Sekrety HistoriiBomba wodorowa ma dwa stopnie. Pierwszy to zwykła bomba atomowa (rozszczepieniowa). Jej wybuch zalewa wnętrze obudowy promieniowaniem, które w ułamku sekundy ściska drugi stopień z paliwem termojądrowym tak mocno, że zaczyna się synteza jąder lekkich pierwiastków — ta sama reakcja, która zasila Słońce. Ten układ nazywa się konstrukcją Tellera–Ulama od nazwisk dwóch fizyków z Los Alamos, którzy wymyślili ją na początku 1951 roku.
Dlaczego pierwszy pomysł nie działał
Edward Teller od lat czterdziestych forsował tak zwany „klasyczny Super”: bombę, w której wybuch atomowy miał po prostu podgrzać i zapalić paliwo termojądrowe. W 1950 roku Stanisław Ulam z Corneliusem Everettem przeliczył ten projekt ręcznie i wykazał, że nie zadziała bez nierealnych ilości trytu. Dalsze rachunki z Enrico Fermim potwierdziły wynik.
Pomysł Ulama i wkład Tellera
Na przełomie stycznia i lutego 1951 roku Ulam wpadł na rozwiązanie: wybuch pierwszego stopnia nie ma paliwa podgrzewać, tylko ściskać je — to tak zwana kompresja stopniowa. Najpierw przedstawił ją Carsonowi Markowi, potem Tellerowi. Teller zmienił kluczowy element: ściskać nie falą uderzeniową, lecz promieniowaniem, i dodać w środku paliwa „świecę zapłonową”. 9 marca 1951 roku obaj podpisali raport LAMS-1225 — do dziś w dużej części utajniony.
Spór o autorstwo trwa od dziesięcioleci. Hans Bethe mówił: „Ulam jest ojcem, bo dał nasienie, Teller matką, bo został z dzieckiem, a ja jestem położną”. Teller jeszcze w 1999 roku pomniejszał udział Ulama. Uczciwie: koncepcja powstała z dwóch pomysłów i pracy całego zespołu. OBALONEtwierdzenie, że Ulam „sam wymyślił bombę wodorową”.
Od „fabryki” do broni
1 listopada 1952 roku test Ivy Mike na atolu Enewetak dał 10,4 Mt i zmiótł z powierzchni wysepkę Elugelab. Urządzenie ważyło jednak około 74 ton i używało ciekłego deuteru chłodzonego do bardzo niskich temperatur — było raczej fabryką niż bombą. Przełomem okazała się „sucha” bomba z deuterkiem litu, ciałem stałym, z którego pod wpływem neutronów powstaje tryt. Pierwszy taki test, Castle Bravo z 1 marca 1954 roku, dał 15 Mt zamiast spodziewanych 6, bo konstruktorzy nie uwzględnili reakcji litu-7. Od 1954 roku USA produkowały seryjne bomby wodorowe Mark 17.
Radziecka droga
W ZSRR rozwiązanie podobne do Tellera–Ulama, nazywane „trzecią ideą”, opracowano wiosną 1954 roku (Zeldowicz, Sacharow i inni). Pierwsza radziecka bomba dwustopniowa, RDS-37, wybuchła 22 listopada 1955 roku z mocą 1,6 Mt. SPORNECzy pomogły w tym informacje szpiega Klausa Fuchsa — historycy się spierają: część uważa, że dał impuls, inni, że odtajnione dokumenty radzieckie wskazują na niezależne dojście.
Źródła i dalsze lektury
- Alex Wellerstein — The infamous Teller–Ulam report (1951)
- Nuclear Weapon Archive — The first hydrogen bombs
- Physics Today — The secret of the Soviet hydrogen bomb
- Richard Rhodes, „Dark Sun: The Making of the Hydrogen Bomb”, 1995.
Pełna historia w filmie
Najczęściej zadawane pytania
Czym różni się bomba wodorowa od atomowej?
Bomba atomowa czerpie energię z rozszczepienia ciężkich jąder (uranu lub plutonu). Bomba wodorowa używa takiego wybuchu tylko jako zapalnika, który ściska paliwo termojądrowe i wywołuje syntezę lekkich jąder. Dzięki temu może być setki i tysiące razy silniejsza.
Kto wymyślił bombę wodorową?
Działającą konstrukcję opisali w raporcie z 9 marca 1951 roku Stanisław Ulam i Edward Teller. Ulam zaproponował kompresję stopniową, Teller — użycie do niej promieniowania. Nad realizacją pracował cały zespół Los Alamos.
Kiedy wybuchła pierwsza bomba wodorowa?
1 listopada 1952 roku — amerykański test Ivy Mike na atolu Enewetak, 10,4 megatony.