ഫ്യൂഷൻ ബോംബുകളെപ്പറ്റി പറയുന്നതിനു മുമ്പ് ചെറിയൊരു കാര്യം പറഞ്ഞോട്ടെ:- 

ചുണ്ണാമ്പുപയോഗിച്ചു നടത്താവുന്നൊരു ചെറുപരീക്ഷണത്തെപ്പറ്റി സ്‌കൂളിലെ സയൻസ് അദ്ധ്യാപകൻ പറഞ്ഞുതന്നത് ഇപ്പോഴുമോർക്കുന്നു. സിഗററ്റു പാക്കറ്റിനുള്ളിൽ മിനുങ്ങുന്ന തങ്കക്കടലാസ്സുണ്ടാകും. അതെടുത്ത് ചെറു കഷണങ്ങളാക്കി ഒരു ചെറിയ കുപ്പിയിലിടുക. തങ്കക്കടലാസ്സുകഷണങ്ങൾ മുങ്ങാൻ പാകത്തിന് ചുണ്ണാമ്പുലായനി ഒഴിക്കുക. കുപ്പിയുടെ മുകളിൽ മറ്റൊരു കുപ്പി കമഴ്‌ത്തി വെയ്ക്കുക. രണ്ടും ഭദ്രമായി ഒരിടത്തു വയ്ക്കുക. കുറേ സമയം കഴിഞ്ഞ് ഒരു തീപ്പെട്ടിക്കൊള്ളിയുരച്ച്, മുകളിലെ കുപ്പിയെടുത്തു സമാന്തരമായി പിടിച്ച്, കത്തുന്ന തീപ്പെട്ടിക്കൊള്ളി കുപ്പിയുടെ വായ്ക്കു മുന്നിൽ കാണിക്കുക. കുപ്പിക്കകത്തുള്ള വാതകം 'ഭും' എന്നൊരു ശബ്ദത്തോടെ പുറത്തു ചാടും. തീപ്പെട്ടിക്കൊള്ളി കെട്ടുപോവുകയും ചെയ്യും.

പുറത്തു ചാടുന്ന വാതകം ഹൈഡ്രജനാണ്

ഈ പരീക്ഷണം നടത്തിയപ്പോഴുണ്ടായ സ്‌ഫോടനശബ്ദം കേട്ട് ഭയന്നോടി വന്ന അമ്മ കുപ്പികൾ വാങ്ങി വലിച്ചെറിഞ്ഞു. മാത്രമല്ല, വീട്ടിൽ വച്ചുള്ള എല്ലാ പരീക്ഷണങ്ങളും നിരോധിച്ചുകൊണ്ടുള്ള ആജ്ഞ പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ചെയ്തു. ഇത്തരം പരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തിയതു കൊണ്ട് മേരി ക്യൂറിക്ക് രണ്ടു തവണ നോബൽ സമ്മാനം കിട്ടിയ കാര്യം ഞാൻ ചൂണ്ടിക്കാണിച്ചെങ്കിലും, എന്റെ പരീക്ഷണങ്ങളിൽ നോബൽ സമ്മാനം കിട്ടാനുള്ള സാദ്ധ്യതയേക്കാൾ അമ്മ കൂടുതൽ കണ്ടത് വീടിനു തീപിടിക്കാനുള്ള സാദ്ധ്യതയായിരുന്നു.

എന്നെപ്പോലുള്ള സാധാരണക്കാരനു പോലും അനായാസേന ഉത്പാദിപ്പിക്കാനായ വാതകമാണ് ഹൈഡ്രജനെങ്കിലും, ഹൈഡ്രജൻ ആളു പുലിയാണ്: കക്ഷിയാണ് ഫ്യൂഷൻ ബോംബിന്റെ പിന്നിലെ ചാലകശക്തി. ഫിഷൻ ബോംബുകളിൽ യുറേനിയവും പ്ലൂട്ടോണിയവുമാണ് ഇന്ധനമായിരുന്നതെങ്കിൽ, ഫ്യൂഷൻ ബോംബുകളിലുള്ള ഇന്ധനങ്ങളിൽ മുഖ്യൻ ഹൈഡ്രജൻ തന്നെ. ഹൈഡ്രജൻ ബോംബെന്നു ഫ്യൂഷൻ ബോംബുകൾ പൊതുവിൽ അറിയപ്പെടുന്നതിന്റെ കാരണവും ഇതു തന്നെ.

യുറേനിയവും പ്ലൂട്ടോണിയവും ഭാരം കൂടിയ അണുക്കളാണ്. വലിപ്പമേറിയവ എന്നും പറയാം. അവ വലിപ്പമുള്ള അണുക്കളായതു കൊണ്ട് അവയെ പൊട്ടിക്കാൻ വിഭജിക്കാൻ, പിളർത്താൻ എളുപ്പമാണ്. ഹൈഡ്രജനാകട്ടെ, ഏറ്റവും ഭാരം കുറഞ്ഞ അണുവാണ്; വെറും 0.0000000000000000000000016735 ഗ്രാം മാത്രം. ഇത്ര ചെറുതായതുകൊണ്ട് അതിനെ പിളർത്തുക അസാദ്ധ്യം. എന്നാൽ രണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളെ കൂട്ടിച്ചേർക്കുക സംയോജിപ്പിക്കുക – എളുപ്പമാണ്. ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ ഫ്യൂഷൻ എളുപ്പമാണെന്നർത്ഥം.

അണുവിന്റെ മദ്ധ്യത്തിലായി ഒരു ന്യൂക്ലിയസ്സുണ്ടെന്നും, അതിനുള്ളിൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ള പ്രോട്ടോണുകളും, ചാർജൊന്നുമില്ലാത്ത ന്യൂട്രോണുകളും, ന്യൂക്ലിയസ്സിനു പുറത്ത് ന്യൂക്ലിയസ്സിനെ പ്രദക്ഷിണം വയ്ക്കുന്ന, നെഗറ്റീവ് ചാർജുള്ള ഇലക്ട്രോണുകളുമുണ്ടെന്നും മുൻ അദ്ധ്യായത്തിൽ സൂചിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. എന്നാൽ ഹൈഡ്രജൻ അണുവിന്റെ ന്യൂക്ലിയസ്സിനുള്ളിൽ ഒരു പ്രോട്ടോണും ന്യൂക്ലിയസ്സിനു പുറത്ത് ഒരിലക്ട്രോണും മാത്രമേയുള്ളു, ന്യൂട്രോണില്ല.

ഒരു മൂലകമേതെന്നു നിശ്ചയിക്കുന്നത് അതിന്റെ അണുവിലെ പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണമാണ്. പ്രോട്ടോണുകളുടെ എണ്ണം കൂടുമ്പോഴും കുറയുമ്പോഴും ഒരു മൂലകം മറ്റൊരു മൂലകമായിത്തീരുന്നു. എന്നാൽ ന്യൂട്രോണുകളുടെ എണ്ണത്തിലാണു വ്യത്യാസം വരുന്നതെങ്കിൽ മൂലകത്തിന്റെ തന്നെ ഐസോട്ടോപ്പുകളുണ്ടാകുന്നു. തമാശരൂപത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഐസോട്ടോപ്പുകളെ അവതാരങ്ങളെന്നും വിളിക്കാം. യുറേനിയത്തിന്റെ ഏതാനും ഐസോട്ടോപ്പുകളിലെ പ്രോട്ടോൺന്യൂട്രോൺ നില താഴെക്കൊടുക്കുന്നു; ഇലക്ട്രോണുകളുടേയും പ്രോട്ടോണുകളുടേയും എണ്ണം എപ്പോഴും തുല്യമായിരിക്കും. അതുകൊണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകളുടെ എണ്ണം പ്രത്യേകം പറയുന്നില്ല:

യുറേനിയം 234 പ്രോട്ടോണുകൾ 92, ന്യൂട്രോണുകൾ 142
യുറേനിയം 235 പ്രോട്ടോണുകൾ 92, ന്യൂട്രോണുകൾ 143
യുറേനിയം 238 പ്രോട്ടോണുകൾ 92, ന്യൂട്രോണുകൾ 146
യുറേനിയം 239 പ്രോട്ടോണുകൾ 92, ന്യൂട്രോണുകൾ 147

ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോട്ടോപ്പുകളുടെ കാര്യമെടുക്കാം:

ഹൈഡ്രജൻ 1 പ്രോട്ടിയം എന്നറിയപ്പെടുന്നു പ്രോട്ടോണുകൾ 1, ന്യൂട്രോണുകൾ ഇല്ല
ഹൈഡ്രജൻ 2 ഡ്യൂറ്റീരിയം എന്നറിയപ്പെടുന്നു പ്രോട്ടോണുകൾ 1, ന്യൂട്രോണുകൾ 1
ഹൈഡ്രജൻ 3 ട്രിറ്റിയം എന്നറിയപ്പെടുന്നു പ്രോട്ടോണുകൾ 1, ന്യൂട്രോണുകൾ 2

പ്രകൃതിയിൽ ധാരാളമുള്ള ഹൈഡ്രജനിലെ 99.98 ശതമാനവും പ്രോട്ടിയമാണ്. ശേഷിക്കുന്ന 0.02 ശതമാനം മാത്രം ഡ്യൂറ്റീരിയം. അതും മിശ്രിതരൂപത്തിൽ. ട്രിറ്റിയം പ്രകൃതിയിൽ ലഭ്യമല്ല. ഇവ മൂന്നും (പ്രോട്ടിയവും ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും) വാതകങ്ങൾ തന്നെ.

ഒരണുവിനെ ന്യൂട്രോൺ കൊണ്ടിടിപ്പിച്ച് രണ്ടായി പിളർത്തുന്നതാണു ഫിഷനെന്നും, രണ്ടണുക്കളെ പരസ്പരം ശക്തിയായി ഇടിപ്പിച്ചു കൂട്ടിച്ചേർക്കുന്നതാണു ഫ്യൂഷനെന്നും കഴിഞ്ഞ അദ്ധ്യായത്തിൽ വിവരിച്ചിരുന്നു. ഈ രണ്ടു പ്രക്രിയകൾക്കിടയിലും ചെറിയൊരു ഭാരനഷ്ടമുണ്ടാകുന്നുണ്ടെന്നും, ഈ ഭാരനഷ്ടമാണ് ഊർജ്ജമായിത്തീരുന്നതെന്നും മുൻ അദ്ധ്യായത്തിൽ സൂചിപ്പിച്ചിരുന്നു. ഫിഷന്റെ ഉദാഹരണമായി നാം പിളർത്തിയത് ഭാരമുള്ള രണ്ടണുക്കളെയായിരുന്നു: യുറേനിയത്തേയും പ്ലൂട്ടോണിയത്തേയും. ഏറ്റവുമധികം ഭാരമുള്ള സ്വാഭാവിക മൂലകങ്ങളാണ് യുറേനിയവും പ്ലൂട്ടോണിയവും.

ഭാരമുള്ള അണുക്കളെ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതും, ഭാരം തീരെക്കുറഞ്ഞ അണുക്കളെ പിളർത്തുന്നതും പ്രയാസമായിരിക്കണം. ഭാരമുള്ള അണുവിനെ പിളർത്തുന്നതും, ഭാരം തീരെക്കുറഞ്ഞ അണുക്കളെ കൂട്ടിച്ചേർത്ത് ഒന്നാക്കുന്നതും എളുപ്പമായിരിക്കണം. ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ ഫ്യൂഷൻ താത്വികമായി എളുപ്പമാണെന്നേ പറയാനാവൂ. സത്യത്തിലിത് എളുപ്പമല്ല. ഭാരിച്ച യുറേനിയം അണുവിനെ പൊട്ടിക്കുന്നത് കുറേക്കൂടി എളുപ്പമാണെന്നു വേണം പറയാൻ; അതിനെ അപേക്ഷിച്ച് ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളെ കൂട്ടിച്ചേർത്ത് ഒന്നാക്കുന്നത് ദുഷ്‌കരം തന്നെ. അതെന്തുകൊണ്ടു ദുഷ്‌കരമാകുന്നു?

ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾക്കകത്തു പ്രോട്ടോണുകളുള്ളതുകൊണ്ട് ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾക്കു പോസിറ്റീവ് ചാർജ്ജാണുണ്ടാകുക. ഹൈഡ്രജൻ അണുവിലെ ന്യൂക്ലിയസ്സിന്റെ സ്ഥിതിയും അതു തന്നെ. ഹൈഡ്രജന്റെ ന്യൂക്ലിയസ്സിനുള്ളിൽ ഒരു പ്രോട്ടോണുണ്ട്, അതിനു പോസിറ്റീവ് ചാർജുമുണ്ട്. പോസിറ്റീവ് ചാർജുകൾ പരസ്പരം വികർഷിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജന്റെ രണ്ടു ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾ, അതായത്, രണ്ടു ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളിലെ ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾ, പരസ്പരം അടുത്തുവന്നാൽ അവ രണ്ടിനും പോസിറ്റീവ് ചാർജുള്ളതുകൊണ്ട് പരസ്പരം വികർഷിക്കും. ഈ പരസ്പരവികർഷണത്തേക്കാൾ കൂടിയൊരു ശക്തി ഉപയോഗിച്ചെങ്കിൽ മാത്രമേ, ആ രണ്ടു ഹൈഡ്രജൻ ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾ കൂടിച്ചേർന്ന് ഒന്നാകുകയുള്ളു. ഹൈഡ്രജന്റെ അണുവിനു ഭാരം തീരെക്കുറവായതിനാൽ, ഈ വികർഷണശക്തി താരതമ്യേന ചെറുതാണ്. താരതമ്യേന കുറഞ്ഞ ശക്തികൊണ്ട് ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ പരസ്പരവികർഷണത്തെ ചെറുത്തുതോല്പിച്ച്, രണ്ടു ന്യൂക്ലിയസ്സുകളേയും കൂട്ടിച്ചേർക്കാനാകും, അല്ലെങ്കിൽ ആകേണ്ടതാണ്.

ഇതിനിടയിൽ നമ്മുടെ സൂര്യനെപ്പറ്റി അല്പമൊന്നു പറഞ്ഞോട്ടെ. എനിയ്‌ക്കോർമ്മ വച്ച നാൾ മുതൽ സൂര്യൻ ദിവസേന കിഴക്കുദിച്ചിട്ടുണ്ട്, പടിഞ്ഞാറ് അസ്തമിച്ചിട്ടുമുണ്ട്. ഇത്രയും കാലത്തിനിടയിൽ ഒരു ദിവസം പോലും കക്ഷി ലീവെടുത്തു വീട്ടിലിരുന്നിട്ടില്ല. എന്റെ ആയുസ്സിൽ മാത്രമല്ല, ഹോമോ സാപ്പിയൻസ് എന്ന നമ്മുടെ വർഗ്ഗം ഭൂമിയിൽ ജന്മമെടുത്ത ശേഷമുള്ള രണ്ടു ലക്ഷം വർഷത്തിനിടയിലും സൂര്യൻ ഒരു ദിവസം പോലും പ്രകാശിക്കാതിരുന്നിട്ടുണ്ടാവില്ല. എന്തിന്, നമ്മുടെ ഈ ഭൂമി ഉണ്ടായതിനു ശേഷമുള്ള നാനൂറ്റമ്പതു കോടി കൊല്ലത്തിനിടയിലും ഒരു ദിവസം പോലും സൂര്യൻ പ്രകാശിക്കാതിരുന്നു കാണില്ല. വെറും ഊഹം മാത്രമാണിതെങ്കിലും, ഇതു ശരിയാകാനാണു വഴി.

ചുരുക്കത്തിൽ, നാനൂറ്റമ്പതു കോടി കൊല്ലമായി സൂര്യനിങ്ങനെ രാപകലില്ലാതെ കത്തിജ്ജ്വലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നു. ടിയാൻ നമുക്കു മാത്രമല്ല, മുഴുവൻ സൗരയൂഥത്തിനും ഊർജ്ജം നൽകിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു. സൂര്യൻ ഊർജ്ജം നൽകുന്നതുകൊണ്ടാണ് ഭൂമിയിൽ ജീവൻ നിലനിൽക്കുന്നത്. ഇങ്ങനെ, ഒരിക്കലും മുടങ്ങാതെ ഊർജ്ജം തന്നുകൊണ്ടിരിക്കാൻ സൂര്യനെങ്ങനെ സാധിക്കുന്നു? ഏതുതരം അഗ്‌നികുണ്ഡമാണ് സൂര്യനിൽ കെട്ടുപോകാതെ ജ്വലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നത്?

ഈ ചോദ്യത്തിന് ഒറ്റ വാക്കിലുത്തരമുണ്ട്: ഫ്യൂഷൻ. ഹൈഡ്രജന്റെ അണുക്കൾ തമ്മിലുള്ള സംയോജനം. സൂര്യന്റെ ഉള്ളിൽ, മദ്ധ്യത്തിൽ, ധാരാളം ഹൈഡ്രജനുണ്ട്. ഒന്നരക്കോടി സെൽസിയസ് ആണ് അവിടുത്തെ താപം. മർദ്ദവും ഭീകരം. ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കൾ സംയോജിക്കാൻ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമാണ് ഈ ഉയർന്ന താപവും മർദ്ദവും. ഓരോ സെക്കന്റിലും കോടിക്കണക്കിനു ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ സംയോജനം നടക്കുന്നു. (സൂര്യനിലെ ഹൈഡ്രജന്റെ സ്റ്റോക്ക് തീർന്നുപോകുമോ എന്ന ഭയം വേണ്ട. അഞ്ഞൂറു കോടി കൊല്ലത്തേയ്ക്കാവശ്യമുള്ള ഹൈഡ്രജൻ ഇപ്പോഴുണ്ട്.) നിരന്തരമായി നടക്കുന്ന ആ സംയോജനത്തിൽ നിന്ന് നിരന്തരമായി ഊർജ്ജം പ്രവഹിക്കുന്നു. ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ സംയോജനം നടക്കുന്നിടത്തെ താപനില ഒന്നരക്കോടി സെൽസിയസ്സാണെങ്കിലും സൂര്യന്റെ ഉപരിതലത്തിലേയ്‌ക്കെത്തുമ്പോഴേയ്ക്കത് 6000 ഡിഗ്രി മാത്രമായി കുറയുന്നു. സൂര്യോപരിതലത്തിൽ ആറായിരം ഡിഗ്രി സെൽസ്യസ്സിലുള്ള താപം പ്രകാശരശ്മികളുടെ രൂപത്തിൽ പതിനഞ്ചുകോടി കിലോമീറ്റർ സഞ്ചരിച്ചു ഭൗമോപരിതലത്തിൽ എത്തുമ്പോഴേയ്ക്ക് അവയുടെ ശക്തി ക്ഷയിക്കുന്നു. ഇതെഴുതുന്ന സമയത്ത് കേരളത്തിലെ ഊഷ്മാവ് 31 ഡിഗ്രി മാത്രം.

സൂര്യനെപ്പറ്റി പരാമർശിച്ചത് ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ ഫ്യൂഷൻ എന്ന പ്രക്രിയയിൽ നിന്ന് വൻ തോതിലുള്ള ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കാനാകുമെന്നു തെളിയിക്കാൻ വേണ്ടിയാണ്. ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ സംയോജനത്തിൽ നിന്ന് എന്തുകൊണ്ട് ഇത്രയധികം ഊർജ്ജമുണ്ടാകുന്നു?

ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കളുടെ സംയോജനമെന്നുദ്ദേശിക്കുന്നത്, ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോട്ടോപ്പുകളായ ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും തമ്മിലുള്ള സംയോജനമാണ്. അവ രണ്ടും സംയോജിച്ച് ഹീലിയം എന്നൊരു മൂലകമുണ്ടാകുന്നു. അതോടൊപ്പം ഒരു ന്യൂട്രോണും പുറത്തേയ്ക്കു വരുന്നു. ഇതൊന്നു കൂടി വിശദീകരിക്കാം. ഡ്യൂറ്റീരിയത്തിൽ ഒരു പ്രോട്ടോണും ഒരു ന്യൂട്രോണുമുണ്ട്. ട്രിറ്റിയത്തിൽ ഒരു പ്രോട്ടോണും രണ്ടു ന്യൂട്രോണുകളുമുണ്ട്. ഈ രണ്ടു ന്യൂക്ലിയസ്സുകളിലായി ആകെ രണ്ടു പ്രോട്ടോണുകളും മൂന്നു ന്യൂട്രോണുകളും. ഈ ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾ സംയോജിക്കുമ്പോളുണ്ടാകുന്ന ഹീലിയത്തിൽ രണ്ടു പ്രോട്ടോണുകളും രണ്ടു ന്യൂട്രോണുകളുമുണ്ടാകും. ശേഷിക്കുന്ന ഒരു ന്യൂട്രോൺ സ്വതന്ത്രമായി പുറത്തേയ്ക്കു പോകുന്നു. ഹീലിയത്തിനും, സ്വതന്ത്രമായി പുറത്തേയ്ക്കു പോകുന്ന ന്യൂട്രോണിനും പുറമെ, ഓരോ സംയോജനത്തിലും നിന്ന് 17.6 മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട് ഊർജ്ജവുമുണ്ടാകുന്നു. മറ്റൊരു തരത്തിൽപ്പറഞ്ഞാൽ, സ്വതന്ത്രമായി പുറത്തേയ്ക്കു പോകുന്ന ന്യൂട്രോണിന് 17.6 മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട് ഊർജ്ജമുണ്ടായിരിക്കും.

ഇലക്ട്രോണുകൾ അണുവിലെ ന്യൂക്ലിയസ്സിനു പുറത്ത്, അതിനു ചുറ്റും പ്രദക്ഷിണം വച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്ന് മുൻ അദ്ധ്യായത്തിൽ സൂചിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. ഒരു രാസപ്രതിപ്രവർത്തനത്തിൽ (കെമിക്കൽ റിയാക്ഷനിൽ) വ്യത്യസ്ത അണുക്കളിലെ ഇലക്ട്രോണുകൾ തമ്മിൽ ബന്ധങ്ങളുണ്ടാകുന്നു; എന്നാൽ ന്യൂക്ലിയസ്സുകൾ തമ്മിൽ ബന്ധങ്ങളുണ്ടാകുന്നില്ല. രാസപ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജം 13.6 ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ടു (മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ടല്ല, വെറും ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട്) മാത്രമായിരിയ്‌ക്കെ, അതിന്റെ ഏകദേശം 13 ലക്ഷം മടങ്ങാണ് ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും തമ്മിൽ സംയോജിക്കുന്ന പ്രക്രിയയിൽ നിന്നുത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഊർജ്ജം.

സൂര്യന്റെ ഉള്ളിൽ ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോട്ടോപ്പുകളായ ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും തമ്മിലും (ഇതോടൊപ്പം ഡ്യൂറ്റീരിയത്തിന്റെ അണുക്കൾ പരസ്പരവും) സംയോജിക്കുന്നത് ഒന്നരക്കോടി സെൽസിയസ് താപത്തിലാണെന്നു പറഞ്ഞുവല്ലോ. ഹൈഡ്രജൻ ബോംബിനകത്തുള്ള ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും തമ്മിലുള്ള സംയോജനം നടക്കണമെങ്കിൽ സമാനമായ, ഉയർന്ന താപം – താപത്തോടൊപ്പം മർദ്ദവും ആവശ്യമാണ്. ഭാരം തീരെക്കുറഞ്ഞ ഹൈഡ്രജൻ അണുക്കൾ തമ്മിലുള്ള സംയോജനം എളുപ്പമാണെന്ന് മുകളിൽപ്പറഞ്ഞെങ്കിലും, ഒന്നരക്കോടിയിൽ കുറയാത്ത താപവും അതിനനുസരിച്ചുള്ള മർദ്ദവും ഉണ്ടാക്കുകയെന്ന കടമ്പ കടക്കുന്നത് എളുപ്പമല്ല. ഹൈഡ്രജൻ ബോംബിനകത്ത് ഒന്നരക്കോടി സെൽസിയസ് താപം എങ്ങനെയാണ് ഉണ്ടാക്കിക്കൊടുക്കുന്നത്?

ഉയർന്ന താപവും മർദ്ദവും വേണമെന്നതിനു പുറമേ, വേറേയുമുണ്ടു പ്രശ്‌നങ്ങൾ. ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോട്ടോപ്പുകളായ ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും തമ്മിൽ സൂര്യനിൽ വച്ചു നടക്കുന്ന സംയോജനം ഹൈഡ്രജൻ ബോംബിനകത്തും നടക്കണമെങ്കിൽ അവ രണ്ടും ഹൈഡ്രജൻ ബോംബിൽ ശേഖരിച്ചു വച്ചിരിക്കണം. ഇതും എളുപ്പമല്ല. രണ്ടും വാതകങ്ങൾ. വാതകങ്ങളായിരിക്കെ അവ തമ്മിൽ കൂടിക്കലരുമെന്നല്ലാതെ, അവയുടെ അണുക്കൾ തമ്മിലുള്ള സംയോജനം നടക്കുകയില്ല. ആ സംയോജനം നടക്കണമെങ്കിൽ വാതകങ്ങളെ ശക്തിയായ മർദ്ദത്തിനു വിധേയമാക്കി, അവയുടെ സാന്ദ്രത വർദ്ധിപ്പിക്കണം, വ്യാപ്തം ചുരുക്കണം. സൂര്യഭഗവാന് ഇതൊക്കെ കുട്ടിക്കളിയായിരിക്കാം. നമുക്കിതത്ര എളുപ്പമല്ല. അതുകൊണ്ട് ഇക്കാര്യത്തിൽ സൂര്യഭഗവാന്റെ വഴിയേ നാം പോകാറില്ല. ഡ്യൂറ്റീരിയത്തിനേയും ട്രിറ്റിയത്തിനേയും വാതകരൂപത്തിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യുകയെന്ന, നമ്മെക്കൊണ്ട് ആകാത്ത പണിക്കു നാം തുനിയാറില്ല. ഇവിടെയാണ് ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡ് എന്ന മിശ്രിതം രംഗപ്രവേശം ചെയ്യുന്നത്.

ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡ് ഖരപദാർത്ഥമാണ്. കാഴ്ചയിൽ കല്ലുപ്പിനോടു നേരിയ സാമ്യമുണ്ടതിന്. ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡിൽ ലിഥിയവും ഡ്യൂറ്റീരിയവും അടങ്ങിയിട്ടുണ്ടെന്നു പേരിൽ നിന്നു തന്നെ വ്യക്തമാണല്ലോ. ലഡ്ഡുവിനെ പിളർത്താൻ വേണ്ടി ഒരു ചെറിയ സ്റ്റീൽ ചുറ്റിക ഉപയോഗിക്കുന്ന കാര്യം കഴിഞ്ഞ അദ്ധ്യായത്തിൽ പറഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. അണുവിനെ പിളർത്താൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ചുറ്റിക ന്യൂട്രോണുകളാണെന്നും പറഞ്ഞിരുന്നു. ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡിനെ പൊട്ടിക്കാൻ വേണ്ടി ഇവിടെ ഉപയോഗിക്കുന്ന ചുറ്റികയും ന്യൂട്രോണുകൾ തന്നെ. ന്യൂട്രോണുകൾ കൊണ്ടുള്ള ഇടി കുറച്ചൊക്കെ തടുക്കാൻ ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡിനു കഴിയും. പക്ഷേ, കുറേയേറെ ന്യൂട്രോണുകൾ നിരന്തരം, അതിശക്തമായി ഇടിക്കാൻ തുടങ്ങിയാൽ അതിനു പിടിച്ചു നിൽക്കാനാവില്ല; അതു മുപ്പതിലൊന്നായി ചുരുങ്ങുകയും ഒടുവിൽ പൊട്ടുകയും ചെയ്യുന്നു. ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡു പൊട്ടുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന കഷണങ്ങളിലൊന്ന് ട്രിറ്റിയമാണ്. ന്യൂട്രോണുകൾ കൊണ്ടുള്ള ഇടി തുടരുമ്പോൾ ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡിൽ നിന്നു തന്നെ ഡ്യൂറ്റീരിയവുമുണ്ടാകുന്നു. ഇങ്ങനെ, സംയോജനത്തിന് ആവശ്യമുള്ള ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും റെഡി.

ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും വാതകങ്ങളാണെന്നു പറഞ്ഞുവല്ലോ. പക്ഷേ, ഇവിടെ, ശക്തമായ ന്യൂട്രോൺ പ്രവാഹത്തിന്റെ പ്രഹരത്തിലൂടെ ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡിൽ നിന്നു ട്രിറ്റിയവും ഡ്യൂറ്റീരിയവും ഉണ്ടാകുന്ന സമയത്തെ താപനില ഒന്നരക്കോടിയോ അതിലേറെയോ ആണെങ്കിൽ, അതോടൊപ്പം മർദ്ദവും ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, അവ വാതകരൂപത്തിലേയ്‌ക്കെത്തുന്നതിനു മുമ്പു തന്നെ അവയുടെ അണുക്കൾ തമ്മിലുള്ള സംയോജനം നടന്നിരിക്കും. താപനില അതിൽത്താഴെയാണെങ്കിൽ സംയോജനം നടക്കുകയില്ല. ഒന്നരക്കോടിയോ അതിലേറെയോ ഉള്ള താപനില എങ്ങനെയുണ്ടാക്കും? ഉയർന്ന താപനില മാത്രമല്ല, ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡിനെ പൊളിക്കാനാകും വിധം ശക്തമായ ന്യൂട്രോൺ പ്രവാഹവും എങ്ങനെയുണ്ടാക്കും?

ചെറിയൊരു ഫിഷൻ ബോംബു പൊട്ടിക്കുക തന്നെയാണ് ഇതിനായി സ്വീകരിക്കുന്ന തന്ത്രം. ഫിഷൻ ബോംബു പൊട്ടുമ്പോൾ ഉയർന്ന താപമുണ്ടാകും, മർദ്ദമുണ്ടാകും, ന്യൂട്രോൺ പ്രവാഹവുമുണ്ടാകും. അതുകൊണ്ട് ഫ്യൂഷൻ ബോംബിനകത്ത് ഒരു ഫിഷൻ ബോംബു പൊട്ടിക്കുക. ഫ്യൂഷൻ ബോംബിനെ തെർമോന്യൂക്ലിയർ ബോംബെന്നു വിശേഷിപ്പിക്കുന്നതും ഇങ്ങനെ ഉയർന്ന താപം ഉണ്ടാക്കിക്കൊടുക്കേണ്ടി വരുന്നതിനാലാണ്. സാധാരണയായി, ഫിഷൻ ബോംബു പൊട്ടിയാൽ പുറത്തേയ്ക്കാണതു തെറിക്കാറ്. പുറത്തേയ്ക്കു തെറിക്കുന്ന പൊട്ടലിന് എക്‌സ്‌പ്ലോഷൻ എന്നു പറയുന്നു. എക്‌സ് പുറത്തേയ്ക്ക്. ഇതു നമുക്കറിയാവുന്ന കാര്യമാണ്. ബോംബു പൊട്ടുമ്പോൾ പുറത്തേയ്ക്കുണ്ടാകുന്ന തെറിക്കലിനെ പ്രതിരോധിക്കാൻ കഴിവുള്ള, കനമുള്ള ഒരാവരണത്തിനകത്താണ് ഫിഷൻ ബോംബു പൊട്ടുന്നതെങ്കിലോ? അപ്പോൾ ഫിഷൻ ബോംബു പുറത്തേയ്ക്കു തെറിക്കുന്നതിനു പകരം അകത്തേയ്ക്കു തന്നെ തെറിക്കുന്നു. ഇങ്ങനെ അകത്തേയ്ക്കു തെറിക്കുന്ന പൊട്ടൽ ഇംപ്ലോഷൻ എന്നറിയപ്പെടുന്നു. പൊട്ടുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന മർദ്ദവും താപവുമെല്ലാം ബോംബിന്റെ ഉള്ളിൽ വച്ചിരിക്കുന്ന വസ്തുക്കളിന്മേലായിരിക്കും പ്രവർത്തിക്കുക. ഫിഷൻ ബോംബ് പൊട്ടുമ്പോൾ താപത്തോടും മർദ്ദത്തോടുമൊപ്പം, ന്യൂട്രോണിന്റെ പ്രവാഹവുമുണ്ടാകുന്നു. ഇവയെല്ലാം കൂടി ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡിന്മേൽ പ്രവർത്തിക്കുമ്പോഴാണ് അതിൽ നിന്ന് ആദ്യം ട്രിറ്റിയവും പിന്നെ ഡ്യൂറ്റീരിയവുമുണ്ടാകുന്നതും, അവയുടെ അണുക്കൾ തമ്മിൽ ഉടൻ തന്നെ സംയോജിക്കുന്നതും.

ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും തമ്മിലുള്ള സംയോജനം മൂലം ഹീലിയമുണ്ടാകുന്നെന്നും, അതോടൊപ്പം തന്നെ ഒരു ന്യൂട്രോൺ പുറംതള്ളപ്പെടുന്നെന്നും മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ചു കഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. ഈ ന്യൂട്രോണുകൾക്ക് അത്യധികം ഊർജ്ജമുണ്ട്: 17.6 മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട്. തുടക്കത്തിൽ ഫിഷൻ ബോംബു പൊട്ടിയപ്പോഴും ന്യൂട്രോണുകളുടെ പ്രവാഹമുണ്ടായിരുന്നെങ്കിലും, ഫിഷൻ ബോംബു പൊട്ടിയപ്പോഴുണ്ടായ ന്യൂട്രോണുകളുടെ ഊർജ്ജം വളരെക്കുറവായിരുന്നു: 1 മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ടു മാത്രം. ഫ്യൂഷനിൽ നിന്നുത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ട ന്യൂട്രോണുകൾക്ക് ഫിഷനിൽ നിന്നുത്പാദിപ്പിക്കപ്പെട്ട ന്യൂട്രോണുകളുടെ പതിനേഴിരട്ടി വേഗമുണ്ട് എന്നർത്ഥം. ഇത് അതിപ്രധാനമായൊരു കാര്യമാണ്. ഈ അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകൾക്ക് ഒരു കടമ നിർവ്വഹിക്കാനുണ്ട്.

ഹൈഡ്രജന്റെ അവതാരങ്ങളായ ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും തമ്മിലുള്ള ഫ്യൂഷനാണ് ഫ്യൂഷൻ ബോംബിന്റെ കാതൽ. അങ്ങനെയിരിയ്‌ക്കെ, ഫ്യൂഷൻ ബോംബിൽ ഫിഷൻ ബോംബുകൾക്കെന്തിനു സ്ഥാനം നൽകുന്നു എന്ന ചോദ്യം ന്യായമാണ്. ഫ്യൂഷനു തുടക്കമിടുന്നത് ചെറിയൊരു ഫിഷൻ ബോംബു പൊട്ടിച്ചുകൊണ്ടാണെന്നു നാം കണ്ടു കഴിഞ്ഞു. ഫിഷൻ ബോംബു പൊട്ടിച്ച് ഉയർന്ന താപവും മർദ്ദവും ന്യൂട്രോൺ പ്രവാഹവുമുണ്ടാക്കുന്നു. ഇവയേൽക്കുന്ന ലിഥിയം ഡ്യൂറ്ററൈഡിൽ നിന്ന് ട്രിറ്റിയവും ഡ്യൂറ്റീരിയവുമുണ്ടാകുകയും അവ സംയോജിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സംയോജനത്തിന്റെ ഫലമായി അത്യോർജ്ജമുള്ള ന്യൂട്രോൺ പ്രവാഹമുണ്ടാകുന്നു. തൃശൂർ പൂരത്തിന്റെ വെടിക്കെട്ടിന്റെ അവസാനം ഗുണ്ടുകളുടെ ചങ്കു കിടുക്കുന്നൊരു കൂട്ടപ്പൊട്ടിക്കലുണ്ട്. ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും തമ്മിലുള്ള സംയോജനത്തിൽ നിന്നുണ്ടാകുന്ന അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകൾ ഇത്തരമൊരു കൂട്ടപ്പൊട്ടിക്കലിനിടയാക്കുന്നു. ഈ കൂട്ടപ്പൊട്ടിക്കലിലും ഫിഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്കു കാതലായ സ്ഥാനമുണ്ട്.

നാഗസാക്കിയിൽ പ്രയോഗിച്ച ഫാറ്റ് മാൻ എന്ന അണുബോംബിലെ ഇന്ധനം പ്ലൂട്ടോണിയം239 ആയിരുന്നെന്ന് മുൻ അദ്ധ്യായത്തിൽ സൂചിപ്പിച്ചിട്ടുണ്ട്. 'അവൻ' ഇവിടേയുമുണ്ട്. ഫ്യൂഷൻ ബോംബിന്റെ ഏറ്റവുമുള്ളിൽ പ്ലൂട്ടോണിയം239 ഉണ്ട്. മുകളിൽ പരാമർശിച്ച അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകൾ പ്ലൂട്ടോണിയം239ൽ പതിക്കുമ്പോൾ, പ്ലൂട്ടോണിയം239 ന്യൂട്രോൺ വലിച്ചെടുത്ത് പ്ലൂട്ടോണിയം240 ആയിത്തീരുന്നു. ഇത് പ്ലൂട്ടോണിയത്തിന്റെ പിളരൽ തന്നെ: ഫിഷൻ. ഡ്യൂറ്റീരിയംട്രിറ്റിയം ഫ്യൂഷനിൽ നിന്നുള്ള അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകളുടെ വേഗം വളരെക്കൂടുതലായതുകൊണ്ട് പ്ലൂട്ടോണിയം239ന്റെ ഫിഷനും അതിവേഗം തന്നെ നടക്കുന്നു. പ്ലൂട്ടോണിയം239 ന്യൂട്രോൺ വലിച്ചെടുത്ത് പ്ലൂട്ടോണിയം240 ആകുമ്പോഴുണ്ടാകുന്ന ഭാരനഷ്ടം ഊർജ്ജമായി മാറുന്നു. ഈ ഊർജ്ജം ഇരുനൂറിലേറെ മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ടുണ്ടാകും. ഈ ഉയർന്ന ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്നതോടൊപ്പം ന്യൂട്രോണുകളുടെ പുതിയ പ്രവാഹവുമുണ്ടാകുന്നു. ശക്തമായ ഈ ന്യൂട്രോൺ പ്രവാഹം പുറത്തേയ്ക്കു കടക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു.

തുടക്കത്തിലെ ഫിഷൻ ബോംബുസ്‌ഫോടനത്തിൽ നിന്നുണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജവും താപവും ന്യൂട്രോൺ പ്രവാഹവുമെല്ലാം പുറത്തേയ്ക്കു തെറിക്കാതെ പ്രതിരോധിച്ചത് കനമുള്ള ഒരാവരണമായിരുന്നെന്നു മുമ്പു സൂചിപ്പിച്ചിരുന്നു. ഈ ആവരണം യുറേനിയം238 കൊണ്ടുള്ളതാണ്. തുടക്കത്തിലെ ഫിഷൻ ബോംബു സ്‌ഫോടനത്തെ യുറേനിയം238 കൊണ്ടുള്ള ആവരണം തടുത്തുനിർത്തിയെങ്കിലും, ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും സംയോജിച്ചപ്പോഴുണ്ടായ അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോൺ പ്രവാഹവും, അതേറ്റ്, മദ്ധ്യത്തിലെ പ്ലൂട്ടോണിയം239 വിഘടിച്ചപ്പോഴുണ്ടായ ന്യൂട്രോണുകളുടെ പുതിയ പ്രവാഹവും എല്ലാം കൂടിയേൽക്കുമ്പോൾ, യുറേനിയം238 കൊണ്ടുള്ള ആവരണത്തിനു പിടിച്ചുനിൽക്കാനാകാതെ വരുന്നു. വേലി തന്നെ വിളവു തിന്നുന്ന നയമാണ്, ഗത്യന്തരമില്ലാതെ, ആവരണം അപ്പോൾ സ്വീകരിക്കുക. തന്നെയുമല്ല, യുറേനിയം238ന് ന്യൂട്രോണുകളോടുള്ള പ്രതിപത്തി സഹജമാണ്. ആവരണത്തിലെ യുറേനിയം238 ന്യൂട്രോൺ വലിച്ചെടുത്ത് പ്ലൂട്ടോണിയം239 ആകുകയും, ന്യൂട്രോൺ ആഘാതം തുടരുമ്പോൾ പ്ലൂട്ടോണിയം239 പ്ലൂട്ടോണിയം240 ആയിത്തീരുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇവയിൽ നിന്നെല്ലാം വൻ തോതിൽ ഊർജ്ജവും പുറത്തുവരുന്നു.

ഡ്യൂറ്റീരിയവും ട്രിറ്റിയവും തമ്മിൽ സംയോജിച്ചതു മുതൽ നടന്ന സംഭവങ്ങളെ വ്യക്തതയ്ക്കു വേണ്ടി നമുക്കൊന്നു കൂടി പരിശോധിക്കാം. ഫ്യൂഷൻ ബോംബിന്റെ മദ്ധ്യത്തിലുള്ള പ്ലൂട്ടോണിയം239ൽ അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകളുടെ പ്രഹരമേറ്റ് അത് പ്ലൂട്ടോണിയം240 ആയി പിളരുകയും, ആ ഓരോ പിളരലിൽ നിന്നും ഇരുനൂറിലേറെ മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട് ഊർജ്ജം ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും, അതോടൊപ്പം ന്യൂട്രോണുകളെ പുറത്തേയ്ക്കു തള്ളുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ ന്യൂട്രോണുകളും അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകളും ചേർന്ന് യുറേനിയം238 കൊണ്ടുള്ള ആവരണത്തെ ആക്രമിക്കുന്നു. കൂട്ടായ ഈ ആക്രമണത്തെ പ്രതിരോധിക്കാനാകാതെ, ആവരണം പ്ലൂട്ടോണിയം239 ആയിത്തീരുകയും, ന്യൂട്രോണുകളുടെ തുടരെത്തുടരെയുള്ള പ്രഹരമേറ്റ് പ്ലൂട്ടോണിയം239 പ്ലൂട്ടോണിയം240 ആയി പിളരുകയും, ആ പിളരലും കൂടുതൽ ഊർജ്ജവും ന്യൂട്രോണുകളുമെല്ലാം പുറത്തേയ്ക്കു വിടുകയും ചെയ്യുന്നതോടൊപ്പം, ആവരണം പൊളിയുകയും ചെയ്യുന്നു. ബോംബ് പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്നു. ഇതിനെയാണ് കൂട്ടപ്പൊട്ടിക്കലെന്നു ഞാനുദ്ദേശിച്ചത്.

ഫിഷനില്ലാതെ, ഫ്യൂഷൻ മാത്രമായുള്ള ബോംബ് ഇതുവരെ നിർമ്മിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല. ഫ്യൂഷൻ ബോംബെന്നറിയപ്പെട്ടുവരുന്ന ബോംബുകളിൽ ഫ്യൂഷൻ മാത്രമല്ല, ഫിഷനും നടക്കുന്നുണ്ട്. അവയ്ക്കുള്ളിലെ പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ തുടക്കം പോലും ഫിഷനിലാണ്. അത് ഫ്യൂഷനിലേയ്ക്കു നയിക്കുന്നു. ഫ്യൂഷൻ വീണ്ടും ഫിഷനിലേയ്ക്കും. അവസാനത്തെ കൂട്ടപ്പൊട്ടിക്കൽ ഫിഷനാണ്. നാശനഷ്ടങ്ങളുണ്ടാക്കുന്നത് ഫിഷനാണ്, ഫ്യൂഷനല്ല. റേഡിയേഷനുണ്ടാക്കുന്നതും ഫിഷനിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന യുറേനിയവും പ്ലൂട്ടോണിയവും തന്നെ. ഫ്യൂഷൻ ബോംബിലെ സ്‌ഫോടനം ഫിഷൻ മൂലമാണെങ്കിൽ ഫ്യൂഷന്റെ ആവശ്യം തന്നെയെന്ത് എന്ന ചോദ്യമുയർന്നേയ്ക്കാം. ഫിഷൻ ബോംബിന്റെ കാര്യക്ഷമത വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ വേണ്ടിയാണ് ഫ്യൂഷൻ ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഫ്യൂഷനിൽ നിന്നുണ്ടാകുന്ന അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകളാണ് ഈ കാര്യക്ഷമത സാദ്ധ്യമാക്കുന്നത്. ഫിഷനിൽ നിന്നുള്ള ന്യൂട്രോണുകളേക്കാൾ പല മടങ്ങ് ഊർജ്ജം, അഥവാ വേഗം, ഫ്യൂഷനിൽ നിന്നുള്ള ന്യൂട്രോണുകൾക്കുണ്ടെന്നു മുമ്പു സൂചിപ്പിച്ചുകഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. ഫിഷൻ മാത്രമുപയോഗിച്ച ബോംബുകളായിരുന്നു, ഹിരോഷിമയിൽ വീണ ലിറ്റിൽ ബോയിയും നാഗസാക്കിയിൽ വീണ ഫാറ്റ് മാനും. ലിറ്റിൽ ബോയിൽ 64 കിലോ ഇന്ധനം – യുറേനിയം – ഉപയോഗിച്ചിരുന്നു. അതിൽ 0.6 കിലോ മാത്രമേ സ്‌ഫോടനത്തിന് ഉപയോഗിക്കാനായുള്ളു. അതുകൊണ്ട് ആ ബോംബിന്റെ കാര്യക്ഷമത വെറും ഒരു ശതമാനത്തിൽ താഴെ മാത്രമായിരുന്നു. ന്യൂട്രോണിന്റെ കുറവു തന്നെ കാരണം. ഫാറ്റ് മാനിൽ 6.19 കിലോ പ്ലൂട്ടോണിയമുണ്ടായിരുന്നു. അതിൽ ഒരു കിലോഗ്രാം മാത്രമേ സ്‌ഫോടനത്തിനുപയോഗിച്ചുള്ളു. കാര്യക്ഷമത: 16.1%. കാരണം പഴയതു തന്നെ: ന്യൂട്രോണിന്റെ കുറവ്.

ഫ്യൂഷനിൽ അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകൾ വൻ തോതിൽ ഉത്പാദിപ്പിക്കപ്പെടുമ്പോൾ, ഫിഷന്റെ മഹത്വം ഉയർന്ന ഊർജ്ജോത്പാദനമാണ്. യുറേനിയത്തിന്റേയോ പ്ലൂട്ടോണിയത്തിന്റേയോ അണു പിളരുമ്പോൾ ഇരുനൂറിലേറെ മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട് ഊർജ്ജമുണ്ടാകുന്നെന്നു പറഞ്ഞുകഴിഞ്ഞിട്ടുണ്ട്. ഡ്യൂറ്റീരിയത്തിന്റേയും ട്രിറ്റിയത്തിന്റേയും അണുക്കൾ തമ്മിൽ സംയോജിക്കുമ്പോൾ 17.6 മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട് ഊർജ്ജം മാത്രമേ ഉണ്ടാകുന്നുള്ളു. ഫ്യൂഷനിലുണ്ടാകുന്ന ഊർജ്ജം ഫിഷനിലേതിന്റെ പതിനൊന്നിലൊരു ഭാഗം മാത്രം. പക്ഷേ, നാം ശ്രദ്ധിക്കാതെ പോയൊരു കാര്യമുണ്ട്: ഡ്യൂറ്റീരിയത്തിനും ട്രിറ്റിയത്തിനും കൂടി ആകെയുള്ള ഭാരം ഫിഷനിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ഇന്ധനങ്ങളുടെ (യുറേനിയം, പ്ലൂട്ടോണിയം) നൂറ്റമ്പതിലൊന്നു മാത്രമാണ്. ഇതിനർത്ഥം, തുല്യതൂക്കത്തിന്, ഫ്യൂഷനിൽ നിന്നുള്ള ഊർജ്ജോത്പാദനം 17.6 ഃ 150 മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ടായിരിക്കും; 2640 മെഗാ ഇലക്ട്രോൺ വോൾട്ട്. ഫിഷന്റെ പതിമൂന്നിരട്ടി. ഫ്യൂഷനിൽ നിന്നുള്ള ഈ ഊർജ്ജം മുഴുവനും വഹിക്കുന്നത് അത്യോർജ്ജ ന്യൂട്രോണുകളാണ്; അവ ഫിഷന്റെ വേഗവും അതിലൂടെ കാര്യക്ഷമതയും വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു. ചുരുക്കിപ്പറഞ്ഞാൽ, ഫ്യൂഷൻ കൂടിയുപയോഗിച്ചാൽ, വളരെക്കൂടുതൽ ഇന്ധനങ്ങൾ ഫിഷനു വിധേയമാക്കാനാകും. അങ്ങനെ ഫിഷന്റെ ശക്തി കൂട്ടാനാകും. കാര്യക്ഷമത ഉയരുമ്പോൾ നിർമ്മാണച്ചെലവു കുറയുകയും ചെയ്യുന്നു.

ഫിഷനും ഫ്യൂഷനും ഒരുമിച്ചുപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ ഹൈഡ്രജൻ ബോംബിനെ ഫ്യൂഷൻ ബോംബ് എന്നു പറയുന്നതിനേക്കാൾ ശരി ഫിഷൻഫ്യൂഷൻ ബോംബെന്നു പറയുന്നതായിരിക്കും. ഹൈഡ്രജന്റെ ഐസോട്ടോപ്പുകൾക്കു പുറമെ, യുറേനിയവും പ്ലൂട്ടോണിയവും ഈ ബോംബിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതുകൊണ്ട്, ഇതിനെ ഹൈഡ്രജൻ ബോംബെന്നു പറയുന്നതും ശരിയല്ല. ഫ്യൂഷൻ ബോംബിന് ന്യൂക്ലിയർ ബോംബെന്നും, ഫിഷൻ ബോംബിന് ആറ്റം ബോംബെന്നും പറയാറുണ്ട്. ഇതിലും അപാകമുണ്ട്. ഫിഷൻ ബോംബിൽ യുറേനിയത്തിന്റേയോ പ്ലൂട്ടോണിയത്തിന്റേയോ ന്യൂക്ലിയസ്സു പിളർത്തുന്നതിലൂടെയാണ് വിനാശകാരിയായ ഊർജ്ജമുത്പാദിപ്പിക്കുന്നത്. ന്യൂക്ലിയസ്സിനെ പിളർത്താനുപയോഗിക്കുന്ന ന്യൂട്രോണും ഏതെങ്കിലുമൊരു ന്യൂക്ലിയസ്സിൽ നിന്നു വന്നതു തന്നെ. ന്യൂക്ലിയസ്സുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതായതുകൊണ്ട് ആറ്റം ബോംബും ന്യൂക്ലിയർ ബോംബു തന്നെ. ഫിഷൻ ബോംബുകളും ഫ്യൂഷൻ ബോംബുകളുമെല്ലാം ന്യൂക്ലിയർ ബോംബുകൾ തന്നെ.

ഫിഷൻ ബോംബിനേക്കാൾ തീർച്ചയായും സങ്കീർണ്ണമാണ് ഫ്യൂഷൻ ബോംബ്. ആദ്യം തന്നെ ഫിഷൻ നടക്കണം. പിന്നെ ഫ്യൂഷൻ. ഒടുവിൽ ഫ്യൂഷനും ഫിഷനും ചേർന്നുള്ള കൂട്ടപ്പൊട്ടിക്കൽ. ഇത് ബോംബുസ്‌ഫോടനത്തിലവസാനിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയകൾക്കെല്ലാം കൂടി കുറച്ചേറെ സമയം വേണ്ടിവരുമെന്നായിരിക്കും ആരും വിചാരിച്ചുപോകുക. പക്ഷേ, ഇതിനെല്ലാം കൂടി നിസ്സാരസമയം മതി. നിസ്സാരസമയമെന്നു വച്ചാൽ ഒരു സെക്കന്റിന്റെ അറുനൂറു ബില്യനിൽ ഒരംശം മാത്രം. ലളിതമായിപ്പറഞ്ഞാൽ, ഒരു സെക്കന്റിന്റെ 60000 കോടിയിലൊരംശം. നമുക്കൊന്നു കണ്ണുചിമ്മാൻ ഒരു സെക്കന്റിന്റെ മൂന്നിലൊരംശം വേണം. ആയിരക്കണക്കിനു ഹൈഡ്രജൻ ബോംബുകൾ പൊട്ടാൻ കണ്ണുചിമ്മുന്ന സമയം പോലും വേണ്ട!

ഫിഷൻ മാത്രമുള്ള ബോംബുകൾ ഇപ്പോൾ പ്രചാരത്തിലില്ല. ആരുമവ ഉണ്ടാക്കാറില്ല. ഫ്യൂഷൻ ബോംബുകൾ മാത്രമേ ഇപ്പോഴുള്ളു. ഫ്യൂഷൻ ബോംബിന്റേയും ഫിഷൻ ബോംബിന്റേയും ശക്തികളെ നമുക്കൊന്നു തുലനം ചെയ്തു നോക്കാം. അവ തമ്മിൽ കാതലായ വ്യത്യാസമുള്ളത് ഇക്കാര്യത്തിലാണ്. ഹിരോഷിമയിൽ പ്രയോഗിച്ച ലിറ്റിൽ ബോയിയുടെ ശക്തി 15 കിലോടൺ (15000 ടൺ; ഒരു ടൺ = 1000 കിലോ. 15000 ടൺ = 15000000 കിലോ, ഒന്നരക്കോടി കിലോ) ടിഎൻടിയായിരുന്നു. നാഗസാക്കിയിൽ പ്രയോഗിച്ച ഫാറ്റ് മാനിന്റേത് 21 കിലോടണ്ണായിരുന്നു. ഫ്യൂഷൻ ബോംബുകളുടെ സ്‌ഫോടനശക്തി ഫിഷൻ ബോംബുകളുടേതിനേക്കാൾ കൂടുതലാ!യതുകൊണ്ട്, അതു മിക്കപ്പോഴും മെഗാടണ്ണിലാണു പ്രകടിപ്പിക്കാറ്. അമേരിക്കയുടേയും റഷ്യയുടേയും പക്കൽ നിരവധി ഫ്യൂഷൻ ബോംബുകളുണ്ട്. അമേരിക്ക 1954 മാർച്ച് ഒന്നാം തീയതി പരീക്ഷിച്ച ബ്രാവോ എന്ന ഫ്യൂഷൻ ബോംബിന്റെ കാര്യം മാത്രം തത്കാലമെടുക്കാം. 15 മെഗാടൺ സ്‌ഫോടനശക്തിയാണ് അതുത്പാദിപ്പിച്ചത്. കിലോടണ്ണിൽ പറയുകയാണെങ്കിൽ, 15000 കിലോടൺ. ഹിരോഷിമയിൽ പതിച്ച ലിറ്റിൽ ബോയിയുടെ ശക്തി കേവലം 15 കിലോടൺ മാത്രമായിരുന്നെന്നോർക്കുക. ബ്രാവോയ്ക്ക് ലിറ്റിൽ ബോയിയുടെ 1000 മടങ്ങു ശക്തിയുണ്ടായിരുന്നു. അമേരിക്ക പരീക്ഷിച്ച ഹൈഡ്രജൻ ബോംബുകളിൽ വച്ച് ഏറ്റവും ശക്തമായതും ബ്രാവോ ആയിരുന്നു. 1961 ഒക്ടോബർ 30ന് റഷ്യ പരീക്ഷിച്ച 'സാർ ബോംബ' (Tsar Bomba) (സാർ ബോംബയിലെ Tsar എന്ന പദത്തിന്റെ ഉച്ചാരണം 'zaar' എന്നാണ്; അതുപോലെ, 'ബോംബ' എന്നാണു പറയുക, ബോംബ് എന്നല്ല. റഷ്യൻ ഭാഷ) എന്ന ഭീകരമായ ഫ്യൂഷൻ ബോംബുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ ബ്രാവോ വെറും ശിശു മാത്രം. സാർ ബോംബയെപ്പറ്റി അടുത്ത അദ്ധ്യായത്തിൽ പറയാം.

കുറിപ്പുകൾ:-

• ഡ്യൂറ്റീരിയം ട്രിറ്റിയത്തിന്റെ സംയോജനത്തിന് ഒന്നരക്കോടി സെൽസിയസ് താപം മതിയെന്നു ചില വെബ്‌സൈറ്റുകളിൽ കാണുമ്പോൾ, നാലു കോടി സെൽസിയസ് വരെ വേണമെന്ന് മറ്റു ചില വെബ്‌സൈറ്റുകളിൽ കാണുന്നു. ഒന്നരക്കോടിയാണ് ലേഖനത്തിൽ സ്വീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്.
• ഫ്യൂഷൻ ബോംബുണ്ടാക്കിയ രാജ്യങ്ങളൊന്നും അതുണ്ടാക്കിയ വിധം വെളിപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ല. ഫ്യൂഷൻ ബോംബുനിർമ്മാണരീതി പല വെബ്‌സൈറ്റുകളിലും പല തരത്തിലാണു വിശദീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത്. പൂർണ്ണമായും വെബ്‌സൈറ്റുകളെ ആശ്രയിക്കുന്നതായതുകൊണ്ട് ഈ ലേഖനത്തിന് ആധികാരികത അവകാശപ്പെടുന്നില്ല.
  

(തുടരും...................................)