Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Надыкто Б.А. -> "Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1" -> 10

Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 - Надыкто Б.А.

Надыкто Б.А., Темофеева Л.Ф. Плутоний Фундаментальные проблемы Том 1 — Саров, 2003. — 304 c.
ISBN 5-9515-00-24-9
Скачать (прямая ссылка): plutoniyfundamentproblemi2003.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 222 >> Следующая


Для бомбы с эффективным делением потребовалось бы несколько килограммов урана-235, но получить такое количество трудно, так как делящийся изотоп нельзя отделить от урана-238 химическим путем. Однако статья Бора и Уилера, появившаяся в 1939 году, привела нескольких ученых к мысли о том, что делящимся должен быть и трансурановый элемент с 94 протонами и 145 нейтронами -плутоний-239. Плутоний представлялся заманчивой альтернативой делящемуся элементу, который можно выделить из урана химическим способом. Ho каждый атом плутония должен быть приготовлен искусственно.

(Слева направо): Дональд Кукси и Эрнест

О. Лоуренс стоят перед историческим 60-дюймовым циклотроном, сконструированным Лоуренсом. Первичные дейтроны и вторичные нейтроны циклотрона использовались для облучения урановых образцов. Уран превращался в нептуний, который затем распадался с образованием плутония. Полученного при этом в 1941 году плутония было слишком мало, чтобы его можно было увидеть, но достаточно для начального анализа химических свойств. На вставке показан образец оксида плутония массой 2,7 мкг, полученный Сиборгом на циклотроне Вашингтонского университета. Он находится в чашке весов из платины и изображен при 40-кратном увеличении

6

Los Alamos Science Number 26 2000
Создание плутония

До 1939 года попытки во всем мире идентифицировать трансурановые элементы успехом не увенчались. Однако в том году американские ученые Эд Мак-Миллан и Филип Абельсон впервые доказали существование элемента 93. После бомбардировки урана-238 нейтронами в 60-дюймовом циклотроне в Калифорнийском университете в Беркли они провели серию измерений, чтобы доказать образование элемента 93 в результате распада урана-239. Они назвали его нептуний по имени планеты Нептун. Ожидали, что нептуний распадается с образованием элемента 94 (плутония), о наличии которого можно будет судить по а-распаду. Хотя, по-видимому, и были получены очень малые количества долгоживущего плутония-239, его радиоактивность обнаружить не удалось. Вскоре после этого коллеги Мак-Милла-на Сиборг, Кеннеди, Валь и Сегре произвели бомбардировку урана-238 дейтронами и обнаружили а-распад более короткоживущего плутония-238. Наконец, вечером 23 февраля 1941 года Сиборг, Кеннеди и Валь выделили незначительное количество элемента 94, который через год они официально назвали плутонием по имени планеты Плутон.

Уже в 1939 году американские ученые, многие из которых эмигрировали из фашистской Европы, начали готовить секретный проект, предполагая использовать вновь открытый процесс деления в военных целях. Работы по этому проекту под кодовым названием Манхэттенский проект были официально начаты в августе 1942 года. Металлургическая лаборатория (Met Lab) при Чикагском университете стала одним из четырех секретных объектов, на которых проводились работы по Манхэттенскому проекту. На нее была возложена задача получения плутония-239 из урана-238 в ядерном реакторе. Малый поток нейтронов, имеющийся в циклотронах, может обеспечивать образование лишь небольших количеств плутония. С другой стороны, при самоподдерживающейся цепной реакции в реакторе образуется чрезвьиайно большой поток нейтронов, который может обеспечивать превращение больших количеств урана-238 в плутоний-239. Ho сначала, как говорится в подписи к рисунку справа, нужно было продемонстрировать возможность возникновения цепной реакции деления.

Исторический обзор

Используя свой опыт по расчету уран-гра-фитовой решетки в Колумбийском университете, Ферми (фото вверху) и Сцилард вместе сконструировали чикагский реактор - его изображение, выполненное художником, показано на рис. (а). Он был построен Ферми и его сотрудниками. Местом для реактора с цепной реакцией деления было выбрано здание в готическом стиле на университетском футбольном поле (на втором плане, рисунок слева). Работа по строительству реактора продвигалась медленно, она была трудоемкой и грязной. В реакторе с деталями из оксида урана и металлического урана, поддерживаемыми графитовыми брусками, которые были смонтированы в виде решетки, см. (б), содержалось 349263 кг графита, 36507 кг оксида урана и 5617 кг металлического урана. 2 декабря 1942 г., после того как последний управляющий стержень из кадмия был выдвинут и установлен в следующую позицию для повышения интенсивности нейтронов, реактор достиг критического состояния. Итак, то, что было начато с теоретических научных предположений Сциларда, превратилось в реальность военного времени. Плутоний, безусловно, должен был быть создан в реакторе, однако целью этого эксперимента было доказательство возможности протекания цепной реакции деления

Number 26 2000 Los Alamos Science

I
Исторический обзор

Это - один из первых трех реакторов по производству плутония в Хэнфорде, Вашингтон

В результате опыта Тринити кратер и тепловое воздействие оставили глубокий след в пустыне Г ранд Зеро

В Лос-Аламосе были сконструированы и изготовлены первые в мире атомные бомбы

Создание атомной бомбы

После того как Ферми с сотрудниками показали, что в природном уране можно поддерживать цепную реакцию деления, в Хэнфорде (Вашингтон) на уран-графи-товых реакторах большего масштаба начали производство плутония-239. Хэнфорд был вторым объектом Манхэттенского проекта. Co временем там был наработан плутоний в количестве, достаточном для трех бомб, - одна была испытана во взрыве Тринити, вторая разрушила Нагасаки, а третья так и не была использована. Одновременно в г. Клинтон (позднее - Ок-Ридж, Теннесси) выделяли уран-235 из урана-238 для бомбы, которая разрушит Хиросиму. На этом третьем секретном объекте также был реактор по производству плутония. Лос-Аламос стал четвертым объектом, на котором проводились работы по Манхэттенскому проекту. В октябре 1942 года по предложению генерала Гроувса Дж. Роберт Оппенгеймер был назначен директором проекта Y в Лос-Аламосе, где должны были конструироваться и создаваться первые в мире атомные бомбы с использованием материала, поставляемого из Клинтона и Хэнфорда.
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 222 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed