Termonükleer Silahlar
Termonükleer silahlar, nükleer füzyon ilkesine dayalı olarak çalışan, yüksek patlayıcı verime sahip kitle imha silahlarıdır. Genellikle “hidrojen bombası” olarak anılan bu silahlar, atom bombalarında görülen nükleer fizyon reaksiyonlarına ek olarak füzyon tepkimeleri ile çalışır. Bu yapı sayesinde, klasik atom bombalarına göre çok daha güçlü bir yıkım etkisine sahiptirler.
Çalışma Prensibi
Termonükleer silahların temel yapısı iki aşamalıdır: birincil aşama, genellikle plütonyum-239 gibi fisyonlanabilir maddelerle çalışan bir fisyon bombasından oluşur. Bu birincil patlama, ikincil aşamada yer alan füzyon yakıtını (genellikle döteryum, trityum ya da lityum-6 döteryum) yüksek basınç ve sıcaklık altında tetikleyerek füzyon reaksiyonlarını başlatır. Bu süreç, Güneş'te gerçekleşen nükleer füzyon reaksiyonlarına benzer şekilde, daha hafif atom çekirdeklerinin birleşerek daha ağır çekirdekler oluşturması ve bu sırada büyük miktarda enerji açığa çıkması esasına dayanır.
Tasarım Özellikleri
Tipik bir termonükleer savaş başlığı, birincil fisyon patlamasından gelen radyasyonun, metal bir kasa içinde yer alan ikincil bileşene enerji transferi yoluyla sıkıştırma ve tutuşturma gerçekleştirdiği “Teller-Ulam” adı verilen iki aşamalı bir tasarımı temel alır. Bu tasarımda kullanılan radyasyon, boşlukta yüksek enerjili bir plazma oluşturur ve bu plazma, ikincil bileşenin çevresini saran ağır metal bir dış kabuk (itici) üzerinden büyük bir basınçla içeri doğru çökerek füzyon tepkimesini başlatır.
İkincil bileşende genellikle lityum-6 döteryum gibi bir füzyon malzemesi bulunur ve bu malzeme, merkezde yer alan uranyum-235 gibi fisyonlanabilir bir “buji” ile çevrilidir. Füzyon reaksiyonları sırasında açığa çıkan hızlı nötronlar, çevre malzemelerde de ek fisyon tepkimeleri başlatarak silahın toplam verimini artırır.
Görsel, Britannica: https://www.britannica.com/technology/thermonuclear-bomb
Tarihsel Gelişim
Termonükleer silahların gelişimi, Soğuk Savaş döneminde Amerika Birleşik Devletleri ve Sovyetler Birliği tarafından sürdürülen stratejik rekabetin bir sonucu olarak hız kazanmıştır. 1950’li yıllarda geliştirilen bu silahlar, kısa süre içerisinde kıtalararası balistik füzelere (ICBM) entegre edilebilecek kadar küçük ve hafif hale getirilmiştir.
1952 yılında ABD tarafından gerçekleştirilen ilk hidrojen bombası denemesi olan “Mike” testi, 82 tonluk bir cihazla yapılmış ve sıvı döteryum kullanılmıştır. Daha sonra 1954’te yapılan “Bravo” testi ise katı lityum döteryum kullanarak kriyojenik ekipmana gerek kalmadan 15 megatonluk bir patlama üretmiştir. Bu patlama, beklenenden üç kat fazla enerji üretmiş ve çevrede önemli radyolojik kirlenmelere yol açmıştır.
Mark 17 Thermonuclear Bomb, https://www.nationalmuseum.af.mil/Visit/Museum-Exhibits/Fact-Sheets/Display/Article/197628/mark-17-thermonuclear-bomb/
Modern Uygulamalar ve Gelişmiş Tasarımlar
Günümüzdeki modern termonükleer savaş başlıkları, yüksek verim-ağırlık oranına sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Bu cihazlarda birincil bileşen genellikle güçlendirilmiş olup daha az plütonyum kullanılarak daha yüksek verim elde edilebilmektedir. Ayrıca bazı gelişmiş tasarımlar, üçüncü ve dördüncü aşamalar içerebilecek şekilde teorik olarak genişletilebilir; ancak pratikte teslim edilebilirlik sınırlamaları bu genişlemeyi kısıtlamaktadır.
İkinci aşamadaki füzyon reaksiyonlarından yayılan hızlı nötronlar, uranyum-238 veya toryum-232 gibi maddelerle çevrelendiğinde, bu maddeler de fisyona uğrayarak verimi artırabilir. Bazı tasarımlar, bu çevresel malzemeler yerine yüksek oranda zenginleştirilmiş uranyum-235 kullanarak patlayıcı gücü daha da yükseltmiştir.
Nükleer Silah Denemeleri ve Denetimler
Nükleer silahların yayılmasını önlemeye yönelik olarak 1996 yılında imzalanan Kapsamlı Nükleer Deneme Yasağı Antlaşması (CTBT), nükleer testlerin sismik, infrasound ve radyonüklid izleme sistemleriyle tespit edilmesini amaçlamaktadır. Bugüne kadar 183 ülke tarafından imzalanmış olan bu anlaşma, bazı ülkeler tarafından henüz onaylanmamıştır.
CTBT kapsamında faaliyet gösteren Uluslararası İzleme Sistemi (IMS), yer altı testlerinden kaynaklanan sismik dalgaları ve atmosferik serpintileri algılayarak küresel çapta nükleer testleri gözlem altında tutmaktadır.
