Menlo Parkın Büyücüsü

Atom bombası, örneğin uranyum-235 veya plutonyum-239 gibi çekirdeklerin, bir nötron yutarak parçalanması sonucu açığa çıkan 'nükleer' enerjiye dayalıdır. U-235 çekirdeği doğada, U-238 izotopuyla birlikte, %0.71 kadar düşük bir oranda bulunur. Dolayısıyla, uranyuma dayalı bir patlayıcı için, doğal uranyumdaki U-235'in, %90'lara varan oranda zenginleştirilmesi gerekir.

Şimdi, örneğin U-235'ce zenginleştirilmiş bir uranyum kütlesi düşünün ve bu kütle içerisinde bir nötron dolaşıyor olsun. Nötron, yolu üzerindeki U-235 çekirdeklerden birine çarpıp yutulsun. Parçalanan çekirdek 2-3 yeni nötron çıkarır, bunlar da yolları üzerindeki diğer U-235 çekirdeklere çarpıp, onlar tarafından yutularak fisyona uğramalarına yol açar. Yeni nötronlar ve yeni çekirdek parçalanmaları birbirini izler. Buna zincirleme reaksiyon denir. Ancak, nötronlardan bazıları fisyona yol açmayacak biçimlerde yutulmakta, bazıları uranyum kütlesinin sınırlarına gelip dışarı kaçmaktadır. Yani, bazı nötronlar fisyona yol açarken, diğer bazıları, bu açıdan işe yaramayıp 'ziyan' olmaktadır. 'Ziyan' olan nötronlar, uranyum kütlesi büyükse az, küçükse fazladır. Eğer, fisyona yol açan her bir nötron başına, açığa çıkan nötronlardan 'birden fazlası-biri-birden azı' tekrar fisyona yol açabiliyorsa; zincirleme reaksiyon 'büyüyerek-aynı düzeyde kalarak-küçülerek,' yani 'superkritik-kritik-kritikaltı' olarak devam edecektir. Süperkritik bir reaksiyon, hızla artan enerji üretimi demektir. Ancak ısınma sonucu, eldeki uranyum kütlesi genleşir ve netice itibariyle sonunda dağılır. Bu durum gerçekleşene kadar açığa çıkan enerjiye, bombanın 'verim'i denir.
Bomba kütlesi, her biri ayrı ayrı 'altkritik,' fakat bir araya geldiklerinde 'süperkritik' olan birkaç parçadan oluşur. Bu parçaların arasına bir nötron kaynağı konur da, parçalar, dışlarına yerleştirilmiş konvansiyonel bir patlayıcının patlatılması suretiyle bir araya getirilip preslenirse, 'süperkritik bir zincirleme reaksiyon' bir süre devam eder ve patlama gerçekleşmis olur.
Füzyon bombasında ise enerji, hidrojenin 2 ve 3 kütle numaralı izotopları olan doteryum ile trityumun birleştirilmesi, yani füzyonu suretiyle elde edilir. Ancak bu reaksiyonun başlaması için, normal şartlar altında gaz olan doteryum-trityum karışımının yüksek sıcaklıklara kadar ısıtılmasi gerekir. Bu yüzden bu reaksiyona 'termonükleer' reaksiyon denir ve çekirdekler birleştikçe açığa çıkan ilave ısı, füzyon reaksiyonlarını devam ettirir. Gereken trityum ve doteryum gazı karışımı ise; lityum çekirdeklerinin nötron bombardımanına tabi tutulup, doteryum ve trityuma parçalanmasıyla elde edilebilir.
Şimdi, bir lityum kütlesi civarında bir atom bombasının patlatıldığını düşünecek olursak; hem füzyon için gereken yüksek sıcaklıklar elde edilmiş, hem de fisyondan açığa çıkan nötronlardan bir kısmının lityum çekirdekleri tarafından yutulması sonucu, doteryum ve trityum üretimi sağlanmış olur. Doteryum ve trityum füzyona uğrayıp, daha fazla enerji açığa çıkarır ve sonuç olarak, fisyon bombasından çok daha fazla enerji açığa çıkar.(Tubitak)