Vandenilinė bomba

Pirmąją termobranduolinę bombą Sovietų Sąjunga išbandė 1953, Jungtinės Amerikos Valstijos – 1954, Jungtinė Karalystė – 1957, Kinija – 1967, Prancūzija – 1968 m. 1961 m. spalio 30 d. Sovietų Sąjunga Naujosios Žemės poligone išbandė galingiausią termobranduolinę bombą „Caras“, kurios galia siekė 58 Mt.

Svarbiausios termobranduolinės bombos dalys:

1. Pirminis branduolinis užtaisas (sunkieji vandenilio izotopai – ²H ir ³H – arba plutonis). Sprogus pirminiam branduoliniam užtaisui, dalijasi radioaktyvieji urano ²³⁵U arba plutonio ²³⁹Pu izotopai. Susidaro 100 mln. kelvinų temperatūra ir slėgis, reikalingas uždegti antrinį užtaisą.
2. Antrinis branduolinis užtaisas (konteineris su ličio deuteridu). Padidėjus temperatūrai, prasideda antroji sprogimo fazė – deuterio ir tričio sintezės reakcija. Konteinerio paviršius pagamintas iš urano ²³⁸U, kuris skyla veikiamas branduolių sintezės metu išsiskiriančių greitųjų neutronų. Jie sukelia urano branduolių dalijimosi reakciją.
3. Susidaro suslėgta didelio tankio plazma. Plutonio strypas (neutronų šaltinis) spinduliuoja neutronus, prasideda nevaldoma grandininė branduolinė reakcija – branduolinis sprogimas. Tai trečioji ir paskutinė sprogimo fazė.

Galimos vandenilio izotopų (deuterio ir tričio) sintezės reakcijos:

${\displaystyle \mathrm {~_{1}^{2}D} +\mathrm {~_{1}^{3}T} \rightarrow \mathrm {~_{2}^{4}He} +\mathrm {~_{0}^{1}n} +17,6{\text{ MeV}};}$

${\displaystyle \mathrm {~_{1}^{2}D} +\mathrm {~_{1}^{2}D} \rightarrow \mathrm {~_{2}^{3}He} +\mathrm {~_{0}^{1}n} +3,3{\text{ MeV}};}$

${\displaystyle \mathrm {~_{1}^{2}D} +\mathrm {~_{1}^{2}D} \rightarrow \mathrm {~_{1}^{3}T} +\mathrm {~_{1}^{1}p} +4,0{\text{ MeV}};}$

${\displaystyle \mathrm {~_{1}^{3}T} +\mathrm {~_{1}^{3}T} \rightarrow \mathrm {~_{2}^{4}He} +\mathrm {2~_{0}^{1}n}$ ;}

${\displaystyle \mathrm {~_{2}^{3}He} +\mathrm {~_{1}^{2}D} \rightarrow \mathrm {~_{2}^{4}He} +\mathrm {~_{1}^{1}p}$ ;}

${\displaystyle \mathrm {~_{3}^{6}Li} +\mathrm {~_{0}^{1}n} \rightarrow \mathrm {~_{1}^{3}T} +\mathrm {~_{2}^{4}He}$ ;}

${\displaystyle \mathrm {~_{3}^{7}Li} +\mathrm {~_{0}^{1}n} \rightarrow \mathrm {~_{1}^{3}T} +\mathrm {~_{2}^{4}He} +\mathrm {~_{0}^{1}n} .}$