Tuumapomm
Tuumapomm ehk aatomipomm (ka: aatompomm) on suure plahvatusjõuga lõhkekeha, kus energia vabaneb raskete aatomituumade lõhustumisel. Lisaks tavalisetele tuumapommidele on olemas termotuumapommid (ehk vesinikupommid), neutronpommid ja kombineeritud tuumarelvad. Termotuumapommis kasutatakse tuumalõhustumisel tekkivat energiat termotuumareaktsiooni süütamiseks. Neutronpommi puhul on tegemist väikese lõhkejõuga kombineeritud tuumapommiga, mille puhul ei kasutata neutronpeeglit, vaid pommi eesmärk ongi võimalikult suure hulga neutronite vabastamine, et tekiks surmav neutronkiirgus. Kombineeritud tuumarelvade puhul võimendatakse termotuumareaktsiooni energiat tuumalõhustumisega, mille käivitamiseks kasutatakse termotuumareaktsioonil tekkinud kiireid neutroneid (kiirete neutronitega on võimalik lõhustada ahelreaktsiooni mittetekitavaid tuumakütuseid).
Tuumapommi plahvatusel vabaneb palju energiat; mitu suurusjärku rohkem kui tavalise lõhkeaine plahvatusel. Näiteks tänapäeva termotuumapomm, mis kaalub umbes üks tonn, vabastab lõhkedes energia, mis on võrdne umbes miljoni tonni tavalõhkeaine plahvatusega. Tuumapomme loetakse massihävitusrelvadeks ning nende kasutamise tõkestamine on tänapäeva rahvusvahelise poliitika üks peaeesmärke.
Tuumapommi ülesehitus
Tavalise (tuumalõhustumisel põhineva) tuumapommi puhul kasutatakse tuumkütusena tavaliselt plutoonium-239. Esimeste tuumapommide tuumkütuseks kasutati ka uraan-235, kuid sellised tuumapommid on oma massi kohta oluliselt väiksema purustusjõuga.
Tuumapommis olev tuumakütus tuleb pommi plahvatamiseks viia üle ahelreaktsiooni tekitamiseks vajaliku kriitilise massi. Kriitiline mass ei ole tegelikult seotud tuumapommi tuumkütuse massiga, vaid määrab ära kütuse koguse, mis on vaja, et piisavalt palju tuumalõhustumisel tekkivaid neutroneid algataks uue tuumalõhustumise reaktsiooni. Tuumkütuse kriitilist massi on võimalik alandada näiteks tuumkütusest välja kiiratud neutronite tagasipeegeldamisega neutronpeegli abil ja tuumkütuse tihendamisega, mis tõstab tõenäosust, et vabanenud neutron tabab mõnda tuumkütuse tuuma.
Uraan-235 tüüpi pommides kasutatakse tuumareaktsiooni algatamiseks tavalõhkeaine plahvatust, mis lükkas kaks kriitilisest massist veidi väiksema massiga uraani poolkera teineteise vastu. Plutoonium-239 pommides kasutatakse kriitilise massi ületamiseks alakriitilise plutooniumi tihendamist ülekriitiliseks sissepoole suunatud plahvatuse (implosiooni) abil. Implosioon tekitatakse 32–96 väikse läätsekujulise tavalõhkeaine tüki üheaegse plahvatusega kerakujulise tuumapommi pinnal.
Tuumapommides kasutatavad neutronpeeglid tehakse paari cm paksusest berülliumi kihist (neutroneid peegeldab berüllium kogu kihi paksuselt, mitte ainult oma välispinnaga nagu tavaline peegel). Ilma neutronpeeglita 239Pu kriitiline mass on 11kg. Be neutronpeeglitega 239Pu minimaalne kriitiline mass on 190g
Neutronpeegli ja implosiooni koos kasutamisel on saadud 239Pu kriitiliseks massiks isegi kuni 50 grammi. Implosioonil põhineva tuumapommi koostisosade valmistamisel on äärmiselt oluline töötlemise täpsus. Sellega võrreldes on isegi prilliklaaside lihvimine „liiga robustne“ tegevus.
Kriitilise massi vähendamiseks on oluline 239Pu puhastamine neutronmürkidest(238Pu, 242Pu, 243Am, 245Cm). Neutronmürgid on aatomituumad, mis neelavad neutroni ilma lõhustumata. Kriitilist massi vähendab ka 239Pu jahutamine absoluutse nulli lähedale, suurendamaks lõhustumise ristlõiget.
