Плутониевая бомба
Автор человек задал вопрос в разделе Техника
Какая бомба долбанет сильнее, начиненная ураном или начиненная плутонием? и получил лучший ответ
Ответ от Илья[гуру]
Содержание делящегося изотопа урана-235 в природном - всего 0,7%, и разделение их - дело очень непростое, иначе все негры давно бы уже бомбами обзавелись. Но если мы разделили изотопы и получили уран-235, то взорвать его очень просто - выстрелил одним куском по второму - и готово дело. С плутонием такой номер не пройдет - он радиоактивен и способен к спонтанному делению (в отличие от слабоактивного урана: не путайте способность к делению с радиоактивностью - радиоактивны продукты деления, но не сам уран) - поэтому при сближении двух кусков докритической массы они настолько сильно облучают друг друга, что испарятся еще до возникновения взрыва. Поэтому взорвать плутоний - посложнее, чем уран, но технически эти проблемы решены были еще давно: бомба в Нагасаки была плутониевой. Плутоний практичнее урана потому, что его можно синтезировать в реакторах - а потом выделять химическим путем. Хотя своей радиоактивностью он доставляет хлопот - если не обеспечить отвод тепла, то он сам себя разогреет и расплавится прямо в ракете. Для уменьшения критической массы применяют отражатели нейтронов, для увеличения "КПД" реакции - кучу всяких еще наворотов (бомба настолько быстро испаряется при взрыве, что бОльшая часть плутония распыляется впустую).
В ядерном оружии взрыв плутония служит для инициирования термоядерной реакции, которая дает основной выход энергии. Если хочется доставить противнику побольше грязи - можно сверху напялить оболочку из урана-238 (его еще обедненным называют) - термоядерный взрыв и его заставит делиться, а продукты деления покроют местность на долгие годы. Можно чередовать слои урана и термоядерной начинки (дейтерид лития) - это бомба имени лауреата Нобелевской премии мира Д. И. Сахарова - знаменитая слойка 100-мегатонного класса "Кузькина мать". Когда ее взорвали на Новой Земле - самую внешнюю оболочку из урана заменили на свинец, уменьшили мощность наполовину и сильно уменьшили радиоактивное заражение. Но самым первым запалом и в ней тоже был - плутоний-239. Вообщем, плутоний - применяется во всех бомбах, от килотонных бомбочек - до мегатонных убийц мегаполисов. Уран горит в реакторах и с его помощью получают плутоний. И обогащают его буквально в пределах 5% и меньше - реакторы работают на слегка обогащенном природном уране.
Илья
Высший разум
(151953)
Алина, куда пропала?)
Урановые уже давно не делают, несмотря на более простую конструкцию.
Все стоящие на вооружении ядерные заряды - плутониевые имплозивного типа. Такая конструкция позволяет прореагировать большему количеству делящегося материала, прежде чем он распылится, и поэтому достигается бОльшая мощность.
Имплозивное инициирование ядерной реакции возможно только на плутонии из-за его уникальных физических свойств (у него не одно, а пять твёрдых агрегатных состояний, и в каждом из них критическая масса разная). Уран такими свойствами не обладает.
Бомба на Хиросиму была урановой (235-й), на Нагасаки — плутониевой. Критическая масса плутониевой меньше, получают в реакторах-размножителях из урана: из 1 кг получается 1,5 кг.
Общий принцип распада состоит в том, что чем дальше по Таблице Менделеева элемент расположен, тем выше его активность. Для синтеза — наоборот: чем ближе к водороду (дейтерий, тритий — изотопы водорода), тем выше энергетический выход.
Все бомбы снаряжены оружейным плутонием 239