Ученые рассказали, чем сложна разработка ядерного оружия

В пустыне Нью-Мексико 16 июля 1945 года состоялось первое испытание ядерного оружия под кодовым названием "Тринити". Это событие впоследствии привело к сбросу атомных бомб на Хиросиму и Нагасаки в Японии. После этого разработка ядерного оружия ускорилась, и им обзавелись некоторые страны по всему миру.

Как передает Day.Az, в издании Live Science рассказали, почему разработка ядерного оружия остается непростой научной и инженерной задачей.

Основные компоненты этой технологии больше не являются секретными, но такое оружие не под силу создать многим странам в мире.

Директор проекта "Ядерная информация" в Федерации американских ученых объяснил в разговоре с журналистами, что большая часть трудностей связана с получением химических элементов, которые используются в таком оружии.

"Основная идея ядерного взрыва заключается в том, что ядерные материалы стимулируются к высвобождению своей огромной энергии. Производство расщепляющегося материала достаточной чистоты и в достаточном количестве - сложная задача, и для ее решения требуются значительные промышленные мощности", - сказал он.

В издании напомнили, что огромное высвобождение энергии называется реакцией деления ядер. Когда происходит эта реакция, начинается цепная реакция, в ходе которой атомы расщепляются, высвобождая энергию.

Расщепляющийся материал в ядерной бомбе - это, прежде всего, изотопы урана и плутония, которые являются радиоактивными элементами, поделился профессор-практик в области ядерной инженерии в Пенсильванском университете Мэтью Зерфи.

Самый распространенный изотоп урана, уран-238 (U-238), добывается, а затем проходит процесс обогащения, чтобы превратить часть урана в другой изотоп, уран-235 (U-235), который может быть легче использован в ядерных реакциях, рассказали в издании.

"Один из способов обогащения урана - превращение его в газ и очень быстрое вращение в центрифугах. Из-за разницы в массе между U-235 и U-238 изотопы расщепляются, и вы можете отделить U-235", - подчеркнул Зерфи.

По словам ученого, для получения оружейного урана 90% образца U-238 должно быть преобразовано в U-235. Сложность заключается в том, что химическое превращение элемента требует больших затрат энергии и специального оборудования. Также не стоит забывать и о химической опасности этого процесса, который связан с возможным выделением гексафторида урана. Вдыхание этого вещества может повредить почки, печень, легкие, мозг, кожу и глаза.

Зерфи добавил, что процесс обогащения плутония до такой же степени еще сложнее. Этот элемент не встречается в природе и является побочным продуктом ядерных реакторов. Это значит то, что ученым нужно работать с радиоактивным отработанным ядерным топливом и обрабатывать материал с помощью интенсивного химического осаждения, чтобы использовать плутоний.

Ученый подчеркнул, что переработка плутония также является опасным процессом. Если случайно будет собрана критическая масса, может произойти взрыв.

В случае термоядерного оружия, которое было разработано после Второй мировой войны и использует комбинацию деления и синтеза ядер для создания еще более мощного взрыва, стандартная реакция деления должна вызвать вторичную и более сильную реакцию синтеза, объяснил исследователь. Эта термоядерная реакция - тот же вид энергии, что и в центре Солнца.