دانلود تحقیق نوترینو چیست؟

نوترینو چیست؟

نوترینو ذره بنیادی خنثایی است که در ضمن واپاشی بتای هسته های اتمی همراه با الکترون یا پوزیترون گسیل می شود.

همانند نوترون ، نوترینو نیز بار الکتریکی ندارد.

نوترینو با الکترونها عملا اندرکنش نمی کند و باعث یونش قابل توجه محیط نمی شود.

نوترینو ذره بنیادی ناپایدار و سبکی می باشد که جرمش در حدود 200/1 جرم الکترون می باشد.

آشکارسازی نوترینو: هر چند نوترونها را به سبب اثر شان روی هسته های اتمی واکنش های هسته ای و انتقال انرژی در خلال برخوردها می توان به آسانی آشکار ساخت اما اندرکنش نوترینو با هسته ها خیلی ضعیف است.

تا این اواخر واکنش هسته ایی که نوترینو ها راه انداخته باشند در آزمایشگاه آشکار سازی نشده است.

این ذره ناپایدار است پس چگونه می توان به وجود نوترینوها پی برد؟

اگر در ضمن واپاشی ذره بتا تنها الکترون گسیل می شد، انرژی همه الکترونهای بتا برای ایزوتوپ پرتوزای معینی باید یکسان می بود.

بدیهی است این انرژی باید برابر باشد با اختلاف انرژی درونی هسته اتمی اولیه و هسته حاصل به اضافه الکترون این اختلاف باید یکی باشد.

زیرا از طریق آزمایش ثابت شده است که همه هسته های یک ایزوتوپ معین دارای جرم یکسانند.

در نتیجه انرژی درونیشان یکی است.

نحوه تولید نوترینو: انرژی الکترون حاصل از واپاشی ذره بتا می تواند مقادیر مختلف ، از صفر تا مقدار ماکزیمم معین W را داشته باشد.

مهم است بدانیم که این مقدار ماکزیمم درست برابر با انرژی درونی آزاد شده در ضمن واکنش منظور شده در بالاست.

برای سازگاری با قانون بقای انرژی باید فرض کرد که در جریان واپاشی ذره بتا همراه با الکترون یک ذره دیگر نیز (یعنی نوترینو) تشکیل می شود.

این ذره انرژی ای را با خود حمل می کند که مکمل انرژی الکترون تا W است.

اگر نوترینو انرژی ای نزدیک به W با خود حمل کند، انرژی الکترون نزدیک به صفر است.

اگر انرژی نوترینو کم باشد، برعکس، انرژی الکترون نزدیک به W است.

تحلیل تفضیلی از واپاشی به دلایل متقاعد کننده دیگری بر گسیل نوترینو در این فرایند دلالت دارد و امکان داده است که جرم در حال سکون نوترینو را برآورد کنند.

سایر مشخصات فیزیکی نوترینو: معلوم شده است که جرم این ذره از ده هزارم جرم در حال سکون الکترون کمتر است.

سالها تحقیق سرانجام به آنجا رسید که در 1956 از راه آزمایش واکنشی هسته ای را کشف کردند که در آن نوترینویی (ν) توسط پروتون جذب و سپس این پروتون به نوترون و پوزیترون تبدیل شد.

P+ν→n+e در این آزمایشها چشمه نوترینوها راکتور هسته ای نیرومندی بود که در آن نوترینو در ضمن واپاشی ذره بتا از پاره های شکافت اورانیوم تشکیل می شد.

نوترینوی خورشیدی: واکنشهای متنوعی در راکتورها صورت گرفته است که توسط نوترینو به وجود آمده است.

جالبترین آزمایش ها ، آزمایش هایی هستند که درباره آشکارسازی نوترینو های خورشیدی انجام شده اند.

این آزمایش ها امکان داده اند که درستی نظرات ابراز شده درباره ساختار خورشید تحقیق و فرایند های هسته ای درون توده آن بررسی شود.

در واکنش گداخت چهار پروتون ، که گمان می رود چشمه انرژی خورشید باشد.

همراه هر هسته هلیوم تشکیل شده دو نوترینو نیز گسیل می شود.

نوترینو خیلی کم با ماده اندر کنش می کند.

به طوری که اکثریت قریب به اتفاق آنها در خورشید نفوذ می کنند و به درون فضای کیهانی می گریزند.

آن بخش از نوترینو هایی که به زمین می رسند این طور تجلی می کنند که آشکارسازهای خاصی موجب واکنش های هسته ای می شوند.

چون اندر کنش های درگیر با نوترینو ها خیلی ضعیف است، این بخش خیلی کوچک است و آزمایش های آشکارسازی نوترینو های خورشیدی پرهزینه و پیچیده اند.

با وجود این ، این آزمایش ها انجام ، هر نوترینو های گسیل شده از توده خورشید ثبت شده اند.

راز سانتریفیوژهای جمهوری اسلامی گزارشی از برنامه‌های هسته‌ای ایران یک دستگاه سانتریفیوژ آزمایشی برخلاف یک دستگاه سانتریفیوژ تجاری معمولا پیاپی و با تمام ظرفیت کار نمی‌کند و به جای آن، تجهیزات غنی‌سازی سوخت راهنما برای عرضه یک بستر آزمایشی جهت توسعه فناوری سانتریفیوژ برای کاربری در مقیاس صنعتی در نظر گرفته شده است.

دستگاه غنی‌سازی سوخت تجاری که اینک در نطنز در دست ساخت است، برخلاف دستگاه سانتریفیوژ آزمایشگاهی، طرحی بسیار بلندپروازانه‌تر است.

ایران در فوریه 2003 به آژانس بین‌المللی انرژی اتمی اعلام کرد، در نظر دارد تا در اوایل سال 2005، نصب دستگاه‌های سانتریفیوژ در ماشین‌های غنی‌سازی سوخت را آغاز کند و نیز مجموعا پنجاه هزار سانتریفیوژ مدل P-1 را برای تولید اورانیوم غنی‌شده سطح پایین جهت تأمین سوخت رآکتور نیروی هسته‌ای نصب کند.

بنا بر طرح موجود، قرار است تجهیزات نطنز در قالب قطعات مجزای سه هزار ماشین، سازمان‌دهی شوند که مرکب از چند آبشار کوچک مرتبط با یکدیگر هستند که برای تولید اورانیوم غنی‌شده سطح پایین از مواد اولیه اورانیوم طبیعی طراحی شده‌اند.

طرح تجهیزات نطنز طبق این برنامه‌های اعلام‌شده برای تولید اورانیوم غنی‌شده سطح پایین جهت تأمین نیازهای سوختی سالانه رآکتور بوشهر خوشبینانه به نظر می‌رسد و گویا برای تولید اورانیوم تسلیحاتی استفاده نمی‌شود؛ هرچند همان‌گونه که بحث خواهد شد، تجهیزات نطنز می‌تواند با تحمل مقداری افت در کارآیی تبدیل به تولیدکننده نظامی شود.

قرار است، همچنین آبشار های کوچک سانتریفیوژ در دو دالان که هشت متر زیرزمین برای محفوظ ماندن از حملات هوایی احتمالی ساخته شده‌اند، نگهداری شوند.

نظر به تأخیرها در تکمیل و راه‌اندازی دستگاه غنی‌سازی سوختی راهنما، احتمالا ایران برای رسیدن به عملیات و فعالیت‌های کامل دستگاه غنی‌سازی سوخت، به سال‌های زیادی نیاز داشته باشد.

بنابراین، چرخه غنی‌سازی سوخت نطنز در صورت عملیاتی شدن می‌تواند، تقریبا اورانیوم غنی‌شده سطح پایین برای تأمین سوخت سالانه نیروگاه هسته‌ای هزار مگاواتی بوشهر تولید کند که برآورد می‌شود، حدود 2 تن اورانیوم غنی‌شده سطح پایین در سال باشد.

چنانچه ایران بخواهد به هدف اعلام‌شده‌اش برای تولید 7000 مگاوات انرژی هسته‌ای (برای مثال؛ حدود هفت رآکتور نیروی هسته‌ای) تا پیش از سال 2021 برسد، به توانایی بسیار بیشتری برای غنی‌سازی نیاز دارد.

مقامات هسته‌ای ایران معتقدند، دستگاه غنی‌سازی سوخت برای یک نیروگاه انرژی منفرد صرفه اقتصادی ندارد، زیرا خرید خدمات غنی‌سازی از یک فروشنده خارجی ارزان‌تر خواهد بود، اما آنان بر این باورند، چنانچه ایران دوازده نیروگاه هسته‌ای یا تعداد بیشتری راه‌اندازی کند، آنگاه غنی‌سازی در داخل ایران صرفه اقتصادی خواهد داشت.

مضافا این‌که مقامات ایرانی می‌گویند، که ایران نمی‌تواند برای غنی‌سازی و ساخت و تهیه سوخت به منابع خارجی وابسته باشد، زیرا ممکن است به خاطر محدودیت‌های ناشی از مسائل سیاسی آسیب‌پذیر باشد.

راز سانتریفیوژ P-2 آژانس بین‌المللی انرژی اتمی ضمن بررسی اسناد به منظور تشخیص صحت و سقم اعلامیه ایران مورخ اکتبر 2003 درخصوص برنامه غنی‌سازی سانتریفیوژ P-1 به مدرکی دست یافت که نشان می‌داد، ایران به یک دستگاه سانتریفیوژ پیشرفته‌تر به نام P-2 دست یافته که ساخت پاکستان است و با الهام از دستگاه سانتریفیوژ آلمانی موسوم به G-2 که توسط کنسرسیوم سانتریفیوژ اروپایی (Urenco) در دهه 1970 تولید گردیده ساخته شده است.

ماشین سانتریفیوژ P-2 یک متر طول و 145 میلی‌متر قطر دارد و دارای دو بخش لوله‌های (پروانه‌ها) فولادی سخت بوده که با انبان باد فولادی مرتبط است.

چون لوله‌های (پروانه‌ها) فولادی سخت، سریع‌تر از لوله‌های آلومینیومی می‌چرخند، ظرفیت دستگاه سانتریفیوژ P-2، بیش از دو برابر توان واحدهای کاری تفکیک‌کننده فعالیت دارد.

پاکستان پس از دستیابی به مواد و تخصص لازم جهت تولید و راه‌اندازی دستگاه‌های سانتریفیوژ P-2 تدریجا برنامه خود برای تولید دستگاه‌های سانتریفیوژ P-1 را از طریق شبکه خان به ایران فرستاد.

اعلامیه ایران مورخ اکتبر 2003 اشاره‌ای به هیچ یک از تحقیقات درخصوص دستگاه‌های سانتریفیوژ P-2 نداشت.

به هر حال، ایران در پاسخ به پرسش‌های آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، در ژانویه 2004، پذیرفت که در سال 1995 مبادرت به خرید اطلاعات مربوط به طراحی دستگاه سانتریفیوژ P-2 از شبکه عبدالقدیرخان ورزیده است، ولی اعلام کرد که تا سال 2003، هیچ فعالیتی برای توسعه و تولید درخصوص این دستگاه سانتریفیوژ انجام نداده، زیرا برنامه مرتبط با سانتریفیوژ P-1 برای این کشور اولویت بالایی داشته است.

ایران تهیه دستگاه‌های سانتریفیوژ P-2 و قطعات آن از منابع خارجی را تکذیب کرد.

سازمان انرژی هسته‌ای ایران در مارس 2002 اعلام نمود که یک شرکت پیمانکار خصوصی مقیم تهران را برای انجام آزمایش‌های مکانیکی روی لوله‌های (پروانه‌ها) چرخان ساخت ایران را استخدام کرده تا به این وسیله ثابت کند که در این آزمایش‌ها از مواد هسته‌ای استفاده نشده است.

مالک شرکت پیمانکار مزبور در مصاحبه با آژانس بین‌المللی انرژی اتمی گفت که وی تصمیم گرفته بود، از لوله‌های چرخان (پروانه‌ها) که از ترکیب کربن ساخته شده بودند، استفاده کند، زیرا وی معتقد بود ساخت لوله‌های چرخان (پروانه‌ها) فولادی سخت، بسیار دشوار است.

بنا بر اعلام ایران، این شرکت پیمانکار بین ماه‌های مارس و ژوئن 2003، هفت لوله چرخان (پروانه) تغییریافته ساخت و چند آزمایش مکانیکی انجام داد و به این شکل، قطعات و تجهیزات تهیه‌شده به شرکت پارس‌تراش در تهران فرستاده شدند.

کارشناسان آژانس بین‌المللی انرژی اتمی با بدبینی اظهار داشتند که آزمایش لوله‌های چرخان (پروانه‌ها) خیلی سریع و پیش از این‌که قطعات تخصصی در آنها به کار گرفته شود، انجام شده است.

ایران در ماه می سال 2004 پذیرفت، شرکتی که طرف قرارداد مربوط به کار روی دستگاه سانتریفیوژ P-2 بود، چند آهن‌ربا برای استفاده در سانتریفیوژها از منابع آسیایی خریداری کرده و خواستار سفارش خرید برای چهار هزار آهن‌ربا بوده است.

ایران همچنین برخلاف اظهارات قبلی خود اعلام کرد که لوله‌های چرخان (پروانه‌ها) ترکیبی، درواقع در یک کارگاه آموزشی در سازمان صنایع دفاع که آژانس بین‌المللی انرژی اتمی در ماه می سال 2004 از آن بازدید کرد ساخته شده بودند.

ایران همچنین برخلاف اظهارات قبلی خود اعلام کرد که لوله‌های چرخان (پروانه‌ها) ترکیبی، درواقع در یک کارگاه آموزشی در سازمان صنایع دفاع ـ که آژانس بین‌المللی انرژی اتمی در ماه می سال 2004 از آن بازدید کرد ـ ساخته شده بودند.

برخی تحلیلگران غربی معتقدند که ممکن است نهادهای نظامی ایران جدای از تلاش‌های تحت هدایت آژانس بین‌المللی انرژی اتمی برای توسعه و تولید سانتریفیوژ p-1 مشغول اجرای یک برنامه مخفیانه برای ساخت سانتریفیوژ باشند.

به نظر می‌رسد، دستگاه سانتریفیوژ P-2 در مقایسه با دستگاه سانتریفیوژ P-1 برای استفاده در تجهیزات غنی‌سازی کوچک مخفیانه بهتر باشد، زیرا با داشتن تعداد ماشین یکسان می‌تواند بیش از دو برابر اورانیوم غنی‌شده سطح بالا تولید کند.

به هر حال، به رغم نگرانی‌ها و اتهاماتی که مجاهدین خلق مطرح کرده‌اند، آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، صرف‌نظر از شرکت کالای برق و نطنز، هیچ‌گونه تجهیزات سانتریفیوژ اعلام‌نشده دیگر نیافته است.

برای نمونه؛ شورای مقاومت ملی ایران در ماه جولای سال 2003، سه محل را در مجتمع صنعتی کلاهدوز و نزدیک به آن ـ که در 14 کیلومتری غرب تهران قرار دارد ـ معرفی و ادعا کرد که ایران در این محل‌ها، مواد سانتریفیوژ پنهان می‌کند و در حال تأسیس تجهیزات سانتریفیوژ سری برای تکمیل فعالیت‌های هسته‌ای نطنز و عرضه خدمات پشتیبانی است تا در صورت خرابی در نطنز، آن را بازسازی کند.

در اکتبر سال 2003، آژانس بین‌المللی انرژی اتمی سه محل نام ‌برده را مورد بازدید قرار داد، ولی هیچ نشانه‌ای از فعالیتی که مستقیما با غنی‌سازی با نمونه‌های مواد هسته‌ای مرتبط باشد، نیافت.

آژانس بین‌المللی انرژی اتمی همچنین خواستار دریافت اطلاعاتی درخصوص تلاش‌های مرکز تحقیق فیزیک وابسته به وزارت دفاع ایران شده که برای دستیابی به تجهیزات و مواد با کاربرد دوگانه ـ که ممکن است در فعالیت‌های تبدیل و غنی‌سازی استفاده شوند ـ انجام می‌گیرند.

در ژوئن 2004، آژانس بین‌المللی انرژی اتمی مقرهای سابق مرکز مزبور را که در لویزان ـ شیان قرار دارند و شورای مقاومت ملی ـ وابسته به مجاهدین خلق ـ در ماه می سال 2003، ادعا کرد، با تحقیقات و توسعه سلاح‌های بیولوژیک مرتبط بود، مورد بازدید قرار داد.

به هر حال وقتی بازرسان آژانس بین‌المللی انرژی اتمی به محل یادشده رسیدند، متوجه شدند که همه ساختمان‌ها به کلی از روی زمین محو شده‌اند و یک لایه از زمین در آن منطقه برداشته شده بود.

بنا بر اطلاع ایران، مرکز تحقیق فیزیک در سال‌های 1988 تا 1998، در مقر مزبور، تحقیق دفاع هسته‌ای انجام داده و پس از آن، نام این مرکز به مرکز مطالعه بیولوژیک تغییر یافت و به این ترتیب، مسئولیت تحقیق و توسعه بیولوژیک را بر عهده گرفته است.

به هر حال مقامات ایرانی گفته‌اند که پس از بروز اختلاف بین شهرداری تهران و وزارت دفاع درخصوص املاک و زمین‌های مقر مزبور، وزارت دفاع موافقت کرده بود که این زمین‌ها را پس از تخریب کامل ساختمان‌های آن برای احداث یک پارک به شهرداری تهران بدهد.

ایران انجام هرگونه فعالیت تحقیقی مرتبط با مواد هسته‌ای در مقر فوق را تکذیب کرد.

آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، نمونه‌برداری‌های گیاهی و خاکی را که در مقر لویزان ـ شیان انجام شده بود تجزیه و تحلیل کرد، ولی هیچ نشانه‌ای از مواد هسته‌ای در آن نیافت.

شورای مقاومت ملی ایران در نوامبر 2004 مدعی شد که فعالیت‌های مرکز تحقیق فیزیک به جایگاه جدیدی در منطقه لویزان در تهران منتقل شده و نام آن به «مرکز آمادگی و فناوری دفاعی مدرن» تغییر یافته است.

ایران از جولای 2005 به بعد، تقاضاهای آژانس بین‌المللی انرژی اتمی جهت دریافت اطلاعات درخصوص جایگاه مزبور، که به عنوان «لویزان 2» شناخته می‌شود و یا بازدید از آن را رد کرده است.

آژانس بین‌المللی انرژی اتمی، همچنان با کنجکاوی می‌خواهد بداند که آیا ممکن است ایران در حال محدودسازی فعالیت‌هایش در رابطه با سانتریفیوژهای P-2 باشد یا خیر، چراکه سانتریفیوژ P-2 در اعلامیه کامل ایران مورخ اکتبر 2003، ذکر نشده بود و نیز به این دلیل که ایران بعدا صحنه را تغییر داد و مشخص نشد، آیا قطعات سانتریفیوژ P-2 را وارد کرده یا خیر و نیز محل ساخت لوله‌های چرخان (پروانه‌ها) آزمایشی مشخص نیست، لذا آژانس بین‌المللی انرژی اتمی هنوز به دلیل نداشتن اطلاع کامل از موضوع و فعالیت‌های ایران ناخرسند است.

هرچند کارشناسان و متخصصان آژانس بین‌المللی انرژی اتمی به طور ویژه‌ای نسبت به دستیابی ایران به طرح‌های سانتریفیوژ P-2 در سال 1995 سوءظن دارند، ولی تا سال 2002، با هیچ‌یک از مراکز تحقیق و توسعه سانتریفیوژ P-2 تماس نداشته‌اند.

نکته دیگر آن‌که، تلاش‌های ایران برای خرید چهار هزار آهن‌ربای حلقه‌ای برای سانتریفیوژهای P-2، نشان می‌دهد که برنامه ایران در این‌باره، بسیار گسترده‌تر از حد اعلام شده، است.

به هر حال، بنا بر خلاصه گزارش آژانس بین‌المللی انرژی اتمی مورخ نوامبر 2004، دلایل ایران برای فاصله آشکار بین سال‌های 1995 تا 2002 عرضه‌کننده تضمین کافی مبنی بر نبود فعالیت‌های ذیربط انجام‌شده در این دوره زمانی نیست، به ویژه با توجه به این‌که شرکت پیمانکار تغییرات ضروری برای ترکیب سیلندرها در یک دوره کوتاه پس از اوایل سال 2002 که بنا بر اعلام ایران، مالک شرکت مزبور طراحی‌ها را برای نخستین بار می‌دیده، انجام داده است.

به هر حال ایران از آن زمان به بعد، هیچ‌گونه اطلاعات مهم و جدیدی درباره تحقیقاتش درخصوص سانتریفیوژ P-2 ارائه نکرده است.

دید کلی همجوشی هسته‌ای بنیاد اصلی بمب هیدروژنی را تشکیل می‌دهد.

همانطور که از شکافته شدن هسته‌های سنگین (شکافت هسته‌ای) ، مقدار عظیمی انرژی حاصل می‌شود.

از پیوند هسته‌های سبک نیز انرژی بیشتری بدست می‌آید.

در هر یک از دو حالت هسته‌هایی با جرم متوسط تشکیل می‌گردد، که جرم آنها کمتر از جرم اولیه‌ای است که برای تشکیل آنها بکار رفته است.

در حالی که در روش شکافتن ، ماده اولیه منحصر به اورانیوم و توریم است.

در روش پیوند هسته‌ای از هر اتم سبکی مثلا اتم هیدروژن می‌توان استفاده نمود.

هیدروژن مورد نیاز در واکنش همجوشی هسته‌ای هیدروژن موجود در تمامی آبهای اقیانوسها یکی از مواد اولیه روش پیوند هسته‌ها را تشکیل می‌دهد.

هیدروژن سنگین که نسبت به هیدروژن معمولی فوق العاده نایاب است برای پیوند بسیار نامناسب بوده و با وجودی که در هر 6400 اتم هیدروژن ، فقط یک اتم آن هیدروژن سنگین می‌باشد، بنابراین مقدار هیدروژن موجود در اقیانوسها بسیار کافی است.

شرایط لازم برای انجام پیوند هسته‌ای برای اینکه پیوند هسته‌ای انجام گیرد چه شرایطی لازم است؟

برای انجام عمل پیوند با هسته دو اتم را به شدت به هم بزنیم، تا به هم پیوند خورده و در هم ذوب شوند.

اما دافعه الکترواستاتیکی هسته ، مانع بزرگی در این راه جلوی پای ما گذاشته است.

در فواصل بینهایت نزدیک این دافعه فوق العاده زیاد است.

البته راه حل ساده‌ای به نظر می‌رسد، بدین معنی که بایستی به هسته‌ها آنقدر سرعت دهیم که از این مانع رد شوند.

می‌دانیم که سرعت ذرات در هر گازی بستگی به درجه حرارت آن گاز دارد.

پس کافی است درجه حرارت را آنقدر بالا ببریم تا سرعت لازم برای عبور از این مانع بدست آید.

درجه حرارت لازم برای این کار چندین میلیون درجه سانتیگراد است و چنین حرارتی در کره زمین وجود ندارد.

اما اگر یک بمب اتمی در وسط توده‌ای از هسته‌های سبک منفجر شود، حرارت فوق العاده‌ای که از انفجار بمب حاصل می‌شود، حرارت هسته‌های سبک را به قدری بالا می‌برد که پیوند آنها را امکانپذیر سازد.

این موضوع اساس ساختمان بمب حرارتی و هسته‌ای (ترمونوکلئور) می‌باشد.

همانطوری که در کبریت عادی برای آتش گرفتن ابتدا فسفر موجود در آن بر اثر مالش محترق می‌شود و آنگاه گوگرد را روشن می‌سازد، در بمبهای (حرارتی و هسته‌ای) نیز ابتدا یک بمب اتمی معمولی منفجر می‌شود و در نتیجه انفجار توده‌ای از اجسام سبک را به حرارت فوق العاده‌ای می‌رساند، بطوری که هسته‌های آنها به هم می‌پیوندند و آنگاه انفجار مهیبتری انجام می‌گیرد.

بمبهای هیدروژنی بعد از انفجار یک بمب اتمی معمولی ، عمل سرد شدن به سرعت انجام می‌گیرد.

بنابراین ، باید فعل و انفعالاتی را در نظر گرفت که در آنها عمل پیوند به سرعت انجام گیرد.

اگر یک بمب اتمی را در مخلوطی از دوتریوم و تریتیوم محصور کرده و مجموعه را در یک محفظه با مقاومت مکانیکی زیاد قرار دهیم، پس ازانفجار بمب اتمی محیط مساعدی برای یک فعل و انفعال ترمونوکلئور (فعل و انفعال هسته‌ای گرمازا) بوجود می‌آید و در اثر آن عمل پیوند هسته‌ها انجام شده و هلیوم بوجود می‌آید.

تریتیوم + دوتریوم در نتیجه این فعل و انفعال ، حدود هفده میلیون الکترون ولت ، انرژی آزاد می‌شود.

این میزان انرژِی نسبت به واحد وزن ماده قابل انفجار ، در حدود چهار برابر انرژی است که از شکسته شدن اورانیوم حاصل می‌شود.

به عبارت دیگر در موقع پیوند هسته‌های دوتریم و تریتیوم ، انرژی بیشتر بر واحد جرم نسبت به شکافته شدن هسته‌های اورانیوم رها می‌شود.

اشکالات اساسی ساخت بمب هیدروژنی تهیه بمب هیدروژنی دو اشکال عمده دارد که عبارتند از: اولا باید دوتریوم و تریتیوم را به حالت مایع بکار برد.

چون این دو عنصر در حالت معمول بصورت گاز هستند و در حرارت فوق العاده زیاد هم با کندی به هم پیوند می‌خورد.

و لذا مجبورند آنها را در حرارتی معادل 250 درجه سانتیگراد زیر صفر نگه دارند.

بطورری که وزن دستگاه لازم به وضع غیر عادی سنگین می‌شد و بمب با زحمت زیاد حمل و نقل می‌گردید و پرتاب آن بوسیله هواپیما بسیار مشکل بود.

ثانیا اگر چه تهیه دوتریوم سهل است، اما تهیه تریتیوم فوق العاده مشکل و پر هزینه می‌باشد و برای تهیه آن باید در کوره اتمی عنصر لیتیوم را بوسیله نوترون بمباران کنند که از تجزیه متوالی آب بوسیله جریان الکتریکی ، آب سنگین بدست می‌آید.

بطوری که دوتریوم یکی از عناصر مرکب آن است.

از تجزیه آب سنگین (دوتریوم) بدست می‌آید.

تاریخچه کشف پوزیترون اولین نشانه‌های وجود پوزیترون یعنی ذره سبکی که تنها اختلاف آن با ‏الکترون در علامت بار است، در سال 1932 به کمک اتاقک ابر ویلسون بدست آمد.

در اتاقک ابر ویلسون ، واقع در میدان مغناطیسی ، رد باریکی که ‏بطور آشکار مربوط به یک ذره تک‌بار و خیلی سبک همانند الکترون بود، ‏مشاهده شد.

اما در جهتی متناظر با بار مثبت منحرف می‌شد.

‏ خواص پوزیترون و نحوه شناسایی بعدها ثابت شد که فرایند عمده برای تشکیل پوزیتون‌ها ، عبارتند از پرتوزایی ‏مصنوعی و اندرکنش اشعه های گامای پرانرژی وابسته به آنها با هسته‌های اتمی.

یکی از این فرایندها را می‌توان با قراردادن اتاقک ابر ‏ویلسون در میدان و تاباندن باریکه نازک تابش بر آن بررسی کرد.

در بعضی عکسها در مسیر باریکه تابش گاما ، رد دوگانه خاصی دیده می‌‏شود.

ذرات باردار متحرک در گاز ، با یونیدن اتمهای گازدار ، انرژی از دست می‌‏دهند و در نتیجه پیوسته از سرعت آن کاسته می‌شود.

آزمون کامل این رد ، ‏آشکار می‌کند که خمیدگی هر شاخه آن با افزایش فاصله از پیچیدگی رد ‏تیزتر می‌شود.

‏این پدیده به این معناست که ما با ردهایی از جفت ذره خارج شونده از ‏یک نقطه سروکار داریم نه رد خم شده یک ذره.

تنها با داوری از روی درجه ‏یونش ، هر دو رد به رد الکترون‌ها می‌مانند.

این ردها که معرف جفت ذرات ‏اخیر هستند، در میدان مغناطیسی و در جهتهای مختلف خم شده‌اند، ‏یعنی به ذره‌هایی باردار تعلق دارند.‏ با استفاده از مواد پرتوزا به‌عنوان چشمه‌های غنی پوزیترون ، مطالعه ‏جزئیات خواص این مواد ممکن شده است، بویژه ثابت شده است که ‏جرم پوزیترون دقیقا با جرم الکترون برابر یعنی حدود 2000/1 جرم پروتون ‏است.‏ انفعالات پوزیترونی نتایج اخیر ، ما را به این نتیجه منجر می‌کند که یکی از ذره‌ها ، الکترون و ‏دیگری پوزیترون است.

بنابراین کوانتومهای گاما که از درون ماده می‌گذرند ‏‏(گاز در اتاقک ابر ویلسون) ، به جای ذره واحد ، جفت الکترون و پوزیترون ‏تشکیل می‌دهند.

این پدیده به تشکیل جفتهای الکترون و پوزیترون ‏معروف شده است کوانتوم با میدان ‏الکتریکی هسته اتمی ماده ، این جفت تشکیل می‌شود.

در این فرایند ، کوانتوم به جفت الکترون و پوزیترون تبدیل می‌شود و ‏هسته بدون تغییر باقی می‌ماند.

فرایند عکس تشکیل جفت الکترون و پوزیترون نیز کشف شده است و ‏معلوم شده است که با نزدیکتر کردن الکترون و پوزیترون تا فاصله‌های ‏کوتاه بر اثر نیروهای جاذبه الکترومغناطیسی ، ممکن است دو کوانتوم ‏تشکیل و در جهتهای مخالف از یکدیگر دور شوند.

فرایند ترکیب الکترون و ‏پوزیترون همراه با تبدیل آنها به کوانتوم‌های گاما را نابودی جفت نامیده‌اند.

‏نابودی بدلیل نبود پوزیترون روی زمین انتخاب شده است.

ناپایداری پوزیترون پس از زمان کوتاهی از تشکیل آن ، هر پوزیترون با یک الکترون محیط ترکیب ‏می‌شود و به دو کوانتوم نور تبدیل می‌شود.

تشکیل جفتهای الکترون و ‏پوزیترون از کوانتومها و ترکیب الکترونها با پوزیترون‌ها که به تشکیل دو ‏کوانتوم منجر می‌شود، اساساً فرایند جدیدی است که در آن ، تبدیل ‏متقابل تابش میدان الکترومغناطیسی ( فوتون های گاما ) و ذرات ماده ‏الکترون و پوزیترون صورت می‌گیرد.

کشف پوزیترون اثباتی بر خواص موجی ذرات خواص ذرات از جنبه‌های زیادی با خواص میدان الکترومغناطیسی (نور) ‏فرق دارد.

عمده‌ترین اختلاف این است که همه اجسام پیرامون ما از ذرات ‏ساخته شده‌اند.

ممکن است به نظر رسد که فقط نور است که عمل ‏انتقال انرژی از بعضی اجسام به بعضی دیگر را انجام می‌دهد، به این دلیل ‏حتی در آغاز قرن 20 بر این باور بودند که نور (میدان الکترومغناطیسی) و ‏ماده را سد غیر قابل گذری از یکدیگر جدا کرده است.

بعدا خواص ذره‌ای نور کشف شد و معلوم شد که نور ، خواص شارش ذرات ‏فوتون‌ها را باخواص موجی همراه دارد.

از طرف دیگر خواص موجی که قبلاً ‏فقط به نور اختصاص می‌دادند و ‏یکی از خصایص متمایز آن می‌شمردند، در ذرات ماده نیزکشف شد.

این ‏اکتشافات روی شکاف میان مفاهیم نور و ماده پل زد.

مهمتر از این ، بعد از کشف تبدیل‌های متقابل نور (کوانتومهای گاما) و ذرات ‏ماده (جفتهای الکترون و پوزیترون) ، روشن شد که ارتباط بسیار ریشه‌داری ‏میان نور و ماده وجود دارد.

ذرات ماده و فوتون‌ها (میدانهای ‏الکترومغناطیسی) دو شکل مختلف ماده‌اند.

فوتون خصایص مشترک زیادی با ذرات دیگر از خود به نمایش می‌گذارد، ‏ولی ویژگی مهمی دارد و آن این است که جرم در حال سکون (جرم سکون) آن برابر ‏صفر است.

فوتون ، همیشه با سرعت نور حرکت می‌کند.

هرگاه ناگزیر به ‏توقف شود (نظیر موقع جذب) ، دیگر نوری وجود نخواهد داشت.‏ چشمه‌های تولید پوزیترون پوزیترون را به‌تنهایی نمی‌توان تولید کرد، زیرا ذره ناپایداری است و به‌سرعت ناپدید می‌شود.

عموما پوزیترون را به کمک واکنشهای هسته‌ای بنیادی و نیز به‌کمک پدیده تولید جفت به همراه الکترون از نابودی یک فوتون بدست می‌آورند.

سیستم آشکارسازی پوزیترون نیز همانند نحوه تولیدش به لحاظ ناپایداری پوزیترون فرایند مستقلی نمی‌باشد و بیشتر از طریق پدیده نابودی جفت به وجود پوزیترون پی می‌برند.