Уран или плутоний что опаснее

Разница между плутонием и ураном

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Содержание:

Ключевые области покрыты

1. Что такое плутоний
— определение, свойства, радиоактивность
2. Что такое уран
— определение, свойства, радиоактивность
3. В чем разница между плутонием и ураном
— Сравнение основных различий

Ключевые термины: плутоний (Pu), радиоактивный распад, трансуран, уран (U)

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Что такое плутоний

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Рисунок 1: Атомная структура плутония

Плутоний является высоко радиоактивным элементом. Это имеет тенденцию подвергаться альфа-распаду, который включает в себя распад через высвобождение альфа-частиц. 239 Пу и 241 Пу (следы) являются делящимися. Это означает, что они могут выдержать цепную реакцию ядерного деления. Важно, чтобы эти изотопы использовались в ядерном оружии.

Плутоний обычно имеет четыре степени окисления. Это +3, +4, +5 и +6. Соединения этих состояний окисления являются красочными. Цвет соединения зависит от степени окисления плутония. Хотя очень следовые количества 238 Пу и 239 Пу можно найти в природе, эти количества ничтожно малы. Его получают в основном как искусственный элемент, производя его из 238 U (Уран-238).

Что такое уран

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Рисунок 2: Бисквит из металлического урана

Существует несколько изотопов урана. 238 U является наиболее распространенным изотопом (изобилие около 99%) среди них. 234 U и 235 Вы также можете найти в значительных количествах. Эти изотопы урана имеют очень высокий период полураспада. Поэтому уран считается слаборадиоактивным элементом. 235 U особенный, потому что это делящийся элемент.

Разница между плутонием и ураном

Определение

Трансурановые элементы

Плутоний: Плутоний является трансурановым элементом.

Уран: Уран не является трансурановым элементом.

радиоактивность

Плутоний: Плутоний очень радиоактивен.

Уран: Уран является слабо радиоактивным элементом.

Вхождение

Плутоний: Встречаемость плутония в природе незначительна.

Уран: Уран является естественным элементом.

Количество электронов

Плутоний: Плутоний имеет шесть электронов.

Уран: У урана три электронных электрона.

Период полураспада

Плутоний: Период полураспада плутония сравнительно очень низок.

Уран: Период полураспада урана сравнительно очень высок.

Точка кипения

Плутоний: Точка кипения плутония составляет 3228 о C.

Уран: Температура кипения урана составляет около 4131 о C.

Заключение

Плутоний и Уран являются элементами, которые находятся в серии актинидов периодической таблицы. Они отличаются друг от друга в нескольких свойствах, как обсуждалось в этой статье выше. Основное различие между плутонием и ураном заключается в том, что плутоний высоко радиоактивен, тогда как уран слабо радиоактивен.

Рекомендации:

Источник

Уран или плутоний что опаснее

Бомба из урана-235

Бомба из плутония-239

Плутонии является побочным продуктом всех реакторов. Однако, для того, чтобы его использовать как делящийся материал, его надо химически очистить от остатков высокоактивных отходов. Это дорогостоящий и опасный процесс, требующий специальных знаний и оборудования.

Плутоний образуется в ядерном реакторе при бомбардировке U-238 тепловыми нейтронами

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

5 %).
«Гражданский» плутоний, выделяемый при переработке (репроцессинге) отработавшего топлива ядерных реакторов АЭС и характеризующийся средним соотношением содержания изотопов 239 (60 %) и 240 (40 %). Использование «гражданского» плутония для изготовления ядерных боезарядов в принципе возможно.

Бомба из урана-233

В странах, где мало урана, но много тория (например Индия), представляет интерес получения делящегося изотопа U-233 с помощью цепочки реакций:

Как взрывчатый материал 233 U почти так же эффективен как 239 Pu. Осложняет ситуацию в военном применении 233 U примеси 232 U, дочерние продукты которого, являются сильными гамма-источниками, что осложняет работу с ним.
232 U образуется в результате реакции:

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее,

231 Th образуется в двух реакциях

232 Th + n → 231 Th + 2n и 230 Th + n → 231 Th.

Первая (n,2n) реакция происходит с заметной вероятностью, если есть нейтроны с энергиями >6 МэВ. Только небольшое число нейтронов деления имеют такую энергию. В ториевом бридере обычно нет нейтронов с энергиями бόльшими порога деления 232 Th (500 кэВ). Таким образом, 232 U почти не образуется. Вторая реакция очень интенсивно проходит с тепловыми нейтронами и минимизация образования 232 U достигается тем, что в естественном тории концентрация 230 Th мала.
Основная проблема в использовании бридинга тория, чтобы получить делящийся материал, в том чтобы в нем не содержалось реакторного топлива, например 238 U. Для осуществления бридинга тория нужно использовать в топливе вместе с ним обогащенные 235 U, 233 U, 239 Pu. В реакторах на медленных нейтронах для бридинга тория можно использовать 233 U, если в качестве замедлителя будет тяжелая вода

Источник

Новое в блогах

Уран и плутоний

В отличие от США,Германия имела все предпосылки для создания атомной бомбы

Немецкие учёные значительной частью конечно же отрицали свою причастность к созданию атомной бомбы в Германии—но могли ли они сказать правду. вряд ли

НАЧАЛО

На возможность создания атомной бомбы руководство рейха обратило свое внимание в 1938 году, после известных открытий Гана и Гейзенберга. Именно тогда группа выдающихся ученых направляет Генриху Гиммлеру письмо, в котором говорится:

Поэтому мы считаем исключительно важным дать этому оружию высший приоритет и направить все возможные средства на атомные исследования.»

РУКОВОДСТВО ПРОЕКТА

Общий контроль над всеми научно-исследовательскими, политическими, и материальными направлениями развития германского атомного проекта осуществлял главнокомандующий сухопутных войск рейха.

С самого начала работ по атомной энергии это был генерал-фельдмаршал Браухич, а с 19 декабря 1941 года — Адольф Гитлер.

Прямыми заказчиками и руководителями Уранового проекта были Имперское министерство вооружения и боеприпасов и Верховное командование армии. Проявляемый этими ведомствами пристальный интерес к ядерным исследованиям напрямую стимулировал финансирование и контроль над работами по овладению атомной энергией.

ОРГАНИЗАТОРЫ

КАДРОВЫЙ СОСТАВ

В 1939-1941 годах нацистская Германия располагала соответствующими условиями для создания атомного оружия: она имела необходимые производственные мощности в химической, электротехнической, машиностроительной промышленности и цветной металлургии, а также достаточные финансовые средства и материалы общего назначения. Научный потенциал также был очень высок, и имелись необходимые знания в области физики атомного ядра.

Такие всемирно известные учёные, как О. Ган, В. Гейзенберг, В. Герлах, К. Дибнер, К. Ф. фон Вайцзеккер, П. Дебай, Г. Гейгер, В. Боте, Г. Гофман, Г. Йос, Р. Дёпель, В. Ханле и В. Гентнер, Э. Шуман и многие другие, обеспечивали значительные успехи атомного проекта.

УРАН

Германия обладала единственными в Европе урановыми приисками в Судетах.

Итак, с сырьем полный порядок. С его обогащением тоже не было проблем, имелось, как минимум, три технологии выделения изотопа уран-235 из массы сырья, причем по эффективности они значительно превосходили американские.

Вдобавок немцы захватили уран из бельгийского Конго—но этот уран был лишним…из-за избытка своего у немцев

США едва ли к середине 1944 года могли приобрести хотя бы 50 кг урана….

Одну из них разработал ученый-ядерщик барон Манфред фон Арденне.

После окончания войны он добровольно пошел на сотрудничество с Советским Союзом, уехал в нашу страну и впоследствии получил две Сталинские премии, которые давали лишь за самые выдающиеся достижения и только гражданам СССР.

Фон Арденне стал одним из немногих иностранных ученых, кто ее получил.

ЗАВОД АУШВИЦ

Завод по обогащению урана — огромное производство, которое пожирает массу электроэнергии и воды, там требуется много рабочих рук. Скрыть такую махину невозможно, особенно в Германии, которую самолеты-разведчики союзников регулярно «прочесывали».

Но вот в Аушвице (немецкое название польского города Освенцим) начинается строительство огромного завода по производству синтетического каучука.

Строит концерн I.G. Farbenindustrie AG, на собственные деньги. Дармовой рабочей силы навалом, рядом протекают три реки, имеются хорошие подъездные пути.

К тому же Освенцим и предприятия вокруг него не бомбят, но вовсе не из соображений гуманизма — их инвесторами были американские капиталисты.

Завод построен, но ни одного килограмма каучука он так и не выдал, хотя постоянно расходовал прямо-таки чудовищное количество электричества. В I.G. Farben плакались: мы разорены, проект убыточный, требовали от властей компенсировать финансовые потери.

В общем, ломали комедию.

А в 1944 году, незадолго до того, как Освенцим освободила Красная армия, завод эвакуировали в неизвестном направлении.

Более чем странное предприятие, скорее всего, и было тем местом, где немцы обогащали уран, да и до приисков от него было рукой подать.

Статистика производства металлического урана в Германии (фирма «Дегусса», Франкфурт) в период войны:

1940 г. — 280,6 кг (в лаборатории)

1941 г. — 2459,8 кг (на заводе)

1942 г. — 5601,7 кг (на заводе)

1943 г. — 3762,1 кг (на заводе)

1944 г. — 710,8 кг (на заводе)

В 1944 году компания начала производство металлического урана в Берлин-Грюнау

декабрь 1944 г. — 224 кг

январь 1945 г. — 376 кг

февраль 1945 г. — 286 кг

РАЗРАБОТКА

До 1942 года нигде в мире не было лучшей технологии обогащения урана, чем в рейхе.

Около 70 немецких учёных, занятых ядерными исследованиями, начали работы по разделению изотопов урана методом центрифугирования.

Онезорге заключил договор с учёным Манфредом фон Арденне, который слыл блестящим экспериментатором. К работе подключился руководимый им научный центр в берлинском районе Лихтерфельде.

Недалеко от Берлина существовали экспериментальные установки рейхсминистерства почты, на которых можно было получать уран-235.

Тогда немецкие атомщики пришли к идее ядерного взрыва малой мощности. Критическую массу можно было снизить путем сочетания расщепления ядра с ядерным синтезом.

Уран-235 можно было обогатить и обратить в плутоний…

Но в первую очередь его интересовал плутоний, использование кото-ого делало ненужным разделение изотопов урана.

УРАН И ПЛУТОНИЙ

И тут начинаются чудеса.

Главным теоретиком Uranverein являлся Вернер Гейзенберг.

К 1944 году в работах по созданию атомной бомбы участвовали также Управление по вооружению (Heereswaffe-namt) и СС.

ГЕЙНЗБЕРГ

В начале апреля 1941г. состоялось очередное совещание ведущих ядерщиков Германии.На совещании докладывал Гейзенберг как научный руководитель Уранового проекта.

Гейзенберг доходчиво изложил содержание понятия «ядерные превращения», остановился на перспективах, подчеркнув, что «исследования за предыдущие три года не дали возможности высвободить для технических целей то большое количество энергии, которое сосредоточено в атомном ядре».

Были предложены варианты применения атомной энергии и обсуждена перспектива получения взрывчатого вещества.

О путях извлечения урана-235 он сказал, что «еще не достигнут окончательный прогресс»; о плутониевом варианте — следующие слова:

«Я хотел бы в этом месте упомянуть, что по положительным результатам, полученным в последнее время, кажется, не исключается, что сооружение уранового реактора и способ, указанный Вайцзеккером, однажды могут привести к получению взрывчатого вещества, которое превзойдет по своему действию все известные до сих пор в миллион раз».

Доклад произвел сильное впечатление.

Фельдмаршал Мильх сказал:

«Скажите, профессор, каков будет примерный размер бомбы, способной уничтожить миллионный город?

«Она будет не больше ананаса»

Эти слова вызывают восторженный и тревожный ропот в зале.

Мильх спрашивает снова:

«. Необходимо, если воина с Америкой продлится еще много лет, считаться с тем, что техническая реализация энергии атомного ядра однажды может сыграть решающую военную роль.»

«Нужно учесть ограниченность экономических возможностей. Германии. До сих пор не найдено эффективных способов разделения изотопов урана. Создание самоподдерживающейся реакции упирается в проблему чистого металлического урана и особенно тяжелой воды. Нет, нет, о бомбе в ближайшие месяцы и думать нечего, для изготовления атомной бомбы потребуются годы!»

Такая неопределенность не устраивала Шпеера: он вынудил Гейзенберга точнее высказаться о сроках.

Гейзенберг ответил, что научное решение не будет трудным, но решение производственно-технических проблем должно занять не менее двух лет, и то при условии, если каждое требование ученых будет выполняться.

С такой перспективой можно было согласиться, ибо срок был невелик.

ИНЫЕ ОЦЕНКИ

В своем первом письме руководителям ядерных разработок начальник отдела ядерной физики имперского исследовательского совета А. Эзау писал:

«После того как работы, проводившиеся Управлением армейского вооружения, сдвинулись с места в принципиальном решении поставленной задачи, я вижу нынешнюю задачу в продолжении опытов и увеличении действенности опытных установок.

Принимая во внимание современное напряженное положение и достигнутые результаты, я буду вынужден, однако, потребовать еще большей целеустремленности, чем прежде. ».

8 мая 1943 г. руководитель планового управления имперского исследовательского совета В. Озенберг в связи с получением соответствующих разведывательных, данных из США докладывал Герингу, что и в Германии проводится работа над созданием урановой бомбы.

В ОДНОМ ШАГЕ ОТ БОМБЫ

В конце мая 1944г. профессор Герлах кратко пометил в служебном отчете:

«Вопрос производства ядерной энергии отличным от расщепления урана путем решается на самой широкой основе». Короче говоря в лаборатории Дибнера готовились к термоядерному синтезу.»

Подробности работы сохранил лишь шестистраничный отчет—«Опыты возбуждения ядерных реакций с помощью взрывов»

Он в итоге выглядел так:

«На полигоне войск СС в Куммерсдорфе было проведено несколько опытов по инициированию термоядерных реакций посредством подрыва кумулятивных зарядов обычного взрывчатого вещества.

Взрывчатка воспламенялась одновременно с разных сторон. Серебряный шар под действием взрыва сжимался со скоростью 2500м/с. температура и давление достигали громадных величин. Опыт несколько раз, но следов радиоактивного излучения так и не обнаружили.»

Впоследствии специалисты, оценивая опыт, считали, что размеры шара были слишком малы.

ДАЖЕ СКЕПТИК БОР ЗНАЛ ЧТО ГОВОРИЛ

Нильс Бор,не веривший в создание бомбы,после того как эмигрировал в Англию написал Гейзенбергу письмо….оно так и не было доставлено адресату,но говорило о многом.

«Дорогой Гейзенберг … я помню каждое слово наших бесед… вы в туманных выражениях сообщили: под вашим руководством в Германии делается все для того, чтобы создать атомную бомбу»

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Немецкий урановый проект шел полным ходом….и то что якобы он не был приоритетом у немцев—всего лишь миф

Источник

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Уран известен человечеству еще с 79 года нашей эры, когда он использовался в керамической промышленности (в форме природного оксида) в нескольких частях Европы. Химический элемент был официально открыт только в 1789 году, когда во время эксперимента немецкий химик Мартин Генрих Клапрот наткнулся на странное, неизвестное вещество (оксид урана). Клапроту также приписывают открытие циркония, церия и теллура.

Впервые это стало известно на мировой арене в 1930-х годах, когда команда исследователей во главе с физиком Энрико Ферми, а затем Отто Ханом-Фрицем Страсманном раскрыла способность Урана распадаться (делиться) на более легкие элементы.

15. Нет недостатка в Уране как источнике энергии

Исследование, проведенное учеными Массачусетского технологического института в 2010 году показали, что более чем достаточно запасов урана для мировой атомной энергетики в обозримом будущем. В настоящее время все ядерные реакторы используют в этом процессе как уран, так и плутоний.

Интересно отметить, что большая часть используемого плутония фактически производится из изотопов урана, поскольку плутоний доступен только в небольших количествах в природе.

После успешного обнаружения способности деления урана, другая команда во главе с Энрико Ферми, на этот раз в рамках Манхэттенского проекта, начала работу над первым в мире ядерным реактором под названием Чикагская свая-1 (CP-1). 2 декабря 1942 года команда смогла инициировать первую в истории самоподдерживающуюся ядерную цепную реакцию в СР-1.

Их первоначальный план состоял в том, чтобы использовать обогащенный уран-235 в качестве топлива, но был отброшен из-за его дефицита в то время. Вместо этого реактор был заправлен 45 тоннами оксида урана и 5,4 тоннами металлического урана. В качестве замедлителя нейтронов было использовано около 360 тонн гранита. В отличие от многих современных ядерных реакторов, СР-1 не имел системы охлаждения.

13. Уран гораздо важнее, чем вы думаете

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Распад тория, урана и калия-40 является основным источником тепла вблизи мантии Земли, который управляет критической мантийной конвекцией и удерживает внешнюю жидкость в противоположность твердому внутреннему ядру. Это тепло также играет важную роль в тектонике плит.

Кроме того, длительный период полураспада урана-238 (4,51× 10,9 лет) делает его идеальным для всех видов радиометрических исследований (радиоуглеродного датирования), т. е. Уран-уранового, уран–ториевого и уран-свинцового датирования. Он также используется для создания высокоэнергетических рентгеновских лучей.

12. Это самый тяжелый природный элемент, известный нам

Тяжесть элемента может быть определена двумя способами; с точки зрения его атомного веса и с точки зрения его плотности. С 92 протонами в его ядре и атомным весом около 238,0289 уран является самым тяжелым природным элементом на Земле.

Самым тяжелым синтетическим элементом, известным на сегодняшний день, является Оганесон (атомный номер 118). С другой стороны, самым тяжелым элементом по плотности является осмий (22,59 г / см 3 ).

11. Уран очень нестабилен

Все изотопы урана очень нестабильны, и это в основном из-за его размера. Том Зеллнер в своей книге «Уран: война, энергия и скала» описал уран примерно так: «Атом урана настолько перегружен, что он начал отливать из себя куски, как обманутый человек может сорвать с себя одежду».

10. Уран был впервые выделен в 1841 году.

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Фотопластинки Беккереля, которая была засвечена излучением солей урана.

Первым человеком, который изолировал уран, был Эжен Пелиго, профессор химии в Национальной консерватории искусств и ремесел (Conservatoire National des Arts et Métiers) в Париже.

Пилиго успешно продемонстрировал, что таинственный черный порошок, открытый Мартином Генрихом Клапротом, был не чистым веществом, а оксидом урана (UO2 ). Он сделал это, обработав тетрахлорид урана (черный порошок) калием.

Затем в 1896 году физик Анри Беккерель обнаружил радиоактивные свойства урана наряду с самой радиоактивностью. Для этого он использовал несколько фосфоресцентных материалов, которые светятся в темноте после воздействия света.

Он накрыл фотопластинку черной бумагой и поочередно поместил разные фосфоресцентные соли. Он предположил, что свечение, создаваемое в ЭЛТ (электронно-лучевые трубки) рентгеновскими лучами, может быть связано с фосфоресценцией.

Результаты были неожиданными, так как урановая соль была единственным веществом, которое вызывало значительное почернение пластины. Исследование прояснило, что фосфоресценция не была позади запотевания пластины (соли урана не являются фосфоресцентными) и что там была какая-то форма невидимого излучения, которое проникало в черную бумагу и создавало вид, будто пластина подвергается воздействию света.

9. Природный реактор ядерного деления

Вам может быть интересно, как это возможно? Ну, чтобы понять это, вы должны сначала знать, что уран-235, который сегодня составляет всего около 0,72% природного урана, может выдерживать цепную реакцию деления, в отличие от урана-238. Он также разлагается гораздо быстрее, чем уран-238. Это означает, что уран-235 истощил намного больше, чем уран-238 с момента рождения Земли.

Краткие и быстрые факты

Теоретически, килограмм урана-235 может произвести

80 тераджоулей энергии. Потребовалось бы более 3000 тонн угля для производства такого же количества энергии.

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Пенетраторы высокой плотности из обедненного урана военного класса

Однако прямое употребление этого вещества может привести к серьезным повреждениям многих органов, раку и длительным неврологическим расстройствам. Хотя потребление большого количества урана, безусловно, смертельно, почки могут справиться с низким уровнем воздействия урана.

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Источник

Все знают, что из сочетания урана и плутония ничего хорошего не выйдет. Но многие не в курсе, что означают такие термины, как изотопы, деление, тритий, «желтый пирог», такие аббревиатуры, как ВОУ, НОУ, РПКСН и ОВИ. Так что давайте разберемся.

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Ядерное оружие

Также термин «ядерное оружие» может относится к транспортному средству, перевозящему ракеты, истребители, невидимые бомбардировщики и мобильные пусковые установки.

Межконтинентальная баллистическая ракета (МБР)

По данным на 2018 год, США имеет в своем распоряжении 400 МБР с ядерными боеголовками и еще 400 боеголовок на складах. У России же имеется 318 ракет, готовых к запуску, и еще 1138 боеголовок (у некоторых ракет их больше одной).

Радиоактивное заражение

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Ядерные снаряды неизбежно ведут к загрязнению территории: опасные вещества распространяются через облака пыли, остаются в грязи, песке, гальке и обломках, оставшихся после взрыва.

Бомбы, взорванные близко к земле, сильно увеличивают загрязнение, так как опасные вещества попадают в почву, остаются на обломках и распространяются на сотни километров.

Изотопы

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Каждый элемент Периодической таблицы имеет уникальный состав, но они также различаются по весу или изотопам. Например, обычно водород имеет наименьший среди всех элементов атомный вес и обозначается как 1H (протий). В таком случае его ядро состоит из одного положительно заряженного протона. Если добавляется нейтрон (незаряженная частица), то водород обозначается как 2H (дейтерий). Если добавляется два нейтрона, то это уже называется тритием, 3H.

Три этих изотопа водорода имеют почти одинаковый химический состав и могут, например, связываться с кислородом, образуя воду. Но их ядерные свойства существенно различаются: так, дейтерий и тритий могут подпитывать термоядерные взрывы, потому что их дополнительные нейтроны могут стимулировать слияние атомов водорода в атомы гелия (которые, в свою очередь, имеют два протона) намного эффективнее, чем 1H.

Деление

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

Нейтроны также могут возникать при делении, равно как и высокоэнергетические фотоны света, называемые гамма-лучами.

При всем этом происходит совсем небольшая потеря в массе. Согласно формуле Эйнштейна (E = mc2), вещество – примерно 0.1% – преобразуется в энергию, которую заключают нейтроны, гамма-лучи и продукты деления.

Уран (включая 238U, 235U и 233U)

Хоть плутоний (о котором речь пойдет дальше) является более предпочтительным элементом для изготовления снарядов, 235U использовался в бомбе «Малыш» («Little Boy»), которую США сбросили на Хиросиму в 1945 году.

Цепная реакция деления и критичность

Уран или плутоний что опаснее. Смотреть фото Уран или плутоний что опаснее. Смотреть картинку Уран или плутоний что опаснее. Картинка про Уран или плутоний что опаснее. Фото Уран или плутоний что опаснее

235U делает особенным то, что он достаточно легко делится, при этом создавая в процессе по 2-3 нейтрона. Часто они имеют энергию, подходящую для того, чтобы их захватили другие атомы 235U, и деление продолжилось. Если делящиеся атомы находятся достаточно близко друг к другу и при этом есть достаточное количество нейтронов, это может привести к цепной ядерной реакции.

Существует также особое свойство, называемое критичностью, – когда количество поглощенных и образованных нейтронов равно, реакция сохраняется.

Этот процесс подконтрольно используется в ядерных реакторах с рядом мер предосторожности. В ядерном оружии, соответственно, цепная реакция никак не контролируется.

Плутоний (238Pu, 239Pu и 240Pu)

Плутоний – радиоактивный металл, который почти не встречается в природе, чаще всего используется его изотоп 239Pu – основной элемент в современном ядерном оружии.

Побочным продуктом 239Pu является 240Pu – он может стать причиной преждевременного взрыва, так как является достаточно радиоактивным.

«Желтый пирог»

Это порошок оксида урана, который производится путем выщелачивания урана из природных руд и его дальнейшего химического насыщения. Несмотря на свое название, чаще всего это соединение имеет коричневый или черный цвет.

Порошок представляет собой концентрированную форму природного урана – около 99,72% 238U и 0,72% 235U. Он очень важен, так как его можно обработать и использовать для получения и обогащения 235U.

Центрифуга

Изотопы 235U и 238U химически идентичны и имеют почти одинаковый вес, так что их очень трудно разделить. Проще всего это можно сделать с помощью центрифуги. Процесс начинается с превращения «желтого пирога» в гексафторид урана (UF6), затем вещество нагревается, а образующийся в процессе газ попадает в центрифугу – высокую трубку, скорость вращения которой выше скорости звука.

За счет вращения более тяжелый 238U прибивается к стенке, тогда как 235U остается в середине. Каскады таких центрифуг, объединенные в цепи, далее разделяют и концентрируют каждый изотоп. Обогащенный 235U газ проходит вверх по трубке, пока не будет достигнут нужный уровень концентрации. В то же время 238U движется вниз, пока не станет совсем чистым, без 235U.

Так, для получения 235U, пригодного для создания вооружения, тысячи таких центрифуг работают круглый год.

Высокообогащенный уран (ВОУ) и низкообогащенный уран (НОУ)

Но сейчас его редко используют: чаще его применяют в специальных реакторах на подводных лодках и морских кораблях, где он может быть преобразован в плутоний или изотопы, используемые в медицине (например, молибден-99 помогает диагностировать некоторые сердечные и раковые заболевания).

Низкообогащенный уран имеет концентрацию 235U менее 20% и чаще всего используется в качестве топлива на АЭС.

Дейтерид лития (гидрид лития)

В процессе также образуется много нейтронов. Они, как пули, влетают в ближайшие 238U и разрывают их, увеличивая силу снаряда.

Баллистические ракеты подводных лодок (БРПЛ)

Это ядерные ракеты, которые запускаются с подводных лодок. По состоянию на 2018 год в распоряжении США находится 1920 БРПЛ, тогда как у России – около 770.

Основная особенность этого вида вооружений состоит в мобильности, а также в том, что БРПЛ трудно отследить. Дальность поражение некоторых моделей может достигать 12000 км, что примерно равняется 30% земной окружности. Этого достаточно, чтобы ударить с берега по любой точке континента.

Атомные подводные лодки (АПЛ)

Такие судна могут находиться под водой в течение 90 дней и перевозить более десятка БРПЛ с ядерными боеголовками. В России насчитывается около 11 атомных подлодок, тогда как в США – около 14.

Полная, поддающаяся проверке и необратимая денуклеаризация (CVID – Complete, verifiable, and irreversible denuclearization)

Стратегия, проводившаяся для полного ядерного разоружения Ливии. Администрация Трампа также придерживалась ее в ходе первых переговоров с Ким Чен Ыном.

Эксперты считают, что Северная Корея не пойдет на такие условия, потому что тогда им придется отказаться от ядерной энергии и разработки ракет, с помощью которых можно отправлять в космос людей или запускать спутники.

Отягощает дело и неприятный исторический прецедент: хоть ливийский правитель Муаммар Каддафи следовал требованиям США, его все же убили.

Также есть некоторые сведения, согласно которым администрация Трампа выдвинет более приемлемый для Северной Кореи план ядерного разоружения.

Ядерное сдерживание

Это идея о том, что возможно сохранить мир, если на угрозу ядерного нападения отвечать встречной угрозой.

В 1995 году, через несколько лет после окончания Холодной войны, чиновники аппарата Рейгана писали: «Ядерное сдерживание должно поселить страх в сердце противника, страх, что, не достигнув своих целей, он потеряет гораздо больше, чем возможно было получить – страх наказания. Это должно, в конченом счете, посеять страх исчезновения – либо самих лидеров противника, либо их национальной независимости, либо и того, и другого. Тем не мене всегда должен оставаться путь к спасению, если они решат сменить курс».

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *