Termonuklir

Senjata termonuklir, bom nuklir yang melibatkan energi termonuklir. (Kekuatan senjata termonuklir dinyatakan dalam megaton.) Juga disebut senjata hidrogen atau bom senjata H.

Reaksi termonuklir, reaksi peleburan inti atom ringan dibawa ke suhu yang sangat tinggi.

Senjata termonuklir B-61. Di belakang dirakit, di tengah dibagi menjadi subkomponen utama, di depan hampir sepenuhnya dibongkar. US government DOD and/or DOE, Public domain, via Wikimedia Commons

Fusi nuklir

Fusi nuklir (atau termonuklir) adalah reaksi nuklir di mana dua inti atom berkumpul untuk membentuk inti yang lebih berat.

Energi fusi (Fusi Termonuklir)

Prinsip fusi termonuklir adalah penciptaan inti besar dari dua inti yang lebih ringan dalam kisaran suhu (dan karena itu tekanan) tertentu. Oleh karena itu, fusi buatan ikut berperan, ini tidak diragukan lagi merupakan fusi paling sederhana untuk dicapai. Ini melibatkan tabrakan atom deuterium dengan simbol 2H dengan atom tritium dengan simbol 3H (keduanya adalah isotop hidrogen).

Penggabungan kedua isotop ini menguntungkan karena menghasilkan sejumlah besar energi. Memang peleburan dua inti yang sangat ringan pada awalnya menghasilkan lebih banyak energi daripada peleburan dua inti yang lebih besar seperti besi misalnya. Pembuatannya juga lebih mudah.

Pada tingkat ini masalah fisik muncul. Memang inti keduanya bermuatan positif dan kita tahu bahwa, menurut hukum Coulomb, muatan identik saling tolak. Oleh karena itu, kita dapat berpikir sekilas bahwa tidak mungkin membuat dua inti dengan muatan yang sama bertemu. Oleh karena itu perlu dicari cara untuk mengatasi gaya Coulomb ini. Di sinilah faktor panas masuk. Memang, pada suhu yang sangat tinggi “penghalang” Coulomb diatasi dan tabrakan inti dapat terjadi. (Pada matahari dan bintang-bintang suhunya sangat tinggi!)

Ruang reaksi DIII-D, reaktor fusi tokamak eksperimental yang dioperasikan oleh General Atomics di San Diego, yang telah digunakan dalam penelitian sejak selesai dibangun pada akhir 1980-an. Ruang berbentuk torus yang khas dilapisi dengan grafit untuk membantu menahan panas yang ekstrem. Rswilcox, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons

Oleh karena itu perlu untuk berhasil dalam menciptakan kembali kisaran suhu ini. Kesulitan lain untuk dipecahkan. Tokamak (foto di atas) sebagian memungkinkan reproduksi ini tetapi tingkat suhu yang dihasilkan tidak cukup dan pencairan menjadi sangat sulit untuk dikendalikan.

Mereproduksi lingkungan beberapa ratus juta derajat sangat sulit di laboratorium. Namun, dua metode telah ditemukan untuk mencoba menghasilkan panas paling banyak.

Yang pertama adalah kurungan magnet (kasus tokamaks). Bahan bakar, dalam hal ini dalam bentuk plasma karena suhu, dipengaruhi oleh medan magnet yang sangat kuat yang mendorong fusi.

Yang kedua adalah kurungan inersia. Laser digunakan untuk menggabungkan inti untuk fusi. Kedua metode ini praktis tetapi panasnya belum cukup untuk hasil yang benar-benar memuaskan.

Fusion, saat ini, kurang terkontrol. Penggunaannya dalam produksi listrik, misalnya, tidak dianjurkan. Apalagi saat ini dibutuhkan banyak energi untuk menghasilkan panas yang cukup dan kita memperoleh efisiensi yang rendah. Oleh karena itu, ini tidak menguntungkan, menguntungkan meskipun selama sekitar tiga puluh tahun kemajuan telah cukup besar dalam hal produksi dan efisiensi energi. Namun produksi dalam skala yang sangat besar ini masih menyisakan keraguan akan kehandalannya.

Inti atom terdiri dari dua jenis partikel yang disebut nukleon: proton bermuatan positif dan neutron bermuatan nol. Kohesi nukleon, dan karenanya stabilitas atom, dijamin oleh gaya jarak pendek (10^—15 m) yang disebut interaksi kuat. Ini menentang gaya elektrostatik yang, sebaliknya, menolak untuk partikel bermuatan dari tanda yang sama (proton). Fisika nuklir mengajarkan kita bahwa energi ikat, dalam megaelektronvolt (MeV) per nukleon, maksimum untuk atom besi, yang terdiri dari 56 nukleon, yang berarti secara konkret bahwa pembelahan inti lebih berat daripada besi atau fusi inti yang lebih ringan melepaskan energi.

Awan dari tembakan “Mike”. Ivy Mike, ledakan termonuklir dua tahap pertama, 10,4 megaton, 1 November 1952. Photo courtesy of National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office, Public domain, via Wikimedia Commons

Sejarah

Pada tahun 1940, Edward Teller berkebangsaan Hungaria-Amerika mempelajari kemungkinan menggunakan sejumlah besar panas (108 °C, yaitu seratus juta derajat Celcius) yang dihasilkan oleh ledakan bom fisi atom untuk memulai proses fusi nuklir. Pada tahun 1941, Teller bergabung dengan Proyek Manhattan, yang bertujuan untuk mengembangkan bom fusi atom.

Setelah pekerjaan awal di Chicago dengan Enrico Fermi, dan di Berkeley dengan Robert Oppenheimer, Teller pergi ke laboratorium Los Alamos (New Mexico, Amerika Serikat) untuk mengerjakan bom atom di bawah arahan Oppenheimer. Karena kesulitan yang dihadapi dalam membuat bom fisi lebih sedikit, timah bom-H tidak dikejar, banyak kekecewaan Teller.

Pada tahun 1949, ketika Soviet meledakkan bom fisi mereka sendiri, analisis intelijen AS menunjukkan bahwa itu adalah bom yang menggunakan plutonium sebagai bahan bakar nuklir. Monopoli Amerika dalam masalah nuklir menghilang. Berita ini menimbulkan kejutan psikologis yang cukup besar, karena Amerika Serikat berharap dapat mempertahankan monopoli senjata militer selama sepuluh tahun. Kemudian, mereka berkomitmen pada epik baru, pencarian bom yang bahkan lebih kuat dari fisi: bom fusi.

Presiden Amerika Serikat Harry Truman demikian meminta laboratorium Los Alamos untuk mengembangkan bom yang bekerja berkat fusi inti hidrogen. Oppenheimer menentang keputusan ini, karena dia menganggapnya sebagai instrumen lain dari genosida. Teller bertanggung jawab atas pertunjukan. Namun, modelnya, meskipun masuk akal, tidak memungkinkannya untuk mencapai tujuannya.

Matematikawan Polandia-Amerika Stanisław Ulam, bekerja sama dengan C.J. Everett, menunjukkan dengan perhitungan rinci bahwa model Teller tidak bisa dijalankan. Ulam menyarankan metode baru yang berhasil. Dengan menempatkan bom fisi di satu ujung dan bahan termonuklir di ujung lain dari sebuah selungkup, adalah mungkin untuk mengarahkan gelombang kejut yang dihasilkan oleh bom fisi. Gelombang ini memampatkan dan menyalakan bahan bakar termonuklir.

Pada awalnya Teller tidak menerima gagasan itu, tetapi kemudian memahami semua manfaatnya dan menyarankan penggunaan radiasi (bukan gelombang kejut) untuk mengompresi bahan termonuklir. Bom-H pertama, Ivy Mike, meledak di atas Enewetak Atoll (dekat Bikini, di Samudra Pasifik) pada 1 November 1952 untuk kepuasan Teller, dengan sebagian besar komunitas ilmiah tidak setuju.

Ledakan radiasi dengan demikian menjadi metode standar untuk membuat bom fusi. Kedua pencipta, Ulam dan Teller, dengan demikian menghasilkan bom-Hidrogen mereka.

Tabel Periodik Kimia – Lengkap Dengan Daftar Unsur Kimia Berdasarkan Nama, Warna Dan Jenis

Tabel periodik adalah tampilan unsur-unsur kimia dalam bentuk tabel. Unsur-unsur tersebut disusun berdasarkan nomor atom (jumlah proton dalam inti atom), konfigurasi elektron dan keberulangan sifat kimia. Klik disini untuk membaca tabel periodik yang komplit.

Unduh / Download Aplikasi HP Pinter Pandai

Respons “Ooo begitu ya…” akan lebih sering terdengar jika Anda mengunduh aplikasi kita!

Siapa bilang mau pintar harus bayar? Aplikasi Ilmu pengetahuan dan informasi yang membuat Anda menjadi lebih smart!

• HP Android
• HP iOS (Apple)