Тред №540673

новая дискуссия Дискуссия  120

Цитата: KKKK от 11.03.2013 12:20:06
Из старого советского плутония их не изготовить, так как в нем, как и у плутония в боеголовках, необратимо изменился изотопный состав.

Попробую изложить тут свое понимание ситуации.
1. Существует несколько изотопов плутония. Оптимальный для использования в ядерном зарде  - Pu-239, он долгоживущий (период полураспада 24360 лет, считай вечный), испускает при распаде очень мало нейтронов, а следовательно, при подрыве бомбы можно запустить ядерную реакцию точно в оптимальный момент, добавив нейтронов из специального нейтронного источника (от этого очень сильно зависит мощность взрыва), он выделяет мало тепла при распаде (не нужно специальное охлаждение бомбы), и, наконец, он альфа-радиоактивный, то есть опасность для здоровья представляет только если его съесть.
2. Единственный способ получить плутоний - наработка в ядерном реакторе (_урановом_ реакторе, у тория все совсем по другому).
3. Плутоний, полученный в реакторе, всегда загрязнен изотопами Pu-240 и Pu-241. Причем в стандартном энергетическом реакторе этих примесей получается очень много, а в специальном реакторе-бридере (размножителе) - единицы процентов 240-го и доли процента 241-го (зато такой реактор почти не годится для выработки энергии).
Как-то убрать эти примеси невозможно  ни химическими методами (химические свойства у них абсолютно одинаковые, т.к. это разные изотопы одного элемента), ни классическим разделением на центрифугах, как уран (массы различаются слишком мало). Наличие большого количества этих примесей в плутонии делает его непригодным для создания ядерного оружия. Поэтому плутоний из реакторов-бридеров называют оружейным (из него можно сделать бомбу), а из тепловых реакторов - реакторным (из него бомбу сделать нельзя).
Чем же они вредят?
4. Pu-240 при распаде выделяет нейтроны и тепло, разогревая плутониевое ядро бомбы. Чем больше доля Pu-240 в бомбе, тем ниже будет ее мощность при той же массе (из-за лишних нейтронов ядерная реакция начнется раньше оптимального времени) и тем сложнее будет механизм подрыва (инициацию надо проводить более качественно). Если Pu-240 слишком много (более 5-6%), велика вероятность преждевременного взрыва малой мощности (так называемой "шипучки").
При этом сам Pu-240 - относительно стабильный изотоп (период полураспада 6500 лет, продукт распада - стабильный U-236). Поэтому сколько его было изначально, столько и остается, ничего не прибавляется и не убавляется (во всяком случае в ближайшую тысячу лет каких-то значимых изменений не произойдет). Таким образом, Pu-240 в старении оружейного плутония не участвует.
5. Pu-241 был бы отличным материалом для бомбы (при распаде не греется, лишних нейтронов не выделяет, в ядерные реакции раньше времени не вступает), но он очень короткоживущий (период полураспада - 14 лет), а продукт его распада - америций-241, даже хуже плутония-240 - тоже выделяет много нейтронов и тепла, а продукт его распада - нептуний-237, светит гамма-излучением, что затрудняет работу с бомбой.
Именно процесс накопления Am-241 и Np-237 и называют старением оружейного плутония. При этом мощность заряда падает, а если Am-241 в нем будет много, то он может вообще толком не сработать ("шипучка"). Кроме того, перегрев плутониевого ядра плохо влияет на другие компоненты бомбы (особенно заряды взрывчатки, которые должны при подрыве обжать ядро для запуска собственно ядерной реакции).

Это плохие новости. Есть ли хорошие? Да!
Хорошие новости:
1. Доля Pu-241 в плутонии из бридера обычно менее 1,5 процентов. Даже если он весь превратится в Am-241, это не сделает такой плутоний вообще непригодным для создания ядерного оружия. Правда, придется увеличить массу заряда, чтобы компенсировать падение мощности и предусмотреть улучшенный теплоотвод, чтобы бомба не перегрелась, но это вполне реально. Ну и придется выдать людям, работающим с такой бомбой, свинцовые фартуки, ибо она будет светить еще и гамма-излучением.
2. Am-241 является отдельным химическим элементом, а не изотопом плутония, так что его можно отделить химическими методами. Это несколько сложнее, чем просто увеличить массу заряда, хотя и проще, чем получать свежий плутоний в реакторах.
3. И еще одно важное обстоятельство. Если плутоний достаточно старый и большая часть Pu-241 в нем уже распалась, очистка от Am-241 сделает его практически вечным - новому Am-241 образоваться просто неоткуда, других причин изотопного старения заряда нет. Что значит "достаточно старый"? Сколько ждать-то? Из-за малого времени жизни Pu-241 - не так долго. Несложно посчитать, что при периоде полураспада 14 лет, за 50 лет от 1,5% Pu-241 (беру по максимуму, обычно его менее 1%) останется чуть больше 0,01%. Так что сейчас можно чистить плутоний 60-х - 70-х годов выпуска, коего на складах уже должно быть немало.
Так что оружейный плутоний как хорошее вино, при должном уходе с годами только лучше


Внимание!
Прошу у Добряка, Мимохожего и других разбирающихся камрадов конструктивной критики и помощи в допиливании до читаемого состояния! Сейчас погуглил - все интернеты этой хнёй про "рашкекапец просраливесьплутоней" завалены! Надо что-то с этим делать!

В принципе, пост можно тут АУ-кнуть и перенести куда-нибудь в профильную ветку, военную или атомную.

• +3.95 / 41