İçeriğe atla

Nükleer silah yapımı

İlk nükleer silahlar, büyük, ağır ve yetersiz olmalarına rağmen gelecekte tasarlanacak gelişmiş nükleer silahlar için temel tasarım modeli oldular. Fotoğrafta The gadget isimli cihaz ilk nükleer test için hazırlanıyor.

Nükleer silah yapımı, nükleer bir silahın fiziksel paketlerinin patlaması için yapılan fiziksel, kimyasal ve teknik düzenlemelerdir. Dört temel tasarım türü vardır. Sonuncusu hariç hepsinde, yerleştirilmiş cihazlardaki patlayıcı enerji füzyon ile değil, nükleer fisyon ile elde edilir.

  • Saf fisyon silahlar, üretilen ilk nükleer silahlar oldukları gibi şu ana kadar yapılan savaşlarda kullanılmış tek nükleer silah türüdür. Silahın aktif maddesi olan fisil uranyum (U-235) veya plütonyum (Pu-239) patlatılarak zincirleme çekirdek tepkimesiyle kritik kütleye iki yöntemden biri kullanılarak erişir:
    • Tabanca tipi fisyon silah: fisil uranyumun bir parçası normal tabanca kurşunu ateşler gibi, silahın sonundaki diğer fisil uranyum hedefine doğru ateş edilir ve bu parçalar birleşerek kritik kütleyi oluştururlar.
    • İçe doğru patlama: Etrafı güçlü patlayıcılar ile çevrili U-235, Pu-239 veya her ikisinin birleşmesinden oluşan fisil bir kütle sıkıştırılarak kritik kütle elde edilir.

İçe doğru patlama metodunda uranyum veya plütonyumdan herhangi biri yakıt olarak kullanılabilir. Tabanca metodunda ise yakıt olarak sadece uranyum kullanılır. Pu-240 bulaşımından dolayı meydana gelen erken tetiklenme ve ani kritik için gerekli zaman sabitinin U-235'ten çok daha kısa olmasından dolayı, plütonyum tabanca metodunda kullanılmaz.

  • Hızlandırılmış fisyon silahlar, içe doğru patlamalı nükleer silahların geliştirilmiş tasarıma sahip olanlarıdır. Yüksek basınç ve sıcaklık ile çevrili patlamaya hazır fisyon silah hidrojenin ağır izotopları trityum ve döteryum gazlarından oluşan bir karışımı sıkıştırır ve ısıtır. Hidrojen füzyona girerek helyum ve serbest nötronları oluşturur. Bu füzyondan ortaya çıkan enerji nispeten kayda değmez bir enerjidir, fakat her bir nötron yeni bir zincirleme fisyon tepkimesi başlatır, fisyonu hızlandırır ve büyük miktarda fisil maddeyi azaltır.
  • İki aşamalı termonükleer silahlar (hidrojen bombası), esasen füzyonla hızlandırılmış fisyon silahlardır. Zincirleme tepkimede genelde iki aşama olur. "İkincil" olarak adlandırılan ikinci aşama, "Birincil" olarak adlandırılan ilk aşamadan elde edilen x-ray enerjisiyle içe doğru patlar. Bu içe doğru gerçekleşen radyasyon patlaması ilk aşamadaki yüksek güçlü patlayıcılardan daha etkilidir. Dolayısıyla, ikincil birinciden daha büyük olmamasına rağmen çok daha güçlü olabilir. İkinci aşama, salınan fisyon enerjisini artırmak için kullanılabilir, fakat pek çok zaman füzyon ilk aşamada olduğu gibi fisyonu genişletmek veya sürdürmek için kullanılır. Daha fazla aşama da eklenebilir, fakat ortaya multi-megaton gücünde ve mantıklı bir amaca hizmet etmeyecek bir silah çıkar. (ABD 1961 yılında üç aşamalı 25 mega tonluk B41 hidrojen bombası konuşlandırdı. Yine aynı yıl, Sovyetler Birliği de üç aşamalı 50-100 megatonluk Çar bombasını test etti ama konuşlandırmadı.)
  • Saf füzyon silahları

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Nükleer enerji</span> atomun çekirdeğinden elde edilen enerji türü

Nükleer enerji, atomun çekirdeğinden elde edilen bir enerji türüdür. Kütlenin enerjiye dönüşümünü ifade eden, Albert Einstein'a ait olan E=mc² formülü ile ilişkilidir.

<span class="mw-page-title-main">Radyoaktivite</span> Atom çekirdeğinin kendiliğinden parçalanması

Radyoaktivite, radyoaktiflik, ışınetkinlik veya nükleer bozunma; atom çekirdeğinin, daha küçük çekirdekler veya elektromanyetik ışımalar yayarak kendiliğinden parçalanmasıdır. Çekirdek tepkimesi sırasında veya çekirdeğin bozunması ile ortaya çıkar. En yaygın ışımalar alfa(α), beta(β) ve gamma(γ) ışımalarıdır. Bir maddenin radyoaktivitesi bekerel veya curie ile ölçülür.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer fisyon</span> Ağır bir çekirdeğin daha hafif parçalara bölünmesi.

Fisyon, kütle numarası çok büyük bir atom çekirdeğinin parçalanarak kütle numarası küçük iki veya daha fazla çekirdeğe dönüşmesi olayıdır. Fisyon reaksiyonlarında radyoaktif elementler kullanılır ve tepkimeler için bir ilk enerjiye ihtiyaç vardır. Reaksiyon sonucunda kararsız çekirdekler ve nötron oluşur. Oluşan nötronların her biri yeni bir uranyum atomu ile tepkimeye girer. Bu esnada açığa çıkan nötronlar ortamdan uzaklaştırılmazsa tepkime zincirleme olarak devam eder.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer füzyon</span> Hafif çekirdeklerin daha ağır bir çekirdek oluşturmak için birleşmesi

Nükleer füzyon, nükleer kaynaşma ya da kısaca füzyon; iki hafif elementin nükleer reaksiyonlar sonucu birleşerek daha ağır bir element oluşturmasıdır. Çekirdek tepkimesi olarak da bilinen bu tepkimenin sonucunda çok büyük miktarda enerji açığa çıkar.

<span class="mw-page-title-main">Kitle imha silahı</span> Çok sayıda insan ölümüne ve büyük hasarlara neden olan silah türü

Kitle imha silahı ya da ABC silahı, insanlar başta olmak üzere canlılar üzerinde büyük miktarda yıkıma sebep olabilecek anti-personel silahlarının genel adıdır. Çoğunlukla kimyasal, biyolojik, radyoaktif ve nükleer silahlar(KBRN silahları) bu adla anılırlar. Bu ibare ilk olarak 1937'de İspanya'nın Guernica kentinin Naziler tarafından uğratıldığı hava saldırısı için kullanılmış ve de 2003'te Amerika Birleşik Devletleri tarafından Irak'ın işgali için sebep olarak gösterilmiştir; fakat daha sonra bu iddianın Irak'ta hiçbir KİS bulunmamasıyla doğru olmadığı kanıtlanmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Bomba</span> yakıcı ve yıkıcı maddelerle doldurulmuş, türlü büyüklükte patlayıcı

Bomba, içi patlayıcı ve yanıcı maddeyle dolu, bir ateşleme düzeneğiyle donatılmış, çeşitli şekillerde bulunan yok edici patlayıcı silah. Son derece ani ve şiddetli bir enerji salınımı sağlamak için patlayıcı bir kimyasalın ekzotermik reaksiyonunu kullanır. Patlamalar, esas olarak, zeminden ve atmosferden iletilen mekanik stres, basınçla yönlendirilen mermilerin çarpması ve nüfuz etmesi, basınç hasarı, şarapneller ve patlamanın oluşturduğu etkiler yoluyla hasar verir. Sözcük, Latince bombus'tan gelir. Yunanca βόμβος romanlaştırılmış bombos'tan gelir, 'patlayan' ve 'uğultu' anlamlarına gelen onomatopoetik bir terimdir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer silah</span> Nükleer enerji ile yıkım gücü sağlayan silah

Nükleer silah, nükleer reaksiyon ve nükleer fisyon birlikte kullanılmasıyla ya da çok daha kuvvetli bir füzyonla elde edilen yüksek yok etme gücüne sahip silahtır. Genel patlayıcılardan farklı olarak çok daha fazla zarar vermek amaçlı kullanılır. Sadece kullanılan bir silah, tüm bir kenti ya da bir ülkeyi canlı, cansız ne varsa tamamen yok edecek güçtedir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer enerji santrali</span> Nükleer reaktör yardımıyla elde edilen enerjiyi dağıtan merkez

Nükleer santral (NPP) veya atom santrali (APS), ısı kaynağının nükleer reaktör olduğu termik santraldir. Termik santrallerde tipik olduğu gibi, ısı, elektrik üreten jeneratöre bağlı buhar türbinini çalıştıran buhar üretmek için kullanılır. Eylül 2023 itibarıyla Uluslararası Atom Enerjisi Kurumu, dünya çapında 32 ülkede faaliyette olan 410 nükleer santral ve inşa halinde olan 57 nükleer santral olduğunu bildirdi.

<span class="mw-page-title-main">Plütonyum</span> atom numarası 94 olan, neptünyumdan elde edilen radyoaktif bir element (simgesi Pu)

Plütonyum, 1940 yılında Glenn T. Seaborg, Edwin M. McMillan, J. W. Kennedy ve A. C. Wahlby tarafından 152 cm'lik siklotron içerisindeki uranyumun döteryum ile bombardımanı sonucunda elde edilmiştir.

<span class="mw-page-title-main">Termonükleer silah</span> hidrojen atomlarının kaynaşarak (füzyon) helyuma dönüştüğü yıkıcı bomba türü

Hidrojen bombası veya füzyon bombası, kontrolsüz termonükleer enerji sağlayabilen yıkıcı nükleer silah.

Plütonyum-239, plütonyumun bir izotopudur. Plütonyum-239, nükleer silah üretiminde kullanılan birincil fisil izotoptur ancak uranyum-235 de bu amaç için kullanılır. Plütonyum-239 aynı zamanda uranyum-235 ve uranyum-233 ile birlikte termal spektrumlu nükleer reaktörlerde yakıt olarak kullanılabilen üç ana izotoptan biridir. Plütonyum-239'un yarı ömrü 24.110 yıldır.

<span class="mw-page-title-main">Uranyum-235</span>

Uranyum-235 (kim. simge 235U), 1935 yılında Amerikalı nükleer fizikçi Arthur Jeffrey Dempster tarafından keşfedilen, 92 proton ve 143 nötronlu bir Uranyum izotopudur. Bu izotopu bir başka radyoaktif Uranyum izotopu olan 238U'den ayıran en önemli özelliği doğada ekonomik miktarlarda bulunması ve zincirleme fisyon reaksiyonu yaratabilmesidir. 235U'in yarılanma zamanı (yarı ömrü) 7.038·108 yıldır ve radyoaktif bozunma sonucu Toryum-231 izotopunu oluşturur. Bir mol 235U atomunun fisyonundan 200 MeV = 3.2 × 10−11 J, yani 18 TJ/mol = 77 TJ/kg'lik enerji açığa çıkar. Doğadaki toplam doğal uranyumun kütle olarak yalnızca %0.72'si U-235'dir, geri kalanın çoğu U-238'dir. En önemli kullanım alanları nükleer silahlar ve elektrik santralleridir.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer patlama</span>

Nükleer bir patlama, kasıtlı bir yüksek hızda çekirdek tepkimesinden çıkan enerjinin hızlıca serbest kalması sonucu oluşur. Güdümlü tepkime nükleer fisyon, nükleer füzyon ya da ikisinin çok aşamalı bir basamaklı birleşimi olabilir, gerçi tüm füzyon temelli silahlarda füzyonu başlatmak fisyon cihazı kullanılmıştır ve saf bir füzyon silahından varsayımsal cihazlar değişmeden kalmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer yakıt</span> nükleer enerji elde etmek için kullanılan maddeler

Nükleer yakıt, nükleer enerji elde etmek için kontrollü nükleer füzyon ya da nükleer fisyon yapmak amacıyla kullanılan maddelerdir. Nükleer yakıtlar tüm yakıtlar içinde enerji yoğunluğu en yüksek olanlarıdır.

<span class="mw-page-title-main">B41 nükleer bomba</span>

B41, 1960'ların başında ABD ABD Stratejik Hava Komutanlığı tarafından dağıtılan termonükleer silah. Bomba günümüze kadar 25 megatonluk teorik maksimum verimi ile Amerika Birleşik Devletleri tarafından geliştirilen güçlü bir nükleer bomba olmuştur. Proje Soğuk Savaş sonrasında ortaya çıkmıştır.

<span class="mw-page-title-main">Nükleer teknoloji</span>

Nükleer teknoloji, atom çekirdeğinin tepkimeleriyle ilgilenen teknolojidir. Önemli nükleer teknolojiler arasında nükleer enerji, nükleer tıp ve nükleer silah vardır. Duman dedektörleri, nükleer reaktörler ve nişangaha gelen nükleer silah için uygulamalar bu teknolojiye dayanır. Nükleer Teknolojinin temeli, yerkürede bulunan ya da laboratuvarlarda yapılabilen bazı element atomların kendi kendine veya dışarıdan zorlanarak parçalanması veya birleşmesi sonucu ortaya başka elementlerin ve bu sırada da çok büyük miktarda ısı enerjisinin açığa çıkmasıdır. Ortaya çıkan bu büyük ısı enerjisi kontrolsüz kullanıldığında atom bombası veya hidrojen bombası olurken, kontrollü kullanıldığında insanlığın yararına olmaktadır. Kontrol edilebilen bu sistemlere nükleer enerji santralleri denilir.

<span class="mw-page-title-main">Thin Man (nükleer bomba)</span>

Thin Man atom bombası, Amerika Birleşik Devletleri’nin Manhattan Projesi sırasında geliştirdiği, plütonyum top tipi silah olması önerilen atom bombası. Plütonyumun doğal bozunma hızı silah tipi bir tasarımda kullanmak için çok yüksek olduğundan gelişimi durduruldu.

Nükleer dönüşüm, bir kimyasal element ya da bir izotopun birbirine dönüşmesidir. Her element atomlarındaki proton sayılarıyla tanımlanırlar. Başka bir deyişle, atom çekirdeği içindeki proton ya da nötron sayısında değişim gerçekleştiğinde nükleer dönüşüm meydana gelir.

<span class="mw-page-title-main">Patlama</span> ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan enerji salınımı

Patlama, genellikle ani ısı yükselmesi ve gaz salınımı ile oluşan, çok yüksek bir sesle birlikte gerçekleşen hızlı hacim artışı ve aşırı yüksek enerjinin açığa çıkmasına sebep olan kimyasal olaydır. Bu özelliğe sahip maddelere "patlayıcı" adı verilir.

<span class="mw-page-title-main">Kızıl cıva</span> kurgusal kimyasal madde

Kırmızı cıva veya kızıl cıva, nükleer silahların ve çeşitli ilişkilendirilmemiş silah sistemlerinin oluşturulmasında kullanılan belirsiz bir bileşim maddesidir. Nükleer silahların geliştirilmesi ve üretimininin üzerindeki gizlilikler nedeniyle, kırmızı cıvanın varlığına dair bir kanıt yoktur. Bununla birlikte, kamu literatüründe analiz edildiğinde "kırmızı cıva" olduğu iddia edilen tüm numunelerin, silah üreticilerini ilgilendirmeyen ve zaten bilinen kimyasal maddeler olduğu kanıtlanmıştır.