Хочу сделать ядерную ракету, подскажи с чего начать? Умею немного рисовать, в зал хожу
В принципе, все очень просто: нужно собрать критическую массу радиоактивного материала, расслабиться и наблюдать за неуправляемой ядерной реакцией. Но, к счастью для нас, самым большим препятствием является первая часть — получение радиоактивного материала.
Ранее на этой неделе Иран пополнил растущий список стран, подозреваемых в разработке ядерного оружия. В понедельник Европейский союз заявил, что иранские ядерные реакторы могут производить радиоактивное сырьё, необходимое для создания ядерной бомбы, и потребовал допустить к ним инспекторов по вооружениям.
«Невозможно создать ядерную бомбу без расщепляющегося материала», — говорит Эндрю Ферлонг из Института инженеров-химиков. Для обычного термоядерного устройства таким материалом является плутоний или обогащенный уран.
Уран, встречающийся в природе тяжёлый металл, бывает двух видов: уран-238 и уран-235. Оба радиоактивны и со временем распадаются на другие элементы, но только уран-235 можно расщепить с помощью нейтронов. На этом принципе основана ядерная бомба.
Когда атом распадается, он высвобождает энергию и еще больше нейтронов, которые затем могут расщепить другие атомы. Если расщепить достаточное количество атомов, получится цепная реакция, необходимая для взрыва бомбы.
Но природный уран в основном состоит из изотопа 238, который отражает все попадающие в него нейтроны, что делает его непригодным для создания бомбы. Чтобы сделать бомбу, природный уран нужно обработать, чтобы сконцентрировать в нем изотоп 235.
И вот тут-то и начинаются проблемы. Из каждых 25 000 тонн урановой руды получается всего 50 тонн металла. Из них менее 1% составляет уран-235. Ни один стандартный метод извлечения не позволяет разделить эти два изотопа, поскольку они химически идентичны.
Вместо этого уран вступает в реакцию с фтором, нагревается до тех пор, пока не переходит в газообразное состояние, а затем фильтруется через несколько тысяч тонких пористых перегородок. Таким образом уран частично разделяется на два типа. Один из них содержит большое количество урана-235 и называется «обогащенным», а другой — спорный «обедненный» уран, который используется для создания обычного оружия.
Чтобы создать ядерный реактор, уран нужно обогатить, чтобы 20 % его состава составлял уран-235. Для ядерных бомб этот показатель должен составлять около 80 или 90 %. Возьмите около 50 кг такого обогащенного урана — это критическая масса — и у вас будет бомба. Если взять меньше, цепная реакция не приведет к взрыву.
Вместо него можно использовать плутоний. По словам Кита Барнхэма, физика из Имперского колледжа, этот материал предпочтительнее, потому что из него можно делать гораздо более легкое оружие, которое можно устанавливать на ракеты.
Плутоний образуется в качестве побочного продукта в ядерных реакторах, и для создания бомбы его требуется всего около 10 кг. На средней электростанции его можно получить примерно за год, но для извлечения плутония из топлива требуются дорогостоящие перерабатывающие установки.
С базовым материалом работать становится проще. Бомба взорвется, как только будет собрана критическая масса урана или плутония. Поэтому для начала, чтобы бомба не взорвалась в руках у тех, кто ее создал, нужно разделить металл на две или более частей. Когда оружие готово к взрыву, эти подкритические массы нужно просто соединить — и это можно сделать с помощью обычной взрывчатки.
Цепная реакция, взрыв и привычное грибовидное облако — дело техники.
