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.
Основные компоненты этой технологии больше не являются секретными, но такое оружие не под силу создать многим странам в мире. В издании Live Science рассказали, почему разработка ядерного оружия остается непростой научной и инженерной задачей.
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.
Кроме того, после создания ядерного оружия ученые и инженеры должны быть уверены в том, что оно будет работать так, как нужно, заявил Зерфи. Он поделился, что сейчас испытания опираются на компьютерные модели, а не на практические тесты, как десятки лет назад.
США шесть раз теряли свое ядерное оружие
Напомним, что на США лежит ответственность за по меньшей мере 32 задокументированных несчастных случая с ядерным оружием. Они могут включать случайный запуск или детонацию, кражу или потерю ядерного оружия.
Во время Холодной войны было по меньшей мере шесть случаев, когда США теряли атомные бомбы или оружейные ядерные материалы
