In der Zeit, die seit dem ersten Test in Alamogordo verstrichen ist, sind Tausende von Explosionen von Spaltladungen gedonnert, in denen jeweils wertvolle Erkenntnisse über die Besonderheiten ihrer Funktionsweise gewonnen wurden. Dieses Wissen ähnelt Elementen einer Mosaik-Leinwand, und es stellte sich heraus, dass die „Leinwand“durch die Gesetze der Physik begrenzt ist: Die Kinetik der Verlangsamung der Neutronen in der Anordnung setzt der Reduzierung der Munitionsgröße Grenzen. und seiner Leistung, und das Erreichen einer Energiefreisetzung von deutlich mehr als hundert Kilotonnen ist aufgrund der nuklearphysikalischen und hydrodynamischen Beschränkungen der zulässigen Abmessungen der unterkritischen Sphäre unmöglich. Aber es ist immer noch möglich, Munition stärker zu machen, wenn zusammen mit der Kernfusion die Kernfusion zum Funktionieren gebracht wird.
Die größte (thermonukleare) Wasserstoffbombe ist die sowjetische 50-Megatonnen-"Zarenbombe", die am 30. Oktober 1961 auf einem Testgelände auf der Insel Nowaja Semlja gezündet wurde. Nikita Chruschtschow scherzte, dass es ursprünglich eine 100-Megatonnen-Bombe zünden sollte, aber die Ladung wurde reduziert, um nicht das ganze Glas in Moskau zu zerbrechen. In jedem Witz steckt etwas Wahres: Konstruktiv war die Bombe wirklich für 100 Megatonnen ausgelegt und diese Leistung konnte durch einfaches Erhöhen des Arbeitsfluids erreicht werden. Aus Sicherheitsgründen beschlossen sie, die Energiefreisetzung zu reduzieren – sonst würde die Deponie zu stark beschädigt. Das Produkt erwies sich als so groß, dass es nicht in den Bombenschacht des Tu-95-Trägerflugzeugs passte und teilweise aus diesem herausragte. Trotz des erfolgreichen Tests wurde die Bombe nicht in Dienst gestellt, dennoch war die Erstellung und Erprobung der Superbombe von großer politischer Bedeutung und zeigte, dass die UdSSR das Problem gelöst hatte, fast jede Megatonnage des Atomarsenals zu erreichen.
Spaltung plus Fusion
Als Brennstoff für die Synthese dienen schwere Wasserstoffisotope. Beim Verschmelzen von Deuterium- und Tritiumkernen entstehen Helium-4 und ein Neutron, die Energieausbeute beträgt hier 17,6 MeV und ist damit um ein Vielfaches höher als bei der Spaltreaktion (pro Masseneinheit Reagenzien). In einem solchen Brennstoff kann unter normalen Bedingungen keine Kettenreaktion ablaufen, so dass seine Menge nicht begrenzt ist, was bedeutet, dass die Energiefreisetzung einer thermonuklearen Ladung nach oben unbegrenzt ist.
Damit die Fusionsreaktion jedoch beginnen kann, müssen die Kerne von Deuterium und Tritium näher zusammengebracht werden, was durch die Kräfte der Coulomb-Abstoßung behindert wird. Um sie zu überwinden, müssen Sie die Kerne aufeinander zu beschleunigen und schieben. In einer Neutronenröhre wird während der Stripping-Reaktion viel Energie aufgewendet, um Ionen durch Hochspannung zu beschleunigen. Wenn Sie den Brennstoff jedoch auf sehr hohe Temperaturen von Millionen Grad erhitzen und seine Dichte für die für die Reaktion erforderliche Zeit beibehalten, wird viel mehr Energie freigesetzt, als für das Erhitzen aufgewendet wird. Dank dieser Reaktionsmethode wurden Waffen als thermonuklear bezeichnet (je nach Zusammensetzung des Brennstoffs werden solche Bomben auch als Wasserstoffbomben bezeichnet).
