Nükleer Silah Nasıl Yapılır

nükleer silah nasıl yapılır

nükleer silah nükleer enerjinin, büyük miktarlarda ve ani denebilecek kısa sürelerde, kontrolsüz şekilde üretimine dayanır nükleer enerjise, ya çekirdek parçalanması ya da fisyon , ya da çekirdek birleşmesi füzyon yoluyla elde edilir fisyon olayında, örneğin U-235 gibi bir çekirdek , nötron bombardımanına tabi tutulduğunda, bir nötron tutarak parçalanır ve 2 ya da 3 nötron çıkarır böyle çekirdeklerin, parçalanabilir ya da
"fisil" olduğu söylenir açığa çıkan nötronlardan bazıları, ortamın dışına kaçarak ya da ilgisiz çekirdekler tarafından yutularak "ziyan" olurken, bazıları U-235 çekirdeklerine çarpıp yeni fisyonlara yol açar eğer bir uranyum kütlesinde ortalama olarak, fisyona yol açan her nötron başına açığa çıkan nötronların; "birden fazlası, biri ya da
birden azı" tekrar fisyona yol açabiliyorsa, o uranyum kütlesinin "süperkritik, kritik ya da altkritik" olduğu söylenir geometrisine ya da kimyasal bileşimine bağlı olarak, olası en küçük kütle 7-8 kg düzeyindedir uygun bir şekilde hazırlanması gereken böyle bir
kütlede, her fisyon yenisine yol açar ve "zincirleme reaksiyon" aynı düzeyde devam eder süperkritik bir kütledeyse, her fisyon birden fazla yenisine yol açtığından, fisyonların sayısı çığ gibi artar büyüyen bir "zincirleme reaksiyon" oluşur ve fisyon başına açığa, 200 milyon elektronvolt enerji çıkar kömürün yanmasından elde edilen
enerjisiyse, karbon başına 4 elektronvolt kadar dolayısıyla 1 gram U-235'in fisyonu, 25 ton kömüre eşdeğer

fakat doğada bulunan uranyumun, sadece %071 kadarı U-235'ten, kalanıysa, parçalanmayan bir izotop olan U-238'den oluşur dolayısıyla doğal uranyumdaki 235 bileşeninin, hele bomba yapılmak isteniyorsa, %90'lar düzeyinde zenginleştirilmesi gerekiyor zenginleştirme yöntemlerinden birisi, "gaz diffüzyonu" yöntemi normal şartlar
altında metal olan uranyum, UF6 gazı haline getirilir ve zarın diğer tarafına sızmakta daha başarılı olurlar dolayısıyla, diğer bölmedeki U-235'li molekül konsantrasyonu, az biraz artar kayda değer bir zenginleştirme için bu sürecin binlerce kez tekrarlanması, böylesi kaplardan art arda kullanıulması gerekir böyle bir tesiste, yılda tonlarca zenginleştirilmiş uranyum üretilebilir fakat basınçlamanın gerektirdiği güç binlerce MW, kap sisteminin maliyeti milyarlarca dolar düzeyindedir oysa, bir nükleer bombasının yapımı için onlarca kilogram zengin uranyum gerekirzengin uranyumu az miktarlarda elde etmenin daha ucuz yollları vardır

bir başka zenginleştirme yöntemi, uranyum izotoplarının , aynı frekanstaki lazer atımları karşısında verdikleri farklı tepkimeye dayanır buysa zahmetli çalışan bir yöntem malzemeyi küçük miktarlarda elde etmnin bir diğer yolu, uranyum izotoplarını
iyonlaştırıp bir manyetik alanın üzerinden geçirmek aynı hızla hareket etmekte olan iyonlar manyetik alanın üzerinden saptırılır ve karşıdaki bir "toplayıcı levha"nınfarklı yerlerine düşerler bu, fakirin zenginleştirme yöntemidir ancak sabır gerektirir çünkü gün boyunca hedef levhasında, gram düzeyinde az ürün birikir parçalanmaya yatkın bir diğer "fisil" çekirdekse, Pu-239 izotopu ancak, plutonyum doğal bir elemet değil nükleer reaktörlerde, U-238 izotopunun bir nötron yuttuktan sonra bozunması sonucu oluşur farklı bir element olduğundan, uranyumdan kimyasal yöntemlerle ayrıştırılabilir ve zenginleştirme işlemi gerektirmez fakat eldesi için, hazırda çalışan bir nükleer eaktörün bulunması ve yakıtına uygun zamanlamalarla müdahale edilmesi gerekir halbuki, bomba malzemesi olarak geliştirilmiş uranyum ya da plutonyum elde etmenin en
kısa yolu, bu malzemeyi, nükleer santrallara hizmet veren yakıt işleme tesislerinden almak ya da çalmak

fisil malzeme elde edildikten sonra bomba yapması, görece kolay bir iş ilkel bir nükleer bomba, bir araya geldiklerinde süperkritik olacak olan iki altkritik uranyum kitlesini bir topun namlusuna yerleştirip, birini diğerine doğru ateşlemekle yapılabilir sonu,
büyük bir patlamaya yol açan süperkritik bir kütldir ve açığa çıkan toplam enerjiye "bombanın verimi" denir Hiroşima'ya atılmış olan bomba böyle bir düzenekten oluşmuştur ancak "top tipi bomba" fazla uranyum gerektirir; ağır ve hantal, hem de düşük verimlidir bir diğer yöntem; süperkritik bir fisil malzeme küresinin etrafına güçlü
patlayıcılar yerleştirip, bu patlayıcıları fevkalade simetrik ve eşzamanlı biçimde patlatarak , küreyi homojen bir şekilde, çok daha küçük bir küreye "göçertmek" bu tip bir "göçertme aygıtı"nda , Pu-239 tercih edilmekle birlikte, U-235'de kullanılabilir

yöntemin, fisil malzeme sağlamadan sonraki en zor tarafı, patlamaların eşzamanlılığını
sağlayan elektronik devre elemanlarının yapımı ya da ele geçirilmesi fakat zahmetine de değer: bomba küçük, verimi yüksek olur füzyon olayıysa, hidrojen ya da hidrojen izotopları olan döteryum ve trityum çekirdeklerinin birleşmesine dayalıdır bu
çekirdeklerin kaynaşması, birim ağırlık başına fisyondan bile daha fazla enerji açığa çıkarır o kadar ki, 1 gram hidrojen yaklaşık 50 ton kömüre eşdeğerdir ancak, çekirdeklerin kaynaştırılabilmeleri için, çok yüksek hızlarda çarpıştırılmaları gerekir yeterince yüksek sıcaklıktaki hidrojen gazında, her bir yöne doğru hareket etmekte olan
atomlar,yeterince yüksek hızlarla çarpışıp kaynaşabilirler nitekim, Güneş'in merkezindeki sıcaklık 15 milyon C' yi buluyor ve buradaki hidrojen çekirdekleri, yüksek basıncın da yardımıyla füzyona uğrayarak, Güneş'e ışıdığı enerjiyi sağlıyorlar ancak yeryüzünde basınç çok daha düşük olduğundan, hidrojen füzyonu için gerekli
sıcaklık çok daha yüksek ve 100 milyon C' nin üstüne çıkması gerekiyor bu yüzden "hidrojen bombası"nın yapımında, füzyonu biraz daha kolay olan döteryumla trityum tercih edilir döteryum sudaki hidrojen atomları arasında, 1/666 oranında bulunuyor ve fizikokimyasal yöntemlerle ayrıştırılabiliyor trityumsa, Li-6 (lityum) izotopunun
nötron bombardımanına tabi tutularak, helyum ve helyuma parçalanmasıyla elde edilir ancak trityum; normal şartlar altında uçucu, kaçıcı bir gaz hem de, görece kısa bir yarılanma ömrüyle kendiliğinden bozunuyor dolayısıyla, önceden üretilip saklanması
yerine, kullanımının hemen öncesinde ve sırasında üretimi tercih ediliyor bu amaçla döteryum lityumla karıştırılır ve her ikisi birlikte, strofor ambalaj malzemesiyle kaplanr

patlama anı geldiğinde, lityum nötron bombardımanına tabi tutularak trityum
üretilir, bu trityumlar da, içerdeki döteryumlarla çarpışıp füzyona yol açarlar ancak; lityumun bombardımanı için nötronlar, füzyon içinde yüksek sıcaklık gerekir bunlarsa "birincil" denilen bir uranyum ya da plutonyum bombasının patlamasıyla elde edilir bu
bombanın ürettiği ısınma etkisi, yani termal şok, görece yavaş yayılır ve füzyon düzeneğine ulaşana kadar, düzeneğin dağılması olasılığı belirir halbuki, yayınlanan gama ışınları ışık hızıyla hareket eder ve strofur bunları emerek, içindeki karışımın ısınmasını sağlarBir yandan da , birincil bombanın basınç şoku füzyon karışımını dışardan ve her yandan homojen bir şekilde sıkıştırır, yaydığı nötronlar
lityumu parçalayıp trityum açığa çıkarırlarKarışımın sıcaklığı 100 milyon C' nin üstüne çıktığında "ikincil" füzyon bombosı devreye girmiştir

nötron bombası, küçük bir hidrojen bombasıdırdiğer nükleer silahlardan farkı ,asıl öldürücü etkisinin, yaydığı nötronların yol açtığı radyasyon hasarından kaynaklanıyor olması bu özelliğiyle "güçlendirilmiş radyasyon silahı" olarak da adlandırılır atlamasının yol açacağı basınç ve ısı etkisi düşük olacak şekilde tasarlandığından , çivardaki binalar ve sanayi tesisleri gibi fiziksel yapılar, patlamadan daha az etkileniröteyandan, fazla zaklara yayılamadığından, bu silahın öldürücü menzili ötekilere göre kısa Soğuk Savaş döneminde NATO kuvvetlerinin, Doğu Avrupa'daki nüfus yoğun bölgelerde savaşa hazırlıklı olma gereksinimine göre, "kısa menzilli antipersonel silahı" olarak üretildiler