یک بمب هستهای به این قدر کوچک شده (نسبت به اولین بمب هستهای مورد استفاده قرار گرفته در تاریخ از نوع implosion) که در تصویر بالا میبینید چگونه میتواند این بازده عظیم در مقیاس چند صد کیلوتنی را ایجاد کند؟ در پاسخ به این سوال باید دلیل اول آن را بی تردید در استفاده از همجوشی هستهای در کنار پروسه شکافت هستهای در یک بمب هسته ای جستجو کرد.
بمبهای هستهای همان طور که مطلع هستید از دو قسمت اولیه و ثانویه تشکیل شده اند. در قسمت اولیه پروسه شکافت هستهای برای تولید حرارت و فشار به منظور فشردن قسمت ثانویه بمب استفاده میشود و در مرحله ثانویه همجوشی اتفاق میافتاد که به سبب آن (به دلیل همجوشی بین دوترون و تریتیوم) انرژی و نوترونهای فراوانی آزاد میشوند که این نوترونها باز میتوانند در اثر برخورد با اورانیوم ۲۳۸ و همچنین هسته پلوتونیومی، انرژی مضاعفی را تولید کنند. اما برای همجوشی، نیاز به سوخت مورد نیاز است و این سوخت یا ماده چیزی نیست جز دوترید لیتیوم که به صورت جامد بوده و نقش بسیار مهمی را برای تولید بازده عظیمی ایفا میکند. در واقع برای همجوشی نیاز به تریتیوم است که البته این ایزوتوپ هیدروژن از لیتیوم موجود در دوترید لیتیوم گرفته میشود. لازم به ذکر است که هر کیلوگرم دوترید لیتیوم بازده برابر با ۵۰ کیلوتن انرژی و در طرح های پیشرفته بازده ای حتی بیشتر را می تواند تولید کند. بنابرین با استفاده از طرح گرما هستهای در یک بمب هستهای (یعنی دو مرحلهای شکافت و همجوشی) میتوان با تنها ۲ کیلوگرم از این ماده جامد سفید رنگ (تصویر بالا) دسته کم ۱۰۰ کیلوتن بازده ایجاد کرد، که برای یک سرجنگی چند ده کیلوگرمی و اندازه ۳۰ در ۵۵ سانتی رقم بسیار قابل توجه و مهلکی میباشد و یک جنگ افزار بی بدیلی را در اختیار مهاجم قرار میدهد!
البته با استفاده از پلوتونیوم و کاهش مواد فوق انفجاری از جمله RDX در مرحله اولیه و استفاده از تکنیک بوستیک در مرحله اولیه و دیگر طرح های پیشرفته مهندسی ساخت بمب، اندازه و حجم بمب را هم میتوان کاهش داد، اما دلیل اصلی این روند کاهش در بمبهای هستهای از دهه ۴۰ میلادی تا به امروز را باید مخصوصا در ارتباط با تولید بازدههایی در مقیاس چند صد کیلوتونی در استفاده از طرح های گرما هستهای و به طور خاص در موفقیت فیزیکدانان و مهندسان در ادغام شکافت و همجوشی هسته ای و استفاده از ماده دوترید لیتیوم جستجو کرد!