АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ

АТОМНЫЙ ВЗРЫВ

Многие урановые месторождения содержат богатые запасы урана. Почему же он не взорвался, а до си« пор хранится в земле, и есть ли опасность подобного взрыва?

Вспомним, что природный уран состоит главным обра­зом из урана 238 и лишь Уио доля его приходится на уран 235. Поведение этих двух сортов атомов урана при обстреле их нейтронами весьма различно. Ядра атомов урана 238 делятся только очень быстрыми нейтронами, обладающими значительной энергией. Ядра атомов урана 235 делятся не только быстрым«, но и сколь угодно мед­ленными нейтронами, и тем лучше, чем меньше скорость налетающих на них нейтронов [10]). Нейтроны, возникающие в результате самопроизвольного деления в природном уране, оказываются обычно не в состоянии разделить ядра урана 238. Поглощение нейтронов ядрами урана 238 не приводит к делению. Поэтому «ядерным горючим», пригодным для создания цепной реакции, является только уран 235. Встреча же нейтронов с ядрами урана 235 про­исходит чрезвычайно редко, вследствие чего в природном уране при обычных условиях цепной процесс не возни­кает. Таким образом, природный уран, в основном со­стоящий из урана 238, не является ядерным горючим и никакой опасности взрыва не представляет.

Для создания атомных бомб, способных производить атомные взрывы, необходимо получать значительные ко­личества чистого урана 235, отделяя его от урана 238. Различие в массах урана 238 и 235 невелико (около 1 %). Поэтому разделение изотопов урана оказывается исклю­чительно сложной и дорогой операцией.

Посмотрим теперь, как устроена атомная бомба.

Если взять кусочек урана 235 весом в 1 грамм — это будет кубик с ребром в 3,7 миллиметра,— то такой кусо­чек никогда не взорвётся. Почему? Допустим, что в центре
кусочка урана произошёл самопроизвольный распад одного ядра урана и возникли 3 быстрых нейтрона. Дви­гаясь в небольшой толще урана, они обычно не встре­чают на своём пути новых ядер, а вылетают за пределы уранового кубика. Поэтому в таком кусочке урана 235 цепной процесс развиться не может.

Для того чтобы произвести взрыв, надо иметь значи­тельно больше чистого урана 235. Количество урана 235, в котором цепной процесс деления атомных ядер приводит к взрыву, обычно называют «критической мас­сой». Если масса имеющегося куска урана 235 меньше критической, взрыва никогда не будет. Если же масса куска равна критической или больше её — взрыв проис­ходит немедленно. Критическая масса урана 235 состав­ляет около одного килограмма.

Рис. 17. Схема атомной бомбы.

подпись: 
рис. 17. схема атомной бомбы.
Количество урана, необходимое для атомного взрыва, можно уменьшить, заставив часть уходящих из него ней­тронов вернуться обратно в уран. Этого можно добиться, окружая кусок урана слоем лёг­кого металла бериллия. Сталкива­ясь с ядрами бериллия, нейтроны в большинстве случаев отскакивают от них и возвращаются в уран.

Для того, чтобы бомба взры­валась в нужный момент времени, в неё закладывают не один, а два куска урана 235. Масса каждого из них несколько меньше критиче­ской. До тех пор, пока оба куска отделены друг от друга, никакой опасности взрыва нет. Чтобы про­извести взрыв, надо очень быстро соединить оба куска урана в один. При этом получится кусок с массой, большей критической, и тотчас же произойдёт взрыв.

На рис. 17 показана примерная схема атомной бомбы. Бомба представляет собой металлический сосуд с очень прочной оболочкой. В нижней её части находится один кусок урана 235, в верхней — другой. Каждый из кусков урана 235 заключён в специальную оболочку из берил­лия, которая препятствует вылету нейтронов из урана и отражает их обратно в глубь куска. Это позволяет
полнее использовать нейтроны, возникающие в процессе деления. Для быстрого соединения обоих кусков в верхней части бомбы расположен заряд обычного взрывчато-го ве­щества (тротила) и установлен специальный взрыватель. В нужный момент времени взрыватель поджигает троти­ловый заряд. Происходит выстрел одним куском урана по другому — сила взрыва заряда давит на верхний кусок урана, заставляя его мгновенно соединиться с нижним. Тотчас же возникает атомный взрыв.

АТОМНАЯ ЭНЕРГИЯ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙТРОНОВ И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ

Большую ценность представляют и последние два про­дукта атомного котла — нейтроны и гамма-лучи. Котёл производит их в огромных количествах. Например, из котла, мощностью в 10 ООО киловатт, через площадку в …

ГДЕ И КАК ПРИМЕНЯЮТСЯ МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ

В жизни растений важную роль играет фосфор, извле­каемый ими из почвы в виде солей фосфорной кислоты — фосфатов. Как узнать, каким частям растения он более нужен, где он накапливается в …

МЕЧЕНЫЕ АТОМЫ

Большинство процессов, происходящих в природе, свя­зано с движением атомов и молекул. Растворение соли в воде, выплавка металла в доменной печи, дыхание и питание живых организмов — всё это сопровождается движением …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.