تختبر لجنة الطاقة الذرية الأمريكية أكبر قنبلة هيدروجينية تحت الأرض في الولايات المتحدة ، تحمل الاسم الرمزي Cannikin ، في جزيرة أمشيتكا في الأليوتيان.
سلاح نووي حراري أو سلاح اندماجي أو قنبلة هيدروجينية (قنبلة H) هو تصميم سلاح نووي من الجيل الثاني. إن تعقيدها الأعظم يمنحها قوة تدميرية أكبر بكثير من الجيل الأول من القنابل النووية ، أو حجم أصغر ، أو كتلة أقل ، أو مزيج من هذه الفوائد. تتيح خصائص تفاعلات الاندماج النووي استخدام اليورانيوم المستنفد غير الانشطاري كوقود رئيسي للسلاح ، مما يسمح باستخدام أكثر كفاءة للمواد الانشطارية النادرة مثل اليورانيوم 235 (يو 235) أو البلوتونيوم 239 (239 بو). أجرت الولايات المتحدة أول اختبار نووي حراري شامل في عام 1952 ؛ تم استخدام هذا المفهوم منذ ذلك الحين من قبل معظم القوى النووية في العالم في تصميم أسلحتها. تتكون أسلحة الاندماج الحديثة أساسًا من مكونين رئيسيين: المرحلة الأولية للانشطار النووي (تغذيها 235U أو 239Pu) ومرحلة ثانوية منفصلة للانصهار النووي تحتوي على الوقود النووي الحراري: نظائر الهيدروجين الثقيلة الديوتيريوم والتريتيوم ، أو ديوتريد الليثيوم في الأسلحة الحديثة. لهذا السبب ، غالبًا ما تسمى الأسلحة النووية الحرارية بالعامية القنابل الهيدروجينية أو القنابل الهيدروجينية ، ويبدأ الانفجار الاندماجي بتفجير المرحلة الأولية للانشطار. ترتفع درجة حرارته إلى ما يقرب من 100 مليون كلفن ، مما يجعله يتوهج بشدة بالأشعة السينية الحرارية. تغمر هذه الأشعة السينية الفراغ ("قناة الإشعاع" المملوءة غالبًا برغوة البوليسترين) بين التجمعات الأولية والثانوية الموضوعة داخل حاوية تسمى علبة الإشعاع ، والتي تحصر طاقة الأشعة السينية وتقاوم ضغطها الخارجي. تضمن المسافة التي تفصل بين المجموعتين أن شظايا الحطام من الانشطار الأولي (التي تتحرك ببطء أكبر بكثير من فوتونات الأشعة السينية) لا يمكنها تفكيك الثانوية قبل أن ينتهي انفجار الاندماج.
يتكون الانصهار الثانوي من دافع / مدك خارجي ، ووقود اندماج حشو ومكونات شرارة بلوتونيوم مركزية تنفجر من الداخل بواسطة طاقة الأشعة السينية التي تصطدم بالدافع / العبث. يؤدي ذلك إلى ضغط المرحلة الثانوية بالكامل وزيادة كثافة شمعة الإشعال من البلوتونيوم. ترتفع كثافة وقود البلوتونيوم إلى درجة أن شمعة الإشعال تُدفَع إلى حالة فوق الحرجة ، وتبدأ سلسلة تفاعل انشطاري نووي. تسخن نواتج الانشطار من هذا التفاعل المتسلسل الوقود النووي الحراري شديد الضغط ، وبالتالي فائق الكثافة ، المحيط بشمعة الإشعال إلى حوالي 300 مليون كلفن ، مما يؤدي إلى اندماج تفاعلات الاندماج بين نوى وقود الاندماج. في الأسلحة الحديثة التي تغذيها ديوتريد الليثيوم ، تُطلق سدادة البلوتونيوم الانشطارية أيضًا نيوترونات حرة تصطدم بنواة الليثيوم وتزود عنصر التريتيوم للوقود النووي الحراري.
يعمل المدك الثانوي الضخم نسبيًا (الذي يقاوم التمدد الخارجي مع استمرار الانفجار) أيضًا كحاجز حراري لمنع حشو وقود الاندماج من أن يصبح شديد السخونة ، مما قد يفسد الانضغاط. إذا كان مصنوعًا من اليورانيوم أو اليورانيوم المخصب أو البلوتونيوم ، فإن المدك يلتقط نيوترونات الاندماج السريع ويخضع للانشطار نفسه ، مما يزيد من العائد الإجمالي للانفجار. بالإضافة إلى ذلك ، في معظم التصميمات ، تتكون حالة الإشعاع أيضًا من مادة انشطارية تخضع للانشطار بواسطة نيوترونات نووية حرارية سريعة. يتم تصنيف هذه القنابل على أنها أسلحة ذات مرحلتين ، ومعظم تصميمات TellerUlam الحالية هي أسلحة انشطار - اندماج - انشطار. الانشطار السريع لحالة العبث والإشعاع هو المساهمة الرئيسية في إجمالي الناتج وهي العملية المهيمنة التي تنتج تداعيات منتج الانشطار الإشعاعي. قبل Ivy Mike ، كانت عملية Greenhouse عام 1951 أول سلسلة تجارب نووية أمريكية لاختبار المبادئ التي أدت إلى تطوير أسلحة نووية حرارية. تم تحقيق الانشطار الكافي لتعزيز جهاز الاندماج المصاحب ، وتم تعلم ما يكفي لتحقيق جهاز كامل النطاق في غضون عام. يُعرف تصميم جميع الأسلحة النووية الحرارية الحديثة في الولايات المتحدة بتكوين TellerUlam لمساهميه الرئيسيين ، إدوارد تيلر وستانيسلاف أولام ، الذين طوروها في عام 1951 للولايات المتحدة ، مع بعض المفاهيم التي تم تطويرها بمساهمة الفيزيائي جون فون نيومان. تم تطوير أجهزة مماثلة من قبل الاتحاد السوفيتي والمملكة المتحدة وفرنسا والصين. كانت قنبلة القيصر النووية أقوى قنبلة تم اختبارها على الإطلاق ، حيث أن الأسلحة النووية الحرارية تمثل التصميم الأكثر كفاءة لإنتاج طاقة السلاح في الأسلحة التي تزيد عائدها عن 50 كيلوطنًا من مادة تي إن تي (210 تيرا جول) ، فقد تم نشر جميع الأسلحة النووية بهذا الحجم تقريبًا بواسطة الخمسة. الدول الحائزة للأسلحة النووية بموجب معاهدة عدم انتشار الأسلحة النووية اليوم هي أسلحة نووية حرارية تستخدم تصميم TellerUlam.
كانت لجنة الطاقة الذرية الأمريكية ، المعروفة باسم AEC ، وكالة تابعة لحكومة الولايات المتحدة أنشأها الكونجرس الأمريكي بعد الحرب العالمية الثانية لتعزيز ومراقبة تطوير العلوم والتكنولوجيا الذرية في وقت السلم. وقع الرئيس هاري إس ترومان قانون مكماهون / للطاقة الذرية في 1 أغسطس 1946 ، ونقل السيطرة على الطاقة الذرية من أيدي عسكرية إلى أيدي مدنية ، اعتبارًا من 1 يناير 1947. وأعطى هذا التحول لأعضاء لجنة الطاقة الذرية السيطرة الكاملة على المحطات. والمختبرات والمعدات والأفراد الذين تم تجميعهم خلال الحرب لإنتاج القنبلة الذرية. عدد متزايد من النقاد خلال الستينيات اتهموا أن لوائح لجنة الطاقة الذرية لم تكن صارمة بما فيه الكفاية في العديد من المجالات المهمة ، بما في ذلك معايير الحماية من الإشعاع ، وسلامة المفاعلات النووية ، وتحديد مواقع المصانع ، وحماية البيئة.
بحلول عام 1974 ، تعرضت البرامج التنظيمية لـ AEC لهجوم شديد لدرجة أن الكونجرس الأمريكي قرر إلغاء AEC. تم إلغاء لجنة الطاقة الذرية بموجب قانون إعادة تنظيم الطاقة لعام 1974 ، الذي أسند مهامها إلى وكالتين جديدتين: إدارة أبحاث وتطوير الطاقة وهيئة التنظيم النووي. في 4 أغسطس 1977 ، وقع الرئيس جيمي كارتر قانون تنظيم وزارة الطاقة لعام 1977 ، والذي أنشأ وزارة الطاقة. تولت الوكالة الجديدة مسؤوليات إدارة الطاقة الفيدرالية (FEA) ، وإدارة أبحاث الطاقة والتنمية (ERDA) ، واللجنة الفيدرالية للطاقة (FPC) ، والعديد من الوكالات الفيدرالية الأخرى.