水素爆弾（Hydrogen Bomb、HB、WB）は大量破壊兵器で、信じられないほどの破壊力を持っています（その力はTNT換算でメガトンで見積もられています）。爆弾の動作原理および構造スキームは、水素原子核の熱核合成のエネルギーの使用に基づいている。爆発の間に起こるプロセスは、星（太陽を含む）で起こるものと同様です。長距離輸送に適したWBの最初の試験（A.D. Sakharovのプロジェクト）は、ソビエト連邦のセミパラチンスク近くの場所で行われた。
熱核反応
太陽には大量の水素が含まれています。これは、超高圧と高温の影響を受け続けています（約1500万ケルビン）。そのような極端な密度およびプラズマ温度では、水素原子の核は互いにランダムに衝突する。 衝突の結果は核融合であり、結果として、より重い元素、すなわちヘリウムの核の形成です。 この種の反応は熱核融合と呼ばれ、それらは莫大な量のエネルギーの放出を特徴とする。
物理法則は、熱核反応中のエネルギー放出を次のように説明しています。重い元素の形成に関与する軽い核の質量の一部は未使用のままであり、大量のクリーンエネルギーに変わります。それが私たちの天体が毎秒およそ400万トンの物質を失う一方で、宇宙空間へのエネルギーの連続的な流れを解放する理由です。
水素同位体
すべての既存の原子の中で最も単純なものは水素原子です。それは核を形成するただ１つの陽子とそれの周りを回転する唯一の電子からなる。水（H2O）の科学的研究の結果、いわゆる「重い」水が少量含まれていることがわかりました。それは水素の「重い」同位体（2 Hまたは重水素）を含み、その核は1つの陽子に加えて1つの中性子（陽子に質量が近いが電荷を欠いている粒子）も含む。
科学はまた、核が一度に1つの陽子と2つの中性子を含む水素の3番目の同位体であるトリチウムを知っています。トリチウムは不安定性およびエネルギー（放射線）の放出を伴う一定の自発的崩壊によって特徴付けられ、その結果としてヘリウム同位体が形成される。微量のトリチウムは地球の大気の上層に見られます。宇宙線の影響下で、空気を形成するガスの分子が同様の変化を受けることがあります。リチウム６同位体に強力な中性子束を照射することにより、原子炉内でトリチウムを得ることも可能である。
水素爆弾の開発と最初のテスト
徹底的な理論的分析の結果、ソ連と米国の専門家は、重水素と三重水素の混合が熱核融合の反応を開始することをより容易にするという結論に達しました。 この知識を武器にして、前世紀の50年代のアメリカの科学者たちは水素爆弾を作り始めました。 そして1951年の春に、Enyvetokサイト（太平洋の環礁）でテストテストが行われましたが、それから部分的な熱核融合のみが達成されました。
一年以上経たないうちに、1952年11月にTNTで約10Mtの出力を持つ水素爆弾の2回目の試験が行われました。しかし、その爆発を現代の意味で熱核爆弾の爆発と呼ぶことはできません。事実、この装置は液体重水素で満たされた大きな容器（3階建ての家の大きさ）でした。
ロシアでも、彼らは原子力兵器の改良、そして西ドイツのプロジェクトの最初の水素爆弾を引き受けました。 Sakharovは、1953年8月12日にSemipalatinskテストサイトでテストされました。 ＲＤＳ − ６（この種の大量破壊兵器はサハロフの「パフ」と呼ばれた。その方式は電荷開始剤を囲む重水素層の順次展開を意味していたので）は１０メガトンの電力を有していた。しかし、アメリカの「3階建ての建物」とは異なり、ソビエトの爆弾はコンパクトで、戦略的爆撃機による敵の領土への攻撃の場所に即座に届けることができました。
挑戦を受け入れて、1954年3月に、米国はビキニ環礁（太平洋）のテスト場所でより強力な空爆（15 Mt）の爆発をしました。 この試験は大量の放射性物質の大気中への放出の原因であり、そのうちのいくつかは爆発の震源地から数百キロメートルの降水量で落ちた。 Rogelap島に設置された日本の船「Happy Dragon」と装置は、急激な放射線の増加を記録しました。
水素爆弾の爆発中に起こるプロセスの結果として、安定した安全なヘリウムが形成されるので、放射性放出は熱核融合の原子爆発からの汚染レベルを超えてはならないと予想された。しかし、実際の放射性降下物の計算と測定は、量と組成の両方で大きく異なりました。したがって、米国の指導部は、環境と人体への影響を十分に調査するまで、この武器のデザインを一時的に停止することを決定しました。
ビデオ：ソ連におけるテスト
皇帝の爆弾 - ソ連の熱核爆弾
1961年10月30日に、50メガトン（史上最大）の "Tsar-bomb"テストがNovaya Zemlyaで行われた - 研究グループADの長期にわたる研究の結果 - サハロフ。爆発は高度4キロメートルで雷鳴し、衝撃波は世界中の装置上で3回記録されました。 テストが失敗を明らかにしなかったという事実にもかかわらず、爆弾は決してサービスに入りませんでした。 しかし、そのような兵器がソビエトによって所有されていたという事実は、全世界に消極的な印象を与えましたが、アメリカでは核兵器の量を増やすのをやめました。ロシアでは、順番に、彼らは戦闘任務で水素チャージで弾頭の導入を放棄することを決めた。
水素爆弾の原理
水素爆弾は最も複雑な技術装置であり、その爆発には多くのプロセスの連続した流れが必要です。
第一に、WB（ミニチュア原子爆弾）の殻の内部で開始剤電荷の爆発があり、それが中性子の強力な放出と主電荷中の熱核融合の開始に必要な高温の生成をもたらす。重水素化リチウムライナの大規模中性子衝撃が始まる（重水素をリチウム−６同位体と組み合わせることによって生成される）。
中性子の作用下で、リチウム6はトリチウムとヘリウムに分裂します。この場合の原子ヒューズは、爆発した爆弾自体での熱核融合の発生に必要な材料の供給源になります。
トリチウムと重水素の混合物は熱核反応を引き起こし、その結果として爆弾内部の温度が急激に上昇し、その過程でますます多くの水素が関与する。
水素ボンベの動作原理は、観察者には一瞬に見えるこれらのプロセスの超高速フローを示唆しています（充電装置と主要要素の配置がこれに寄与しています）。
スーパーボム：分割、合成、分割
上記の一連のプロセスは、トリチウムとの重水素反応の開始後に終了する。さらに、重いものを合成するのではなく、核分裂を使うことにしました。 トリチウムとジュウテリウムの核が核融合した後、遊離ヘリウムと高速中性子が放出され、それらはウラン238の核分裂の開始を開始するのに十分なエネルギーを持っています。 高速中性子は、超爆弾のウラン殻から原子を分離することができます。 1トンのウランが分裂すると、18メガトン程度のエネルギーが発生します。この場合、エネルギーは爆風の発生と大量の熱の放出に費やされるだけではありません。ウランの各原子は2つの放射性の「フラグメント」に分類されます。さまざまな化学元素（最大36個）と約200個の放射性同位元素の全体の「花束」を形成します。爆発の震源地から数百km離れて記録された多数の放射性降下物が発生するのはこの理由のためです。
「鉄のカーテン」の崩壊後、ソ連は100メガトンの容量を持つ「爆弾の王」を開発することを計画していたことが知られるようになりました。当時、そのような大量の装薬を運ぶことができる航空機がなかったという事実のために、50 Mt爆弾のためにアイデアは放棄されました。
水素爆弾爆発の影響
衝撃波
水素爆弾の爆発は大規模な破壊とその結果を伴い、そして主な（明白な、直接的な）影響は三倍の性格を持つ。すべての直接効果の中で最も明白なのは、超高強度の衝撃波です。その破壊能力は爆発の震源地からの距離とともに減少し、爆弾自体の力と爆薬が爆発する高さにも依存します。
熱効果
爆発による熱の影響は、衝撃波の力と同じ要因に依存します。しかし、もう1つ追加されているのが、空気質量の透明度です。霧またはわずかな曇りでさえも病変の半径を劇的に減少させ、そこでは熱い閃光が重度の火傷および失明を引き起こす可能性があります。 水素爆弾の爆発（20 Mtを超える）は、5 kmの距離でコンクリートを溶かし、10 kmの距離で小さな湖からほとんどすべての水を蒸発させ、同じ距離で敵の敵の人力、装置、建物を破壊するのに十分な量の熱エネルギーを生み出す。 中央に直径1〜2 km、深さ50 mの漏斗が形成され、ガラス質の塊の厚い層で覆われています（砂の含有量が多い岩石が数メートルですぐに溶けてガラスに変わります）。
実際のテストで得られた計算によると、次の条件を満たしていれば、人々は50％の確率で生き続けることができます。
- それらは、爆発の震源地（EV）から8kmのところにあるコンクリートの避難所（地下）にあります。
- EVから15 kmの距離にある住宅内にあります。
- EVから20 km以上離れた場所では視界が悪くなります（「きれいな」大気の場合、この場合の最小距離は25 kmです）。
電気自動車からの距離が遠くなるにつれて、空き地にいる人々が生き続ける可能性が劇的に高まります。だから、32キロの距離で、それは90から95パーセントになります。 40〜45 kmの半径が爆発の主な影響の限界です。
火の玉
水素爆弾の爆発によるもう1つの明らかな影響は、火球の中に膨大な量の可燃性物質が引き込まれた結果として形成される自立型の火災（ハリケーン）です。しかし、これにもかかわらず、爆発の影響の程度によって最も危険なのは、数十キロメートル前後の環境の放射線汚染です。
フォールアウト
爆発の後に現れた火の玉は、大量の放射性粒子（重い核の分解生成物）で素早く満たされます。粒径は非常に小さいので、彼らは、上層大気にいるので、非常に長い間そこに滞在することができます。 火の玉が地球の表面に到達したものはすべて即座に灰とほこりに変わり、それから火の柱に引き込まれます。 炎の渦がこれらの粒子を荷電粒子とかき混ぜ、放射性の粉塵の危険な混合物を形成します。粒状物の沈降の過程は長時間続きます。
粗いダストはかなり早く沈降しますが、細かいダストは長距離にわたって空気によって運ばれ、徐々に新しく形成された雲から落下します。 EVのすぐ近くには、最大で最も荷電した粒子が堆積しています。目に見える灰粒子は、そこから数百km離れたところにあります。それらは数センチの厚さの致命的な覆いを形成します。たまたま近くにいる人はだれでも、深刻な量の放射線を浴びる危険があります。
小さくて見分けがつかない粒子は、長年にわたって大気中を「浮遊」し、地球の周りを何度も曲がることがあります。彼らが表面に落ちる時までに、彼らはかなり放射能を失っています。 28年の半減期を持ち、この間ずっと安定した放射線を発生させる最も危険なストロンチウム90。その外観は世界中の楽器によって決定されます。草や葉に「着陸」、彼は食物連鎖に関与するようになります。このため、検査中に検査部位から数千キロ離れた場所にいる人々は、骨にたまったストロンチウム90を発見しました。たとえその含有量が非常に少ないとしても、「放射性廃棄物を保管する場所」であるという見込みは人にとって良い前兆ではなく、骨悪性腫瘍の発生につながります。 水素爆弾の試験発射現場に近いロシア（および他の国々）の地域では、依然として放射能の背景が増加していることが観察されており、これもまたこの種の武器が重大な結果を残す能力を証明している。
