Diger bir bomba tipi ise, açiga çikardigi enerjinin çogunlugu hafif çekirdeklerin kaynasmasina; yani füzyon tepkimesine dayanan, termonükleer bomba ya da Hidrojen Bombasidir. Henüz gelistirilme asamasindaki çok yeni tasarimlar disinda, termonükleer bombalarin ateslenmesinde fisyon tepkimesinden yararlanilir. Diger bir deyisle hidrojen bombasinin tetik mekanizmasi bir atom bombasidir.

Dolayisiyla nükleer silahlarin yapilabilirligini incelemede, atom bombasi yapimi için gerekli malzeme ve teknolojinin neler oldugunun belirlenmesi yeterlidir. Fisil, yani bölünebilir madde adini verdigimiz uranyum izotoplarindan U-233 ve U-235 ile insan yapisi olan plütonyum izotopu Pu-239, nükleer silahlarin ham maddeleridir. Uygun miktar ve geometride bir araya getirilen bu malzemelerde fisyon tepkimesi, bir nötron kaynagi yardimi ile baslatilir. Kaynaktan çikan bir nötron, fisil madde ile fisyon tepkimesine girerek, fisil maddenin çekirdeginin parçalanmasina yol açar. Bu tepkime sonunda, yüksek kinetik enerjiye sahip (fisil maddenin çekirdegine göre) iki hafif çekirdekten baska, iki veya üç tane de nötron ortaya çikar. Ortaya çikan bu nötronlardan bazilari, sistemdeki diger fisil çekirdeklerle fisyon tepkimesine girmeksizin sistemi terk ederler.
Sistemden kaçan nötronlarin fisyon tepkimesine girenlere orani, sistemin fiziksel büyüklügü ile ters orantilidir. Fisyon tepkimesinden çikan nötronlardan bir kismi ise, fisil maddede veya sistemdeki diger maddelerde fisyon yapmayacak tepkimelerle yutulurlar. Sizma ve yutulma kayiplarindan arta kalan nötronlar yeniden fisyon tepkimesi yaratirlar. Eger sistemde yeterli fisil madde varsa ve seçilen geometri uygunsa, art arda gelisen (zincirleme) fisyon tepkimeleri sonucu, sistemdeki nötron sayisi zamanla artar. Hizla olusan bu zincir tepkimeler sonucu, çok büyük bir isi açiga çikar. Sicakligi artan sistem genlesme egilimi gösterir ve sistemden sizan nötronlarin orani artar; bunun sonucu olarak da zincirleme tepkimeler sona ere. Dolayisi ile, nükleer bomba tasariminda en önemli konu, malzeme ve geometri seçiminin, zincirleme tepkimeyi mümkün oldugunca uzun süre devam ettirecek sekilde yapilmasidir.

Nükleer sistemler tasarlanirken, nötron sizintisinin en aza indirilebilmesi amaciyla genelde küresel geometri yeglenir. Küre, bütün geometrik cisimler içinde,hacim basina en az yüzeye sahip olanidir. Tümüyle fisil maddeden olusan bir kürenin çapi büyüdükçe,sizan nötronlarin orani azalmaktadir. Kullanilan fisil malzemeye bagli olarak degisen, belli çaptaki bir kürede her bir fisyon olayindan dogan nötronlardan en az biri, yeni bir fisyon tepkimesine yol açarak, zincirleme tepkimelerin olusmasini saglar. Böyle bir sisteme kritik kütle adi verilir. Kürenin çapi,kritik çaptan büyük ise, her bir fisyon olayi, birden fazla fisyon tepkimesine yol açar. Bu durumda zincirleme tepkimeler artarak devam eder. Bu tip sistemlere kritik-üstü adi verilir.
Kürenin çapi kritik degerinin altindaysa, zincirleme tepkimeler olusmaz ve böyle sistemler kritik-alti sistemler adi ile anilir.

Nükleer bir bombanin yapimi sirasinda kritik kütle olusturacak kadar fisil maddeyi bir küre halinde bir araya getirmeye çalismak, patlamaya yol açar. Bu nedenle, nükleer silahlarin içine konan fisil madde, normal kosullardaki yogunlugunda zincirleme tepkimeye izin vermeyecek kadar küçük bir metal küre halindedir. Bu metal küre, bombanin patlamasi için, kimyasal patlayicilar yardimi ile sikistirilarak, çok daha yogun; ancak daha küçük bir küre haline getirilir. Kürenin yogunlugunun artmasi ile nötron sizintisi azalir ve çok hizli gelisen zincirleme tepkimeler,nükleer patlamaya neden olur.

Bir nükleer bombanin yapimi için, yalnizca fisil malzemeye sahip olmak yeterli degildir. Fisil maddeden yapilmis kürenin sikistirilabilmesi için, kimyasal patlayicilari senkronize olarak atesleyecek düzeneklerin yapimi, bu alanda ileri bir teknolojiye sahip olmayi gerektirmektedir.

Yorum (0)

RSS yorumları

İsim

Başlık

Yorum

Gönder