Термоядерное оружие

Для сравнения в таблицу включены данные о делении урана или плутония. Изотопы водорода Н¹, Н² и Н³ обозначены Н, D и Т.

Таблица 4[9]

Характеристика некоторых термоядерных реакций
№ по пор.	Ядерные реакции	Тепловой эффект в млрд. кал. на 1 грамм-атом	Тротиловый эквивалент в тысячах тонн на 1 кг[9].	Энергия, выделяемая 1 кг веществ, участвующих в реакции, в	Продолжительность реакции при температуре 20 млн. градусов
1	Н+Н=D+1β0	34	1,8	1,66∙1010	1011 лет
2	Н+D=2Не3	120	6,2	3,9∙1010	0,5 сек.
3	Н+Т=2Не4	480	23,5	11,7∙1010	0,05 сек.
4	D+D=2Не3+0n1	79	3,9	1,93∙1010	0,00003 сек.
5	D+D=Н+Т	96	4,7	2,35∙1010	0,00003 сек.
6	D+Т=2Не4+0n1	420	17,6	8,2∙1010	0,000003 сек.
7	Т+Т =2Не4+20n1	270	12,2	4,4∙1010	–
8	3Li6+D=22Не4	540	67	1,2∙1010	–
9	3Li6+Т=22Не4+0n1	380	42	6,6∙1010	–
10	3Li7+Н = 22Не4	410	51	4,65∙1010	1 мин.
11	5В11+Н=32Не4	190	9,2	5,0∙1010	3 дня
12	Деление урана или плутония	4800	20	2,0∙1010	–

Как видно из таблицы, термоядерные реакции весьма различны по времени протекания — от миллионных долей секунды до десятков миллиардов лет. Тепловой же эффект колеблется от 34 до 540 млрд. кал на 1 грамм-атом с максимальным различием приблизительно в 16 раз.

При повышении температуры скорость термоядерных реакций возрастает. На рис. 14 для примера показано, как увеличивается скорость и соответственно уменьшается время протекания термоядерных реакций между изотопами водорода при повышении температуры от 10 до 200 млн. градусов. Из кривых, приведенных на рисунке, видно, что даже при температурах, значительно превышающих 10 млн. градусов, реакции Н+D и D+D идут недостаточно быстро, чтобы их можно было использовать для изготовления водородной бомбы. Наиболее легко возбуждаемой термоядерной реакцией является реакция, протекающая между ядрами дейтерия и трития, в результате которой образуется гелий и нейтрон.

^{Рис. 14. Зависимость времени протекания некоторых термоядерных реакций от температуры}

Из перечисленных в табл. 4 веществ наиболее доступны, конечно, природные элементы — водород и литий. В природной смеси изотопов водорода содержится обычно лишь около 0,016% дейтерия и почти нет трития. Природный литий состоит на 92,6% из лития 7 и на 7,4% из лития 6.

Состав ядерного горючего водородной бомбы