|
вторичных делений. Поскольку нейтроны движутся со скоростями, превыдающими 108 см/с, надкритическая сборка может полностью прореагировать (или разлететься) быстрее, чем за тысячную долю секунды. Такое устройство называется атомной бомбой. Ядерный заряд из плутония или урана переводят в надкритическое состояние обычно с помощью взрыва. Подкритическую массу окружают химической взрывчаткой. При ее взрыве плутониевая или урановая масса подвергается мгновенному сжатию. Поскольку плотность сферы при этом значительно возрастает, скорость поглощения нейтронов оказывается выше скорости потери нейтронов за счет их вылета наружу. В этом и заключается условие надкритичности.
На рис. 4.1.10 изображена схема атомной бомбы «Малыш», сброшенной на Хиросиму. Ядерной взрывчаткой в бомбе служил 235U, разделенный на две части, масса которых была меньше критической. Необходимая для взрыва критическая масса 235U создавалась в результате соединения обеих частей «методом пушки» с помощью обычной взрывчатки.
При взрыве 1 т тринитротолуола (ТНТ) высвобождается 109 кал, или 4·109 Дж. При взрыве атомной бомбы, расходующей 1 кг плутония 235U,
высвобождается около 8·1013 Дж энергии. Это почти в 20 000 раз больше, чем при взрыве 1 т ТНТ. Такая бомба называется 20-килотонной бомбой. Современные бомбы мощностью в мегатонны в миллионы раз мощнее обычной ТНТ-взрывчатки.
Производство плутония основано на облучении 238U нейтронами,
ведущем к образованию изотопа 239U, который в результате бета-распада превращается в 239Np, а затем, после еще одного бета-распада,
в 239Pu. При поглощении нейтрона с малой энергией оба изотопа (235U и 239Pu) испытывают деление. Продукты деления характеризуются
|
