(ऊष्मीय अणुकेंद्रीय बाँब; अणुकेंद्रीय संघटन बाँब). अणुकेंद्रीय स्फोटामध्ये मुख्यतः भंजन (अणुकेंद्र फुटणे; Fission) किंवा संघटन (दोन अणुकेंद्रांचा संयोग होणे; Fusion) या अणुकेंद्रीय विक्रियांद्वारे किंवा या दोन्ही विक्रियांच्या साहाय्याने स्फोटक शक्ती निर्माण होते. दुसऱ्या महायुद्धात हिरोशिमा (Hiroshima) व नागासाकी (Nagasaki) या शहरांवर टाकण्यात आलेले अणुबाँब अणुकेंद्रीय भंजन विक्रियेवर आधारलेले अणुकेंद्रीय स्फोट होते. १ नोव्हेंबर १९५२ रोजी अमेरिकेने पॅसिफिक महासागरातील मार्शल बेटामध्ये (Marshall Island) ‘माइक (Mike)’ या नावाच्या हायड्रोजन बाँबचा चाचणी स्फोट केला. तो अणुकेंद्रीय संघटन विक्रियेवर आधारलेला अणुकेंद्रीय स्फोट होता.
अणुकेंद्रीय भंजन विक्रियेत युरेनियम –२३५ (Urenium-235) यासारख्या जास्त अणुभार असलेल्या जड मूलद्रव्यावर न्यूट्रॉन या मूलकणांचा मारा केला जातो. त्यामुळे त्या मूलद्रव्याच्या अणुकेंद्राचे भंजन होते आणि कमी अणुभार असलेली दोन हलकी मूलद्रव्ये निर्माण होतात. परंतु , या नवीन निर्माण झालेल्या मूलद्रव्यांचे एकत्रित वस्तुमान मूळच्या वस्तुमानापेक्षा कमी असते आणि कमी झालेल्या त्या वस्तुमानाचे (आइन्स्टाइन यांच्या 
या सूत्राप्रमाणे) उर्जेत रूपांतर होते. हीच ऊर्जा अनियंत्रित पद्धतीने अणुकेंद्रीय स्फोटात मोकळी होते. तांत्रिक भाषेत याला ‘अणुकेंद्रीय भंजन बाँब’ किंवा सामान्यपणे ‘अणुबाँब’ असे संबोधले जाते. [अणुऊर्जा].
हायड्रोजन बाँबला तांत्रिक भाषेत ‘अणुकेंद्रीय संघटन बाँब’ किंवा ‘ऊष्मीय अणुकेंद्रीय बाँब’ असे म्हटले जाते. यातील विक्रिया अणुकेंद्रीय भंजनाच्या बरोबर उलटी असते (अखेरचा परिणाम मात्र तोच असतो). अणुकेंद्रीय संघटन होताना कमी अणुभार असलेल्या हलक्या मूलद्रव्याचे दोन किंवा अधिक अणू एकत्र येऊन जास्त अणुभाराचा एक अणू निर्माण करतात. नवीन निर्माण झालेल्या अणूचे वस्तुमान मूळच्या एकूण वस्तुमानापेक्षा थोडे कमी असते. अशा प्रकारच्या विक्रियेतही वस्तुमानात घट होते आणि या घटलेल्या वस्तुमानाचे ऊर्जेत रूपांतर होते.
सर्वांत हलके मूलद्रव्य म्हणजे हायड्रोजन (
). त्याचे चार अणू एकत्र येऊन हीलियम (
) हे त्याच्या पुढचे मूलद्रव्य निर्माण करू शकतात. सूर्यावर ही विक्रिया सतत चालू असते आणि तोच सूर्याच्या जवळजवळ अक्षय भासणाऱ्या ऊर्जेचा स्रोत आहे. परंतु, अणुकेंद्रे धन विद्युत् भारित असतात. ती जसजशी जवळ येऊ लागतात, तसतसे त्यांच्यामधील प्रतिसारक प्रेरणा झपाट्याने वाढू लागते. नंतर चार अणुकेंद्रांना जर एकमेकांत विलिन होऊन नवीन मूलद्रव्य बनवायचे असेल, तर त्यांना मुळात इतकी गतिज ऊर्जा हवी की त्यांच्यामधील प्रतिसारक प्रेरणेवर मात करेल. यासाठी प्रचंड तापमान असणे आवश्यक आहे. सूर्यावर हे तापमान उपलब्ध असल्यामुळे अणुकेंद्रीय संघटन विक्रिया घडते.
पृथ्वीवर अणुकेंद्रीय संघटन विक्रिया करण्यासाठी शास्त्रज्ञांनी पुढील दोन गोष्टी केल्या. एक म्हणजे हायड्रोजनाची समस्थानिके वापरायचीअसे ठरविले. हायड्रोजनामध्ये फक्त एक प्रोटॉन असतो, तर ड्यूटेरियमामध्ये प्रोटॉनाबरोबर एक न्यूट्रॉन असतो आणि ट्रिटियमामध्ये एक प्रोटॉन व दोन न्यूट्रॉन असतात. म्हणजे हीलियमाचे एक अणुकेंद्र निर्माण करण्यासाठी हायड्रोजनाची चार अणुकेंद्रे एकत्र यावी लागतात, तर त्याच्या समस्थानिकांची दोन अणुकेंद्रे पुरेशी असतात. म्हणजे हायड्रोजनाची समस्थानिके वापरल्यास अणुकेंद्रीय संघटनाची संभाव्यता अधिक असते. [ड्यूटेरियम, ट्रिटियम व जड पाणी].
अणुकेंद्रीय संघटन विक्रियेसाठी लागणारे तापमान पृथ्वीवर मिळविण्याचा प्रश्न होता, परंतु तोपर्यंत अणुबाँब बनले होते. त्यामुळे पूर्वीकधीही नाही एवढी ऊर्जा क्षणार्धात मोकळी करण्याचे तंत्रज्ञान मानवाला गवसले होते. त्याचा उपयोग शास्त्रज्ञांनी करण्याचे ठरविले. थोडक्यात हायड्रोजन बाँबची वात म्हणून अणुबाँबचा वापर करायचा, अशी कल्पना करण्यात आली.
हायड्रोजन बाँबच्या स्फोटाची प्रक्रिया : लिथियम-ड्यूटेरॉइड हे रसायन यातील अणुकेंद्रीय संघटनाचे इंधनद्रव्य असते. ते एका युरेनियमाच्या भांड्यात ठेवलेले असते. प्रथम एका सामान्य स्फोटकाचा स्फोट केला जातो. त्यातून युरेनियमाचे दोन अर्धगोल एकमेकांच्या जवळ येतात व युरेनियमाचे क्रांतिक वस्तुमान तयार होते. त्यामुळे अणुकेंद्रीय भंजनाचा स्फोट घडून येतो. या दुसऱ्या स्फोटात युरेनियमाच्या भांड्याची शकले उडतात आणि त्या स्फोटाची प्रचंड ऊर्जा आतील रसायनाला मिळते. तेथे अतिशय उच्च तापमान निर्माण होते व अणुकेंद्रीय संघटनाची प्रक्रिया घडून येते. यात ०.६३% एवढ्या वस्तुमानाचे रूपांतर उर्जेत होते, परंतु त्यातून मोकळी होणारी ऊर्जा कल्पनातीत असते. शिवाय या विक्रियेतून बाहेर पडणाऱ्या न्यूट्रॉनांच्या भडिमारामुळे युरेनियमाच्या सर्व शकलांचे पूर्ण भंजन होते. त्यातून मोकळी होणारी ऊर्जा आणि अणुस्फोटातून बाहेर पडणारी प्रारणे यांच्यात भर पडते. ही सर्व प्रक्रिया केवळ क्षणार्धात घडते.
एडवर्ड टेलर (Edward Teller) व इतर अमेरिकन शास्त्रज्ञांनी पहिला हायड्रोजन बाँब १ नोव्हेंबर १९५२ रोजी तयार केला आणि त्याची चाचणी घेतली. त्यानंतर रशियाने (U.S.S.R.) १२ ऑगस्ट १९५३ रोजी पहिल्या हायड्रोजन बाँबची चाचणी घेतली. हा स्फोट ज्या बेटावर करण्यात आला होता, ते संपूर्ण बेटच या स्फोटामुळे नाहीसे झाले. त्यानंतर मे १९५७ मध्ये युनायटेड किंग्डमने (United Kingdom), १९६७ मध्ये चीनने (China) आणि १९६८ मध्ये फ्रान्सने (France) चाचणी स्फोट घेतले.
१९९८ साली भारताने हायड्रोजन बाँब असल्याचे मानले जाणाऱ्या ऊष्मीय अणुकेंद उपकरणाची चाचणी केली. त्यानंतर पाकिस्तान, उत्तर कोरिया या देशांनीही हायड्रोजन बाँब चाचणी केल्याचे समजते.
सामान्य स्फोटकांची ताकद ट्रायनायट्रोटोल्यूइन (टीएनटी; TNT) या एककात मोजतात. अणुबाँबची स्फोटनशक्ती किलोटन टीएनटी यामध्ये मोजतात, तर हायड्रोजन बाँबची स्फोटनशक्ती मेगाटन टीएनटी या एककामध्ये मोजावी लागते. म्हणजे कित्येक दशलक्ष टन टीएनटीमध्ये जी संहारकक्षमता असते ती एका हायड्रोजन बाँबमध्ये असते. आतापर्यंत ५० मेगाटन टीएनटीपेक्षा मोठे असलेल्या हायड्रोजन बाँबचे स्फोट करण्यात आले आहेत. परंतु, अण्वस्त्रांमध्ये बसविलेल्या हायड्रोजन बाँबची स्फोटनक्षमता १०० किलोटन टीएनटी ते १.५ मेगाटन टीएनटी या मर्यादेत असते. आंतरखंडीय प्रक्षेपी अण्वस्त्राच्या स्फोटकामध्ये बसविण्याकरिता ऊष्मीय अणुकेंद्रीय बाँब काही फूट लांबीचे तयार करतात. ही अण्वस्त्रे २० किंवा २५ मिनिटांमध्ये पृथ्वीचे अर्धे अंतर पार करतात. १९८० च्या दशकाच्या शेवटी सु. ४०,००० अणुकेंद्रीय साधने शस्त्रसज्ज देशांच्या शस्त्रभांडारात साठविण्यात आलेली होती. १९९० च्या दशकात या साधनांची संख्या कमी झाली.
हायड्रोजन बाँबच्या स्फोटामुळे प्रचंड उष्णता, अतिशय प्रखर प्रकाश आणि संपूर्ण जीवसृष्टीला अनेक दशके घातक ठरू शकणारी प्रारणे यांची लाट आसमंतात पसरते. प्रचंड उष्णतेमुळे सर्वत्र आगी लागतात. तसेच निर्माण होणाऱ्या आघात तरंगामुळे इमारतींची पडझड होते. सर्व प्रदेश बेचिराख होतो.
हायड्रोजन बाँबमध्ये जी अणुकेंद्रीय संघटनाची विक्रिया होते ती नियंत्रणाखाली आणता आली तर मानवजातीचा ऊर्जेचा प्रश्न कायमस्वरूपी सुटेल, अशी आशा बाळगणारा शास्त्रज्ञांचा एक गट आहे आणि त्यादिशेने प्रयोग चालू आहेत.
कळीचे शब्‍द : #हायड्रोजन # हीलियम #समस्थानिके #ड्यूटेरियम # ट्रिटियम
संदर्भ :
- मराठी विश्वकोश खंड : हायड्रोजन बाँब
- https://www.britannica.com/technology/thermonuclear-bomb
समीक्षक : माधव राजवाडे
