng xạ là đóng góp chính cho tổng sản lượng và tạo ra bụi phóng xạ sản phẩm phân hạch. ^[5][6]

Kiến thức công cộng về thiết kế vũ khí hạt nhân [ chỉnh sửa ]

Kiến thức chi tiết về phân hạch và vũ khí nhiệt hạch được phân loại ở một mức độ nào đó trong hầu hết mọi quốc gia công nghiệp hóa. Ở Hoa Kỳ, những kiến ​​thức như vậy theo mặc định có thể được phân loại là "Dữ liệu bị hạn chế", ngay cả khi nó được tạo ra bởi những người không phải là nhân viên chính phủ hoặc liên quan đến các chương trình vũ khí, trong một học thuyết pháp lý được gọi là "bí mật sinh ra" (mặc dù là hiến pháp đứng trước học thuyết đã có lúc bị đặt câu hỏi, xem Hoa Kỳ v. Progressive, Inc. ). Bí mật sinh ra hiếm khi được viện dẫn cho các trường hợp đầu cơ tư nhân. Chính sách chính thức của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã không thừa nhận việc rò rỉ thông tin thiết kế, vì sự thừa nhận đó có khả năng xác nhận thông tin là chính xác. Trong một số ít trường hợp trước đó, chính phủ Hoa Kỳ đã cố gắng kiểm duyệt thông tin vũ khí trên báo chí, với sự thành công hạn chế. ^[7] Theo Thời báo New York nhà vật lý Kenneth W. Ford đã bất chấp lệnh của chính phủ để xóa thông tin được phân loại khỏi cuốn sách của mình, Xây dựng Bom H: Lịch sử cá nhân . Ford tuyên bố ông chỉ sử dụng thông tin có sẵn và thậm chí đã gửi bản thảo cho chính phủ, họ muốn xóa toàn bộ các phần của cuốn sách vì lo ngại rằng các quốc gia nước ngoài có thể sử dụng thông tin này. ^[8]

một lượng lớn dữ liệu mơ hồ đã được phát hành chính thức và một lượng lớn dữ liệu mơ hồ đã bị rò rỉ không chính thức bởi các nhà thiết kế bom trước đây, hầu hết các mô tả công khai về chi tiết thiết kế vũ khí hạt nhân đều dựa vào một mức độ nào đó về đầu cơ, kỹ thuật đảo ngược từ thông tin đã biết hoặc so sánh với tương tự các lĩnh vực vật lý (phản ứng tổng hợp quán tính là ví dụ chính). Các quá trình như vậy đã dẫn đến một khối kiến ​​thức chưa được phân loại về bom hạt nhân thường phù hợp với các thông tin chính thức chưa được phân loại, vật lý liên quan và được cho là nhất quán trong nội bộ, mặc dù có một số điểm giải thích vẫn được coi là mở. Tình trạng kiến ​​thức công cộng về thiết kế Teller Trực Ulam hầu hết được định hình từ một vài sự cố cụ thể được nêu trong một phần dưới đây.

Nguyên tắc cơ bản [ chỉnh sửa ]

Nguyên tắc cơ bản của cấu hình Teller xông Ulam là ý tưởng rằng các phần khác nhau của vũ khí nhiệt hạch có thể được xích lại với nhau theo "giai đoạn", với kích nổ của từng giai đoạn cung cấp năng lượng để đốt cháy giai đoạn tiếp theo. Ở mức tối thiểu, điều này ngụ ý phần chính bao gồm bom phân hạch kiểu nổ (một "cò") và phần bao gồm nhiên liệu nhiệt hạch. Năng lượng được giải phóng bởi chính nén thứ cấp thông qua một quá trình gọi là "nổ bức xạ", tại đó nó được đốt nóng và trải qua phản ứng tổng hợp hạt nhân. Quá trình này có thể được tiếp tục, với năng lượng từ tầng thứ hai đốt cháy giai đoạn hợp hạch thứ ba; AN602 "Tsar Bomba" của Nga được cho là một thiết bị hợp hạch phân hạch ba giai đoạn. Về mặt lý thuyết bằng cách tiếp tục quá trình này, vũ khí hạt nhân với năng suất cao tùy ý có thể được chế tạo. ^{[ cần trích dẫn ]} Điều này trái ngược với vũ khí phân hạch bị hạn chế về năng suất.

Một phiên bản có thể có của cấu hình Teller micro Ulam

Bao quanh các thành phần khác là một trường hợp phóng xạ hoặc một thùng chứa bẫy năng lượng của giai đoạn đầu tiên hoặc bên trong tạm thời. Mặt ngoài của trường hợp bức xạ này, thường là vỏ bên ngoài của quả bom, là bằng chứng trực quan duy nhất có sẵn công khai về bất kỳ cấu hình nào của thành phần bom nhiệt hạch. Nhiều bức ảnh về các loại bom nhiệt hạch khác nhau đã được giải mật. ^[9]

Loại chính được cho là bom phân hạch phương pháp nổ tiêu chuẩn, mặc dù có khả năng được tăng cường bởi một lượng nhỏ nhiên liệu nhiệt hạch 50/50% khí deuterium / triti) cho hiệu quả cao hơn; nhiên liệu nhiệt hạch giải phóng neutron dư thừa khi được nung nóng và nén, tạo ra sự phân hạch bổ sung. Khi được bắn, lõi plutonium-239 (Pu-239) hoặc uranium-235 (U-235) sẽ bị nén thành một quả cầu nhỏ hơn bởi các lớp chất nổ cao thông thường được bố trí xung quanh nó theo mô hình thấu kính nổ, bắt đầu phản ứng dây chuyền hạt nhân cung cấp năng lượng cho "bom nguyên tử" thông thường.

Thứ cấp thường được hiển thị dưới dạng cột nhiên liệu nhiệt hạch và các thành phần khác được bọc trong nhiều lớp. Xung quanh cột trước tiên là "máy nghiền-xáo trộn", một lớp nặng uranium-238 (U-238) hoặc chì giúp nén nhiên liệu nhiệt hạch (và, trong trường hợp của uranium, cuối cùng có thể tự phân hạch). Bên trong đây là nhiên liệu nhiệt hạch, thường là một dạng của lithium deuteride, được sử dụng vì nó dễ dàng vũ khí hóa hơn so với khí triti / deuterium hóa lỏng. Nhiên liệu khô này, khi bị bắn phá bởi neutron, tạo ra triti, một đồng vị nặng của hydro có thể trải qua phản ứng tổng hợp hạt nhân, cùng với deuterium có trong hỗn hợp. (Xem bài viết về phản ứng tổng hợp hạt nhân để thảo luận kỹ thuật chi tiết hơn về các phản ứng nhiệt hạch.) Bên trong lớp nhiên liệu là "bugi", một cột rỗng của vật liệu phân hạch (plutonium-239 hoặc uranium-235) thường được tăng cường bằng khí deuterium . Bugi, khi được nén, bản thân nó có thể trải qua quá trình phân hạch hạt nhân (vì hình dạng, nó không phải là một khối quan trọng mà không nén). Đại học, nếu có mặt, sẽ được đặt bên dưới thứ cấp và có thể được tạo thành từ các vật liệu tương tự. ^{[10] [11]}

Tách thứ cấp khỏi chính là giữa các giai đoạn. Nguyên tố phân hạch tạo ra bốn loại năng lượng: 1) mở rộng khí nóng từ các chất nổ cao gây nổ cho nguyên tố; 2) plasma quá nhiệt ban đầu là vật liệu phân hạch của bom và giả mạo của nó; 3) bức xạ điện từ; và 4) neutron từ vụ nổ hạt nhân của nguyên tố. Interstage chịu trách nhiệm điều chỉnh chính xác việc truyền năng lượng từ sơ cấp sang thứ cấp. Nó phải hướng các khí nóng, plasma, bức xạ điện từ và neutron về đúng nơi vào đúng thời điểm. Ít hơn các thiết kế xen kẽ tối ưu đã dẫn đến việc thứ cấp không hoạt động hoàn toàn trên nhiều bức ảnh, được gọi là "xì hơi". Cú bắn Koon của Lâu đài Chiến dịch là một ví dụ điển hình; một lỗ hổng nhỏ cho phép dòng neutron từ sơ cấp đến sớm bắt đầu làm nóng thứ cấp, làm suy yếu lực nén đủ để ngăn chặn bất kỳ phản ứng tổng hợp nào.

Tài liệu phân loại của Teller và Ulam vào ngày 9 tháng 3 năm 1951: Về các vụ nổ dị thể I: Ống kính thủy lực và Gương phóng xạ trong đó họ đề xuất ý tưởng nổ tung cách mạng của họ. Phiên bản được giải mật này được tái cấu trúc rộng rãi.

Có rất ít thông tin chi tiết trong tài liệu mở về cơ chế của các giai đoạn. Một trong những nguồn tốt nhất là sơ đồ đơn giản hóa vũ khí nhiệt hạch của Anh tương tự như đầu đạn W80 của Mỹ. Nó được Greenpeace phát hành trong một báo cáo có tiêu đề "Công nghệ hạt nhân sử dụng kép" . ^[12] Các thành phần chính và sự sắp xếp của chúng nằm trong sơ đồ, mặc dù chi tiết gần như không có; những chi tiết rải rác nó bao gồm có thể có thiếu sót cố ý hoặc không chính xác. Chúng được dán nhãn "Ống kính tiêu cự và nắp lấy nét neutron" và "Gói phản xạ"; các kênh neutron trước đây cho Bugi U-235 / Pu-239 trong khi kênh thứ hai đề cập đến một gương phản xạ tia X; thường là một hình trụ được làm từ vật liệu mờ tia X như uranium với phần chính và phần phụ ở hai đầu. Nó không phản chiếu như một tấm gương; thay vào đó, nó bị nung nóng đến nhiệt độ cao bởi thông lượng tia X từ sơ cấp, sau đó nó phát ra các tia X lan tỏa đều hơn đến thứ cấp, gây ra cái gọi là nổ bức xạ. Ở Ivy Mike, vàng được sử dụng làm lớp phủ trên uranium để tăng cường hiệu ứng cho người da đen. ^[13] Tiếp đến là "Xe phản xạ / súng neutron". Bộ phản xạ làm kín khoảng cách giữa Ống kính lấy nét neutron (ở giữa) và vỏ ngoài gần ống sơ cấp. Nó tách biệt sơ cấp khỏi thứ cấp và thực hiện chức năng tương tự như phản xạ trước đó. Có khoảng sáu khẩu súng neutron (được nhìn thấy ở đây từ Phòng thí nghiệm quốc gia Sandia ^[14]) mỗi khẩu chọc qua rìa ngoài của gương phản xạ với một đầu ở mỗi phần; tất cả được kẹp vào cỗ xe và sắp xếp ít nhiều đều xung quanh chu vi của vỏ. Các súng neutron bị nghiêng nên đầu neutron phát ra của mỗi đầu súng được chĩa về phía trục trung tâm của quả bom. Các neutron từ mỗi súng neutron đi qua và được tập trung bởi thấu kính hội tụ neutron về phía trung tâm của nguyên tố nhằm tăng cường sự phân hạch ban đầu của plutoni. Một "Polystyrene Polarizer / Plasma Source" cũng được hiển thị (xem bên dưới).

Tài liệu đầu tiên của chính phủ Hoa Kỳ đề cập đến sự xen kẽ này chỉ mới được phát hành gần đây cho công chúng nhằm thúc đẩy sự khởi đầu năm 2004 của Chương trình Đầu đạn thay thế đáng tin cậy. Một hình ảnh bao gồm các vệt mờ mô tả lợi thế tiềm năng của RRW trên từng phần, với phần giới thiệu giữa các giai đoạn nói rằng một thiết kế mới sẽ thay thế "vật liệu độc hại, dễ vỡ" và "vật liệu đặc biệt" đắt tiền ... [which require] ^[15] "Vật liệu độc hại, dễ vỡ" được giả định rộng rãi là berili phù hợp với mô tả đó và cũng sẽ điều tiết dòng neutron từ nguyên tố. Một số vật liệu để hấp thụ và phát xạ lại tia X theo cách đặc biệt cũng có thể được sử dụng. ^[14]

Các ứng cử viên cho "vật liệu đặc biệt" là polystyrene và một chất gọi là "FOGBANK", một tên mã không được phân loại. Thành phần của FOGBANK được phân loại, mặc dù airgel đã được đề xuất như một khả năng. Nó lần đầu tiên được sử dụng trong vũ khí nhiệt hạch với đầu đạn nhiệt hạch W-76 và được sản xuất tại một nhà máy ở Khu liên hợp Y-12 tại Oak Ridge, Tennessee để sử dụng trong W-76. Việc sản xuất FOGBANK mất hiệu lực sau khi quá trình sản xuất W-76 kết thúc. Chương trình mở rộng cuộc sống W-76 yêu cầu nhiều FOGBANK được thực hiện. Điều này rất phức tạp bởi thực tế là các tài sản ban đầu của FOGBANK chưa được ghi chép đầy đủ, do đó, một nỗ lực lớn đã được thực hiện để tái tạo lại quy trình. Một tạp chất quan trọng đối với các thuộc tính của FOGBANK cũ đã bị bỏ qua trong quy trình mới. Chỉ phân tích chặt chẽ các lô mới và cũ cho thấy bản chất của tạp chất đó. Quá trình sản xuất đã sử dụng acetonitril làm dung môi, dẫn đến ít nhất ba lần sơ tán của nhà máy FOGBANK vào năm 2006. Được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp dầu mỏ và dược phẩm, acetonitril dễ cháy và độc hại. Y-12 là nhà sản xuất duy nhất của FOGBANK. ^[17]

Tóm tắt [ chỉnh sửa ]

Một bản tóm tắt đơn giản về lời giải thích trên là:

1. Một loại bom phân hạch nổ tung được phát nổ. Đây là giai đoạn chính. Nếu một lượng nhỏ khí deuterium / triti được đặt bên trong lõi chính, nó sẽ bị nén trong vụ nổ và phản ứng tổng hợp hạt nhân sẽ xảy ra; các neutron được giải phóng từ phản ứng tổng hợp này sẽ tạo ra sự phân hạch tiếp theo trong plutoni-239 hoặc uranium-235 được sử dụng trong giai đoạn sơ cấp. Việc sử dụng nhiên liệu nhiệt hạch để tăng cường hiệu quả của phản ứng phân hạch được gọi là tăng cường. Nếu không tăng cường, một phần lớn vật liệu phân hạch sẽ vẫn không được phản hồi; Bom Little Boy và Fat Man có hiệu suất lần lượt chỉ 1,4% và 17%, vì chúng không được bảo vệ.
2. Năng lượng được giải phóng trong giai đoạn sơ cấp được chuyển sang giai đoạn thứ cấp (hoặc hợp nhất). Các cơ chế chính xác theo đó điều này xảy ra được phân loại cao. Năng lượng này nén nhiên liệu nhiệt hạch và tia lửa điện; Sparkplug nén trở nên quan trọng và trải qua phản ứng dây chuyền phân hạch, tiếp tục đốt nóng nhiên liệu nhiệt hạch nén đến nhiệt độ đủ cao để tạo ra phản ứng tổng hợp, và cũng cung cấp neutron phản ứng với lithium để tạo ra triti cho phản ứng tổng hợp.
3. Nhiên liệu nhiệt hạch thứ cấp giai đoạn có thể được bao quanh bởi uranium hoặc uranium được làm giàu, hoặc plutonium. Các neutron nhanh được tạo ra từ phản ứng tổng hợp có thể tạo ra sự phân hạch ngay cả trong các vật liệu thường không bị nhiễm nó, chẳng hạn như uranium đã cạn kiệt mà U-238 không bị phân hạch và không thể duy trì phản ứng dây chuyền, nhưng có thể phân hạch khi bị bắn phá bởi các neutron năng lượng cao được giải phóng bởi phản ứng tổng hợp trong giai đoạn thứ cấp. Quá trình này cung cấp năng suất năng lượng đáng kể (bằng một nửa tổng sản lượng trong các thiết bị lớn). Mặc dù đôi khi nó được coi là một giai đoạn riêng biệt, nhưng không nên nhầm lẫn với một giai đoạn thứ ba thực sự. Các giai đoạn thứ ba là các giai đoạn hợp hạch tiếp theo (xem bên dưới), chỉ được đưa vào một số ít bom, không có loại nào trong sản xuất quy mô lớn.

Vũ khí nhiệt hạch có thể hoặc không thể sử dụng giai đoạn sơ cấp tăng cường, sử dụng các loại khác nhau nhiên liệu nhiệt hạch, và có thể bao quanh nhiên liệu nhiệt hạch bằng beryllium (hoặc một vật liệu phản xạ neutron khác) thay vì uranium cạn kiệt để ngăn sự phân hạch sớm xảy ra trước khi thứ cấp được nén tối ưu.

Nén phần thứ cấp [ chỉnh sửa ]

Ý tưởng cơ bản của cấu hình Teller Jason Ulam là mỗi "giai đoạn" sẽ trải qua quá trình phân hạch hoặc hợp hạch (hoặc cả hai) và giải phóng năng lượng, nhiều trong số đó sẽ được chuyển sang giai đoạn khác để kích hoạt nó. Làm thế nào chính xác năng lượng được "vận chuyển" từ chính sang thứ cấp đã là chủ đề của một số bất đồng trong báo chí mở, nhưng được cho là truyền qua tia X và Các tia gamma được phát ra từ quá trình phân hạch chính . Năng lượng này sau đó được sử dụng để nén thứ cấp . Chi tiết quan trọng của làm thế nào tia X tạo ra áp lực là điểm tranh chấp chính còn lại trong báo chí chưa được phân loại. Có ba lý thuyết được đề xuất:

Áp suất bức xạ [ chỉnh sửa ]

Áp suất bức xạ gây ra bởi một lượng lớn photon tia X bên trong vỏ kín có thể đủ để nén thứ cấp. Bức xạ điện từ như tia X hoặc ánh sáng mang theo động lượng và tác dụng lực lên bất kỳ bề mặt nào nó chiếu vào. Áp lực của bức xạ ở cường độ được nhìn thấy trong cuộc sống hàng ngày, chẳng hạn như ánh sáng mặt trời chiếu vào bề mặt, thường không thể nhận ra, nhưng ở cường độ cực cao được tìm thấy trong một quả bom nhiệt hạch, áp lực là rất lớn.

Đối với hai quả bom nhiệt hạch có kích thước chung và đặc điểm chính được hiểu rõ, bom thử nghiệm Ivy Mike và biến thể đầu đạn tên lửa hành trình W-80 hiện đại của thiết kế W-61, áp suất bức xạ được tính là 73 triệu bar (khí quyển) (7,3 T Pa) cho thiết kế Ivy Mike và 1.400 triệu bar (140 TPa) cho W-80. ^[18]

Áp suất plasma bọt [ chỉnh sửa ]

Bọt áp suất plasma là khái niệm mà Chuck Hansen đã giới thiệu trong trường hợp Tiến bộ, dựa trên nghiên cứu xác định các tài liệu được giải mật liệt kê các bọt đặc biệt như các thành phần lót trong trường hợp bức xạ của vũ khí nhiệt hạch.

Trình tự bắn vũ khí (bằng bọt) sẽ như sau:

1. Chất nổ cao bao quanh lõi của đám cháy chính, nén vật liệu phân hạch vào trạng thái siêu tới hạn và bắt đầu phản ứng chuỗi phân hạch.
2. Nguyên tố phân hạch phát ra tia X, "phản xạ" dọc theo bên trong vỏ. , chiếu xạ bọt polystyren.
3. Bọt được chiếu xạ trở thành plasma nóng, đẩy vào sự giả mạo của chất thứ cấp, nén chặt và bắt đầu phản ứng phân hạch trong bugi.
4. Đẩy từ cả hai phía (từ nguyên tố chính và bugi), nhiên liệu lithium deuteride được nén và nung nóng đến nhiệt độ nhiệt hạch. Ngoài ra, bằng cách bắn phá neutron, mỗi nguyên tử lithium-6 phân tách thành một nguyên tử triti và một hạt alpha. Sau đó, bắt đầu phản ứng nhiệt hạch giữa triti và deuterium, giải phóng nhiều neutron hơn và một lượng năng lượng khổng lồ.
5. Nhiên liệu trải qua phản ứng nhiệt hạch phát ra một dòng neutron lớn, chiếu xạ U-238 (hoặc Vỏ bom U-238), khiến nó trải qua phản ứng phân hạch, cung cấp khoảng một nửa tổng năng lượng.

Điều này sẽ hoàn thành chuỗi phân hạch-phân hạch. Fusion, không giống như phân hạch, tương đối "sạch" giải phóng năng lượng nhưng không có sản phẩm phóng xạ có hại hoặc một lượng lớn bụi phóng xạ hạt nhân. Các phản ứng phân hạch, đặc biệt là phản ứng phân hạch cuối cùng, giải phóng một lượng lớn các sản phẩm phân hạch và bụi phóng xạ. Ví dụ, nếu giai đoạn phân hạch cuối cùng bị bỏ qua, bằng cách thay thế uranium giả mạo bằng chì, ví dụ, lực nổ tổng thể giảm khoảng một nửa nhưng lượng bụi phóng xạ tương đối thấp. Bom neutron là một quả bom hydro với sự giả mạo mỏng có chủ ý, cho phép phóng xạ càng nhiều càng tốt.

Trình tự bắn bọt cơ chế plasma.

1. Đầu đạn trước khi khai hỏa; sơ cấp (bom phân hạch) ở phía trên, thứ cấp (nhiên liệu nhiệt hạch) ở phía dưới, tất cả lơ lửng trong bọt polystyren.
2. Cháy nổ mạnh ở nguyên tố, nén lõi plutonium thành siêu tới hạn và bắt đầu phản ứng phân hạch.
3. Phân hạch nguyên phát. -Các chất phân tán dọc theo bên trong vỏ, chiếu xạ bọt polystyren.
4. Bọt Polystyrene trở thành plasma, nén thứ cấp, và tia lửa plutonium bắt đầu phân hạch.
5. Nhiên liệu được nén và đốt nóng, lithium-6 bắt đầu phản ứng tổng hợp. Thông lượng neutron được tạo ra khiến cho U-238 bị xáo trộn. Một quả cầu lửa bắt đầu hình thành.

Những chỉ trích kỹ thuật hiện tại về ý tưởng "áp suất plasma bọt" tập trung vào phân tích không được phân loại từ các trường vật lý năng lượng cao tương tự cho thấy áp suất được tạo ra bởi một plasma như vậy sẽ chỉ là một số nhân nhỏ của áp suất photon cơ bản trong trường hợp bức xạ, và về cơ bản, các vật liệu bọt đã biết có hiệu suất hấp thụ rất thấp của tia gamma và bức xạ tia X từ sơ cấp. Hầu hết năng lượng được tạo ra sẽ được hấp thụ bởi các bức tường của trường hợp bức xạ hoặc giả mạo xung quanh thứ cấp. Phân tích tác động của năng lượng hấp thụ đó dẫn đến cơ chế thứ ba: cắt bỏ.

Sự cắt bỏ của máy xáo trộn [ chỉnh sửa ]

Cơ chế cắt bỏ máy xáo trộn được đề xuất là cơ chế nén chính cho lớp thứ cấp nhiệt của hạt nhân hoặc vỏ kim loại nặng xung quanh nhiên liệu nhiệt hạch, được đốt nóng rất nhiều bởi dòng tia X từ nguyên tố mà chúng bỏ đi, phát nổ ra ngoài với tốc độ cao đến mức phần còn lại của người giả mạo quay vào trong với vận tốc khủng khiếp, nghiền nát nhiên liệu nhiệt hạch và bugi.

Trình tự bắn cơ chế Ablation.

1. Đầu đạn trước khi khai hỏa. Các quả cầu lồng nhau ở trên cùng là phân hạch chính; Các xi lanh bên dưới là thiết bị thứ cấp nhiệt hạch.
2. Chất nổ của phản ứng phân hạch đã phát nổ và làm sập hố phân hạch chính.
3. Phản ứng phân hạch chính đã hoàn tất, và hiện tại nguyên tố ở mức vài triệu độ và phát ra gamma và cứng. X-quang, làm nóng bên trong hohlraum và lá chắn và giả mạo thứ cấp.
4. Phản ứng chính đã kết thúc và nó đã mở rộng. Bề mặt của máy đẩy cho thứ cấp bây giờ nóng đến mức nó cũng bị bong ra hoặc mở rộng ra, đẩy phần còn lại của thứ cấp (làm xáo trộn, nhiên liệu nhiệt hạch và bugi phân hạch) vào bên trong. Các bugi bắt đầu phân hạch. Không được mô tả: trường hợp bức xạ cũng bị hủy bỏ và mở rộng ra bên ngoài (bỏ qua cho rõ ràng của sơ đồ).
5. Nhiên liệu thứ cấp đã bắt đầu phản ứng nhiệt hạch và sẽ nhanh chóng cháy lên. Một quả cầu lửa bắt đầu hình thành.

Tính toán thô cho hiệu ứng cắt bỏ cơ bản tương đối đơn giản: năng lượng từ sơ cấp được phân phối đều trên tất cả các bề mặt trong trường hợp bức xạ bên ngoài , với các thành phần sắp đạt đến trạng thái cân bằng nhiệt và ảnh hưởng của năng lượng nhiệt đó sẽ được phân tích. Năng lượng chủ yếu được lắng đọng trong khoảng một độ dày quang học tia X của bề mặt bên ngoài giả mạo / máy nghiền và nhiệt độ của lớp đó có thể được tính toán. Vận tốc mà bề mặt sau đó mở rộng ra bên ngoài được tính toán và, từ cân bằng động lượng cơ bản của Newton, vận tốc mà phần còn lại của bộ giả mạo nổ vào bên trong.

Áp dụng hình thức chi tiết hơn của các tính toán đó cho thiết bị Ivy Mike mang lại tốc độ giãn nở khí nén bằng hơi nước là 290 km mỗi giây và tốc độ nổ có thể là 400 km mỗi giây nếu 3/4 khối lượng giả mạo / máy nghiền bị hủy bỏ tắt, tỷ lệ hiệu quả năng lượng nhất. Đối với W-80, tốc độ giãn nở khí là khoảng 410 km mỗi giây và tốc độ nổ là 570 km mỗi giây. Áp lực do vật liệu cắt giảm được tính toán là 5,3 tỷ bar (530 T Pa) trong thiết bị Ivy Mike và 64 tỷ bar (6,4 P Pa) trong thiết bị W-80. ^[18]

So sánh các cơ chế nổ chỉnh sửa ]

So sánh ba cơ chế được đề xuất, có thể thấy rằng:

Cơ chế	Áp lực (TPa)
	Ivy Mike	W80
Áp suất bức xạ	7.3	140
Áp suất huyết tương	35	750
Áp lực đốt cháy	530	6400

Áp suất cắt bỏ được tính toán là một bậc có cường độ lớn hơn áp suất plasma được đề xuất cao hơn và gần hai bậc độ lớn hơn áp suất bức xạ tính toán. Không có cơ chế để tránh sự hấp thụ năng lượng vào tường trường hợp bức xạ và giả mạo thứ cấp đã được đề xuất, làm cho việc cắt bỏ rõ ràng là không thể tránh khỏi. Các cơ chế khác dường như không cần thiết.

Các báo cáo phân loại chính thức của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ chỉ ra rằng các vật liệu nhựa xốp hoặc có thể được sử dụng trong các lớp lót bức xạ, và mặc dù áp suất plasma trực tiếp thấp, chúng có thể được sử dụng để trì hoãn quá trình cắt bỏ cho đến khi năng lượng được phân phối đều và đủ phân số đã đạt đến trình giả mạo / máy nghiền thứ cấp. ^[19]

Cuốn sách của Richard Rhodes Dark Sun nói rằng lớp bọt nhựa dày 1 inch (25 mm) là cố định vào lớp lót chì bên trong vỏ thép Ivy Mike bằng đinh đồng. Rhodes trích dẫn một số nhà thiết kế của quả bom đó giải thích rằng lớp bọt nhựa bên trong vỏ ngoài là để trì hoãn quá trình cắt bỏ và do đó thu hồi vỏ bên ngoài: nếu bọt không có ở đó, kim loại sẽ bị bong ra từ bên trong vỏ ngoài với một xung lực lớn , làm cho vỏ bọc bật ra nhanh chóng. Mục đích của vỏ là để chứa vụ nổ càng lâu càng tốt, cho phép cắt bỏ càng nhiều tia X của bề mặt kim loại của giai đoạn thứ cấp càng tốt, do đó nó nén hiệu quả thứ cấp, tối đa hóa năng suất nhiệt hạch. Bọt nhựa có mật độ thấp, do đó gây ra xung lực nhỏ hơn khi nó biến mất so với kim loại. ^[19]

Các biến thể thiết kế [ chỉnh sửa ]

Một số biến thể có thể có của thiết kế vũ khí đã được đề xuất:

• Hoặc là giả mạo hoặc vỏ được đề xuất làm từ uranium-235 (uranium rất giàu) trong áo phân hạch cuối cùng. U-235 đắt hơn nhiều cũng có thể phân hạch với các neutron nhanh như U-238 tiêu chuẩn, nhưng hiệu quả phân hạch của nó cao hơn uranium tự nhiên, gần như hoàn toàn là U-238. Do đó, việc sử dụng áo khoác phân hạch cuối cùng của U-235 sẽ giúp tăng năng suất của bất kỳ quả bom Teller nào Ulam nào trên U-238 (uranium đã cạn) hoặc thiết kế áo khoác uranium tự nhiên.
• Trong một số mô tả, các cấu trúc bên trong khác tồn tại bảo vệ thứ cấp khỏi việc nhận quá nhiều neutron từ nguyên tố.
• Bên trong vỏ có thể hoặc không được gia công đặc biệt để "phản xạ" tia X. "Phản xạ" tia X không giống như ánh sáng phản chiếu từ gương, mà là vật liệu phản xạ được làm nóng bởi tia X, khiến cho vật liệu tự phát ra tia X, sau đó truyền đến thứ cấp.

Hai các biến thể đặc biệt tồn tại sẽ được thảo luận trong phần tiếp theo: thiết bị deuterium lỏng được làm lạnh bằng chất lỏng được sử dụng cho thử nghiệm Ivy Mike và thiết kế giả định của đầu đạn hạt nhân W88, một phiên bản MIRVed nhỏ của cấu hình Teller siêu Ulam với một prolate ( trứng hoặc dưa hấu hình) chính và thứ cấp hình elip.

Hầu hết các quả bom dường như không có "giai đoạn" cấp ba là, giai đoạn nén thứ ba, là các giai đoạn hợp hạch bổ sung được nén bởi giai đoạn hợp hạch trước đó. (Sự phân hạch của tấm uranium cuối cùng, cung cấp khoảng một nửa sản lượng trong các quả bom lớn, không được tính là "giai đoạn" trong thuật ngữ này.)

Hoa Kỳ đã thử bom ba giai đoạn trong một số vụ nổ (xem Chiến dịch Redwing) nhưng được cho là chỉ chế tạo một mô hình cấp ba như vậy, tức là một quả bom trong đó giai đoạn phân hạch, tiếp theo là giai đoạn hợp hạch, cuối cùng đã nén một giai đoạn khác giai đoạn nhiệt hạch. Thiết kế này của Mỹ là loại vũ khí hạt nhân nặng nhưng hiệu quả cao (nghĩa là năng suất vũ khí hạt nhân trên mỗi đơn vị trọng lượng bom) 25 bom hạt nhân B41. ^[20] Liên Xô được cho là đã sử dụng nhiều giai đoạn (bao gồm nhiều giai đoạn hợp nhất bậc ba) 50 megaton (100 Mt trong mục đích sử dụng) Tsar Bomba (tuy nhiên, cũng như các loại bom khác, áo khoác có thể phân hạch có thể được thay thế bằng chì trong một quả bom như vậy, và trong trường hợp này, để trình diễn, nó đã được). Nếu bất kỳ quả bom hydro nào được chế tạo từ các cấu hình khác với các cấu hình dựa trên thiết kế của Teller thì Ulam, thì thực tế nó không được công khai. (Một ngoại lệ có thể xảy ra với điều này là thiết kế của Liên Xô Sloika ).

Về bản chất, cấu hình Teller Không Ulam phụ thuộc vào ít nhất hai trường hợp xảy ra nổ: thứ nhất, chất nổ (hóa học) thông thường trong nguyên tố sẽ nén lõi phân hạch, dẫn đến vụ nổ phân hạch mạnh hơn gấp nhiều lần chất nổ hóa học có thể đạt được một mình (giai đoạn đầu tiên). Thứ hai, bức xạ từ quá trình phân hạch của nguyên tố sẽ được sử dụng để nén và đốt cháy giai đoạn hợp hạch thứ cấp, dẫn đến một vụ nổ nhiệt hạch mạnh hơn nhiều lần so với vụ nổ phân hạch. Chuỗi nén này có thể được tiếp tục có thể tiếp tục với một số lượng các giai đoạn nhiệt hạch bậc ba tùy ý, mỗi lần đốt cháy thêm nhiên liệu nhiệt hạch trong giai đoạn tiếp theo ^{[21][22] [ nguồn tốt hơn cần thiết ]} mặc dù điều này còn được tranh luận : Tranh luận về năng suất lớn một cách tùy tiện). Cuối cùng, những quả bom hiệu quả (nhưng không được gọi là bom neutron) kết thúc bằng sự phân hạch của người giả mạo uranium tự nhiên cuối cùng, một thứ mà thông thường không thể đạt được nếu không có dòng neutron được cung cấp bởi các phản ứng tổng hợp trong giai đoạn thứ cấp hoặc cấp ba. Các thiết kế như vậy được đề xuất có khả năng mở rộng đến năng suất lớn tùy ý (rõ ràng là có nhiều giai đoạn hợp nhất như mong muốn), ^{[21][22] [ nguồn tốt hơn cần thiết ]} có khả năng đến mức "thiết bị ngày tận thế." However, usually such weapons were not more than a dozen megatons, which was generally considered enough to destroy even most hardened practical targets (for example, a control facility such as the Cheyenne Mountain Complex). Even such large bombs have been replaced by smaller-yield bunker buster type nuclear bombs (see more: nuclear bunker buster).

As discussed above, for destruction of cities and non-hardened targets, breaking the mass of a single missile payload down into smaller MIRV bombs, in order to spread the energy of the explosions into a "pancake" area, is far more efficient in terms of area-destruction per unit of bomb energy. This also applies to single bombs deliverable by cruise missile or other system, such as a bomber, resulting in most operational warheads in the U.S. program having yields of less than 500 kilotons.

History[edit]

United States[edit]

The idea of a thermonuclear fusion bomb ignited by a smaller fission bomb was first proposed by Enrico Fermi to his colleague Edward Teller in 1941 at the start of what would become the Manhattan Project.^[3] Teller spent most of the Manhattan Project attempting to figure out how to make the design work, to some degree neglecting his assigned work on the fission bomb program.^{[citation needed]} His difficult and devil's advocate attitude in discussions led Robert Oppenheimer to sidetrack him and other "problem" physicists into the super program to smooth his way.^{[citation needed]}

Stanislaw Ulam, a co-worker of Teller, made the first key conceptual leaps towards a workable fusion design. Ulam's two innovations that rendered the fusion bomb practical were that compression of the thermonuclear fuel before extreme heating was a practical path towards the conditions needed for fusion, and the idea of staging or placing a separate thermonuclear component outside a fission primary component, and somehow using the primary to compress the secondary. Teller then realized that the gamma and X-ray radiation produced in the primary could transfer enough energy into the secondary to create a successful implosion and fusion burn, if the whole assembly was wrapped in a hohlraum or radiation case.^[3] Teller and his various proponents and detractors later disputed the degree to which Ulam had contributed to the theories underlying this mechanism. Indeed, shortly before his death, and in a last-ditch effort to discredit Ulam's contributions, Teller claimed that one of his own "graduate students" had proposed the mechanism.^{[citation needed]}

The "George" shot of Operation Greenhouse of 9 May 1951 tested the basic concept for the first time on a very small scale. As the first successful (uncontrolled) release of nuclear fusion energy, which made up a small fraction of the 225 kt total yield,^[23] it raised expectations to a near certainty that the concept would work.

On November 1, 1952, the Teller–Ulam configuration was tested at full scale in the "Ivy Mike" shot at an island in the Enewetak Atoll, with a yield of 10.4 megatons (over 450 times more powerful than the bomb dropped on Nagasaki during World War II). The device, dubbed the Sausageused an extra-large fission bomb as a "trigger" and liquid deuterium—kept in its liquid state by 20 short tons (18 metric tons) of cryogenic equipment—as its fusion fuel,^{[citation needed]} and weighed around 80 short tons (70 metric tons) altogether.

The liquid deuterium fuel of Ivy Mike was impractical for a deployable weapon, and the next advance was to use a solid lithium deuteride fusion fuel instead. In 1954 this was tested in the "Castle Bravo" shot (the device was code-named Shrimp), which had a yield of 15 megatons (2.5 times expected) and is the largest U.S. bomb ever tested.

Efforts in the United States soon shifted towards developing miniaturized Teller–Ulam weapons that could fit into intercontinental ballistic missiles and submarine-launched ballistic missiles. By 1960, with the W47 warhead^[24] deployed on Polaris ballistic missile submarines, megaton-class warheads were as small as 18 inches (0.5 m) in diameter and 720 pounds (320 kg) in weight. It was later found in live testing that the Polaris warhead did not work reliably and had to be redesigned.^{[citation needed]} Further innovation in miniaturizing warheads was accomplished by the mid-1970s, when versions of the Teller–Ulam design were created that could fit ten or more warheads on the end of a small MIRVed missile (see the section on the W88 below).^[9]

Soviet Union[edit]

The Soviet thermonuclear weapons program was aided heavily by Klaus Fuchs. Fuchs’ most valuable contribution to the Soviet weapons program concerned the hydrogen bomb. The idea of a hydrogen bomb arose from discussions between Enrico Fermi and Edward Teller in 1941. From 1943 Teller lectured at Los Alamos on what he called the "super".^[25] Following their meeting, Fermi was convinced by Teller to present a series of lectures detailing the current state of research into thermonuclear weapons.^[26] In September 1945 Fuchs passed a synopsis of these lectures to the Soviets. This information was important to the Soviets, but not solely for the information about the US bomb project. The importance of this material was in that it confirmed that the United States were working on their own thermonuclear weapon research.^[27] Although the information provided by Fuchs regarding the thermonuclear weapons research was not seen as entirely beneficial, it still provided the Soviet Union with knowledge such as the properties of tritium. Tritium is an isotope of hydrogen with two neutrons, which allows for more efficient fusion reactions to occur during the detonation of a nuclear weapon. Discovering the properties of this radioactive material would allow the Soviet Union to develop a more powerful weapon that requires less fuel. Following Fuchs's return, experts from the Soviet Union spent a great deal of time researching his findings for themselves. Even though the Soviets did obtain some original ideas, the findings of this research served to confirm Fuchs's notes from the American lectures on the matter. After his return to England in mid-1946, Fuchs was not again in touch with Soviet intelligence until September 1947, when his controller confirmed the Soviet interest in thermonuclear weapons. In response Fuchs provided details of the "ongoing theoretical superbomb studies in the U.S. under the direction of Teller and Enrico Fermi at the University of Chicago."^[28] Fuchs obtained information regardless of the American McMahon Act, which prevented Anglo-American cooperation on nuclear weapons research. Under this act, Fuchs did not have routine access to American collaborators like Fermi and Teller. Fuchs was very close to Teller at Los Alamos, and while there Fuchs had worked on thermonuclear weapons. As Teller later recalled, "he [Fuchs] talked with me and others frequently in depth about our intensive efforts… it was easy and pleasant to discuss my work with him. He also made impressive contributions, and I learned many technical facts from him."^[29] Fuchs obtained the information, it energized the Soviets to direct new intelligence activities against research in Chicago. In February 1948 the Soviet Union formally began its hydrogen bomb program. A month later Fuchs again met with Feklisov, an event which "played an exceptional role in the subsequent course of the Soviet thermonuclear bomb program."^[27] A report of June 1953 warned that, although no indication of Soviet development of hydrogen bombs had been found, "Soviet research, development and even field testing of thermonuclear reactions based on the disclosures of Fuchs may take place by mid-1953."^[30] U.S. intelligence thus recognized for the first time that Fuchs' material held invaluable information for the Soviet thermonuclear weapons program.

The first Soviet fusion design, developed by Andrei Sakharov and Vitaly Ginzburg in 1949 (before the Soviets had a working fission bomb), was dubbed the Sloikaafter a Russian layer cake, and was not of the Teller–Ulam configuration. It used alternating layers of fissile material and lithium deuteride fusion fuel spiked with tritium (this was later dubbed Sakharov's "First Idea"). Though nuclear fusion might have been technically achievable, it did not have the scaling property of a "staged" weapon. Thus, such a design could not produce thermonuclear weapons whose explosive yields could be made arbitrarily large (unlike U.S. designs at that time). The fusion layer wrapped around the fission core could only moderately multiply the fission energy (modern Teller–Ulam designs can multiply it 30-fold). Additionally, the whole fusion stage had to be imploded by conventional explosives, along with the fission core, substantially multiplying the amount of chemical explosives needed.

The first Sloika design test, RDS-6s, was detonated in 1953 with a yield equivalent to 400 kilotons of TNT (15–20% from fusion). Attempts to use a Sloika design to achieve megaton-range results proved unfeasible. After the United States tested the "Ivy Mike" bomb in November 1952, proving that a multimegaton bomb could be created, the Soviets searched for an additional design. The "Second Idea", as Sakharov referred to it in his memoirs, was a previous proposal by Ginzburg in November 1948 to use lithium deuteride in the bomb, which would, in the course of being bombarded by neutrons, produce tritium and free deuterium.^[31] In late 1953 physicist Viktor Davidenko achieved the first breakthrough, that of keeping the primary and secondary parts of the bombs in separate pieces ("staging"). The next breakthrough was discovered and developed by Sakharov and Yakov Zel'dovich, that of using the X-rays from the fission bomb to compress the secondary before fusion ("radiation implosion"), in early 1954. Sakharov's "Third Idea", as the Teller–Ulam design was known in the USSR, was tested in the shot "RDS-37" in November 1955 with a yield of 1.6 megatons.

The Soviets demonstrated the power of the "staging" concept in October 1961, when they detonated the massive and unwieldy Tsar Bombaa 50 megaton hydrogen bomb that derived almost 97% of its energy from fusion. It was the largest nuclear weapon developed and tested by any country.

United Kingdom[edit]

In 1954 work began at Aldermaston to develop the British fusion bomb, with Sir William Penney in charge of the project. British knowledge on how to make a thermonuclear fusion bomb was rudimentary, and at the time the United States was not exchanging any nuclear knowledge because of the Atomic Energy Act of 1946. However, the British were allowed to observe the American Castle tests and used sampling aircraft in the mushroom clouds, providing them with clear, direct evidence of the compression produced in the secondary stages by radiation implosion.^[32]

Because of these difficulties, in 1955 British prime minister Anthony Eden agreed to a secret plan, whereby if the Aldermaston scientists failed or were greatly delayed in developing the fusion bomb, it would be replaced by an extremely large fission bomb.^[32]

In 1957 the Operation Grapple tests were carried out. The first test, Green Granite was a prototype fusion bomb, but failed to produce equivalent yields compared to the Americans and Soviets, achieving only approximately 300 kilotons. The second test Orange Herald was the modified fission bomb and produced 720 kilotons—making it the largest fission explosion ever. At the time almost everyone (including the pilots of the plane that dropped it) thought that this was a fusion bomb. This bomb was put into service in 1958. A second prototype fusion bomb Purple Granite was used in the third test, but only produced approximately 150 kilotons.^[32]

A second set of tests was scheduled, with testing recommencing in September 1957. The first test was based on a "… new simpler design. A two stage thermonuclear bomb that had a much more powerful trigger". This test Grapple X Round C was exploded on November 8 and yielded approximately 1.8 megatons. On April 28, 1958 a bomb was dropped that yielded 3 megatons—Britain's most powerful test. Two final air burst tests on September 2 and September 11, 1958, dropped smaller bombs that yielded around 1 megaton each.^[32]

American observers had been invited to these kinds of tests. After Britain's successful detonation of a megaton-range device (and thus demonstrating a practical understanding of the Teller–Ulam design "secret"), the United States agreed to exchange some of its nuclear designs with the United Kingdom, leading to the 1958 US–UK Mutual Defence Agreement. Instead of continuing with its own design, the British were given access to the design of the smaller American Mk 28 warhead and were able to manufacture copies.^[32]

The United Kingdom had worked closely with the Americans on the Manhattan Project. British access to nuclear weapons information was cut-off by the United States at one point due to concerns about Soviet espionage. Full cooperation was not reestablished until an agreement governing the handling of secret information and other issues was signed.^{[32][unreliable source?]}

China[edit]

This section needs expansion. You can help by adding to it. (September 2009)

Mao Zedong decided to begin a Chinese nuclear-weapons program during the First Taiwan Strait Crisis of 1954–1955. The People's Republic of China detonated its first hydrogen (thermonuclear) bomb on June 17, 1967, 32 months after detonating its first fission weapon, with a yield of 3.31 Mt. It took place in the Lop Nor Test Site, in northwest China.^[33] China had received extensive technical help from the Soviet Union to jump-start their nuclear program, but by 1960, the rift between the Soviet Union and China had become so great that the Soviet Union ceased all assistance to China.^[34]

A story in The New York Times by William Broad^[35] reported that in 1995, a supposed Chinese double agent delivered information indicating that China knew secret details of the U.S. W88 warhead, supposedly through espionage.^[36] (This line of investigation eventually resulted in the abortive trial of Wen Ho Lee.)

France[edit]

France’s journey in building nuclear weapons began prior to World War II in 1939. The development of nuclear weapons was slowed during the country’s German invasion. The United States did not want France to acquire expert knowledge about nuclear weaponry, which ultimately led to the Alsos Mission. The missions followed closely behind the advancing forward-front to obtain information about how close Germany was to building an atomic weapon. Following the surrender of the Nazis, Germany was divided into "zones of occupation". The "zone" given to the French was suspected to contain several nuclear research facilities. The United States conducted Operation Harborage to seize any and all information about nuclear weaponry from the French. The Operation strategized to have American troops intercede advancing French army, allowing the Americans to seize any German scientists or records as well as destroy the remaining functional facilities.^[37][38]

In 1945, the French Atomic Energy Commission (Commissariat à l’Énergie Atomique, CEA) was founded under Charles de Gaulle; the CEA served as the country’s atomic energy authority, overseeing commercial, military, and scientific uses of atomic power. However it was not until 1952 that a tangible goal of building plutonium reactors progressed. Two years later, a reactor was being built and a plutonium separating plant began construction shortly after. In 1954 the question about continuing to explore building an atomic bomb was raised.^[39] The French cabinet seemed to be favoring less the building of an atomic bomb. Ultimately, the Prime Minister decided to continue efforts developing an atomic bomb in secret. In late 1956, tasks were delegated between the CEA and Defense Ministry to propel atomic development such as finding a test site, providing the necessary uranium, and physical device assembly.

Charles de Gaulle returned to power and was elected France’s Fifth Republic’s first president in 1958. De Gaulle, a strong believer in the nuclear weapons program, approved the country’s first nuclear test to take place in one of the early months of 1960. The country’s first nuclear explosion took place on 13 February at Reggane Oasis in the Sahara Desert in French Algeria of the time. It was called "Gerboise Bleue", translating to "Blue jerboa".^[39][40] The first explosion was detonated at a tower height of 105 meters. The bomb used a plutonium implosion design with a yield of 70 kilotons.^[39] The Reggane Oasis test site was used for three more atmospheric tests before testing activity moved to a second site, Ecker, to carry out a total of 13 underground tests into 1967.^[40]

The French nuclear testing site was moved to the unpopulated French atolls in the Pacific Ocean. The first test conducted at these new sites was the "Canopus" test in the Fangataufa atoll in French Polynesia on 24 August 1968, the country’s first multistage thermonuclear weapon test. The bomb was detonated from a balloon at a height of 520 meters. The result of this test was significant atmospheric contamination.^[41] Very little is known about France's development of the Teller–Ulam design, beyond the fact that France detonated a 2.6 Mt device in the 'Canopus" test. France reportedly had great difficulty with its initial development of the Teller-Ulam design, but it later overcame these, and is believed to have nuclear weapons equal in sophistication to the other major nuclear powers.^[32]

France and China did not sign or ratify the Partial Nuclear Test Ban Treaty of 1963, which banned nuclear test explosions in the atmosphere, underwater, or in outer space. Between 1966 and 1996 France carried out more than 190 nuclear tests.^[41] France’s final nuclear test took place on January 27, 1996, and then the country dismantled its Polynesian test sites. France signed the Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty that same year, and then ratified the Treaty within two years.

France confirmed that its nuclear arsenal contains about 300 warheads, carried by submarine-launched ballistic missiles (SLBMs) and fighter-bombers in 2015. France has four Triomphant-class ballistic missile submarines. One ballistic missile submarine is deployed in the deep ocean, but a total of three must be in operational use at all times. The three older submarines are armed with 16 M45 missiles. The newest submarine, "Le Terrible", was commissioned in 2010, and it has M51 missiles capable of carrying TN 75 thermonuclear warheads. The air fleet is four squadrons at four different bases. In total, there are 23 Mirage 2000N aircraft and 20 Rafales capable of carrying nuclear warheads.^[42] The M51.1 missiles are intended to be replaced with the new M51.2 warhead beginning in 2016, which has a 3,000 km greater range than the M51.1.^[42]

President François Hollande announced 180 billion euros would be used from the annual defense budget to improve the country’s nuclear deterrence.^[42] France contains 13 International Monitoring System facilities that monitor for nuclear explosive activity on Earth through the use of seismic, infrasound, and hydroacoustic monitors.^[43]

France also has about 60 air-launched missiles tipped with TN 80/TN 81 warheads with a yield of about 300 kilotons each. France's nuclear program has been carefully designed to ensure that these weapons remain usable decades into the future.^{[32][unreliable source?]} Currently, France is no longer deliberately producing critical mass materials such as plutonium and enriched uranium, but it still relies on nuclear energy for electricity, with Pu-239 as a byproduct.^[43]

India[edit]

On May 11, 1998, India reportedly detonated a thermonuclear bomb in its Operation Shakti tests ("Shakti-I", specifically).^[44] Dr. Samar Mubarakmand, a Pakistani nuclear physicist, asserted that Shakti-1 was a successful thermonuclear test.^[44] The yield of India's hydrogen bomb remains highly debatable among the Indian science community and the international scholars.^[45] The question of politicisation and disputes between Indian scientists further complicated the matter.^[46]

In an interview in August 2009, the director for the 1998 test site preparations, Dr. K. Santhanam claimed that the yield of the thermonuclear explosion was lower than expected and that India should therefore not rush into signing the CTBT. Other Indian scientists involved in the test have disputed Dr. K. Santhanam's claim.^[47] International sources, using local data and citing a United States Geological Survey report compiling seismic data from 125 IRIS stations across the world, argue that the magnitudes suggested a combined yield of up to 60 kilotonnes, consistent with the Indian announced total yield of 56 kilotonnes.^{[citation needed]}

Israel[edit]

Israel is alleged to possess thermonuclear weapons of the Teller–Ulam design,^[48] but it is not known to have tested any nuclear devices, although it is widely speculated that the Vela Incident of 1979 may have been a joint Israeli–South African nuclear test.^[49][50][51]

It is well established that Edward Teller advised and guided the Israeli establishment on general nuclear matters for some twenty years.^[52] Between 1964 and 1967, Teller made six visits to Israel where he lectured at the Tel Aviv University on general topics in theoretical physics.^[53] It took him a year to convince the CIA about Israel's capability and finally in 1976, Carl Duckett of the CIA testified to the U.S. Congress, after receiving credible information from an "American scientist" (Teller), on Israel's nuclear capability.^[51] During the 1990s, Teller eventually confirmed speculations in the media that it was during his visits in the 1960s that he concluded that Israel was in possession of nuclear weapons.^[51] After he conveyed the matter to the higher level of the U.S. government, Teller reportedly said: "They [Israel] have it, and they were clever enough to trust their research and not to test, they know that to test would get them into trouble."^[51]

Pakistan[edit]

According to the scientific data received and published by PAEC, the Corps of Engineers, and Kahuta Research Laboratories (KRL), in May 1998, Pakistan carried out six underground nuclear tests in Chagai Hills and Kharan Desert in Balochistan Province (see the code-names of the tests, Chagai-I and Chagai-II).^[44] None of these boosted fission devices was the thermonuclear weapon design, according to KRL and PAEC.^[44]

North Korea[edit]

North Korea claimed to have tested its miniaturised thermonuclear bomb on 6 January 2016. North Korea's first three nuclear tests (2006, 2009 and 2013) were relatively low yield and do not appear to have been of a thermonuclear weapon design. In 2013, the South Korean Defense Ministry speculated that North Korea may be trying to develop a "hydrogen bomb" and such a device may be North Korea's next weapons test.^[54][55] In January 2016, North Korea claimed to have successfully tested a hydrogen bomb,^[56] although only a magnitude 5.1 seismic event was detected at the time of the test,^[57] a similar magnitude to the 2013 test of a 6–9 kt atomic bomb. These seismic recordings cast doubt upon North Korea's claim that a hydrogen bomb was tested and suggest it was a non-fusion nuclear test.^[58]

On 3 September 2017, the country's state media reported that a hydrogen bomb test was conducted which resulted in "perfect success". According to the U.S. Geological Survey (USGS), the blast resulted in an earthquake with a magnitude of 6.3, 10 times more powerful than previous nuclear tests conducted by North Korea.^[59]U.S. Intelligence released an early assessment that the yield estimate was 140 kilotons,^[60] with an uncertainty range of 70 to 280 kilotons.^[61]

On 12 September, NORSAR revised its estimate of the earthquake magnitude upward to 6.1, matching that of the CTBTO, but less powerful than the USGS estimate of 6.3. Its yield estimate was revised to 250 kilotons, while noting the estimate had some uncertainty and an undisclosed margin of error.^[62][63]

On 13 September, an analysis of before and after synthetic-aperture radar satellite imagery of the test site was published suggesting the test occurred under 900 metres (3,000 ft) of rock and the yield "could have been in excess of 300 kilotons".^[64]

Public knowledge[edit]

The Teller–Ulam design was for many years considered one of the top nuclear secrets, and even today it is not discussed in any detail by official publications with origins "behind the fence" of classification. United States Department of Energy (DOE) policy has been, and continues to be, that they do not acknowledge when "leaks" occur, because doing so would acknowledge the accuracy of the supposed leaked information. Aside from images of the warhead casing, most information in the public domain about this design is relegated to a few terse statements by the DOE and the work of a few individual investigators.

Photographs of warhead casings, such as this one of the W80 nuclear warhead, allow for some speculation as to the relative size and shapes of the primaries and secondaries in U.S. thermonuclear weapons.

DOE statements[edit]

In 1972 the United States government declassified a document stating "[I]n thermonuclear (TN) weapons, a fission 'primary' is used to trigger a TN reaction in thermonuclear fuel referred to as a 'secondary'", and in 1979 added, "[I]n thermonuclear weapons, radiation from a fission explosive can be contained and used to transfer energy to compress and ignite a physically separate component containing thermonuclear fuel." To this latter sentence the US government specified that "Any elaboration of this statement will be classified."^[65] The only information that may pertain to the spark plug was declassified in 1991: "Fact that fissile or fissionable materials are present in some secondaries, material unidentified, location unspecified, use unspecified, and weapons undesignated." In 1998 the DOE declassified the statement that "The fact that materials may be present in channels and the term 'channel filler,' with no elaboration", which may refer to the polystyrene foam (or an analogous substance).^[66]

Whether these statements vindicate some or all of the models presented above is up for interpretation, and official U.S. government releases about the technical details of nuclear weapons have been purposely equivocating in the past (see, e.g., Smyth Report). Other information, such as the types of fuel used in some of the early weapons, has been declassified, though precise technical information has not been.

The Progressive case[edit]

Most of the current ideas on the workings of the Teller–Ulam design came into public awareness after the Department of Energy (DOE) attempted to censor a magazine article by U.S. antiweapons activist Howard Morland in 1979 on the "secret of the hydrogen bomb". In 1978, Morland had decided that discovering and exposing this "last remaining secret" would focus attention onto the arms race and allow citizens to feel empowered to question official statements on the importance of nuclear weapons and nuclear secrecy.^{[citation needed]} Most of Morland's ideas about how the weapon worked were compiled from highly accessible sources—the drawings that most inspired his approach came from none other than the Encyclopedia Americana.^{[citation needed]} Morland also interviewed (often informally) many former Los Alamos scientists (including Teller and Ulam, though neither gave him any useful information), and used a variety of interpersonal strategies to encourage informative responses from them (i.e., asking questions such as "Do they still use spark plugs?" even if he was not aware what the latter term specifically referred to).^[67]

Morland eventually concluded that the "secret" was that the primary and secondary were kept separate and that radiation pressure from the primary compressed the secondary before igniting it. When an early draft of the article, to be published in The Progressive magazine, was sent to the DOE after falling into the hands of a professor who was opposed to Morland's goal, the DOE requested that the article not be published, and pressed for a temporary injunction. The DOE argued that Morland's information was (1) likely derived from classified sources, (2) if not derived from classified sources, itself counted as "secret" information under the "born secret" clause of the 1954 Atomic Energy Act, and (3) was dangerous and would encourage nuclear proliferation.

Morland and his lawyers disagreed on all points, but the injunction was granted, as the judge in the case felt that it was safer to grant the injunction and allow Morland, et al., to appeal, which they did in United States v. The Progressive (1979).

Through a variety of more complicated circumstances, the DOE case began to wane as it became clear that some of the data they were attempting to claim as "secret" had been published in a students' encyclopedia a few years earlier. After another H-bomb speculator, Chuck Hansen, had his own ideas about the "secret" (quite different from Morland's) published in a Wisconsin newspaper, the DOE claimed that The Progressive case was moot, dropped its suit, and allowed the magazine to publish its article, which it did in November 1979. Morland had by then, however, changed his opinion of how the bomb worked, suggesting that a foam medium (the polystyrene) rather than radiation pressure was used to compress the secondaryand that in the secondary there was a spark plug of fissile material as well. He published these changes, based in part on the proceedings of the appeals trial, as a short erratum in The Progressive a month later.^[68] In 1981, Morland published a book about his experience, describing in detail the train of thought that led him to his conclusions about the "secret".^[67][69]

Morland's work is interpreted as being at least partially correct because the DOE had sought to censor it, one of the few times they violated their usual approach of not acknowledging "secret" material that had been released; however, to what degree it lacks information, or has incorrect information, is not known with any confidence. The difficulty that a number of nations had in developing the Teller–Ulam design (even when they apparently understood the design, such as with the United Kingdom), makes it somewhat unlikely that this simple information alone is what provides the ability to manufacture thermonuclear weapons. Nevertheless, the ideas put forward by Morland in 1979 have been the basis for all the current speculation on the Teller–Ulam design.

Nuclear reduction[edit]

Two years before his death in 1989, Andrei Sakharov’s comments at a scientists’ forum helped begin the process for the elimination of thousands of nuclear ballistic missiles from the US and Soviet arsenals. Sakharov (1921–89) was recruited into the Soviet Union’s nuclear weapons program in 1948, a year after he completed his doctorate. In 1949 the US detected the first Soviet test of a fission bomb, and the two countries embarked on a desperate race to design a thermonuclear hydrogen bomb that was a thousand times more powerful. Like his US counterparts, Sakharov justified his H-bomb work by pointing to the danger of the other country’s achieving a monopoly. But also like some of the US scientists who had worked on the Manhattan Project, he felt a responsibility to inform his nation’s leadership and then the world about the dangers from nuclear weapons.^[70] Sakharov’s first attempt to influence policy was brought about by his concern about possible genetic damage from long-lived radioactive carbon-14 created in the atmosphere from nitrogen-14 by the enormous fluxes of neutrons released in H-bomb tests.^[71] In 1968 a friend suggested that Sakharov write an essay about the role of the intelligentsia in world affairs. Self-publishing was the method at the time for spreading unapproved manuscripts in the Soviet Union. Many readers would create multiple copies by typing with multiple sheets of paper interleaved with carbon paper. One copy of Sakharov’s essay, "Reflections on Progress, Peaceful Coexistence, and Intellectual Freedom," was smuggled out of the Soviet Union and published by the New York Times. More than 18 million reprints were produced during 1968–69. After the essay was published, Sakharov was barred from returning to work in the nuclear weapons program and took a research position in Moscow.^[70] In 1980, after an interview with the New York Times in which he denounced the Soviet invasion of Afghanistan the government put him beyond the reach of Western media by exiling him and his wife to Gorky. In March 1985 Gorbachev became general secretary of the Soviet Communist Party. More than a year and a half later, he persuaded the Politburo, the party’s executive committee, to allow Sakharov and Bonner to return to Moscow. Sakharov was elected as an opposition member to the Soviet Congress of People’s Deputies in 1989. Later that year he had a cardiac arrhythmia and died in his apartment. He left behind a draft of a new Soviet constitution that emphasized democracy and human rights.^[72]

Variations[edit]

Ivy Mike[edit]

In his 1995 book Dark Sun: The Making of the Hydrogen Bombauthor Richard Rhodes describes in detail the internal components of the "Ivy Mike" Sausage device, based on information obtained from extensive interviews with the scientists and engineers who assembled it. According to Rhodes, the actual mechanism for the compression of the secondary was a combination of the radiation pressure, foam plasma pressure, and tamper-pusher ablation theories described above; the radiation from the primary heated the polyethylene foam lining the casing to a plasma, which then re-radiated radiation into the secondary's pusher, causing its surface to ablate and driving it inwards, compressing the secondary, igniting the sparkplug, and causing the fusion reaction. The general applicability of this principle is unclear.^[13]

W88[edit]

In 1999 a reporter for the San Jose Mercury News reported that the U.S. W88 nuclear warhead, a small MIRVed warhead used on the Trident II SLBM, had a prolate (egg or watermelon shaped) primary (code-named Komodo) and a spherical secondary (code-named Cursa) inside a specially shaped radiation case (known as the "peanut" for its shape).^[73]

The reentry cones for the W88 and W87 are the same size, 1.75 meters (69 in) long, with a maximum diameter of 55 cm. (22 in).^[74] The higher yield of the W88 implies a larger secondary, which produces most of the yield. Putting the secondary, which is heavier than the primary, in the wider part of the cone allows it to be larger, but it also moves the center of mass aft, potentially causing aerodynamic stability problems during reentry.^{[citation needed]} Dead-weight ballast must be added to the nose to move the center of mass forward.^{[citation needed]}

To make the primary small enough to fit into the narrow part of the cone, its bulky insensitive high explosive charges must be replaced with more compact "non-insensitive" high explosives that are more hazardous to handle.^{[citation needed]} The higher yield of the W88, which is the last new warhead produced by the United States, thus comes at a price of higher warhead weight and higher workplace hazard. The W88 also contains tritium, which has a half life of only 12.32 years and must be repeatedly replaced.^[75] If these stories are true, it would explain the reported higher yield of the W88, 475 kilotons, compared with only 300 kilotons for the earlier W87 warhead.

See also[edit]

References[edit]

1. ^ The misleading term "hydrogen bomb" was already in wide public use before fission product fallout from the Castle Bravo test in 1954 revealed the extent to which the design relies on fission as well.
2. ^ From National Public Radio Talk of the Nation, November 8, 2005, Siegfried Hecker of Los Alamos, "the hydrogen bomb – that is, a two-stage thermonuclear device, as we referred to it – is indeed the principal part of the U.S. arsenal, as it is of the Russian arsenal."
3. ^ ^{a b c} Teller, Edward; Ulam, Stanislaw (March 9, 1951). "On Heterocatalytic Detonations I. Hydrodynamic Lenses and Radiation Mirrors" (PDF). LAMS-1225. Los Alamos Scientific Laboratory. Retrieved September 26, 2014. on the Nuclear Non-Proliferation Institute website. This is the original classified paper by Teller and Ulam proposing staged implosion. This declassified version is heavily redacted, leaving only a few paragraphs.
4. ^ Carey Sublette (July 3, 2007). "Nuclear Weapons FAQ Section 4.4.1.4 The Teller–Ulam Design". Nuclear Weapons FAQ. Retrieved 17 July 2011. "So far as is known all high yield nuclear weapons today (>50 kt or so) use this design."
5. ^ https://arxiv.org/pdf/physics/0510071.pdf
6. ^ Andre Gsponer. "The B61-based "Robust Nuclear Earth Penetrator:" Clever retrofit or headway towards fourth-generation nuclear weapons?". CiteSeerX 10.1.1.261.7309.
7. ^ Broad, William J. (23 March 2015). "Hydrogen Bomb Physicist's Book Runs Afoul of Energy Department". New York Times. Retrieved 20 November 2015.
8. ^ Greene, Jes (25 March 2015). "A physicist might be in trouble for what he revealed in his new book about the H bomb". Business Insider. Retrieved 20 November 2015.
9. ^ ^{a b} "Complete List of All U.S. Nuclear Weapons". 1 October 1997. Retrieved 2006-03-13.
10. ^ Hansen, Chuck (1988). U.S. nuclear weapons: The secret history. Arlington, TX: Aerofax. ISBN 0-517-56740-7.
11. ^ Hansen, Chuck (2007). Swords of Armageddon: U.S. Nuclear Weapons Development Since 1945 (PDF) (CD-ROM & download available) (2 ed.). Sunnyvale, California: Chukelea Publications. ISBN 978-0-9791915-0-3. 2,600 pages.
12. ^ "Figure 5 – Thermonuclear Warhead Components". Archived from the original on July 12, 2010. Retrieved 27 August 2010. A cleaned up version: "British H-bomb posted on the Internet by Greenpeace". Federation of American Scientists. Retrieved 27 August 2010.
13. ^ ^{a b} Rhodes, Richard (1995). Dark Sun: The Making of the Hydrogen Bomb. New York: Simon & Schuster. ISBN 0-684-80400-X.
14. ^ http://nuclearweaponarchive.org/Usa/Weapons/W76NeutronTube1200c20.jpg
15. ^ "Improved Security, Safety & Manufacturability of the Reliable Replacement Warhead" Archived 2008-12-17 at the Wayback Machine., NNSA March 2007.
16. ^ A 1976 drawing that depicts an interstage that absorbs and re-radiates X-rays. From Howard Morland, "The Article", Cardozo Law ReviewMarch 2005, p 1374.
17. ^ Speculation on Fogbank, Arms Control Wonk
18. ^ ^{a b} "Nuclear Weapons Frequently Asked Questions 4.4.3.3 The Ablation Process". 2.04. 20 February 1999. Retrieved 2006-03-13.
19. ^ ^{a b} "Nuclear Weapons Frequently Asked Questions 4.4.4 Implosion Systems". 2.04. 20 February 1999. Retrieved 2006-03-13.
20. ^ "The B-41 (Mk-41) Bomb – High yield strategic thermonuclear bomb". 21 October 1997. Retrieved 2006-03-13.
21. ^ ^{a b} Winterberg, Friedwardt (2010). The Release of Thermonuclear Energy by Inertial Confinement: Ways Towards Ignition. World Scientific. pp. 192–193. ISBN 9814295914.
22. ^ ^{a b} Croddy, Eric A.; Wirtz, James J.; Larsen, Jeffrey, Eds. (2005). Weapons of Mass Destruction: An Encyclopedia of Worldwide Policy, Technology, and History. ABC-CLIO, Inc. p. 376. ISBN 1851094903.
23. ^ "The "George" shot, Comprehensive Test Ban Treaty Organisation website".
24. ^ "Photograph of a W47 warhead" (JPG). Retrieved 2006-03-13.
25. ^ Anne Fitzpatrick, Igniting the light elements: The Los Alamos thermonuclear weapon project, 1942–1952 (PhD Thesis LA-13577-T, Virginia Polytechnic Institute, 1999), 105.
26. ^ "Summary of Notes on Lectures by E. Fermi," G.P. Thomson Papers, Trinity College, University of Cambridge, J84.
27. ^ ^{a b} German A. Goncharov, “The 50th anniversary of the beginning of research in the USSR on the potential creation of a nuclear fusion reactor,” Physics-Uspekhi, 44:8
28. ^ German A. Goncharov, "Thermonuclear milestones," Physics today (Nov 1996), 51
29. ^ Cited in Stanley A. Blumberg and Gwinn Owens, Energy and conflict: The life and times of Edward Teller (New York, 1976), 228.
30. ^ "NIE-65: Soviet Bloc Capabilities Through 1957," June 1953, PRO DEFE 41/155.
31. ^ Holloway, David (1994). Stalin and the bomb: The Soviet Union and atomic energy, 1939–1956. New Haven, CT: Yale University Press. tr. 299. ISBN 0-300-06056-4.
32. ^ ^{a b c d e f g h} Younger, Stephen (2009). The Bomb: A New History. New York: Harper Collins. ISBN 978-0-06-173614-8.
33. ^ "17 June 1967 – China's first thermonuclear test: CTBTO Preparatory Commission". www.ctbto.org. Retrieved 2016-10-03.
34. ^ "China's Nuclear Weapon Development, Modernization and Testing". Nuclear Threat Initiative. September 26, 2003. Archived from the original on October 8, 2011. Retrieved November 4, 2011.
35. ^ "Spies versus sweat, the debate over China's nuclear advance". Thời báo New York . 7 September 1999. Retrieved 2011-04-18.
36. ^ Christopher Cox, chairman (1999). Report of the United States House of Representatives Select Committee on U.S. National Security and Military/Commercial Concerns with the People's Republic of China. Archived from the original on 2005-08-04.esp. Ch. 2, "PRC Theft of U.S. Thermonuclear Warhead Design Information".
37. ^ "Alsos Mission". Atomic Heritage Foundation. Retrieved 2017-04-15.
38. ^ "U.S. Intelligence and the French Nuclear Weapons Program". nsarchive.gwu.edu. Retrieved 2017-04-15.
39. ^ ^{a b c} "nuclear weapon | History, Facts, Types, & Effects". Encyclopedia Britannica. Retrieved 2017-04-15.
40. ^ ^{a b} "13 February 1960 – the first French nuclear test : CTBTO Preparatory Commission". www.ctbto.org. Retrieved 2017-04-15.
41. ^ ^{a b} "24 August 1968 – French 'Canopus' test: CTBTO Preparatory Commission". www.ctbto.org. Retrieved 2017-04-15.
42. ^ ^{a b c} "France | Countries | NTI". www.nti.org. Retrieved 2017-04-15.
43. ^ ^{a b} "Overview of the verification regime: CTBTO Preparatory Commission". www.ctbto.org. Retrieved 2017-04-15.
44. ^ ^{a b c d} Khan, Kamran (30 May 1998). "Tit-for-Tat: Pakistan tested 6 nuclear devices in response to Indian's tests". The News International. Retrieved 10 August 2011. "None of these explosions were thermonuclear, we are doing research and can do a fusion test if asked, said by Abdul Qadeer Khan. "These boosted devices are like a half way stage towards a thermonuclear bomb. They use elements of the thermonuclear process, and are effectively stronger Atom bombs", quoted by Munir Ahmad Khan.
45. ^ PTI, Press Trust of India (September 25, 2009). "AEC ex-chief backs Santhanam on Pokhran-II". The Hindu, 2009. Retrieved 18 January 2013.
46. ^ Carey Sublette, et. al. "What are the real yield of India's Test?". What Are the Real Yields of India's Test?. Retrieved 18 January 2013.
47. ^ "Former NSA disagrees with scientist, says Pokhran II successful". The Times of India. 27 August 2009. Archived from the original on 30 August 2009. Retrieved 20 November 2015.
48. ^ Samdani, Zafar (25 March 2000). "India, Pakistan can build hydrogen bomb: Scientist". Dawn News Interviews. Retrieved 23 December 2012.
49. ^ "Doctrine", IsraelFAS.
50. ^ Hersh, Seymour (1991), The Samson Option: Israel’s Nuclear Arsenal and American Foreign PolicyNew York City: Random House, p. 271.
51. ^ ^{a b c d} Cohen, Avner (October 15, 1999). "The Battle over the NPT: America Learns the Truth". Israel and the bomb (google Book). New York: Nhà xuất bản Đại học Columbia. pp. 297–300. ISBN 978-0231104838.
52. ^ Karpin, Michael (2005). The Bomb in the Basement. New York: Simon & Schuster Paperbacks. pp. 289–293. ISBN 0-7432-6595-5.
53. ^ Gábor Palló (2000). "The Hungarian Phenomenon in Israeli Science". Hungarian Academy of Science. 25 (1). Retrieved 11 December 2012.
54. ^ Kim Kyu-won (February 7, 2013). "North Korea could be developing a hydrogen bomb". The Hankyoreh. Retrieved February 8, 2013.
55. ^ Kang Seung-woo; Chung Min-uck (February 4, 2013). "North Korea may detonate H-bomb". Korea Times. Retrieved February 8, 2013.
56. ^ "North Korea claims fully successful hydrogen bomb test". Russia Today. January 6, 2016. Retrieved January 6, 2016.
57. ^ M5.1 – 21km ENE of Sungjibaegam, North Korea (Report). USGS. January 6, 2016. Retrieved January 6, 2016.
58. ^ "North Korea nuclear H-bomb claims met by scepticism".
59. ^ "North Korea conducts sixth nuclear test, says developed H-bomb". Reuters. 3 September 2017. Retrieved 2017-09-03.
60. ^ Panda, Ankit (6 September 2017). "US Intelligence: North Korea's Sixth Test Was a 140 Kiloton 'Advanced Nuclear' Device". The Diplomat. Retrieved 6 September 2017.
61. ^ Michelle Ye Hee Lee (13 September 2017). "North Korea nuclear test may have been twice as strong as first thought". Washington Post. Retrieved 28 September 2017.
62. ^ https://www.norsar.no/press/latest-press-release/archive/the-nuclear-explosion-in-north-korea-on-3-september-2017-a-revised-magnitude-assessment-article1548-984.html
63. ^ http://www.38north.org/2017/09/punggye091217/
64. ^ http://www.armscontrolwonk.com/archive/1203852/sar-image-of-punggye-ri/
65. ^ emphasis in original
66. ^ Restricted Data Declassification Decisions, 1946 to the present, Volume 7. United States Department of Energy. January 2001.
67. ^ ^{a b} Morland, Howard (1981). The secret that exploded. New York: Ngôi nhà ngẫu nhiên. ISBN 0-394-51297-9.
68. ^ "The H-Bomb Secret: How we got it and why we're telling it". The Progressive. 43 (11). November 1979.
69. ^ Alexander De Volpi; Jerry Marsh; Ted Postol & George Stanford (1981). Born secret: the H-bomb, the Progressive case and national security. New York: Pergamon Press. ISBN 0-08-025995-2.
70. ^ ^{a b} A. Sakharov, Memoirs, R. Lourie, trans., Knopf (1990), and Moscow and Beyond, 1986–1989, A. Bouis, trans., Knopf (1991); for Elena Bonner’s account of their time in Gorky, see E. Bonner, Alone Together, A. Cook, trans., Knopf (1986).
71. ^ A. Sakharov, At. Energy 4, 6 (1958), reprinted in Sci. Global Secur. 1, 175 (1990)
72. ^ A. Sakharov, At. Energy 46 (1958), reprinted in Sci. Global Secur.1
73. ^ Dan Stober & Ian Hoffman (2001). A convenient spy: Wen Ho Lee and the politics of nuclear espionage. New York: Simon & Schuster. ISBN 0-7432-2378-0.
74. ^ "The W88 Warhead – Intermediate yield strategic SLBM MIRV warhead". 1 October 1997. Retrieved 2006-03-13.
75. ^ Morland, Howard (February 2003). The holocaust bomb: A question of time.

Bibliography[edit]

Basic principles

• "Engineering and Design of Nuclear Weapons" from Carey Sublette's Nuclear Weapons FAQ.
• Hansen, Chuck, U.S. nuclear weapons: The secret history (Arlington, TX: Aerofax, 1988). ISBN 0-517-56740-7
• Hansen, Chuck (2007). Swords of Armageddon: U.S. Nuclear Weapons Development Since 1945 (PDF) (CD-ROM & download available) (2 ed.). Sunnyvale, California: Chukelea Publications. ISBN 978-0-9791915-0-3. 2,600 pages.
• Dalton E. G. Barroso, The physics of nuclear explosivesin Portuguese. (São Paulo, Brazil: Editora Livraria da Física, 2009). ISBN 978-85-7861-016-6

History

• DeGroot, Gerard, "The Bomb: A History of Hell on Earth", London: Pimlico, 2005. ISBN 0-7126-7748-8
• Peter Galison and Barton Bernstein, "In any light: Scientists and the decision to build the Superbomb, 1942–1954" Historical Studies in the Physical and Biological Sciences Vol. 19, No. 2 (1989): 267–347.
• German A. Goncharov, "American and Soviet H-bomb development programmes: historical background" (trans. A.V. Malyavkin), Physics—Uspekhi Vol. 39, No. 10 (1996): 1033–1044. Available online (PDF)
• David Holloway, Stalin and the bomb: The Soviet Union and atomic energy, 1939–1956 (New Haven, CT: Yale University Press, 1994). ISBN 0-300-06056-4
• Richard Rhodes, Dark sun: The making of the hydrogen bomb (New York: Simon and Schuster, 1995). ISBN 0-684-80400-X
• S.S. Schweber, In the shadow of the bomb: Bethe, Oppenheimer, and the moral responsibility of the scientist (Princeton, N.J.: Princeton University Press, 2000). ISBN 0-691-04989-0
• Gary Stix, "Infamy and honor at the Atomic Café: Edward Teller has no regrets about his contentious career", Scientific American (October 1999): 42–43.

Analyzing fallout

External links[edit]

Principles

History

visit site
site