Ликбез

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Предлагаю сбрасывать в эту тему простые и широкоизвестные ответы на вопросы, которые зачастую всплывают на нашем форуме.

Для затравки, небольшая текстовка из глубин сети:

Если коротко, всё делается примерно так:
"Итак, у нас есть две полусферических отливки урана массой по 40 кг. Пока они находятся на почтительном отдалении друг от друга, все будет спокойно. А если начать их медленно сдвигать? Вопреки распространенному мнению, не произойдет ничего грибообразного. Просто куски по мере сближения начнут нагреваться, а затем, если вовремя не одуматься, раскаляться. В конце концов они просто расплавятся и растекутся, а все, кто двигал отливки, дадут дуба от облучения нейтронами. А те, кто с интересом наблюдал за этим, склеят ласты.

А если быстрее? Быстрее расплавятся. Еще быстрее? Еще быстрее расплавятся. Охладить? Да хоть в жидкий гелий опустите — толку не будет. А если выстрелить одним куском в другой? О! Момент истины. Мы только что придумали урановую пушечную схему. Впрочем, гордиться нам особенно нечем, эта схема — самая простая и безыскусная из всех возможных. Да и от полушарий придется отказаться. Они, как показала практика, не склонны ровненько слипаться плоскостями. Малейший перекос — и получится очень дорогостоящий «пук», после которого долго придется убирать.
Лучше сделаем короткую толстостенную трубу из урана-235 с массой 30-40 кг, к отверстию которой приставим высокопрочный стальной ствол того же калибра, заряженный цилиндром из такого же урана примерно такой же массы. Окружим урановую мишень бериллиевым отражателем нейтронов. Вот теперь, если пальнуть урановой «пулей» по урановой «трубе» — будет полная «труба». То есть будет ядерный взрыв. Только пальнуть надо по-серьезному, так, чтобы дульная скорость уранового снаряда была хотя бы 1 км/с. Иначе опять же будет «пук», но погромче. Дело в том, что при сближении снаряда и мишени они настолько разогреваются, что начинают интенсивно испаряться с поверхности, тормозясь встречными газовыми потоками. Более того, если скорость недостаточна, то есть шанс, что снаряд просто не долетит до мишени, а испарится по дороге.
Разогнать до такой скорости болванку массой в несколько десятков килограмм, причем на отрезке в пару метров — задача крайне непростая. Именно поэтому потребуется не порох, а мощная взрывчатка, способная создать в стволе должное давление газов за очень короткое время. А ствол потом чистить не придется, не беспокойтесь.
Так. Урановую бомбу мы взорвали. Грибом полюбовались. Теперь будем взрывать плутониевую. Только не надо тащить сюда мишень, снаряд, ствол и прочий хлам. Этот номер с плутонием не пройдет. Даже если мы пальнем одним куском в другой со скоростью в 5 км/с, все равно надкритической сборки не выйдет. Плутоний-239 успеет разогреться, испариться и изгадить все вокруг. Его критическая масса — чуть больше 6 кг. Можете себе представить, насколько он активнее в плане захвата нейтронов.

Давайте, как все нормальные герои, пойдем в обход. Вспомним, что критическая масса определяется, в частности, отношением объема к поверхности. Ладно, у нас есть шарик докритической массы, имеющий минимальную поверхность при заданном объеме. Скажем, 6 килограмм. Радиус шарика — 4,5 см. А если этот шарик сжать со всех сторон? Плотность возрастет пропорционально кубу линейного сжатия, а поверхность уменьшится пропорционально его же квадрату. И вот что получится: атомы плутония уплотнятся, то есть тормозной путь нейтрона сократится, а значит, увеличится вероятность его поглощения. Но, опять же, сжать с нужной скоростью (порядка 10 км/с) все равно не выйдет. Тупик? А вот и нет.
Плутоний — металл необычный. В зависимости от температуры, давления и примесей он существует в шести модификациях кристаллической решетки. Есть даже такие модификации, в которых он сжимается при нагревании. Переходы из одной фазы в другую могут совершаться скачкообразно, при этом плотность плутония может меняться на 25%.
При 300°С наступает так называемая дельта-фаза — самая рыхлая. Если легировать плутоний галлием, нагреть его до этой температуры, а затем медленно охладить, то дельта-фаза сможет существовать и при комнатной температуре. Но она не будет стабильной. При большом давлении (порядка десятков тысяч атмосфер) произойдет скачкообразный переход в очень плотную альфа-фазу.
Думаете, взорвали? Как бы не так. Плутоний — чертовски капризная сущность. Придется еще поработать. Сделаем две полусферы из плутония в дельта-фазе. Сформируем в центре сферическую полость. И в эту полость поместим квинтэссенцию ядерно-оружейной мысли — нейтронный инициатор. Это такой маленький пустотелый шарик из бериллия диаметром 20 и толщиной 6 мм. Внутри его — еще один шарик из бериллия диаметром 8 мм. На внутренней поверхности пустотелого шарика — глубокие бороздки. Все это щедро никелировано и покрыто золотом. В бороздки помещается полоний-210, который активно испускает альфа-частицы. Вот такое вот чудо технологии. Как оно работает? Секундочку. У нас еще есть несколько дел.
Поместим плутониевый шарик в большой (диаметр 23 см) и тяжелый (120 кг) пустотелый шар из урана-238. Не переживайте, у него нет критической массы. Зато он прекрасно отражает быстрые нейтроны. А они нам еще пригодятся.
Окружим урановую оболочку еще одной, из сплава алюминия с бором. Ее толщина — около 13 см. Итого, наша «матрешка» теперь растолстела до полуметра и поправилась с 6 до 250 кг.
Теперь изготовим имплозионные «линзы». Представьте себе футбольный мяч. Классический, состоящий из 20 шестиугольников и 12 пятиугольников. Изготовим такой «мяч» из взрывчатки, а каждый из сегментов снабдим несколькими электродетонаторами. Толщина сегмента — около полуметра. При изготовлении «линз» есть тоже масса тонкостей, но если их описывать, то на все остальное не хватит места. Основное — максимальная точность линз. Малейшая погрешность — и всю сборку раздробит бризантным действием взрывчатки. Полная сборка теперь имеет диаметр около полутора метров и массу 2,5 тонны. Завершает конструкцию электрическая схема, задача которой — подорвать детонаторы в строго определенной последовательности с точностью до микросекунды.
Все. Перед нами — плутониевая имплозионная схема.
А теперь — самое интересное.
При детонации взрывчатка обжимает сборку, а алюминиевый «толкатель» не дает распространиться спаду взрывной волны, распространяющемуся вслед за ее фронтом внутрь. Пройдя через уран со встречной скоростью около 12 км/с, волна сжатия уплотнит и его, и плутоний. Плутоний при давлениях в зоне сжатия порядка сотен тысяч атмосфер (эффект фокусировки взрывного фронта) перейдет скачком в альфа-фазу. За 40 микросекунд описанная здесь сборка уран-плутоний станет не просто надкритической, а превышающей критическую массу в несколько раз.
Дойдя до инициатора, волна сжатия сомнет всю его конструкцию в монолит. При этом золото-никелевая изоляция разрушится, полоний-210 за счет диффузии проникнет в бериллий, испускаемые им альфа-частицы, проходящие через бериллий, вызовут колоссальный поток нейтронов, запускающих цепную реакцию деления во всем объеме плутония, а поток «быстрых» нейтронов, рожденный распадом плутония, вызовет взрыв урана-238. Готово, мы вырастили второй гриб, ничуть не хуже первого.
Продолжим тему охреневших ручек. Давайте собирать термоядерную бомбу. Для чего?
Дело в том, что при синтезе легких ядер выделяется энергия порядка 20 МэВ. Разумеется, при вынужденном делении ядра урана эта энергия в 10 раз больше, но есть один нюанс — при самых больших ухищрениях урановый заряд мощностью даже в 1 мегатонну невозможен. Даже для более совершенной плутониевой бомбы достижимый выход энергии — не более чем 7-8 килотонн с одного килограмма плутония (при теоретическом максимуме 18 килотонн). И не забывайте о том, что ядро урана почти в 60 раз тяжелее двух ядер дейтерия. Если считать удельный выход энергии, то термоядерный синтез заметно впереди.
И еще — для термоядерного заряда не существует никаких ограничений по критической массе. У него попросту ее нет. Есть, правда, другие ограничения, но о них — ниже.
Для слияния ядер необходимо одно очень специфическое условие. Это очень высокая (10^9 К) температура. Только при средней кинетической энергии ядер в 100 килоэлектронвольт они способны сблизиться на расстояние, при котором сильное взаимодействие начинает преодолевать кулоновское.
В принципе, запустить термоядерную реакцию как источник нейтронов достаточно несложно. Гораздо труднее запустить ее как источник энергии. Здесь мы сталкиваемся с так называемым критерием Лоусона, который определяет энергетическую выгодность термоядерной реакции. Если произведение плотности реагирующих ядер и времени их удержания на расстоянии слияния больше, чем 10^14 сек/см3, энергия, даваемая синтезом, превысит энергию, вводимую в систему.

Может быть, попробуем погрузить обычную плутониевую бомбу в бак с жидким дейтерием? Это как раз первая схема, которая пришла в голову Эдварду Теллеру – «классический супер».
Были проведены расчёты и экспериментальные проверки, и практика показала, что при таких условиях мало-мальский выход энергии термоядерного синтеза может быть достигнут при подрыве ядерного заряда мощностью 500 кт. А о достижении критерия Лоусона вообще говорить не приходится.

Тогда попробуем пойти другим путём, сделаем бомбу типа «слойка» - окружим ядерный заряд-триггер слоями термоядерного топлива, перемежающегося ураном-238 в качестве теплоизолятора и усилителя взрыва. Теллеру эта мысль тоже приходила в голову. Да и не только ему. Первые советские термоядерные бомбы были построены именно по этой схеме. Принцип был достаточно простым: ядерный заряд прогревает термоядерное горючее до температуры начала синтеза, а рождающиеся при синтезе быстрые нейтроны взрывают слои урана-238. Однако ограничение оставалось прежним — при той температуре, которую мог обеспечить ядерный триггер, в реакцию синтеза могла вступить только смесь дешевого дейтерия и невероятно дорогого трития.
Может быть, попробуем избавиться от криогенных баков, используя вместо дейтерия и трития дейтерид лития-6? Ведь в результате облучения нейтронами литий-6 превращался в гелий и тритий, вступавший с дейтерием в реакцию синтеза.

Недостатком этой схемы оказывается ограниченная мощность — в реакцию синтеза успевает вступить лишь ограниченная часть термоядерного горючего, окружавшего триггер. Остальное, сколько бы его ни было, пойдёт на ветер. Максимальная мощность заряда, полученная при использовании «слойки», равнялась 720 кт (британская бомба Orange Herald). Судя по всему, это был «потолок».
Может быть, попробуем многоступенчатую схему «обжатия излучением» или иначе, «схему Теллера-Улама»?
Наша задача — нагреть термоядерное топливо и удержать его в определенном объеме, чтобы выполнить критерий Лоусона. Оставляя в стороне американские упражнения с криогенными схемами, возьмем в качестве термоядерного топлива уже известный нам дейтерид лития-6.
В качестве материала контейнера для термоядерного заряда выберем уран-238. Контейнер — цилиндрической формы. По оси контейнера внутри его расположим цилиндрический стержень из урана-235, имеющий субкритическую массу.
На заметку: нашумевшая в свое время нейтронная бомба — это та же схема Теллера-Улама, но без уранового стержня по оси контейнера. Смысл в том, чтобы обеспечить мощный поток быстрых нейтронов, но не допустить выгорания всего термоядерного топлива, на которое станут расходоваться нейтроны.
Остальное свободное пространство контейнера заполним дейтеридом лития-6. Разместим контейнер в одном из концов корпуса будущей бомбы (это у нас будет вторая ступень), а в другом его конце смонтируем обычный плутониевый заряд мощностью в несколько килотонн (первая ступень). Между ядерным и термоядерным зарядами установим перегородку из урана-238, предотвращающую преждевременный разогрев дейтерида лития-6. Заполним остальное свободное пространство внутри корпуса бомбы твердым полимером. В принципе, термоядерная бомба готова.
При подрыве ядерного заряда 80% энергии выделяется в виде рентгеновского излучения. Скорость его распространения намного превышает скорость распространения осколков деления плутония. Через сотые доли микросекунды урановый экран испаряется, и рентгеновское излучение начинает интенсивно поглощаться ураном контейнера термоядерного заряда. В результате так называемой абляции (уноса массы с поверхности нагретого контейнера) возникает реактивная сила, сжимающая контейнер в 10 раз. Именно этот эффект называется радиационной имплозией или обжатием излучением. При этом плотность термоядерного топлива возрастает в 1000 раз. В результате колоссального давления радиационной имплозии центральный стержень из урана-235 также подвергается обжатию, хотя и в меньшей степени, и переходит в надкритическое состояние. К этому времени термоядерный блок подвергается бомбардировке быстрыми нейтронами ядерного взрыва. Пройдя через дейтерид лития-6, они замедляются и интенсивно поглощаются урановым стержнем.
В стержне начинается цепная реакция деления, быстро приводящая к ядерному взрыву внутри контейнера. Поскольку дейтерид лития-6 при этом подвергается абляционному обжатию снаружи и давлению ядерного взрыва изнутри, его плотность и температура еще больше возрастает. Этот момент — начало запуска реакции синтеза. Дальнейшее ее поддержание определяется тем, как долго контейнер будет удерживать термоядерные процессы внутри себя, не давая выхода тепловой энергии наружу. Именно этим и определяется достижение критерия Лоусона. Выгорание термоядерного топлива идет от оси цилиндра к его краю. Температура фронта горения достигает 300 миллионов кельвин. Полное развитие взрыва вплоть до выгорания термоядерного топлива и разрушения контейнера занимает пару сотен наносекунд — в двадцать миллионов раз быстрее, чем вы прочитали эту фразу.
Надежное срабатывание двухступенчатой схемы зависит от точной сборки контейнера и предотвращения его преждевременного разогрева.
Мощность термоядерного заряда для схемы Теллера-Улама зависит от мощности ядерного триггера, обеспечивающего эффективное обжатие излучением. Впрочем, сейчас существуют и многоступенчатые схемы, в которых энергия предыдущей ступени используется для обжатия последующей. Пример трехступенчатой схемы — всем известная 100-мегатонная «кузькина мать».

Добавлено спустя 19 минут 5 секунд:

Маленькое дополнение - сейчас нейтронные инициаторы типа "урчин" практически не используются, так как из-за малого периода полураспада полония-210, их надо регулярно менять.
Сейчас чаще используют

Обыкновенный линейный ускоритель в виде трубки, который ускоряет ядра дейтерия ( почти ваш протончик, только с нейтрончиком впридачу ), то бишь ионы, до скорости всего 0.1 МЭВ. После чего эти разогнанные дейтроны направляются на тонкую пластинку из гидрида циркония, где в качестве водорода использован тритий. Дейтериевые ядра "стукают об ядрышко" трития, получаем классическую термоядерную реакцию с выделением в максимуме импульса ( устройство импульсное ) мощности нейтронов порядка 10 в двенадцатой степени нейтронов в секунду. ( сравните со спонтанным выделением нейтронов из оружейного плутония на уровне 66 нейтронов/сек с одного грамма, или 66 000 нейтронов в секунду с килограмма. Для трёх килограмов ( 20-кт заряд ) примерно двести тысяч нейтронов в секунду.
и термоядерные инициаторы.

http://www.kuban.ru/forum_new/forum34/arhiv/3021.html

Добавлено спустя 4 минуты 41 секунду:

Немного о плутонии
http://nuclear.fatal.ru/plutonium239.html
Плутоний

Плутоний, элемент с порядковым номером 94, открыт Гленом Сиборгом (Glenn Seaborg), Эдвином Макмилланом (Edwin McMillan), Кеннеди (Kennedy), и Артуром Уолхом (Arthur Wahl) в 1940 году в Беркли при бомбардировки мишени из урана дейтронами из шестидесятидюймового циклотрона. В мае 1940 свойства плутония были предсказаны Льюисом Тернером (Louis Turner).
В декабре 1940 года был открыт изотоп плутония Pu-238, с периодом полураспада ~90 лет, через год - более важный Pu-239 с периодом полураспада ~24 000 лет.

Pu-239 присутствует в природном урана в виде следов (количество - одна часть на 1015), образуется он там в результате захвата нейтрона ядром U-238. Чрезвычайно малые количества Pu-244 (самого долгоживущего изотопа плутония, период полураспада 80 миллионов лет) были обнаружены в цериевой руде, по видимому, оставшиеся там со времен формирования Земли.

Всего известно 15 изотопов плутония, все радиоактивны. Самые значимые для проектирования ядерного оружия:
Pu238 -> (86 лет, альфа-распад) -> U234
Pu239 -> (24 360 лет, альфа-распад) -> U235
Pu240 -> (6580 лет, альфа-распад) -> U236
Pu241 -> (14.0 лет, бета-распад) -> Am241
Pu242 -> (370 000 лет, альфа-распад) -> U238
Физические свойства плутония
Плутоний - очень тяжелый серебристый металл, блестящий подобно никелю, когда только что очищен. Это крайне электроотрицательный, химически активный элемент, гораздо в большей степени, чем уран. Он быстро тускнеет, образую радужную пленку (подобно радужной масляной пленки), вначале светло-желтую, со временем переходящую в темно-пурпурную. Если окисление довольно велико, на его поверхности появляется оливково-зеленый порошок оксида (PuO2).
Плутоний охотно окисляется, и быстро коррозирует даже в присутствии незначительной влажности. Странно, но он покрывается ржавчиной в атмосфере инертного газа с парами воды гораздо быстрее, чем на сухом воздухе или в чистом кислороде. Причина этого - прямое действие кислорода формирует на поверхности плутония слой оксида, мешающий дальнейшему окислению. Воздействие же влаги производит рыхлую смесь из оксида и гидрида. Для предотвращения оксидирования и коррозии требуется сушильная печь.
Плутоний имеет четыре валентности, III-VI. Хорошо растворяется только в очень кислых средах, таких как азотная или соляная кислоты, так же хорошо растворяется в иодистоводородной и хлорной кислотах. Плутониевые соли легко гидролизируются при контакте с нейтральными или щелочными растворами, создавая нерастворимую гидроокись плутония. Концентрированные растворы плутония нестабильны, в следствии радиолитического разложения, ведущего к выпадению осадка.
Вследствии своей радиоактивности, плутоний теплый на ощупь. Большой кусок плутония в термоизолированной оболочке разогревается до температуры, превышающей температуру кипения воды.

Основные физические свойства плутония:
Температура плавления: 641 °C;
Температура кипения: 3232 °C;
Плотность: 19.84 (в альфа-фазе).

Плутоний имеет множество специфических свойств. Он обладает самой низкой теплопроводностью изо всех металлов, самой низкой электропроводностью, за исключением марганца (по другим данным все же самой низкой из всех металлов). В своей жидкой фазе это самый вязкий металл.
При изменении температуры плутоний подвергается самым сильным и неестественным изменениям плотности. Плутоний обладает шестью различными фазами (кристаллическими структурами) в твердой форме, больше чем любой другой элемент (в действительности, по более строгим условиям, их семь). Некоторые переходы между фазами сопровождаются разительными изменениями объема. В двух из этих фаз - дельта и дельта прим - плутоний обладает уникальным свойством сжиматься при повышении температуры, а в остальных - имеет чрезвычайно большой температурный коэффициент расширения. При расплавлении плутоний сжимается, позволяя нерасплавленному плутонию плавать. В своей максимально плотной форме, альфа фазе, плутоний шестой по плотности элемент (тяжелее его только осмий, иридий, платина, рений и нептуний). В альфа фазе чистый плутоний хрупок, но существуют его гибкие сплавы.
Плотности и температурный диапазон фаз плутония:
Фаза Плотность Диапазон существования (°C)

альфа 19.84 (20 °C) стабильна ниже 122
бета 17.8 (122 °C) 122 - 206
гамма 17.2 (206 °C) 224 - 300
дельта/
дельта прим 15.9 (319 °C) 319 - 476
эпсилон 17.0 (476 °C) 476 - 641 (точка плавления)
жидкая 16.65 (641 °C) 641 - до точки кипения
К концу 1995 года в мире было произведено в общей сложности около 1270 тонн плутония, из которого 257 т для оружейного использования, остальное - побочный продукт АЭС.
Кроме своего оружейного назначения, плутоний может потенциально применяться для производства электроэнергии. Единственную крупную программу по энергетическому использованию плутония имеет только Япония. Это показывает его экономическую неконкурентноспособность по сравнению с ураном в течении десятилетий, по следующим причинам. Стоимость переработки реакторного топлива для извлечения плутония значительно выше, чем цена низкообогащенного урана. Большинство сегодняшних предприятий не оборудованы инструментарием для работы с более опасным для жизни оксидом плутония. Стоимость охраны плутония для предотвращения кражи или диверсии с целью его оружейного применения весьма существенна. Существующие энергетические реакторы могут работать с топливом, содержащим довольно малую величину плутония, представляющую небольшую ценность, и стоимость проектирования и строительства новых реакторов так же весьма велика. Текущая достаточная поставка урана, наличие больших обогатительных мощностей и большие запасы оружейного урана в США и России, который разбавляется для изготовления коммерческого топлива, гарантируют твердые цены на уран в последующие 20-30 лет.
Плутоний имеет и несколько других применений. Самое широко распространенное из них - в радиоизотопных дымовых детекторах в Европе (в США такие же детекторы изготавливаются из америция из-за его более короткого времени полураспада). Плутониево-бериллиевый сплав работает как лабораторный источник нейтронов. Изотоп Pu-238 находится в ряде атомных термоэлектрических генераторах энергии на борту космических исследовательских аппаратов, благодаря долгому времени жизни и высокой тепловой мощности.
На сентябрь 1998 года цены на плутоний, установленные изотопным отделением Ок-Риджской Национальной лаборатории (ORNL) были таковы: $8.25/мг за плутоний-238 (97% чистоты); $4.65/мг за плутоний-239 (>99.99%); $5.45/мг за плутоний-240 (>95%); $14.70/мг за плутоний-241 (>93%); и $19.75/мг за плутоний-242.
Плутоний - элемент практически отсутствующий в природе. Однако около 5000 кг его выделилось в атмосферу в результате ядерных испытаний. По некоторым оценкам, почва в США содержит в среднем 2 милликюри (28 мг) плутония на км2 от выпадения радиоактивных осадков.
Металлургия плутония
При комнатной температуре плутоний представляет собой кристаллическую структуру, называемую "альфа фаза". В этой форме плутоний имеет свою максимальную плотность - около 19.84 при 20 °С. Атомы в альфа фазе связаны ковалентной связью (в отличии от металлической связи), поэтому физические свойства ближе к минералам, чем к металлам. Это твердый, хрупкий и ломающийся в определенном направлении материал. Альфа фаза не поддается обработке обычными для металлов технологиями производства.
В самом "легком" виде, дельта фазе (плотность 15.9), плутоний достаточно ковкий и вязкий. Так же и в гамма фазе.
В дельта фазе плутоний имеет нормальные металлические свойства, включая превосходную ковкость. Дельта фаза имеет прочность и пластичность сходную с алюминием, делая простой обработку и отливку. Хотя дельта фаза и проявляет аномальное свойство сжиматься при нагревании, этот отрицательный коэффициент расширения невелик. Плутоний в дельта фазе совсем неустойчив. Он стремится осесть в плотную альфа фазу под очень небольшим давлением, увеличив на 25% свою плотность. В чистом плутонии дельта фаза не может существовать при давлении более 1 килобара. Для сравнения, увеличение на 25% плотности урана (или альфа фазы плутония) требует давления 450 килобар. При давлениях свыше 30 килобар плутоний существует только в альфа и бета фазах.
Это свойство перехода дельта -> альфа фазы (и увеличение его плотности на 25%) используется в имплозионных проектах оружия. Плутоний можно стабилизировать в дельта фазе при комнатной температуре путем сплавления его с трехвалентными металлами, такими как галлий, алюминий, церий, индий и америций в концентрации нескольких молярных процентов. Даже стабилизированная, дельта фаза продолжает оставаться легко сжимаемой давлением в несколько килобар. Особенно интересен факт, что в стабилизированном галлием плутонии дельта фаза действительно метастабильна при содержании галлия менее 4 молярных процентов. Это означает, что процесс фазового перехода под давлением в альфа фазу необратим.
Для оружейного применения плутоний обычно стабилизируется в дельта фазе сплавлением с 3-3.5 молярных процента (0.9-1% по весу) галлия. Этот сплав стабилен при температурах по крайней мере от -75 до 475 °C. Стабилизация предотвращает изменения объема плутония при колебаниях температуры после изготовления, что может повредить прецезионно сделанные компоненты устройства. Сплав имеет почти нулевой коэффициент теплового расширения. Так же он облегчает литье из-за наличия единственного эпсилон -> дельта фазового перехода во время охлаждения. Наконец, стабилизация снижает восприимчивость плутония к коррозии. Трехпроцентный галлиевый сплав применялся в Gadget`е и Fat Man`е. Если не считать галлий, плутоний в их ядрах был очень высокой чистоты.
Алюминий хороший материал для сплавления, но первоначально он отсутствовал в американской оружейной программе из-за образования нейтронов в результате реакций альфа частица -> n. Церий не использовался вообще (по многим причинам), в частности, он не давал стойкость к коррозии.
Плутоний для ядер бомб покрывается слоем металла (обычно никелем) для защиты его от ржавчины и снижения биологической опасности. Два полушария для Gadget`а были покрыты гальваническим способом никелем (по другим данным - серебром), процесс был не совсем удачным и привел к появлению раковин в металле. Пересмотр метода привел к химической металлизации при выдерживании плутония в атмосфере карбонильного никеля. Никелем были покрыты ядра Fat Man'а, бомб, взорванных в операции Crossroads, и первом советском заряде РДС-1. Напыление слоя алюминия или гальванопокрытие цинком не применялись.
Потенциально серьезная проблема для использования плутония в оружии - это наличие у него высокого фона спонтанных нейтронов. Присутствие нейтронов в то время, когда еще только достигается надкритическая масса ведет к преждевременной ядерной реакции, недостаточному выходу энергии и в некоторых случаях вообще к отказу оружия, легкому "хлопку". Существуют два источника нейтронного фона.
Самый главный - присутствие изотопа Pu-240, чей уровень спонтанного деления достаточен для появления 106 нейтронов/с*кг . Этот изотоп неизбежно образуется в течении производства Pu-239.
Второй из них - взаимодействие сильного альфа-излучения с легкими элементами, находящимися в плутонии. Хотя эта проблема имела большое значение во время Манхэттенского проекта, когда первоначально планировалось использование пушечного дизайна, открытие Pu-240 превратило ее в далекую от практики. Для минимизации (но не исключения) присутствие легких элементов в плутонии должно находиться в отношении одна часть к миллиону, это задача достаточно трудная. Алюминий, из которого альфа-частицы выбивают нейтроны, на некотором протяжении сделался не очень желательным веществом для сплавления, хотя с современным оружейного качества плутонием этот вклад в испускание нейтронов невелик. В конечном счете, удовлетворяющие характеристики галлиевого сплава, установленные в ходе обращения с ним и относительную незначимость таких деталей, как стоимость сплавляемого материала помешали использованию веществ, подобных алюминию.
Первоначальная техника получения металлического плутония заключена в пирохимическом восстановлении галогенидов плутония щелочными металлами. Обычно PuF4 восстанавливается кальцием и йодом, это стандартный в США метод, по крайней мере в 1970-х годах. Высшей очистки можно достичь электролитическим рафинированием пирохимически произведенного металла (не обязательный шаг для оружейного применения). Это делается в ячейках для электролиза при 700 °C с электролитом из натрия, калия и хлорида плутония, вольфрамовым или танталовым катодом. Таким образом получается 99.99% плутоний. Более новые способы базируются на прямом пирохимическом восстановлении и электрорафинировании плутониевого оксида. Среди преимуществ этих методов - меньшее количество утилизируемых отходов производства. Обработка расплавленного плутония и литье плутония осуществляется сегодня из оборудования, сделанного из слегка окисленного тантала. Литейные формы могут изготовляться из графита, мягкой стали или чугуна, если они покрыты фторидом кальция или оксидом циркония или иттрия.
Токсичность плутония
Хотя плутоний, по-видимому, химически токсичен, как и любой тяжелый металл, этот эффект выражается слабо по сравнению с его радиотоксичностью. Токсические свойства плутония появляются как следствие альфа-радиоактивности. Альфа частицы представляют серьезную опасность только в том случае, если их источник находится в теле (т.е. плутоний должен быть принят внутрь). Хотя плутоний излучает еще и гамма-лучи и нейтроны, которые могут проникать в тело снаружи, уровень их слишком мал, чтобы причинить сильный вред.
Альфа-частицы повреждают только ткани, содержащие плутоний или находящиеся в непосредственном контакте с ним. Значимы два типа действия: острое и хроническое отравления. Если уровень облучения достаточно высок, ткани могут страдать острым отравлением, токсическое действие проявляется быстро. Если уровень низок, создается накопляющийся канцерогенный эффект.
Плутоний очень плохо всасывается желудочно-кишечным трактом, даже когда попадает в виде растворимой соли, впоследствии она все равно связывается содержимым желудка и кишечника. Загрязненная вода, из-за предрасположенности плутония к осаждению из водных растворов и к формированию нерастворимых комплексов с остальными веществами, имеет тенденцию к самоочищению.
Поглощение 500 мг плутония как мелкораздробленного или растворенного материала может привести к смерти от острого облучения пищеварительной системы за несколько дней или недель. Вдыхание 100 мг плутония в виде частиц оптимального для удержания в легких размера ведет к смерти от отека легких за 1-10 дней. Вдыхание дозы в 20 мг ведет к смерти от фиброза примерно за 1 месяц . Для доз много меньших этих величин проявляется хронический канцерогенный эффект.
Для хронического действия, плутоний должен долгое время присутствовать в организме человека. Вдыхание частиц подходящего для удержания в легких размера (1-3 микрона) весьма вероятно ведет к постоянному нахождению их там (детонация взрывчатки, не повлекшая за собой ядерный взрыв, может превратить 20-50% плутония в такую форму). Самая вероятная химическая форма, попадающая в тело, это оксид плутония. Оксид используется в реакторном топливе и частицы металлического плутония быстро окисляются на воздухе. Оксид почти нерастворим в воде.
На протяжении всей жизни риск развития рака легких для взрослого примерно зависит от количества попавшего в тело плутония. Прием внутрь 1 мигрограмма плутония представляет риск в 1% развития рака (нормальная вероятность рака 20%). Соответственно 10 микрограмм увеличивают риск рака с 20% до 30%. Попадание 100 микрограмм или более виртуально гарантируют развитие рака легких (обычно через несколько десятилетий), хотя свидетельства повреждения легких могут появиться в течении нескольких месяцев.
Плутоний обычно содержится в биологических системах в степени окисления +4, имея химическое сходство с Fe 3+. Если он проникнет в систему кровообращения, то с большой вероятностью начнет концентрироваться в тканях, содержащих железо: костном мозге, печени, селезенке. Если 1.4 микрограмма разместятся в костях взрослого человека, в результате ухудшится иммунитет и через несколько лет может развиться рак. Международная комиссия по радиологической защите установила норму ежегодного поглощения на уровне 280 нанограмм. Это значит, что для профессионального облучения концентрация плутония в воздухе не должна превышать 7 пикокюри/м3. Максимально допустимая концентрация Pu-239 (для профессионального персонала) 40 нанокюри (0.56 микрограмма) и 16 нанокюри (0.23 микрограмма) для легочной ткани.
Период биологического полувыведения плутония 80-100 лет при нахождении в костной ткани, т.о. концентрация его там практически постоянна. Период полувыведения из печени - 40 лет. Хелатные добавки могут ускорить выведение плутония.
Изотопы плутония
Pu-238
Этот изотоп имеет интенсивность самопроизвольного деления 1.1x106 делений/с*кг (в 2.6 раза больше Pu-240) и очень высокую тепловую мощность: 567 Вт/кг. Он обладает очень сильной альфа-радиоактивностью (в 283 раза сильнее Pu-239), что делает его много более серьезным источником нейтронов от реакций альфа частица -> n. Содержание плутония-238 редко когда превышает 1% от общего состава плутония, однако излучение нейтронов и нагрев делают его очень неудобным для обращения. Удельная радиоактивность 17.5 кюри/г.

Pu-239
Pu-239 - единственный подходящий изотоп для оружейного использования, остальные изотопы рассматриваются только из-за их вредного действия. Pu-239 имеет большие сечения рассеивания и поглощения, чем уран и большее число нейтронов в расчете на одно деление, и, соответственно, меньшую меньшую критическую массу.
Чистый Pu-239 имеет среднюю величину испускания нейтронов от спонтанного деления примерно 30 нейтронов/с*кг (~10 делений/с*кг). Принимая во внимание малость критической массы, 6 кг или менее, пушечная плутониевая бомба может быть создана при наличии исключительно чистого плутония-239. Кроме того, из-за сильной альфа-радиоактивности доля включения легких элементов не должна превышать нескольких частиц к миллиону, для избежания реакций альфа частица -> n.
Относительно короткое время полураспада Pu-239 (по сравнению с U-235) подразумевает значительное выделение энергии при радиоактивном распаде. Pu-239 производит 1.92 Вт/кг. Это выше, чем средняя теплота обмена веществ у взрослого человека. Как следствие, на ощупь плутоний достаточно теплый. Если кусок плутония хорошо теплоизолировать, он разогреется до температуры свыше 100 °C за два часа и вскоре до точки перехода альфа в бета фазу. Такой разогрев представляет проблему для конструирования оружия из-за изменения объема, фазовых переходов нестабилизированниго плутония.
Удельная активность плутония-239 61.5 милликюри/г.
В США плутоний-239 производится в Хэнфорде, шт. Вашингтон и Саванне, шт. Джорджия.

Pu-240
Плутоний-240 - основной изотоп, загрязняющий оружейный Pu-239. Уровень его содержания главным образом важен из-за интенсивности спонтанного деления - 415 000 делений/с*кг, но испускается примерно 1 000 000 нейтронов/с*кг так как каждое деление рождает примерно 2.2 нейтрона - примерно в 30 000 раз больше, чем у Pu-239. Наличие всего 1% этого изотопа производит так много нейтронов, что пушечная схема заряда уже неработоспособна и для производства эффективной бомбы требуется имплозия. В стандартном оружейном плутонии содержание Pu-240 не превышает 6.5%. Более высокие уровни приведут к предетонации (и уменьшению заряда) даже с очень быстрой имплозией.
Pu-240 хорошо делится, слегка лучше U-235. Однако высокие концентрации такого изотопа увеличивают требуемую критическую массу, таким образом ухудшая проблему нейтронного фона. Вследствие короткого времени жизни (1/4 от Pu-239), тепловой выход соответственно выше, 7.1 Вт/кг, обостряя проблему перегрева.
Удельная активность плутония-240 227 милликюри/г.

Pu-241
Этот изотоп так же делим, как и Pu-239, имеет низкий нейтронный фон и умеренную тепловую мощность и потому непосредственно не влияет на удобство применения плутония. Он распадается через 14 лет в америций-241, который очень плохо делится и создает много тепла: 106 Вт/кг. Если оружие первоначально содержит Pu-241, через несколько лет или десятилетий его реакционная способность падает, и это должно приниматься в расчет при проектировании, чтобы избежать уменьшение мощности заряда и увеличения самонагрева. Сам Pu-241 сильно не нагревается (всего 3.4 Вт/кг) несмотря на свой очень короткий период полураспада благодаря очень слабому бета-распаду.
Удельная активность плутония-241 106 кюри/г.

Pu-242
Интенсивность испускания нейтронов Pu-242 840 000 делений/с*кг (вдвое выше Pu-240), кроме того он плохо подвержен делению. При заметной концентрации плутоний-242 серьезно увеличивает требуемую критическую массу и нейтронный фон. Имея большую продолжительность жизни и маленькое сечение захвата Pu-242 накапливается в переработанном реакторном топливе.
Удельная активность плутония-242 4 милликюри/г.
Оружейный плутоний
Это название применяется в США к плутонию с содержанием Pu-240 менее 7%. Типичный состав оружейного плутония приведен ниже. Первые две колонки - средний состав плутония, произведенного в Хэнфорде и Саванне в июне 1968. Третья - базируется на образцах почвы, взятых поблизости от Роки Флетс в 1970-х с учетом америция-241 (продукта распада Pu-241).
Типичный состав оружейного плутония

Хэнфорд Саванна Почва Роки Флетс
(сред. 6/68) (сред. 6/68) (сред. 1970-е)
Pu-238 менее чем 0.05% менее чем 0.05% следы
Pu-239 93.17% 92.99% 93.6%
Pu-240 6.28% 6.13% 5.8%
Pu-241 0.54% 0.86% 0.6%
Pu-242 менее чем 0.05% менее чем 0.05% следы
В США производится и сверхчистый плутоний с 3% Pu-240, для обогащения обычного плутония, и, возможно, для специальных зарядов. Некоторые американские устройства требуют содержание Pu-240 менее 1.5%.
Существенный вопрос: что подразумевает название "оружейного качества". Самая распространенная интерпретация состоит в том, что это плутоний с содержанием изотопа Pu-240 менее 7%, действительно требующийся для успешного создания оружия. По крайней мере, превышение этой отметки означает серьезный компромисс с эффективностью.
Наличие Pu-240 точно определяет характеристики оружия, ибо именно от него зависит нейтронный фон и такие вторичные явления как рост критической массы (незначительный) и тепловой выход. Нейтронный фон влияет на проект ядерного взрывного устройства (ЯВУ) ограничением общей массы заключенного плутония, необходимостью достижения скоростей имплозии выше определенного порога. Как указывалось выше, некоторые проекты (преимущественно старые), требуют плутония с низкой концентрацией Pu-240 по эти причинам.
Однако, в современных усовершенствованных конструкциях, указанные сложности не являются критическими, по крайней мере с начала 1960-х. В недавно рассекреченных документах (WASH-1037, "Введение в ядерное оружие", июнь 1972) указывается, что обозначение плутония как "оружейной чистоты" - исключительно экономический вопрос. С одной стороны, стоимость плутония падает с ростом доли Pu-240. С другой - Pu-240 увеличивает критическую массу. Около 6-7% Pu-240 делает общую стоимость плутония, с учетом указанных причин, минимальной.
Это не означает, что существующие ядерные устройства сохранят работоспособность, если увеличить уровень плутония-240. Они спроектированы для достижения наилучшего эффекта с определенным делящимся материалом и пострадают в работоспособности при изменении изотопного состава.
Принимая средний состав оружейного плутония: 93.4% Pu-239, 6.0% Pu-240 и 0.6% Pu-241 (с пренебрежимым содержанием остальных изотопов) можно просчитать следующие его свойства. Начальная тепловая мощность свежевыработанного оружейного плутония 2.2 Вт/кг, уровень спонтанного деления 27 100 делений/с. Этот показатель деления позволяет использовать в оружии 4-5 кг плутония с очень низкой вероятность предетонации при условии хорошей имплозионной системы. По прошествии пары десятилетий, большая часть Pu-241 превратится в Am-241, существенно увеличив тепловыделение - до 2.8 Вт/кг. Поскольку Pu-241 прекрасно делится, а Am-241 - нет, это приводит к снижению запаса реактивности плутония и должно приниматься в расчет конструкторами.
Нейтронное излучение 5 кг оружейного плутония 300 000 нейтронов/с создает уровень излучения 0.003 рад/час на 1 м. Фон снижается отражателем и взрывчатым веществом, окружающим его. Облегченное оружие уменьшает радиацию в 5-10 раз. С другой стороны, высокая проникающая способность нейтронов увеличивает опасность. Длительный постоянный контакт с ЯВУ во время их обычного обслуживания может привести к дозе радиации, приближающейся к предельной годовой для профессионального состава. Сотрудники плутониевых предприятий, обрабатывающие плутониевый ядра непосредственно или в герметичных боксах, имеют ограниченную защиту от радиации и могут нуждаться в переводе с этой работы на другую, чтобы не превысить годового лимита облучения.
Вследствии малой разницы в массах Pu-239 и Pu-240, эти изотопы не разделяются промышленно широко распространенными способами обогащения. Единственный способ произвести более чистый Pu-239 - сократить время пребывания в реакторе кассеты м U-238. Малые количества плутония разделяются на электромагнитном сепараторе для исследовательских целей. Для развитых государств нет причин для снижения процента Pu-240 менее 6, так как эта концентрация не мешает создавать эффективные и надежные триггеры термоядерных зарядов. Очень малое количество Pu-240 позволяет достичь некоторой дополнительной гибкости, требующейся специализированным или экзотическим изделиям.
Реакторный плутоний
Подавляющая часть сегодняшней атомной энергетики использует урановое горючие. По экономическим причинам ядерное топливо на АЭС работает долгое время и выгорает почти полностью. Степень облученности топливного элемента можно измерить в мегаватт-днях/тонну (МВт-день/т). Плутоний из отработанного ядерного топлива состоит из множества изотопов. Структура их меняется от типа реактора, рабочего режима, но типичные значения таковы:
Реакторы: на легкой воде CANDU MAGNOX
Типичный 33000МВт-день/т 7500МВт-день/т 3000МВт-день/т

Pu-238 2% 1.5% low 0.1%
Pu-239 61% 56.2% 66.6% 80.0%
Pu-240 24% 23.6% 26.6% 16.9%
Pu-241 10% 14.3% 5.3% 2.7%
Pu-242 3% 4.9% 1.5% 0.3%
Реакторы с 33 000 МВт-день/т оперировали с ураном 3-х процентного обогащения в 1970-80-х гг. Со снижением цен на обогащенный уран (из-за освобождения армейских производственных мощностей) в настоящее время используется более насыщенное U-235 топливо - 4-4.5%, позволяя довести выгорание до 45 000 МВт-день/т и даже выше. В результате в отработанном горючем содержится еще больше Pu-238, 240, 241 и 242.
Использую за основу плутоний из типичного легководного реактора, определим его тепловую мощность - 14.5 Вт/кг, увеличивающуюся до 19.6 Вт/кг за 14 лет после полураспада Pu-241 и после полного распада Pu-241 - 24 Вт/кг. Уровень нейтронов - 350 000 нейтронов/кг, удельная радиоактивность - 11.0 кюри/г (0.442 кюри/г альфа-активности).
Принимая в расчет явление изотопного разбавления критической массы (хорошо делятся только Pu-239 и Pu-241) бомба, созданная из 8 кг такого материала выдавала бы 116 Вт тепла (электролампочку такого же размера и такой же мощности невозможно держать в руках) и 2.8 миллиона нейтронов/с. С таким веществом создание атомной бомбы остается под вопросом.
Потребовалось бы система постоянного активного охлаждения ядра для предотвращения порчи ядра, взрывчатки и других компонентов. Высокий уровень нейтронного излучения неибежно вызывает преждевременную детонацию, даже с очень эффективной имплозионной системой. Однако, даже с относительно примитивной в настоящее время конструкцией Fat Man'а, можно было бы произвести взрыв в 0.5 кт или около того. С оптимальной имплозионной системой выход бы составил несколько килотонн. При технологии усиления заряда за счет синтеза, все нежелательные свойства реакторного плутония полностью обходятся, можно изготовить мощный боеприпас, несмотря на менее удобный для использования делящийся материал.
После долгого периода времени, несколько десятилетий или столетий, тепловая мощность реакторного плутония значительно снижается с распадом Pu-238 и Am-241. На нейтронный фон это сказывается мало. Сейчас отработанное реакторное топливо обычно сохраняется на неопределенное время в герметичных контейнерах. В принципе, оно может представлять интерес для террористов, особенно хранящееся уже долгое время, с сократившимся тепловыделением и радиацией.
Сорокалетнее храненение позволит распасться 30-ти процентам Pu-238 и 88-ти процентам Pu-241:
1.5% Pu-238,
67.3% Pu-239,
26.4% Pu-240,
1.3% Pu-241,
3.3% Pu-242.
Происходит снижение мощности до 11.7 Вт/кг и меньший ее рост в дальнейшем (максимум до 13.8 Вт/кг). Хранение реакторного плутония 150 лет изменит состав таким образом:
0.66% Pu-238,
69.06% Pu-239,
26.86% Pu-240,
0.01% Pu-241,
3.41% Pu-242,
с сохранением стабильного тепловыделения на уровне 7.5 Вт/кг.
Возможности обогащения плутония
Применение технологий обогащения урана для удаления нежелательных изотопов плутония технически возможно. Оно усложнено присутствием множества изотопов, отличающихся друг от друга всего одной атомной еденицей массы (U-235 и U-238 отличаются на 3) - значительно снизится и без того небольшой коэффициент сепарации. Может потребоваться двухпроходное разделение - сначала удаляются тяжелые изотопы - Pu-240 и выше, а затем (в зависимости от начального содержания и нежелательности нагрева), отделяется Pu-238. Токсичность, нейтронное излучение и самонагрев плутония во входном и выходном потоках, в обогащенном продукте - все эти факторы еще больше усложняют технологию разделения плутония по сравнению с ураном.
Есть и облегчающий процесс обогащения момент - масса сырья, которая должна быть переработана, более чем на два порядка меньше, чем при разделении природного урана. Это происходит и в следствии высокого изначального содержания Pu-239 (60-70% сравнивая с 0.72% у урана) и меньшей критической массой плутония (6 против 15 кг). Даже со всеми указанными выше сложностями, завод по обогащению плутония будет много меньше уранового безотносительно к используемой технологии разделения.
Довольно-таки легко производить оружейный плутоний из реакторного на электромагнитных сепараторах. В следствии очень высокого коэффициента разделения потребовалось бы всего одна стадия очистки и производительность сепаратора определялась бы концентрацией Pu-239 в сырье. Электромагнитный сепаратор, способный нарабатывать 0.5 урановых бомбы в год (аналогичный планировался Ираком до войны 1991 года), способен на производство 100 плутониевых бомб из реакторного плутония.
Газовая диффузия и центрифугирование тоже жизнеспособные кандидаты. Свойства гексафторида плутония сходны с гексафторидом урана и требуют лишь незначительных изменений в центрифугах или диффузионных мембраннах. Если подать на вход 60% Pu-239/25% Pu-240 плутоний, задаться выходом 94% Pu-239 и терять в шлаке половину поступающего с сырьем Pu-239, то потребуется мощность всего в 2 МПП-кг для производства 1 кг оружейного плутония. Это менее 1 % от ресурсов, нужных для производства 1 кг 90% U-235 из природного урана.
Технология AVLIS (испарение с использованием лазера) создает возможность недорогого разделения и может использоваться с реакторным плутонием в качестве исходного материала. Возможно, это одна из причин исследований по ней в восьмидесятых годах.
Денатурированный плутоний
Если извлеченный из отработавшего топлива плутоний повторно использовать в реакторах на быстрых нейтронах, его изотопный состав постепенно становится менее пригодным для оружейного использования. После нескольких топливных циклов, накопление Pu-238, Pu-240 и Pu-242 делает его неупотребимым для этой цели. Подмешивание такого материала удобный метод "денатурировать" плутоний, или переработать отработавшее ядерное топливо, гарантируя нераспространение делящихся материалов. В основном это служит препятствием против использования реакторного плутония в низкотехнологичных дизайнах. Возросший выход тепла и радиация являются досаждающими помехами, но не серьезными препятствиями, хотя они и рождают значительные проектные ограничения и проблемы с обслуживанием. При усовершенствовании ЯВУ и организации надлежащего производственного процесса такие преткновения полностью преодолеваются.


Перевод Section 6.0 Nuclear Weapons FAQ, Carey Sublette, находящегося здесь.
Saved from url http://nuclear-weapons.nm.ru/theory/plutonium.htm




Сайт nuclear.fatal.ru создал arch icq#139043708 единолично.
Fatal.ru
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Зоны разрушения при наземном взрыве для кирпичной застройки.

Радиусы зон разрушения и поражения ударной волной ядерных и термоядерных взрывов различной мощности пропорциональны кубическому корню из отношения тротиловых эквивалентов

Зона поражения.......Избыточное давление кг/см2.......Радиус зоны, км (1Мт)..........Радиус зоны, км (250 кт)

Зона полных разрушений.....более 0,5...............................3,65.................................2,25
Зона сильных и средних
разрушений.........................от 0,2 до 0,5............................7,5..................................4,68

Зона слабых разрушений .....от 0,1 до 0,2............................14...................................8,75
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Сенькс, кстати, вот этот момент подтверждает наличие радаров-радиовзрывателей на БЧ МБР:
Есть ещё очень важныая область -
область срабатывания взрывателей
основного заряда. Тут и
двухступенчатые радиовзрыватели, и
основне адаптивные командные, и
защищенная от радиации
микропроцессорная запальная
система, компенсация ошибок с
коррекцией длины пути по радару
(подстраивает запал для
минимизации эффекта от
погрешности доставки),
компенсационный интегрирующий
акселерометр, ФАР собранная
полностью на полупроводниковых
элементах и обеспечивающая
воздушное и приповерхностное
срабатывание, вспомогательный
контактный взрыватель,
плазматронное воспламеняющее
устройство, и т.д. и т.п.
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Немного о радиационном заражении местности:

Степень радиоактивного
заражения
местности непостоянна и
довольно
быстро уменьшается. Уровень
радиации, установившейся через
1 час после взрыва, через 2 часа
уменьшится почти вдвое, спустя 3
часа - в 4 раза, а через 7 часов - в
десять раз. Через двое суток
уровень радиации, а также
степень
заражения продовольствия и
воды
снижается в 100 раз.

На местности, подвергшейся
радиоактивному заражению при
ядерном взрыве, образуется два
участка: район взрыва и след
облака. Местность заражается
неравномерно. По степени
опасности зараженную местность
по следу облака ядерного взрыва
принято делить на четыре зоны:
А - умеренного,
Б - сильного,
В-опасного,
Г - чрезвычайно опасного
заражения.
Зона умеренного заражения (зона
А). Экспозиционная доза
излучения за время полного
распада РВ (DJ колеблется от 40
до 4000 Р (0,01-0,1 Кл/кг).
Уровень радиации на внешней
границе зоны через 1 ч после
взрыва - 8 Р/ч, через 10 ч - 0,5 Р/
ч. В зоне А работы на объектах,
как правило, не прекращаются.
Работы на открытой местности,
расположенной в середине зоны
или у ее внутренней границы,
должны быть прекращены на
несколько часов.
Зона сильного заражения (зона Б)
. Экспозиционная доза излучения
за время полного распада РВ
колеблется от 400 до 1200 Р (0,1
- 0,3 Кл/кг). Уровень радиации на
внешней границе через 1 ч после
взрыва составляет 80 Р/ч, через
10 ч - 5 Р/ч. В зоне Б работы на
объектах прекращаются сроком до
1 суток, рабочие и служащие
укрываются в защитных
сооружениях ГО, подвалах или
других укрытиях.
Зона опасного заражения (зона В)
. На внешней границе зоны
экспозиционная доза гамма-
излучения до полного распада РВ
составляет 1200 Р (0,3 Кл/кг), на
внутренней границе - 4000 Р (1
Кл/кг); уровень радиации на
внешней границе через 1 ч - 240
Р/ч, через 10 ч - 15 Р/ч. В этой
зоне работы на объектах
прекращаются от 1 до 3-4 суток,
рабочие и служащие укрываются
в защитных сооружениях ГО.
Зона чрезвычайно опасного
заражения (зона Г). На внешней
границе зоны экспозиционная
доза гамма-излучения до полного
распада РВ составляет 4000 Р (1
Кл/кг); уровень радиации через 1
ч - 800 Р/ч, через 10 ч - 50 Р/ч. В
зоне Г работы на объектах
прекращаются на четверо и
более суток , рабочие и служащие
укрываются в убежищах. По
истечении указанного срока
уровень радиации на
территории объекта спадает до
значений, обеспечивающих
безопасную деятельность
рабочих и служащих в
производственных помещениях.


По мере приближения шлейфа к
объекту мощности доз излучения
возрастают вследствие гамма-
излучения радиоактивных
веществ,
содержащихся в шлейфе. После
подхода края шлейфа
наблюдается
выпадение радиоактивных частиц.
Вначале из облака выпадают
наиболее крупные частицы с
высокой степенью их активности,
по
мере удаления от места взрыва -
более мелкие, а мощность дозы
излучения при этом постепенно
снижается. В поперечном сечении
следа мощность дозы излучения
уменьшается от оси следа к его
краям.
На радиоактивное заражение
местности и воздуха большое
влияние оказывает рельеф
местности. При наличии
возвышенностей и холмов более
сильное заражение будет
наблюдаться с наветренной
стороны. Овраги и лощины
заражаются в большей степени в
том случае, когда ветер дует
вдоль
них. При сильном дожде
радиоактивные вещества
частично
смываются потоками воды,
поэтому
в лощинах и оврагах заражение
может усиливаться. Дождь и
снегопад способствуют также
быстрому осаждению
радиоактивных веществ из
воздуха,
в результате этого воздух
становится менее зараженным, но
повышается зараженность
местности.
При воздушном взрыве
радиоактивное заражение
местности и различных
объектов
как в районе взрыва, так и на
следе
облака незначительно и не
представляет особой опасности
для войск
 

vtsp1

Активный участник
Сообщения
1.236
Адрес
Минск
Нашел интересную книгу: "Шипение снарядов". Изложение несколько сумбурное, но много и толкового. Наиболее интересна глава 3 (25 страница) посвященная ядерному оружию. Ссылка: https://www.litmir.co/bd/?b=168217
Об авторе:
Александр Борисович Прищепенко, Доктор технических наук, член-корреспондент Академии военных наук России (с 1997 г.); долгое время возглавлял лабораторию боеприпасов специального назначения в ЦНИИ химии и механики. В настоящее время — заместитель директора по научной работе Научно-исследовательского и испытательного радиотехнического центра «Сириус» (г. Москва). Основные работы посвящены ИНИ (импульсным нейтронным инициаторам) для ядерного оружия, боеприпасам объемного взрыва, ионной кинетике в плотных газах, электронике больших токов, взрывным источникам СВЧ излучения.
 

vtsp1

Активный участник
Сообщения
1.236
Адрес
Минск
Сам недоумеваю, такие люди как правило не то что книги не пишут, даже об их существовании мало кому известно.:cool: Но в книге много чего интересного, особенно по физике работы и устройству ядерного оружия. Искал в сети фото ИНИ и только в этой книге и нашел.
 

КС

Модератор
Команда форума
Сообщения
18.076
Адрес
г. Коломна МО
"Источник" впервые был описан (с картинкой) в журнале "Радио" за 1986 год (месяц не помню какой).

После показа преподу с 43-ей кафедры, он его отнёс на второй этаж (к молчи-молчи).:-D
 

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Нашел интересную книгу: "Шипение снарядов". Изложение несколько сумбурное, но много и толкового. Наиболее интересна глава 3 (25 страница) посвященная ядерному оружию.
Сенькс.
 

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
24.684
Адрес
Саратов
Не нашел подходящей темы, а запиливать новую не вижу смысла, поэтому выложу здесь:

Собственная гордость. Силы ядерного сдерживания Великобритании и Франции.

Прошло четверть века с окончания противостояния в Европе восточного и западного блоков, но ядерное оружие в регионе с повестки дня надолго не исчезает. При этом традиционно особое внимание уделяется авиабомбам США и незаслуженно игнорируются арсеналы Англии и Франции, не уступающие китайским. Это ядерное оружие не только не исчезнет в ближайшем будущем, но и вступает в фазу модернизации.

Джентльмены верят на слово.

Важность открытия колоссальной энергии, скрытой в атомном ядре, трудно переоценить. Традиционно создание ядерного оружия (ЯО) принято целиком приписывать США, однако огромную роль в будущем проекте «Манхэттен» сыграли ученые из Европы.

Перед войной группа французских ученых под руководством Ф. Жолио-Кюри лидировала в изучении цепной реакции деления атомов. Именно французы перед оккупацией Норвегии в результате специальной операции выкупили все накопленные запасы тяжелой воды, необходимые для создания тяжеловодородного реактора. После поражения Франции некоторые ученые вместе с тяжелой водой были вывезены в Великобританию. Они дали дополнительный толчок деятельности англичан по разработке атомной бомбы. Французы в обмен на патенты получили гарантии поделиться результатами изысканий.

Осознав невозможность самостоятельного создания ЯО, англичане вскоре передали свои (а значит, и французские) наработки американцам и оказали тем самым значительную помощь в реализации проекта «Манхэттен». Некоторые английские ученые на время переехали на работу в Соединенные Штаты и Канаду. В августе 1943 г. между Великобританией и США было заключено Квебекское соглашение, согласно которому стороны обязались применять атомную бомбу только по совместному решению [1] и никому не передавать информацию о ядерном оружии [2]. На основании этого соглашения англичане отказались от своих обязательств перед французами, но по окончании войны американцы поступили с ними аналогичным образом — отказались делиться чем-либо, касающимся «общего» ЯО.

Великобритания после войны все еще надеялась сохранить за собой статус сверхдержавы, и в 1947 г. правительство приняло решение о создании собственного ЯО. Оптимизм внушало возвращение домой физиков, участвовавших в американском проекте. Но на практике выяснилась явная недостаточность знаний английских ученых [3] и необходимость крупных финансовых вливаний. В итоге Великобритания провела первые ядерные испытания только 3 октября 1952 г. у побережья Австралии. К реальному применению английское ядерное оружие было готово в 1955 г., когда первую строевую эскадрилью Королевских ВВС перевооружили на новые дальние реактивные бомбардировщики Виккерс «Вэлиент». К тому времени Советский Союз уже стал ядерной державой [4].

Ожидалось, что бомба даст возможность проводить самостоятельную великодержавную политику. Однако попытка сделать это в ходе Суэцкого кризиса окончилась провалом и национальным унижением — Великобритания и Франция были вынуждены отступить перед лицом прямой военной угрозы СССР в условиях отказа американцев, недовольных несогласованной авантюрой, оказать им поддержку.

После Суэцкого кризиса развитие ЯО продолжалось, но уже с ориентацией на сотрудничество с США. В 1957 г. были проведены испытания термоядерных устройств, послужившие одним из доводов в пользу смягчения Соединенными Штатами своей позиции в области передачи ядерных технологий. В 1958 г. был заключен англо-американский Договор о взаимной обороне[5], позволивший Великобритании получить доступ к современным разработкам американцев [6]. В частности, вместо доработки своего термоядерного оружия англичане скопировали американскую боеголовку от бомбы Mk.82. Американские бомбы даже планировалось предоставить (в случае необходимости) английским бомбардировщикам.

Суэцкий кризис повлиял и на ситуацию во Франции. Несмотря на предвоенные успехи, в первое послевоенное десятилетие сотрясаемой политическими кризисами Четвертой республике было не до ядерного оружия. Практические работы начались только в 1955 г. и активизировались после кризиса. Мощнейший толчок дал приход к власти в 1958 г. Шарля де Голля. Для генерала, взявшего курс на независимую политику в области обороны, наличие у Франции собственного ЯО было не просто вопросом престижа.

Первые ядерные испытания французы провели 13 февраля 1960 г. в алжирской Сахаре. Серийное производство первой бомбы AN-11 началось в 1963 г., а поставки носителя — дальнего бомбардировщика «Мираж» IV — в 1964 г. Самолет строился на основе проекта тяжелого истребителя и позиционировался как временное решение, рассчитанное на период до момента создания атомных подводных лодок с баллистическими ракетами (ПЛАРБ).

Срочное погружение.

Работы над этим наиболее сложным носителем средств стратегического ядерного сдерживания (СЯС) Франция начала сразу после прихода к власти голлистов. В 1958 г. была заложена первая лодка — через год после американской и одновременно с советской [7]. Столкнувшись с невозможностью создания достаточно компактного реактора, французы были вынуждены достроить на заделе корпуса экспериментальную дизель-электрическую субмарину S655 «Жимнот»[8].

Англичане, не сумевшие самостоятельно создать во второй половине 1950-х гг. баллистическую ракету «Блю Стрик», решили в 1960 г. присоединиться к американской программе баллистической ракеты воздушного базирования «Скайболт». Однако программа была закрыта в 1962 г. — США отдали предпочтение ПЛАРБ с ракетами «Поларис». 22 декабря 1962 г. по итогам встречи на Багамах между США и Великобританией было заключено соглашение, вошедшее в историю как Пакт Нассау. Речь шла о продаже англичанам ракет «Поларис» и оказании помощи в разработке атомных подводных лодок и боеголовок. От Великобритании США получали базу для своих подводных ракетоносцев в Шотландии [9] и формальную передачу субмарин под командование НАТО. В качестве временной меры была разработана авиационная крылатая ракета «Блю Стил» [10].

Первая английская ПЛАРБ под названием «Резолюшн» была заложена в феврале 1964 г. и вступила в строй в октябре 1967 г. Было построено 4 субмарины этого типа, вооруженные 16 ракетами «Поларис A-3» [11](минимальное количество, обеспечивающее возможность держать хотя бы одну лодку на боевом патрулировании). Создание ПЛАРБ позволило Великобритании отказаться от воздушного компонента СЯС. «Блю Стил» была снята с вооружения в 1970 г., бомбардировщики были частично списаны, частично переоборудованы в танкеры, частично переориентированы на решение тактических задач. Последние ядерные авиабомбы Великобритания сняла с вооружения в 1998 г. С 1980-х гг. основными носителями служили тактические ударные самолеты «Ягуар» и «Торнадо».

Парижу было сделано аналогичное предложение, однако США получили решительный отказ [12]. Правительство Ш. де Голля считало, что для обеспечения безопасности Франции необходимо не передавать свой стратегический арсенал НАТО, а наоборот, выйти из связывающего страну военного блока, что и было сделано в марте 1966 г.

Доводы Франции в пользу максимальной независимости в оборонной сфере сводились к следующему: США могут либо предпочесть не вмешиваться в ядерный конфликт с СССР за Европу, если сочтут это невыгодным для себя, либо начать ядерную войну с Советским Союзом, когда посчитают нужным, без учета мнения своих союзников. В последнем случае военная инфраструктура Соединенных Штатов в европейских странах подвергнется советскому удару.

По мнению французских стратегов, выведение инфраструктуры НАТО само по себе было бы недостаточным для обеспечения безопасности страны в разгар холодной войны. Только наличие собственных эффективных СЯС дало бы основание надеяться в случае начала европейской войны сохранить (при желании) нейтралитет. Была разработана концепция «сдерживания слабым сильного», предусматривавшая, что Франция сможет избежать нападения на себя, пригрозив нанести ядерные удары по крупным городам СССР [13]. Ввиду явно меньших арсеналов удар по военной и промышленной инфраструктуре не планировался. При этом тактическое ядерное оружие (ТЯО) должно было играть роль «последнего французского предупреждения», т.е. его использование (возможно, по малозначительной цели) должно было стать последней демонстрацией решимости применить СЯС. На обычные силы при отражении агрессии возлагалась задача по выявлению серьезности намерений противника.

Вышесказанное отнюдь не означало невозможность для Франции принять участие в войне западного блока против восточного. Главное заключалось в том, чтобы не дать втянуть в нее страну автоматически. Следует отметить, что данная позиция радикально отличалась от английской. Великобритания, имея собственные державные амбиции, с самого начала холодной войны играла роль американского «непотопляемого авианосца».

Ценой независимости для французов стала необходимость самостоятельно создавать как боеприпасы, так и носители. В 1964 г. была заложена ПЛАРБ «Редутабль», достигшая оперативной готовности в 1971 г. Было построено 6 лодок этого типа. Все ПЛАРБ были оснащены 16 пусковыми шахтами для ракет национальной разработки — от M1 до M4 [14].

Франция довела до практической реализации и наземную компоненту СЯС. В 1971 г. на боевое дежурство были поставлены баллистические ракеты шахтного базирования S2. Дальность этих ракет — около 3000 км — была достаточной для достижения европейской части СССР. На плато Альбион в юго-восточной Франции было построено 18 пусковых шахт с такими ракетами. В 1980-х гг. их заменили на S3 с термоядерной боевой частью.

Разумеется, национальные программы осуществлялись и в области малого ЯО — как чисто тактического (ракеты малой дальности), так и промежуточного, способного решать широкий спектр задач. К последнему относится авиационная ракета ASMP, начавшая поступать на вооружение во второй половине 1980-х гг. Малогабаритная крылатая ракета обладает скоростью полета около 3600 км/ч и дальностью около 400 км [15]. При этом нести ее могут не только самолеты сухопутного базирования — бомбардировщики «Мираж» IV и сменившие их «Мираж» 2000N, но и палубные штурмовики «Супер Этандар».

День сегодняшний.

После окончания холодной войны Великобритания и Франция значительно сократили количество ЯО. В 1970-х гг. английский арсенал достигал 500 боеголовок [16]. Французский достиг пика в начале 1990-х гг. и оценивался в 540 зарядов.

На сегодня СЯС Великобритании представлены 4 ПЛАРБ типа «Вэнгард» с ракетами «Трайдент-2 D5». Вопрос замены ПЛАРБ типа «Резолюшн» встал в конце 1970-х гг. ввиду как физического, так и морального устаревания. Первая субмарина нового типа была заложена 3 сентября 1986 г., а на патрулирование она вышла уже после распада СССР — в 1994 г.

После окончания холодной войны было списано все ТЯО, общее количество зарядов уменьшилось до 225. Из них оперативно развернуто не более 120 — каждая ПЛАРБ несет не более 8 ракет (из 16 возможных) и 40 боевых частей [17], как минимум одна из них поочередно находится на ремонте. Намеренное сокращение возможностей — одна из уступок правительства антиядерному движению в Великобритании. О бурной деятельности английских противников ЯО может свидетельствовать хотя бы тот факт, что всемирный символ пацифизма был создан в 1958 г. для их марша. Дополнительный плюс ПЛАРБ заключается в том, что они не воспринимаются обывателями как мишень неподалеку от их домов.

В недавно вышедшем обзоре политики в области обороны было объявлено о планах сократить общее количество зарядов в 2020-х гг. до порядка 180. В 2011 г. началась разработка перспективной ПЛАРБ, получившей условное название «Сукцессор» («преемник»). Четыре субмарины должны поочередно заменить «Вэнгарды» в 2030-х гг. Отмечено, что данная программа имеет национальное значение, ее стоимость оценивается в 31 млрд. фунтов. Очевидно, что разработка перспективной английской ПЛАРБ будет тесно связана с аналогичной американской программой замены ПЛАРБ типа «Огайо». Разработку новой субмарины поддерживают, согласно недавним опросам, 51% англичан.

Английское ядерное оружие, как и прежде, является составной частью СЯС НАТО и предназначено для совместных действий с США по отражению нападения на страны альянса. Окончательное решение о применении СЯС остается за премьер-министром.

Ядерный арсенал Франции начал стремительно сокращаться после окончания холодной войны. В настоящее время его общий объем принято оценивать на уровне менее 300 зарядов. Тем не менее, он пока превосходит китайский. Основу его составляют ПЛАРБ типа «Триумфан», первая из которых была заложена 9 июня 1986 г. и достигла оперативной готовности в 1997 г. В конце 1990–2000-х гг. четыре лодки этого типа заменили «Редутабли». Новые ПЛАРБ изначально оснащались 16 пусковыми шахтами для ракет M45, сейчас ведется перевооружение на M51 [18]. В отличие от английских, французские субмарины искусственно не ограничивают свой потенциал, что объясняется более позитивным отношением общества к СЯС.

Во второй половине 1990-х гг. Франция сняла с вооружения и шахтные ракеты, и подвижные комплексы малой дальности. Воздушный компонент, напротив, продолжает развиваться: тактическая роль теперь полностью на нем, кроме того, он обладает более высокой точностью, чем французские ракеты ПЛАРБ [19]. В 2010-х гг. крылатые ракеты ASMP заменены ASMP-A [20], «Рафали» F3 постепенно вытесняют в качестве носителей «Миражи» 2000N. На авианосце «Шарль де Голль» в качестве палубных носителей используются «Рафали» M. В этом уникальность французского авианосца — на американских ядерных бомб нет с 1994 г. [21]. Выпущено 54 ракеты ASMP-A, количество боеголовок для них, вероятно, около 40. На ранней стадии находится программа перспективной крылатой ракеты ASN4G, которая должна появиться в 2030-х гг. Видимо, она будет гиперзвуковой.

Несмотря на возвращение Франции в военные структуры НАТО в 2009 г., ее политика в области СЯС остается подчеркнуто суверенной. Судя по «Белой книге по обороне» 2013 г., приказ о применении ЯО отдается президентом в ответ на угрозу национальным интересам и безопасности Франции. Защита союзников при этом упоминается вскользь. Интересно, что французская доктрина допускает применение ЯО и в локальном конфликте, хотя на официальном уровне Франция, как и другие государства «старого» ядерного клуба, подчеркивает, что не будет угрожать ядерным оружием странам, соблюдающим ДНЯО.

Активизировалось сотрудничество Великобритании и Франции в области ядерного оружия. Единственные ядерные державы ЕС стремятся сократить свои оборонные расходы, в том числе и в этой сфере. Так, по соглашению 2010 г. будут построены совместные центры по обслуживанию ядерного арсенала. На случай выхода Шотландии из состава Соединенного Королевства французские базы даже рассматривались в качестве временных пунктов размещения английских ПЛАРБ «Вэнгард». Однако стороны подчеркивают, что будут и дальше разрабатывать боезаряды и носители отдельно друг от друга.

Наиболее комичный пример англо-французского «сотрудничества» за последнее время — столкновение ПЛАРБ «Вэнгард» и «Триумфан», произошедшее ночью 3–4 февраля 2009 г. в восточной части Атлантического океана. Подлодки получили достаточно легкие повреждения и смогли вернуться в базы своим ходом. Интересно, что результаты расследования не были опубликованы, и правительства обеих стран приложили усилия к тому, чтобы происшествие забылось. Это неудивительно, поскольку наиболее разумным объяснением столкновения двух европейских ПЛАРБ, находящихся на просторах Мирового океана, представляется такое — как минимум одна из них «охотилась», пусть и в учебных целях, на другую.

Ядерные арсеналы Великобритании и Франции, несмотря на кажущуюся скромность по сравнению с США и Россией, превосходят иные. Даже переживающий бурное развитие Китай пока только осваивает ПЛАРБ собственной разработки и обладает ограниченным количеством носителей межконтинентальной дальности. Ни одна из стран не планирует в ближайшие десятилетия отказываться от своего ядерного статуса. При этом разработка нового ядерного оружия продолжает иметь высокий приоритет.

В случае развития военных структур Европейского союза на эти страны со временем может быть возложено выполнение задачи по поддержанию над Европой «ядерного зонтика». И сегодня в соответствии со статьей 42 Лиссабонского договора страны ЕС обязуются ответить на агрессию против одного из своих членов. Всеми доступными средствами.

Список литературы
1. «Ядерная политика Франции» А.Н.Зинченко УРСС 2010 г.

2. «Английское ядерное оружие. Историко-политический аспект» В.Г.Трухановский Международные отношения 1985 г.

3. «Феномен ядерного оружия в современном мире» А.А.Малыгина СПбГУ 2009 г.

4. «Военная политика Евросоюза» В.В.Журкин Международные отношения 2014 г.

5. «Replacing the UK's Nuclear Deterrent» Claire Mills House of Commons Library 2016 г.

http://russiancouncil.ru/inner/?id_4=7265#21
 
Последнее редактирование модератором:

Ярослав С.

Активный участник
Сообщения
12.983
Адрес
г. Шахты
Рыжий лес, иногда Ржавый лес, Красный лес — около 10 км² деревьев, прилегающих к Чернобыльской АЭС, принявших на себя наибольшую долю выброса радиоактивной пыли во время взрыва реактора в 1986 году. Высокая доза поглощённой радиации привела к гибели деревьев (преимущественно сосен) и окрашиванию их в буро-красный цвет. Кроме того, по ночам наблюдалось свечение погибших деревьев (это было вызвано взаимодействием ферментов дерева с радиоактивными частицами). Во время работ по дезактивации территории лес был снесён бульдозерами и захоронен.

В настоящее время лес на этой территории восстанавливается естественным путём. Нужно отметить, что основные радиационные нагрузки на сосну в результате аварии на ЧАЭС пришлись на период активизации процессов роста растений. В такой период радиочувствительность растений увеличивается в 1,5 — 3 раза по сравнению с другими периодами. Крона сосен достаточно плотная и является эффективным фильтром, что способствовало задержке значительного количества радиоактивной пыли и аэрозолей в кронах этих деревьев. Сосна не сбрасывает хвою на протяжении 2—3 лет, что обуславливает медленную естественную очистку крон по сравнению с деревьями лиственных пород. Этот фактор усилил радиационное поражение хвойных по сравнению с другими породами.
Результаты радиационного поражения соснового леса оказались в прямой зависимости от полученных дозовых нагрузок. По характеру радиационного поражения учеными было выделено четыре зоны:

Зона полной гибели хвойных пород с частичным повреждением лиственных пород (так называемый «Рыжий лес»). Уровни поглощенных доз (по расчетам ученых) по внешнему гамма-облучению в 1986—1987 годах составило — 8000—10000 рад при максимальной мощности экспозиционной дозы — 500 мР/час и больше. Площадь этой зоны составляет около 4,5 тысяч гектар. В этой зоне надземные органы сосны погибли полностью, а хвоя приобрела кирпичный цвет. Весь лес практически «сгорел», аккумулировав на себе значительные объёмы радиоактивных выбросов. Необходимость захоронения мертвой древесины обусловлена её сильной загрязненностью радиоактивными веществами. На территории «Рыжего леса» были осуществлены первоочередные мероприятия по восстановлению леса. На площади 500 гектар этой территории лес уже восстанавливается.
Зона сублетальных поражений леса в котором погибло от 25 до 40 % деревьев, а также погибла большая часть лесного подлеска (1—2,5 м высоты). В 90—95 % деревьев сильно повреждены и отмерли молодые побеги и почки. Поглощенная доза — 1000—8000 рад, мощность экспозиционной дозы — 200—250 мР/час. Площадь зоны составляла 12,5 тыс. гектар, в том числе сосновых лесов — 3,8 тыс. гектар.
Зона среднего повреждения соснового леса. Для данной зоны характерным было поражение в основном молодых побегов, а хвоя желтела только на отдельных участках веток. Отмечались также небольшие морфологические отклонения в росте сосны, но эти растения сохранили свою жизнеспособность. Поглощенная доза — 400—500 рад, мощность экспозиционной дозы — 50-200 мР/час. Площадь третьей зоны составляла 43,3 тысяч гектар, в том числе сосновых лесов — 11,9 тысяч гектар.
Зона слабого поражения, где отмечались отдельные аномалии в ростовых процессах. Видимые повреждения у сосен найдены не были. Все деревья сохранили нормальный рост и цвет хвои. Поглощенная доза составила 50—120 рад, мощность экспозиционной дозы — 20 мР/час.
 

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
24.684
Адрес
Саратов
Только кто будет потом утилизировать все эти ЯСУ? Снова будут побираться у Канады, Америки, Англии, Италии, Германии и прочего загнившегоЗапада? Так после крышнама трудновато будет.

Для тех, кто мриет о технологическом превосходстве Запада запосщу здесь цикл статей о ядерной энергетике.

Мир вокруг “иглы”.

Впрочем, можно назвать и несколько иначе - полцарства за "иглу". Угу-угу - я снова про то, что имеет страна-бензоколонка и как она живет без айфона... Только в этот раз вынужден заранее попросить прощения: много технических деталей, без разъяснения которых понять, что к чему, зачем и почему - не получится.

Что происходит внутри атомного реактора, если на пальцах? Ядерная реакция - в реакторе созданы условия для того, чтобы ядра атомов урана успешно разваливались, без взрывов выделяя при этом энергию, которую мы научились использовать себе во благо. Помните школьное: "в ядро атома попадает нейтрон, выбивает из него 2 нейтрона, те выбивают из следующих атомов еще по 2 нейтрона"? Ну, вот оно самое. Но, как нам известно из политики - разваливается только то, что подспудно к развалу готово: есть атомы, которые после удара нейтрона разваливаются, но куда больше тех, которым такие удары глубоко по барабану, стучи ты в него или не стучи.

БОльшая часть атомов урана именно так себя и ведет - не выколачиваются из него нейтроны, да и все тут. Ядро атома урана состоит из 238 протонов и нейтронов, и им вместе "хорошо". В 30-е годы прошлого века Энрико Ферми разгонял на ускорителе нейтроны и обстреливал ими уран: хотел, чтобы ядра "приняли" эти нейтроны внутрь себя и получились химические элементы тяжелее, чем уран. Стрелял-стрелял, да что-то никакого толка от этого не было. В 1939 два немца - Отто Ган и Фриц Штрассман смогли понять, в чем проблема: часть атомов урана разваливается на куски, выпуливая еще и дополнительные нейтроны. Почему я про Гана и Штрассмана вспомнил? Чтобы напомнить: именно Германия, уже ставшая гитлеровской, была ближе всех к созданию атомной бомбы. И это нам оказалось полезно - но уже после войны. А миру повезло с тем, что Гана больше интересовало, на что именно разваливаются атомы урана, а не то, как использовать "лишние" нейтроны. Этими "лишними" нейтронами занялись американцы, результат их трудов на себе почувствовали японцы в 1945-м году...

Так что такое с ураном-то? То он делится, то он не делится... БОльшая часть природного урана - 99,3% - это уран-238, в нем никакая цепная реакция не идет. Но есть среди атомов урана и отщепенцы - уран-235, у которых в ядре на 3 частицы меньше. Вот эти "оппозиционеры", как и всегда, воду мутят и не дают спокойно жить. Прибывший нейтрон разваливает уран-235 на куски, при развале урана-235 и идет выделение той самой энергии, которая может и города в куски разрывать, и мирно греть воду, которая крутит турбины атомных электростанций. Но, развалившись, уран-235 превращается в атомы других элементов, которые больше участия ни в каких таких полезных нам ядерных реакциях участвовать не желают. Развалился уран-235 один раз - и все, в дальнейшей игре он уже не участвует. Значит, чтобы реактор работал долго, урана-235 надо много. Как этого добиться? Ну, либо берем гору природного урана, либо добиваемся того, чтобы урана-235 в нем было не 0,7%, а больше.

Поэкспериментировали - выяснили, что если уран-235 в куске природного будет 5-7%, получится то, что надо: гореть будет спокойно, без взрывов, гореть будет достаточно долго, отдавая человеку нужную ему энергию. Поскольку человеки завсегда думают про деньги, процесс увеличения концентрации урана-235 в природно уране-238, они назвали "обогащением". Ну, так уж мы устроены).

Короче: хотите, чтобы уран был полезен для АЭС - обогащайте его. Хотите, чтобы уран взрывался в едрен-батонах - обогащайте его. Тут и встал вопрос: а как этого добиться-то? Ну, вот лежит перед тобой кусок урана - как выкинуть из него лишние атомы-238 и оставить только атомы-235? Задачка... Достаточно быстро удалось выяснить, что уран легко присоединяет к себе атомы фтора, превращаясь в кристалл, которому нужно всего 56 градусов тепла, чтобы стать газом. Если точнее - смесью газов. В одном из них атомы чуть крупнее и чуть тяжелее - это фтор с ураном-238. Второй газ состоит из атомов чуть поменьше и чуть полегче - фтор с ураном-235. Ну - разделяй и властвуй!

Изначально физики прицепились к словам "больше - меньше". Ставим сетку, прогоняем через нее газ - уран-235 проскочил, уран-238 застрял, мы в дамках. Собственно, проблемой разделения изотопов теоретически начал заниматься еще в начале 30-х сам Пауль Дирак - звезда первой величины в физике. Группа ученых под его руководством сделала расчеты и для изотопов урана, по которым получалась, что разделение при помощи центрифуг - антинаучная утопия. Как происходит разделение при помощи центрифуги? Да по тому же принципу, по которому в сепараторе делают масло из молока. Берем ось, которая будет вращаться, вставляем в бочку, наливаем в нее молоко. Раскручиваем как следует ось - масло на оси, все, что легче - на стенках. Делов-то! Вот только расчеты теоретиков показали: для того, чтобы легкие атомы урана-235 отделить от тяжелых атомов урана-238, ось центрифуги должна вращаться со скоростью не менее 1200 оборотов в ... секунду. Так не бывает - вот вердикт физиков. Нет таких моторов, никакой металл для оси не выдержит такую нагрузку, никакие подшипники не выдержат такой скорости, никакой материал для стенок не пройдет частоту резонанса (ось набирает скорость постепенно, и обязательно проходит так называемую "критическую частоту", совпадающую с частотой резонанса стенок центрифуги. Помните роту солдат на каменном мосту, шагающей нога в ногу, из-за чего мост просто разваливается?), не разлетевшись на куски. "Безнадега!" - сказали большие физики. Yes! - ответили американцы и в "Манхеттенском проекте" стали заниматься исключительно сетками. Научное название метода - "диффузионное разделение": газ ведь проходит сквозь сетку, а в физике такой процесс и называют диффузией. Как работается с этими сеточками? Кропотливый труд: одна сетка отделяет 1,0002 так нужного атома урана-235. Чтобы добраться до нужных для АЭС 7% урана-235 нужно поставить друг за другом 1 500 сеток. Сама сетка - произведение инженерного искусства. Величина дырочек в ней - 0,000 01 мм, при этом сетка должна выдерживать температуру под 100 градусов, материал должен не бояться постоянной радиации. И таких сеток нужны тысячи и тысячи. На функционирование каскадов этих сеток уходит прорва электроэнергии: даже после 50 лет усовершенствования этого метода на единицу разделения тратилось 2 500 кВт*ч. Но результаты таких трудов и таких затрат того стоили - благодаря этим самым сеточкам американцы не только уничтожили Хиросиму и Нагасаки, но и могли строить планы ядерной бомбардировки городов СССР.

В СССР в декабре 1945 года работа по созданию диффузионных производств была поручена Исааку Константиновичу Кикоину. Один из плеяды блистательных советских ученых, ставший доктором физических наук в 27 лет, в годы войны Кикоин занимался, как и вся страна, спасением страны. За изобретение и и внедрение в производство магнитных взрывателей для противотанковых мин Кикоину в 1942 была присвоена Сталинская премия. А чуть позже, 28 сентября 1942 настал день, который можно считать днем рождения атомного проекта в СССР. В этот день вышло постановление ГКО (государственного комитета обороны) № 2352с - "Об организации работ по урану". Исаак Кикоин стал одним из первых, кого привлекли к этой работе, потому и в 1945 от предложения Лаврентия Павловича Берии возглавить 2-й отдел Лаборатории № 2 в Спецпроекте Исаак Константинович и не думал отказываться. Времени с той секретной поры прошло много, теперь даже можно "перевести на русский" задачу, которая была поставлена Кикоину. Тогда это звучало так: "Обеспечить строительство завода № 813 в Свердловске-44". Что-нибудь понятно? Перевод: создать проект и обеспечить строительство завода газо-диффузионного обогащения урана в новом закрытом городе. Не в городке, а именно в городе - в советские времена населения там было 150 тысяч человек. Завод и сейчас работает, хотя давно уже перешел на центрифуги. Это - Уральский электрохомический комбинат в городе Новоуральске Свердловской области. Задание было успешно выполнено, свидетельством чему и стал взрыв в Семипалатинске нашей Бомбы № 1 уже в 1949 году.

Но Лаврентия Берия не был бы Берией, если бы не делал свою работу с "перезакладом". Сеточки с диффузией - дело хорошее, но стоит ли сбрасывать со счетов центрифуги? Расчеты Дирака показали, что надо именно сбросить, но это всего-навсего Дирак, да и сказал он это не на допросе в НКВД... Лаврентий Павлович прекрасно знал, что теоретические расчеты группы Дирака экспериментально пытались перепроверить в Германии. По этой причине лагеря военнопленных внимательно проверяли в поисках именно этих специалистов. В конце сентября 1945 в лагере в Познани сверхштатный сотрудник Ленинградского физтеха (да-да, именно так звучала эта должность) Лев Арцимович обнаружил бывшего сотрудника фирмы "Сименс" Макса Штеенбека. А, собственно, где должен был находиться один из разработчиков кумулятивного заряда для фаус-патронов? Жить бедолаге оставалось недолго - если бы не Арцимович. Для Льва Андреевича Штеенбек был не заурядным нацистом, а одним из ведущих специалистов в физике плазмы, автором двухтомного учебника для вузов. В общем, Лев Андреевич предложил Штеенбеку, как это сейчас говорят, очень выгодный контракт - 10 лет поработать гастарбайтером в СССР, а тот и не отказался, причем совершенно добровольно. Удивительно, правда? Безработица в послевоенной Германии - и только она! - помогла группе сверхштатных сотрудников всяческих советских научных институтов набрать еще около 7 000 таких же добровольцев. Правда, все они в своих мемуарах называли этих самых сверхштатных сотрудников исключительно "офицерами НКВД", но это все, конечно, какое-то массовое заблуждение. 300 человек из них решили, что им очень хочется работать в городе Сухуми, где в 1951 году и был создан широко известный в узких кругах Сухумский физико-технический институт. Возглавил его, само собой, очень уважаемый в научных кругах специалист - генерал НКВД Кочлавашвили. И я не ёрничаю ни разу: уважали его немецкие ученые, даже очень уважали. Попробовали бы не уважать - были бы гастарбайтерами не 10 лет, а все 20...

Группе Макса Штеенбека было поручено перепроверить возможность обогащения урана при помощи центрифуг. Штеенбек собрал всех, кто мог быть полезен - около 100 человек, в числе которых оказался и инженер Гернот Циппе. Инженерил он при Гитлере по поводу радаров и совершенствования самолетных пропеллеров, вот и испытал в 1945 году неимоверную тягу поработать в СССР годиков так с десяток. Бывает...

Работали немцы старательно, дисциплинированно и достаточно результативно. Но мы ведь помним, кто руководил Спецкомитетом? Мог этот замечательный человек доверять этим славным людям безоговорочно? Ответ очевиден. Поэтому рядом с немцами появился еще один инженер (а не соглядатай, как некоторые могли подумать) - Виктор Иванович Сергеев. Этот молодой парень (1921 года рождения) перед войной учился на инженера в МВТУ, Какие это были люди и какое было время... С начала июля 1941 Виктор Сергеев - доброволец Бауманской дивизии народного ополчения Москвы. Уцелел, выжил. С января 1943 участия в боях больше не принимал, поскольку получил совсем другое задание: ему было поручено изучать и находить самые слабые места в конструкциях "Тигров", "Пантер" и прочих "Фердинандов". К концу войны Виктор Сергеев прекрасно разбирался в том, как работает немецкая инженерная школа и - где чаще всего допускает ошибки. Так что рядом с Штеенбеком он оказался совершенно не случайно. Умел Берия подбирать кадры - ой, как умел!.. Виктор Иванович Сергеев, Герой Социалистического Труда, наш секретный Инженер с большой буквы, оказался в нужное время в нужном месте. Чертовски хочется дожить до тех дней, когда имя Виктора Сергеева будет знать и помнить вся Россия!
Штеенбек решил проблему подшипника - его стараниями этот узел вообще исчез из конструкции центрифуги. Нижняя часть оси опирается на иглу, которая стоит на подложке из очень твердого сплава. Пока немцы экспериментировали с этим сплавом, пришел Сергеев и все упростил: немцы просто не были в курсе, что в Армении еще до войны научились выращивать искусственный корунд - второй по твердости минерал после алмаза. С такой же душевной простотой был решен и вопрос с материалом самой иглы. Центрифуги в России продолжает выпускать Владимирский завод "Точмаш". Заводу много лет: основан он был в 1933 году, и назывался он тогда ... Владимирский граммзавод. Выпускал самую что ни на есть мирную продукцию - патефоны и хромированные иголки к ним. Замечательные иголки, просто вот лучшие в мире. Немцы про этот завод были, как водится, не в курсе, а вот 30-летний парень Виктор Сергеев не иначе, как любил послушать патефон. Догадаться, что чуть ли не самый мирный завод может быть полезен для атомного проекта - это надо действительно обладать не шаблонным мышлением. Советская инженерная школа обеспечивала немалый кругозор...
Не думаю, что у Сергеева сложились хорошие отношения с группой Штеенбека: немцы прекрасно понимали, что этот человек занят поиском их ошибок и недочетов. Найди он их в слишком большом количестве - и контракт на гастарбайтерство в СССР мог быть продлен автоматически.... Ну, а уж сам герр Штеенбек, ученый с мировым именем, к крестьянскому сыну точно никакого пиетета не испытывал. В 1952 группу Штеенбека перевели в Ленинград, в конструкторское бюро Кировского завода, и это стало решающим моментом в истории "Советской иглы". Позволю себе последнюю техническую подробность, поскольку она остается главной во всей работе по обогащению урана.

Газ с ураном - это ведь не молоко со сметаной, правда? Если кто-то сбивал масло в домашних условиях, то помнит, как все заканчивается: центрифугу надо остановить, ось вытащить и счистить с нее масло, а все прочее - слить в канализацию. Так то - масло, а тут - уран с его радиацией. Да и не "прилипает" газ к оси - а разделить надо. Сергеев предложил внутри центрифуги разместить так называемую трубку Пито, но Штеенбек поднял его на смех, поскольку никакая теория такого безобразия не допускала. Если ось вращается со скоростью 1 500 оборотов в секунду - с такой же бешеной скоростью вращается и газ, а потому любое препятствие обязано вызвать всяческие турбулентности, из-за которой разделенный газ снова смешается в "общую кучу", и вся работа по разделению пойдет насмарку. Виктор Иванович пытался спорить, но переубедить упрямого немца не смог и - просто махнул на него рукой. Каким таким макаром Сергеев сумел "воткнуть" в центрифугу свою трубку, почему никаких таких турбулентностей не появляется - сие тайна велика есть. Но и обращение к Исааку Кикоину ничего не изменило. Группа Кикоина, без всякой связи с группой Штеенбека, разработала теорию обогащения на центрифуге - и точно так же уперлась в ту же самую турбулентность. Но Сергеев не успокоился и сумел найти двух человек, которые просто поверили в его разработку - директора конструкторского бюро Кировского завода Николая Синева и одного их руководителей Средмаша генерала-маойра НКВД/КГБ Александра Зверева. На дворе стоял уже 1955 год, из жизни ушли Сталин и Берия, Спецкомитет стал "министерством среднего машиностроения", но "атомный генерал" Александр Дмитриевич Зверев остался в атомном проекте вплоть до своей смерти прямо на рабочем месте в 1986 году. Бывший профессиональный контрразведчик стал профессиональным атомщиком, с формулировкой "за заслуги перед атомной отраслью" в 1962 получил звание Героя соцтруда. О Звереве вообще можно книги писать, но давайте остановимся на том, что уже после истории с Виктором Сергеевым именно Александр Дмитриевич был руководителем государственной приемной комиссии по запуску нашего первого реактора на быстрых нейтронах - БН-350. Вот такие были люди в ведомстве Берии...
При поддержке Николая Синева и Александра Зверева Сергеев "продавил" через ... партком конструкторского бюро Кировского разрешение на создание первой центрифуги. Но в одиночку он бы точно не справился, а потому усилиями все того же Зверева к работе был привлечен Иосиф Фридляндер. Это имя многое говорит специалистам авиастроения: из сплавов, разработанных Фридляндером, создавались и создаются корпуса и всяческие узлы Ту-16, Ту-95, Ил-86, Ил-96, МиГ-23, Су-30, Су-35, баки "Протона". Корпуса центрифуг первого поколения - это его заслуга. Корпуса, которые выдерживали давление, температуру, излучение. Поскольку в моем распоряжении только открытые источники, все, что я могу сказать про этот материал - так только то, что называется он "алюминиевый сплав 1960", он же - "сплав В96ц". Вот такая славная компания создала опытные образцы центрифуг, которые успешно прошли все испытания, и уже в 1958 году Владимирский граммзавод стал "Точмашем". Известны и слова Исаака Кикоина, видевшего, как все это происходило: "Да сделайте вы так, чтобы они работали, а теорию мы подгоним!" И подогнал, само собой. В 1953 году он стал академиком АН СССР. именно за теорию обогащения урана.
Таким было начало истории "иглы" - рождение и становление получились достаточно бурными, но это было только начало.От себя прошу попробовать запомнить имена тех, без кого атомный проект в его нынешнем виде был бы попросту невозможен. Кикоин, Штеенбек, Сергеев, Зверев, Фридляндер - каждый из них достоин памяти и уважения. Почти 60 лет назад их умом, настойчивостью страна-бензоколонка обрела технологию, позволившую обогнать производителей айфонов на десятки лет.

продолжение следует...
 
Последнее редактирование модератором:

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
24.684
Адрес
Саратов
продолжение

"Игла" в СССР и в России

Первый завод по обогащению урана на центрифужной технологии был построен в Новоуральске 4 октября 1957 года. Да-да, именно в тот день, когда весь мир узнал русское слово "Спутник". Вот про него знали все, а про начало новой эпохи в атомном проекте не только СССР, но и всего прочего мира - только те, кто имел к этому событию непосредственное отношение. Не стоит забывать, что у урана две ипостаси: он и топливо АЭС, и основа самого страшного оружия. Сравнивая работу по разделению урана при помощи диффузии и при помощи центрифуг самого первого поколения, Средмаш уже все понял: на одинаковый объем урана-235 центрифуги требовали электроэнергии в ... 17 раз меньше, чем "сеточки". Соответственно диффузионный завод Д-1 был реорганизован в то, что нынче известно, как Уральский электрохимический комбинат.

Гарантии на первое поколение центрифуг были недолгими - три года. Первый блин, впрочем, комом не оказался - они проработали больше 10 лет, поскольку по ходу эксплуатации выяснилось, что самая большая страшилка центрифугам вовсе не грозит. А боялись ... сейсмических колебаний. Ка-а-ак тряхнет, как коснется бешено вращающаяся "игла" неподвижной стенки, ка-а-ак разнесет все на куски!!! Но выяснилось, что вращающаяся "игла" к колебаниям устойчива так же, как устойчив гироскоп при стабильной скорости вращения. И теперь "бочоночки" центрифуг высотой меньше метра стоят в три яруса и крутятся, крутятся, крутятся... Я вот пишу - 1 500 оборотов в секунду, даже не комментируя, а давайте попробуем представить, что это такое. Стиральные машины с пылесосами у всех есть - гляньте, сколько у них оборотов. 1 200 - 1 500 в минуту. Сколько времени они при таких оборотах могут работать - несколько часов? А "игла" центрифуги - в 60 раз быстрее и 30 лет без единой остановки. Поломки? Да, имеют место быть - 0,1% в год, такова статистика. Из тысячи центрифуг 1 за год может аварийно отключиться. Подшипников нет, "гореть" нечему. Поколения центрифуг обновлялись, в среднем, раз в 8 лет. Немножко увеличивалась скорость вращения, немножко улучшался материал корпуса и т.д. Эти "немножко" за минувшие годы снизили энергозатраты на единицу работы разделения в 10 раз, а вот производительность центрифуг - выросла, причем в 14 раз. "Уходят" поколения центрифуг неторопливо: в 2009 году, к примеру, выключили центрифуги пятого поколения, которые были раскручены в 1979 году - при Леониде Ильиче Брежневе. Грустно - не растет ВВП, не работает "Точмаш" в три смены... А что взять с ватников? Сделали "бочонки" и давай водку с медведем пить... Ну, а если без анекдотов, то Виктор Сергеев, отладив работу центрифуг для урана, и не думал сидеть, сложа руки. Под его руководством созданы центрифуги для разделения изотопов самых разных химических элементов, Виктор Иванович продолжал работу до своего ухода в 2008 году. Люди этого поколения и этой закалки с работы уходили тогда же, когда и в мир иной...

Итоги вращения советско/российской "иглы" ежегодно подводит МАГАТЭ. Мировая мощность заводов по обогащению урана в 2015 году составила 57 073 тысячи единиц работы разделения. Мощность заводов компании ТВЭЛ - 26 578. 46,6% мировых мощностей. Впрочем, можно учесть еще и Китай, в котором обогащение идет на советских центрифугах шестого поколения - 4 220 тысяч ЕРР. Тогда российская доля производства топлива для АЭС получается 54%. Такая вот арифметика. И, напоследок - снова о Викторе Сергееве. Росатом продал Китаю завод по обогащению: в 2008 году в Шэньси за 1 миллиард долларов поставили каскады центрифуг 6-го поколения. Как китайцы умеют копировать технологии - известно: что угодно, быстро и дешевле оригинала. Российские центрифуги разобрали до последнего винтика - но вот на дворе уже 2016, а никакой информации о том, что китайцы справились с копированием технологии их изготовления, по прежнему нет. А в России Росатом в 2015 году запустил центрифуги 9-го поколения, после чего настало время для НИОКР поколения № 10. О том, какие деньги на этом зарабатывает Россия, я расскажу позже - после того, как припомню историю приключений "иглы" в Европе, в США, в Пакистане, Северной Корее, в Иране, в Японии, Индии, Китае. Не просто ж так я придумал заголовок-то).

Взято отсюда.
 
Последнее редактирование модератором:

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
24.684
Адрес
Саратов
Мир вокруг "иглы"- 2 или "Игла" в Европе.

В Европу "игла" - сиречь госпожа Центрифуга - прибыла прямиком от ватников. Нет, не то, чтобы центрифугами там никто не пытался заниматься - просто в Манхеттенском проекте все эксперименты положительных результатов не дали, а "сеточки" работали вполне успешно - Англия смогла получить атомную бомбу, стали открываться АЭС. Зачем дорогие эксперименты, когда и так хорошо?.

Наступил 1955 год, и у "сухумских" немцев закончился срок. Срок контракта, конечно - не подумайте чего плохого. Группу Макса Штеенбека никто удерживать не стал - центрифуги делали уже без их участия, потому срок они досиживали в Киеве, ожидая оформления документов. С самим Штеенбеком никаких проблем не возникло: он вернулся в Германию, но в Восточную - никакой утечки секретов не произошло. В городе Йена ему дали место профессора, где он преподавал физику плазмы, продолжая работать и в атомной теме. В 1966 он был уже вице-президентом АН ГДР, про свое вынужденное сотрудничество с нацистами вряд ли вспоминал. Награждали за честное служение науке Штеенбека как в ГДР, так и в СССР, где он был иностранным член-корреспондентом АН.

А вот судьба Гернота Циппе сложилась совершенно иначе. До родины он добрался только в 1956 году - уж очень не хотели его отпускать в Австрию-то. Но времена наступили вполне вегетарианские - помурыжили лишний год, да и выпустили. Думаю, что перед выездом его обыскали 100500 раз, но нельзя конфисковать знания профессионала с цепкой памятью. Помыкавшись без работы, Циппе перебрался в ФРГ, где в фирме Дегусса во Франкфурте-на-Майне ему позволили заниматься ... центрифугами. В своих мемуарах он вспоминал, насколько был удивлен тому, насколько плотно был забыт этот метод обогащения в Европе. В 1957 Циппе - уже в США, куда его пригласил почитать лекции Карл Полей Коэн, человек серьезный и весьма авторитетный. Энтузиаст центрифуг, Коэн занимался ими с 1937 года. Но его попытка построить экспериментальную центрифугу в 1943 году закончилась серьезной аварией, после которой руководство Манхэттенского проекта прекратило финансирование этого направления. Коэна перебросили на "сеточки", на которых он получил полтора десятка патентов, без которых невозможным было бы создание американских бомб. Авторитет у Коэна был весьма и весьма, но, после того, как диффузионные заводы стали успешно справляться со всеми требованиями министерства обороны, Коэн ... ушел из проекта. Ушел, чтобы заниматься центрифугами для разделения изотопов других химических элементов. Любил Коэн эту технологию, чувствовал большую перспективу. В 1957 году Коэн выступал с докладом на семинаре в Амстердаме, где и познакомился с Циппе. И вот тут патентное право США стало причиной того, что Циппе поехал в США, в университет Вирджинии. Восстановив по памяти не менее сотни чертежей (!!!), Циппе защитил в Штатах несколько патентов и саму "русскую центрифугу" - надо отдать ему должное, он особо не скрывал, откуда родом эта технология. Коэн, увидев чертежи, пришел в восторг, ФБР и ЦРУ тут же сделали соответствующие предложения герру Циппе. Они были уверены, что он не откажется, но, видно, воспоминания о "добровольности" 10 лет пребывания в СССР никуда не делись - Циппе сматывается из Штатов и возвращается в Германию.

В 1958 Циппе получает патенты уже в Германии, где передает их ставшей родной "Дегусса", при этом вбив в контракт обязательство фирмы использовать центрифуги только для нужд атомной энергетики, только в мирных целях. "Дегусса", следуя по следам Циппе, начинает работать с Вирджинским университетом США, пытаясь довести до ума то, что значилось в патенте.
Ну, вот все было так красиво!.. Циппе привез идеи подложки "иглы" из корунда, идеи с трубками Пито, все лучшие технологии были в распоряжении, с финансами - никаких проблем. Ну, всяко лучшие в мире техники и конструкторы просто таки обязаны были догнать и перегнать страну-бензоколонку в мгновение ока! Но эксперимент за экспериментом, а на выходе - айфон за айфоном, хоть ты тресни. Напомню, что такое центрифуги надкритические и подкритические. Когда идет разгон "иглы" до рабочей частоты вращения, можно наткнуться на резонанс "иглы" и стенок центрифуги. Чтобы центрифугу не разнесло в клочья, есть два варианта - остановиться до наступления резонанса или изощриться и каким-то образом резонанс, что называется, "проскочить". Американцы и немцы пробовали работать на докритических центрифугах - не шло обогащение. Пробовали надкритические - не выдерживал материал "иглы": выяснилось, что при больших скоростях вращения любой металл становится вязким, "течет". А Фридляндера в распоряжении у американцев как-то вот и не нашлось... Американцы, что называется, вошли в раж, заставив Циппе смотреть на их творчество с видом молодцеватым, но слегка придурковатым. Он-то помнил, что советские центрифуги были около метра в высоту! В середине 60-х, внимательно посмотрев, как братцы-американцы собираются раскрутить бандуру в 12 м высоты, он окончательно понял - пора, пора домой... Сомнения иссякли, когда он увидел планы следующих экспериментов с монстром в 15 метров. Американский слон - самый большой слон в мире, и Циппе его, наверно, просто испугался.

"Дегусса", глядя на то, какие деньги тратили американцы, уразумела, что дело, конечно, перспективное, но только не для частной компании. Найти финансирование, наверное, можно было бы в министерстве обороны, но условия, выставленные Циппе, ставили на такой возможности крест.

Получается, что Циппе сделал для европейского атомного проекта не одно, а два добрых дела: не только "вывез" чертежи, но и буквально заставил Европу думать о коммерциализации атомной темы. Если не брать деньги у военных - приходится думать, как их зарабатывать на самом обычном рынке. Только из-за этого европейцы стали задумываться о том, что "сетки", при всей их надежности и производительности, слишком дороги. Простой пример: диффузионный завод Georges Besse I во Франции был крупнейшим энергопотребителем в этой стране - 15 ТВт*ч в год. Т - это тера, 1 000 000 000 000..Грубо - на обеспечение завода работала "собственная" АЭС.

Циппе оставался верен идее надкритических центрифуг - ведь чем больше скорость вращения "иглы", тем большее количество урана способна обогатить центрифуга. Абсолютно логичная идея, на которую абсолютно спокойно "забили" в стране-бензоколонке. "Медленно вращающаяся "игла" обогащает маленькое количество урана? Ставим 10 тысяч центрифуг, 100 тысяч - какие проблемы?" Производство советских центрифуг было поточным, себестоимость их на фоне экспериментов Циппе - что прыщ на заднице слона... Циппе экспериментировал, у нас подкритические центрифуги жужжали и жужжали. Циппе упорствовал: чем длиннее ротор по отношению к диаметру корпуса центрифуги - тем выше степень обогащения! Длиннее, быстрее - вот путь к успеху!!! Ватники флегматично посматривали в ту сторону и - крутили свои махонькие центрифуги. "Я есть сумрачный тевтонский гений и ваш главный конкурент!!!" "Да-да, мы тебя боимся" - согласно кивали ватники и ... крутили центрифуги.

Первой жертвой борьбы за эффективное и дешевое обогащение стала фирма "Дегусса". Не смотря на свои славные традиции поставщика урана гитлеровскому режиму, с финансированием работ Циппе она не тянула никак. В 1971 году патенты и научный коллектив перешли концерну URENCO: дабы еще мощнее победить страну-бензоколонку, свои технологии и деньги сложили в кучку Германия, Англия и Голландия. "Теперь я есть богатый сумрачный тевтонский гений!!! Бояться и трепетать, ватники!!!" "Да боимся, боимся, ты только успокойся" - скороговоркой ответили сотрудники бензоколонки - "Только извини, бояться будем на ходу - нам французам надо уран обогащать..." Угу - в ужасТно совковое время, когда все мы мучились от отсутствия рынка, СССР начал поставки обогащенного урана на экспорт. Долгосрочный контракт с французской Cogema был примечателен еще и тем, что этим была сломана монополия США как единственного поставщика топливного урана.

"Европа докажет вам, нищасным, что у нее - лучшие умы и технологии!!! Трепещите!!!" "Да трепетаем, трепетаем уже... Подвинься маленько - дай уран пронести, люди ждут." И ведь ждали. Ждали во Франции, через год - еще и в Италии, и "подвинься" было не просто так, а по делу: с 1973 советский топливный уран стал идти в Англию и Германию, с 1974 - в Испанию, Швецию, Финляндию, Италию, Швейцарию, Бельгию. "Техснабэкспорт" работал с точностью метронома, а Циппе - Циппе продолжал эксперименты. И продолжали работать "сеточные" заводы в Штатах, в Англии и во Франции, производя идеологически правильный уран. Ватники в ответ не рассказывали основы марксистко-ленинской идеологии - откуда ватникам знать английский и французский? Уныло шмыгая носом, ватники просто меняли цифры на ценниках... "Неправильные" советские центрифуги на кило урана требовали в 50 (пятьдесят) раз меньше электроэнергии, чем замечательные диффузионные заводы, потому и себестоимость конечной продукции была меньше раз в 5-6. "Да-да, Маркс и Ленин ошибались, рынок - ваше все, а мы - в тупике. Скоко тонн, говорите, отвесить-то?.. Валюту вот сюда, в авоськи складывайте. Да-да, права человека, свобода слова, мир-дружба-жвачка, вы только про аванс не забывайте..." Циппе продолжал работу, а поборники невидимых руконог рынка нашли единственный способ остановить конкурента - врубить на полную катушку санкции и ограничения.

Вот это сработало: доля рынка "Техснабэкспорта" росла, но медленно. Тянули время, надеясь на успех Циппе. Бесчисленные эксперименты URENCO завершились успехом только в середине 70-х. В 1977 году открылись два завода на центрифугах - в английском Кейпенхорсте и в бельгийском Альмело. Надкритичные центрифуги 2-3 метровой высоты знаменовали полное поражение страны-бензоколонки: себестоимость европейского урана стала всего в 2.5 раза больше идеологически неправильного советского. Потрясающе! Было дороже в 5-6 раз, а теперь всего в 2,5! Европа уверенно доказала свою передовитость - очевидный факт. Подкрепленный тем, что никакие ограничения и квоты с "Техснабэкспорта" снимать никто не стал. Но рукопожатная публика легко опровергнет кажущуюся антирыночность конкурентной борьбы: эти ограничения просто стали традицией! URENCO зарегистрирована в Англии, а там к традициям всегда относились с трепетом... Так что - шах и мат вам, ватники! Мало того - в 1985 году URENCO построила и третий завод на центрифугах - теперь уже в ФРГ, в Гронау. Три страны - три завода, каково?! Не то, что экономически беспомощный СССР, в котором таких заводов было всего ... четыре. Зато три европейских завода за год давали на-горА 12 800 тысяч ЕРР (единиц работы разделения)! Двенадцать тысяч восемьсот, понятно вам?! Что, действительно понятно, потому, что в СССР получается 25 000?. М-м-м... Э-э-э... Короче - у вас неправильный уран, потому, что в центрифугах жужжат неправильные пчелы.

Оставим "на сладкое" историю о том, что происходило в 90-е и договор ВОУ-НОУ - она заслуживает отдельного рассказа. Если серьезно, три европейские страны по части обогащения урана бороться что с Советским Союзом, что с Россией бороться оказались не способны. В 2006 году Европа к этому состязанию подключила Францию - URENCO и AREVA в 2006 году создали совместное предприятие ETC (Enrichment Tecnjlogy Company Ltd). Теперь все заделы технологии, научные, конструкторские и инженерные школы "атомной Европы" слиты воедино. Франция закрыла свой диффузионный завод Georges Besse I, открыв на той же площадке Трикастен завод на центрифугах - Georges Besse II. С 2013 года работают оба каскада, суммарная годовая мощность составляет 5 500 ЕРР. Россия в это время провела очередную смену поколений центрифуг и, не открывая новых заводов, довела суммарную мощность обогащения урана до 26 000 тысяч ЕРР. Итого: 4 европейских державы - 19 700, отсталая страна Россия в одиночку - 26 000.

Впрочем, как бы я ни стебался над могучестью атомной Европы, но в нулевые годы их надкритичные центрифуги стали всерьез беспокоить Росатом. Давайте напоследок еще немножко технических деталей. Надкритичная центрифуга разделяет большее количество урана, чем подкритичная - соответственно, в каскадах их требуется не такое большое количество. Это - плюс. Но выход из строя, авария надкритичной центрифуги вынуждает останавливать весь каскад - ведь выключается механизм, который выполняет большую работу. При этом надкритичные центрифуги в 2-3 раза длиннее, выше, чем подкритичные. Что это значит с технической точки зрения? Длиннее "игла" - значит, ее сложнее удерживать в равновесии, выше требования к ее материалу. Росатом не торопясь, без суеты одолел все эти проблемы - в 2012 году запущены центрифуги 10 поколения - надкритичные. В открытых СМИ нет ни одной фотографии этой новинки, потому об их размерах нам позволено только гадать. Но, вероятнее всего, это те же 2-3 метра, как и центрифуги URENCO. Конкуренция продолжается, но на сегодня Европа и Россия находятся на тех же позициях: Росатом в одиночку опережает 4 европейские державы в полтора раза, и пока никаких перспектив изменения этой пропорции не предвидится.
Но, как вы понимаете, Европой "похождения "иглы" не ограничиваются - мотается она по разным странам и континентам. С ней знакомы в Штатах, она стала дорогим гостем в Пакистане, Иране, Северной Корее и, весьма вероятно, в Израиле. Рассказывать?

Взято отсюда
 
Последнее редактирование модератором:

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
24.684
Адрес
Саратов
Мир вокруг “Иглы”-3 или “Игла” в Азии.

Тут она - европейская, сплошная центрифуга Циппе. Можно сколько угодно ругать ватников и клясть царство Мордора, но от нас секреты такого уровня не уплывали никогда: мы слишком хорошо понимали, что 1000 центрифуг - это топливо для АЭС, а 1 000 000 центрифуг - уже высокообогащенный уран и Бомба. Да, URENCO юридически ограниченная условиями патента Циппе - но это только в том случае, если соблюдать подписанные договоры. И Запад успешно вырастил себе пирата, почему-то рассчитывая, что он будет один.

Есть на свете такая страна, как Пакистан. Кусочек английской колониальной империи, с момента своего возникновения выясняющий отношения с Индией. Но до поры, до времени, это не касалось работы пакистанского ученого Мунир Хана. Попробуйте запомнить имя - Мунир, поскольку Ханов в Пакистане и в его ядерной программе - как донов Педро в Бразилии. У атомного проекта Пакистана с самого его начала имелся "двигатель": Зульфикар Али Бхутто. В 1956 он был министром энергетики и инициатором создания Комиссии по ядерной энергетике, в работе которой с самого начала очень активно трудился Мунир Хан. Он не только работал как исследователь: носился едва ли не по всей стране, выискивая талантливых школьников, делая их студентами, при каждом удобном случае "затягивал" в Пакистан на курсы лекций по атомной энергетике европейских, американских специалистов. В 1958 в Пакистане случился военный переворот, и новый президент - Мухаммед Хан (нумеруйте их, что ли...)) активизировал финансирование Мунир Хана - в Европу на обучение и повышение квалификации при этой паре Ханов отправились не менее 600 студентов и инженеров. Именно с подачи Мунир Хана в 1961 поехал учиться металловедению молодой талантливый парень - Кадыр Хан. (Нет, я не издеваюсь! Во время правления Хана Хан отправил Хана учиться в Германию) Кадыр Хан становится практически европейцем: после учебы в Германии диссертацию писал в Бельгии, практический опыт получал на заводах Голландии. Как в любом приличном детективе, без женщины не обошлось: судьба Хана, а вслед за тем и государства Пакистан, и даже земного шара резко изменилась после того, как Кадыр женился на гражданке Нидерландов, получив гражданство этой страны. Это открыло ему возможность поступить на работу в одну из структурных единиц URENCO, получив доступ к части огромного количества работ по укрощению "иглы".

Неизвестно точно, когда именно Кадыр Хан попал в поле зрения спецслужб Пакистана, но этого просто не могло не произойти. В 1965 году, когда Пакистан в очередной раз, грубо говоря, получил по зубам от Индии, Зульфикар Бхутто произнес свою знаменитую фразу: "Если Индия построит ядерную бомбу, мы будем есть траву и листья, мы будем голодать, но и сами заполучим бомбу себе". В 1971 году, в результате очередной индо-пакистанской войны, на карте мира появилось новое государство - Бангладеш, которое до этого было всего лишь провинцией Восточный Пакистан. В том же году Бхутто становится президентом Пакистана, после чего Мунир Хан стал главой Комиссии по ядерной энергетике. В 1972 в Голландии Кадыр Хан приступает к работе в отделе металлургии Голландской лаборатории физической динамики компании Verenigde Machine-Fabrieken, получая доступ непосредственно к чертежам очередного варианта центрифуг Циппе - G1 и G2. В 1973 на юге Пенджаба, возле местечка Дера Газиа Хан (прекратите нервный смех)) было открыто достаточно богатое месторождение урана, что и подтолкнуло власти Пакистана сделать выбор в пользу создания именно урановой, а не плутониевой бомбы. В мае 1974 года Индия проводит успешные испытания ядерной бомбы, после чего в Пакистане началась откровенная истерика. И почти сразу после этого события Кадыр Хан окончательно понимает, что он может и обязан помочь своей стране получить собственную Бомбу. В сентябре того же года на имя премьер-министра Пакистана - все того же Зульфикара Бхутто - через посольство в Голландии приходит письмо от Кадыр Хана. В декабре Кадыр Хан приехал в Пакистан, встретился с Бхутто, осмотрел, что смогли сделать люди Мунир Хана - они уже пытались проводить самостоятельные разработки центрифуг. То, что увидел Кадыр Хан, вызвало у него глубокое разочарование, и, вероятнее всего, именно после этого он приступил к активному сбору всей технической документации, до которой ему позволял дотянуться его доступ.

Но инженер, ученый - это ни разу не профессиональный шпион, не та школа. Уже в начале 1975 Кадыр Хан попадает под колпак голландской службы безопасности BVD. Оперативная разработка показала - надо "брать". Летом 1975 Кадыр Хана арестовали, и судьба его должна была иметь простое и очевидное продолжение. Но - через месяц его просто ... отпускают. Мало того - ему возвращают конфискованные у него чертежи и позволяют уехать на родину! Фантастика? Нет. В 2005 году Рууд Любберс, который в 1975 был министром экономики открыто признал, что на правительство Голландии было оказано мощнейшее давление со стороны ЦРУ. 1975 - холодная война, США прикрывают Европу от стрррашного русского медведя... Зачем это нужно было США и ЦРУ? А, может, вопрос надо поставить иначе: зачем это нужно было США ИЛИ ЦРУ? Геополитический интерес усиления противника считавшейся просоветской Индии? Да, наверное. Но еще одной причиной, судя по всему, были еще и слишком скромные оклады сотрудников ЦРУ.

Кадыр Хана считают "отцом пакистанской атомной бомбы", национальным героем, но реально ли это? Вероятнее всего, научная и конструкторская работа - заслуга Мунир Хана. Кадыр - металловед, который не мог руководить ВСЕЙ работой, Мунир - человек, 20 лет занимавшийся всеми аспектами урановой темы, в руки которого попали чертежи G1 и G2. Почему все внимание сосредоточено на Кадыре? Скорее всего - по той причине, что были на полную катушку использованы все его европейские связи.

Промышленность Пакистана не имела и намека на тот уровень развития, который необходим для самостоятельного покорения "Иглы". А Кадыр Хан знал почти все европейские фирмы, выполнявшие подряды для URENCO... В Дубаи стараниями Кадыр Хана возникла целая сеть подставных фирм, которые скупали комплектующие у поставщиков из Германии, Швейцарии, Голландии, Англии, в сети фигурировали странные юридические лица, зарегистрированные в Малайзии, в Сингапуре, в Турции. Вот тут Кадыр Хан в полной мере и проявил свой талант организатора.

А Мунир Хан чуточку модернизировал G1 и G2 - в Пакистане они получили маркировки R1 и R2. Работали в свирепом темпе - первая партия обогащенного до 6% урана была получена уже в 1978 году. Это - ДО начала советско-афганской войны, до того, как на Пакистан пролился "золотой дождь" от Штатов. Как это получилось - при отсутствии развитой промышленности, инженерных, конструкторских школ? Работали по готовым чертежам - это понятно. Мунир Хан успел подготовить и собрать специалистов по ядерной физике, обученных в Европе. Но откуда деньги-то на то, чтобы скупить все, что было необходимо? По официальным данным все, что выделяло на проект правительство Пакистана - скромнейшие 24 миллиона долларов в год. Для разминки - вот еще одна цитата Зульфикара Бхутто: "Ядерная бомба есть у христиан. Ядерная бомба есть и иудеев. Ядерная бомба есть у индуистов. Дело чести для Пакистана - стать страной, создавшей ядерную бомбу для мусульман". А события происходили, на минуточку - после нефтяного кризиса 1972 года, как раз тогда, когда Саудовская Аравия буквально купалась в деньгах. Почему я вспоминал об окладах ЦРУ? У сети Кадыр Хана в Европе было 72 (семьдесят два) поставщика. И ни один (!) из них не оповестил правительства своих стран о том, что идет целенаправленная скупка критически важного оборудования.

Когда в 1980 кто-то заупрямился и отказался работать с Кадыр Ханом, реэкспортом через Канаду из США были доставлены компоненты инверторов - и расследование не проводилось.

В 1979 произошли еще несколько событий. Начала операция СССР в Афганистане. Произошла исламская революция в Иране. Произошел переворот в Пакистане - Бхутто был убит, к власти пришел Зия-Уль-Хак. С 1981 началось резкое потепление отношений Пакистана и США, а для людей Мунир Хана это обернулось бесперебойными поставками циркония из США. Одновременно с этим начинаются визиты Кадыр Хана в Иран, в Ливию, в Северную Корею. Иран и Ливия - это просто деньги, много денег. Как много? После того, как в 2004 году Кадыр Хан в своей телевизионной "исповеди" о том, как он, в обход "ничего не знавшего правительства" "помогал" Ирану, Ливии и КНДР, выяснилось, что на его личных счетах набралось около 400 млн. долларов. Сравните с официальными затратами Пакистана, которые озвучены как 240 миллионов. Сравнили? Угу - мне тоже стыдно за Ильфа с Петровым, которые описывали похождения всего лишь мелкого паскудника... Да, после "исповеди" Кадыр Хана арестовали, начали судебное расследование, но через месяц его отпустили под домашний арест, прикрыв от любых контактов с зарубежными следователями и людьми МАГАТЭ. В Пакистане менялись президенты, правительства, правящие коалиции - для Кадыр Хана это не имело никакого значения. Он по прежнему неприкосновенен, его дочь по прежнему живет в Европе. Где, в каких сейфах лежат документы того, кто много знает и много молчит - как знать...
Иран модернизировал бывшие G1 и G2 от пакистанского состояния R1 и R2 до модернизации IR-1 и IR-2, прочие подробности иранской ядерной программы достаточно хорошо известны. Судьба Ливии - у всех на слуху. КНДР? Да, оттуда получить денег команде Кадыр Хана не светило, но, кроме самой Бомбы нужны ведь и средства ее доставки, не так ли? 16 ноября 2006 года Пакистан провел успешное испытание баллистической ракеты Hatf5, способную нести ядерную боеголовку... А в 2009 с Кадыр Хана сняли и домашний арест, и все запреты на передвижение по всему миру, заодно разблокировали все его счета и сняли обвинения в "обмане правительства и президента". Какого бы размера жульничества этот человек ни совершал, факт остается фактом: Пакистан - единственное исламское государство, сумевшее создать собственную ядерную бомбу. И, как вишенка на торте: в 2012 году Пакистан успешно испытал новую баллистическую ракету Shahin I, теперь уже с дальностью в 1 500 км. Про то, как КНДР проводит все новые испытания ядерных зарядов - тоже всем известно.

Что в заключение? Да просто факты. Пока технология обогащения при помощи центрифуг оставалась монополией царства Мордора и стрррррашного КГБ/НКВД/ФСБ/опричнины - в клубе ядерных держав состояло пять государств: СССР/Россия, США, Англия, Франция и Китай. Как только до технологии смогли дотянуться представители царства демократии, свободы и закона - технология ушла гулять по всему миру. Вы, конечно, вольны делать собственные выводы, а у меня он получается только один: коррупция встроена в систему капитализма намертво, без нее этот экономический строй существовать не способен. Даже если это касается национальной стратегической безопасности - возможность заработать здесь и сейчас будет всегда сильнее.

Взято отсюда
 
Последнее редактирование модератором:

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
24.684
Адрес
Саратов
Мир вокруг “Иглы”-4 или “Игла в США.

Давайте так: на лавры Задорнова я не претендую, всякие некрасивые слова про величайшую из демократичнейших стран, оплот демократии и горнию высь цивилизации говорить не буду. Свято, аки "Отче наш", обязуюсь помнить о том, что Америка сделала айфон - и буду напоминать об этом всяк читающему. Вот. "Игла" в Штатах имеет историю длинную, многоплановую, поэтому я попробую поведать ее двумя частями, и начну с чисто технической.

Когда мы говорим "Американская "игла", мы подразумеваем - "Карл Коэн"; когда мы говорим "Карл Коэн", мы подразумеваем - "американская "игла". Развитие проекта центрифуг в США невозможно отделить от биографии этого человека. Судите сами. Родился Карл Коэн в Нью-Йорке в 1913 году, степень магистра получил в 1934 в Колумбийском университете, потом стажировался в Парижском университете, привез из Франции новые знания и супругу, успев вернуться на родину до начала Второй мировой. Защитив докторскую, Коэн стал ассистентом нобелевского лауреата Гарольда Юри, и с 1937 начал работать в главной теме своей жизни - теории разделения изотопов. В мае 1940, после того, как американские и европейские ученые смогли убедить Рузвельта, что немцы движутся к созданию атомной бомбы, опережая всех, при Колумбийском университете была создана "SAM-лаборатория", а Коэн возглавил в ней Теоретический отдел, перед которым была поставлена задача разработки технологии разделения изотопов урана - то, что мы привычно называем теперь "обогащение".

Коэн начал сразу с центрифуг - это казалось ему логичным и более реальным, чем все прочие методы. Практически одновременно были созданы два образца центрифуг - подкритичная и надкритичная. Первый эксперимент прошел в 1943 году. Надо отметить, что центрифуга эта имела очень понятные нам размеры: 103 см высоты, 18 см диаметр. Но в Мордоре эта штука, как известно работает и работает, а вот в Штатах в декабре 1943 случился первый айфон: протекла смазка, после чего в считанные секунды установка .. э-э-э ... м-м-м... накрылась... нае... ой, что это я! - превратилась в айфон. Когда братцы-американцы немного отдышались - в феврале 1944 - они попробовали раскрутить надкритичную центрифугу, что закончилось большим пи ... ой! - созданием второго айфона. Став обладателем сразу двух айфонов, финансовый отдел Манхеттенского проекта вынес приговор: "Сетка!" Коллекционирование айфонов не было в тренде - надо было успеть обогнать немцев с получением Бомбы. На этом первая попытка покорения центрифуг американцами и закончилась.

Отдадим должное Коэну: после первых двух айфонов он не стал отказываться от идеи развития технологии разделения изотопов при помощи центрифуг, но заниматься этим ему пришлось уже вне Манхеттенского проекта. "Сеточки" работали уверенно, поедая горы электроэнергии, бомбы были удачно испытаны над Хиросимой и Нагасаки, но для Коэна важнее было то, что в 1950 году в США был создан реактор EBR-I (Experimental Breeder Reactor №1), и всего через год реактор дал настолько много электроэнергии, что смог запитать самоё себя. По такому случаю была создана Комиссия по ядерной энергетике США, Коэна пригласили в качестве консультанта. Задача: сделать атомную энергетику коммерчески оправданным проектом. Коэн консультировал, занимался теоретическими проработками - и, как знать, сколько бы это еще продолжалось, не отправься он в 1957 в Амстердам на научную конференцию. Именно там Коэн познакомился с Гернотом Циппе, которого он уговорил поехать в Штаты.

Циппе в Штатах не только защитил патенты, для чего восстановил по памяти все чертежи центрифуг, которые он видел в СССР, но и собрал опытные экземпляры. В апреле 1960 Комиссия по атомной энергетике выделила финансы на создание опытного центрифужного завода в Ок-Ридже. Началась вторая попытка покорения центрифуги... Как бы это выйти из щекотливой ситуации-то...Айфон-3, айфон-4... А, вот слова Гернота Циппе - мне верить ни малейшего повода, а он был профессионалом: «США имели свой собственный опыт центрифугостроения в период второй мировой войны и пошли своим собственным путем. У них не оказалось никого, кто, невзирая на личные невзгоды, постоянно наставлял бы их на правильный путь. Они строили все более крупные и более массивные машины. Они все увеличивали разделительную мощность отдельной машины, но экономической конкурентоспособности не достигли. Они были вынуждены встроить в каждую центрифугу особое устройство для контроля за подшипниками и отсекающий механизм, позволяющий заменять неисправные машины. Успех известен: вложив 3,5 млрд. долларов в разработки и строительство нового обогатительного завода с газовыми центрифугами, они проиграли. Они теряли на глазах рынок обогащенного урана, потому что вынуждены были включать расходы на разработку новой технологии в цену, и не выдерживали конкуренции. Причины можно изложить в нескольких словах: машины становились слишком большими, слишком длинными, слишком дорогими и сильно запоздали». Сказано это было в 1986 году, на лекции в Бонне по случаю избрания его в почетные члены Общества ядерной техники.

Вот лично я понятия не имею, как это выглядело, но в 1977 в США была создана и опробована центрифуга SET III. Монстр 12 метров в высоту, 61 см диаметром работал с мощностью в 200 ЕЕР в год - в 40 раз больше наших центрифуг 5-го поколения. Вот он, сладкий миг победы - американская технология в 40 раз круче допотопных ржавых бочоночков вечно пьяных ватников!!!

В 1977 году Конгресс выделил на создание завода 2.6 млрд долларов (прикиньте сами, сколько это долларов образца 2016 года). И работа закипела! Уже в 1985 году (всего-то 7-8 лет) на площадке в Портсмуте (Огайо) стояли 3 000 SET III из запланированных 4 400, оставалось совсем немного... Информация о том, что же за айфон приключился в этот раз - top secret, ни одного байта журналистам не досталось. Но размер этого айфона оказался таким, что 5 июня 1985 года правительство США, плюнув на все потраченные финансы, закрыло не только завод, но и всю программу центрифуг. Официальная формулировка: "в связи со спадом потребности на мировом рынке обогащенного урана".

Вы в эту версию верите? Я-то - однозначно "да", потому как такая страна, как США врать не может в принципе!! Ну, а то, что первый контракт на поставку обогащенного урана в США "Техснабэкспорт" подписал в 1987 году - это какая-то случайность. Хм... Слабовато. А, не-не-не!!! Конъюктура рынка поменялась! В 1985 обогащенный уран никому не был нужен, в 1986 взорвался Чернобыль - и сразу после этого спрос вырос многократно, да настолько, что пришлось вот покупать у наиболее вероятного противника. Так лучше?.. Нет, не мое это - надобно господ либералов попросить придумать какую-нибудь сногсшибательную версию. У меня-то, ватника со стажем, мысли неправильные: жиденько обгадившись со второй попыткой покорения "иглы", американцы вынуждены были покупать уран у СССР. В 1987 году в Америке работали 104 промышленных реактора,боеголовки еще никто не уничтожал, и единственный обогатительный завод на "сетках" тупо не выдерживал такой нагрузки. Пришлось нагнуться и в таком положении идти на встречи с "конторой", которую мы теперь знаем, как концерн Росатом.

Чтобы гордость за великие США охватила вас еще больше, напомню о Пакистане. В 1974 Кадыр Хан приволок из Голландии чертежи, в 1978 завод по обогащению уже работал. В Пакистане, Карл! У которого не было технологий, развитой промышленности, денег. 4 года + 240 миллионов долларов - и завод заработал. Мало того: Пакистан добился обогащения не в 5-7% топливного урана, а в 90% урана оружейного - на тех же центрифугах. Штаты с 1960 по 1985 - тысячи экспериментов, лучшие научные кадры и технологии, 3.5 млрд долларов - и "спад потребности на рынке". причем на рынке именно топливного урана (5-7%) Технология попала в руки персов и всем миром, всем МАГАТЭ Иран еле-еле сумели отговорить от создания Бомбы, то есть от обогащения на центрифугах урана до 90%... Ну, и совсем уж их ехидности, напомню: не принимая никакого участия в этих событиях, Мордор крутил и крутил все эти годы"иглу", создавая одно поколение центрифуг за другим...

Закончить эту часть хочу, проследив судьбу Карла Коэля Коэна. Второй айфон с центрифугами стал для него уже последним - в 1985 ему исполнилось 72 года, первая молодость явно кончилась. Но он не оставил преподавательскую деятельность, в меру сил принимал участие в более поздних попытках США освоить обогащение урана хоть на чем-то, кроме "сеток". Но он был не только искренним патриотом своей страны, но и настоящим ученым, умеющим признавать свои ошибки и поражения. В 2010 году, во время визита Сергея Кириенко в США, Коэн пытался поднять вопрос об импорте из России нашей центрифужной технологии. Скончался Карл Коэн в 2012 году, всего год не дожив до своего векового юбилея. Лауреат множества премий, член самых известных научных сообществ, своим примером он убедительно доказал: против лома нет приема. Это, конечно, всего лишь мой личный вывод: советские центрифуги были созданы людьми, буквально своими руками ковавшими наш ядерный щит. Попытки американцев осваивать атомные технологии, ставя конечной целью только и исключительно получение прибыли - а Коэн работал именно в этом направлении - на выходе раз за разом дают айфоны. Ситуацию, складывающуюся с обогащением урана в США в наши дни, перетащу в отдельную заметку - длинновато получается.

Взято отсюда
 
Последнее редактирование модератором:

Tigr

Модератор
Команда форума
Сообщения
24.684
Адрес
Саратов
ВОУ -НОУ или “Мегатонны в мегаватты”. Часть 1.

Почему не обещанное продолжение "Иглы в Америке"? Да уж больно эти темы завязаны друг на друга, и, не рассмотрев, чем обернулось ВОУ-НОУ для США и для России, понять, что и почему происходит с обогащением топливного урана в наше время, просто невозможно.

На чем мы там остановились-то? В 1985 правительство США прекратило финансирование программы "Американская Центрифуга" (далее - АЦ) на стадии бодания покорителей айфонов с 12-метровой дурой, которую американцы назвали SET III. Можно хихикать над всякими символистами, но таки Сет - бог смерти в Древнем Египте... С чем остались США по окончании этого проекта? 104 реактора АЭС по стране - раз. Два - немалый запас ядерных боеголовок, в котором без урана-235 тоже никак. Но уран-235, обогащенный до 90% + - не вечен. Распадается уран-235, он ведь радиоактивный. Падает его концентрация, что очевидно. Менее очевидно то, что при распаде появляются еще всякие безобразные химические элементы, которые ухудшают качество боеголовки. Вывод - оружейный уран надо производить постоянно, конструировать боеголовки постоянно, чтобы "свежими" заменять выходящие потихоньку из строя. Стало быть, в том самом 1985 Штатам надо было обогащать уран и для мирных АЭС, и для немирного Пентагона. А после айфона с АЦ у США остался ровно 1 (один) завод по обогащению - "сеточка" в городке Падука. Жрущий бешеное количество энергии, требующий невероятных усилий для вывода тепла (были там и утечки фреона, и всякие прочие мелкие аварии). Один завод на 104 реактора и на боеголовки.

Давайте чисто логически порассуждаем. Остановить АЭС нельзя от слова "никак" - кондиционеры в Америке обязаны жужжать, телевизоры - работать, айфоны - заряжаться. Завод в Падуке имел производительность в 8.5 млн ЕРР/год, потребности только АЭС в том 1985 году были от 11 до 12 млн ЕРР. То есть только для мирного атома обогащенный уран-235 надо было покупать на стороне. А тут еще и боеголовки! Но боеголовки, в отличие от топливного урана, Штаты не расходовали - ну, не случилось как-то ядерной войны. Логика подсказывает: чтобы окончательно не попасть в зависимость от импорта топливного урана, для начала надо было остановить производство урана оружейного. Так? Так. Тем более, что к 1985 году ядерных боеголовок Штаты накопили 32 000 штук. Для планеты земля - "замного", честно говоря. В это время в далеком Мордоре к власти пришел будущий лучший немец - Михаил Горбачев. Помните такого? И что мы услышали из телевизора? Даешь международную разрядку, даешь уменьшение количества едрен-батонов!!! Миролюбие США? Щаззз! 8.5 млн ЕРР - возможность, 11-12 млн ЕРР - потребность. Ничего личного, только бизнес. Но рассказывать об этом было вовсе не обязательно - намного звончее можно было крики кричать про миролюбие и приступы пацифизма. Начались переговоры СССР-США по подготовке договора СНВ - о Сокращении Наступательных Вооружений. Красиво, правда? Запихнуть свои технологические проблемы куда-то в тайничок и рассказывать, как ты возлюбил всю планету и человечество в придачу - это мастерский трюк!

Ну, а почему реакция СССР была "одобрям-с"? 1) Лучший немец. 2) 4 обогатительных завода с производительностью в 20+ млн ЕРР с потребностью для АЭС в СССР и в СЭВ около 9 млн. Понятно? Как сократим количество ядрен-батонов, так и восстановим их количество, если что-то пойдет не так. Напомню: в 1987 году наш "Техснабэкспорт" начал поставки топливного урана в США. Кто там какие рассказы рассказывает про "технологическую отсталость социалистической экономики на фоне невероятно передовой капиталистической"? Ась?... Имелась и третья причина, по которой СССР пошел на эти самые СНВ. В 1985 году у СССР было 44 000 ядрен-батона при 24 000 его носителей. 20 000 едрен-батонов - то ли запасных, то ли лишних. Запомните эту цифру, пожалуйста. 1 условный ядерный боезаряд - это 25 кг оружейного урана. 20 000 ядерных боеголовок = 500 тонн, проверьте на калькуляторе.

Дальше я немножко речитативом, обратите внимание на даты. 30 июля 1991 - подписание СНВ-1. По нему США сокращали количество ядерных боезарядов до 8 500, СССР - до 6 500. Прочие пункты этого договора, по которым сокращали количество носителей, то бишь ракет - не тема "Иглы" однозначно. 24 октября 1991 - в "Нью-Йорк Таймс" вышла статья ученого-атомщика Томаса Неффа "Великая урановая сделка", в которой впервые была озвучена идея превратить советский оружейный уран в уран топливный, привезти его в США, где и сжечь в "топках" АЭС. Про дату 22 декабря 1991 тоже помним - умер СССР, наследником стала Российская Федерация. Еще один вопрос на логику: что будут делать 4 "Иглы" в СССР, если им не надо отвлекаться на оружейный уран, с ценами урана топливного? При условии, что европейская "Игла" дает себестоимость топливного урана выше, чем советская, в 2,5 раза, а себестоимость американская на "сетке" выше в 12 раз? Правильно - валить рынок, чтобы получить монополию. Но американцы про "рыночную конкурентную борьбу" знают много, и летом 1992 года они вводят экспортную пошлину на топливный уран из России - 116%. Рыночно. Конкурентно. Мало того: всего через месяц США ... приостанавливают введение пошлины для российского НОУ (низкообогащенного урана), произведенного из ВОУ. Взял природную руду, обогатил - получи пошлину. Взял боеголовку, разубожил уран до топливного - Welcome.

Кнут и пряник made in USA понятен, теперь припомним, что творилось в России в 1992 году. Вспомнили? Правильно - денег не было ни у кого, ни о каком повышении тарифов электроэнергии Росатому с его АЭС и мечтать не приходилось. Мало того: основные месторождения урана в том самом году стали зарубежными - казахские, узбекские, украинские. Все, что имелось на территории самой России - Приаргунское месторождение, на котором добывалось 2 500 тонн руды при годовой потребности для собственных российских нужд 7 500. И что было делать в такой замечательной обстановке? Центрифуги тормозить, заводы консервировать или приватизировать?.. Я не самый ревностный христианин, но, вспоминая. что Минатом (предшественник нынешнего Росатома) избежал оба эти варианта - нет-нет, да и перекрещусь. Пришедший на пост премьера Черномырдин дал отмашку началу переговоров комиссии Гор - Черномырдин по предложенной Неффом схеме: превращение высокообогащенного урана в уран низкообогащенный и поставка последнего в США. Да, давайте-ка введем понятный атомщикам термин: вот это вот превращение ВОУ в НОУ они называют "разубоживанием". Ни слова ни про какой там спирт, самогонку, брагу!)

14 февраля 1993 года было подписано межправительственное Соглашение "Об использовании ВОУ, извлеченного из ядерного оружия". В Соглашении появилась общая цифра - 500 тонн ВОУ. Именно столько, сколько и было "лишне/запасного". Не знаю, каких усилий стоило Черномырдину не дать увеличить этот объем, но он это сделал. Основная идея, которую вколотили в Соглашение американцы: бюджет их государства не будет причастен к оплате ни на один цент. НОУ, полученный из России, поступал на рынок - АЭС в США являются частной собственностью. Взяли у России НОУ, привезли, продали частным АЭС - рассчитались. Чтобы превратить Соглашение в Контракт, все дальнейшие переговоры обе стороны передали в руки профессионалов: "Техснабэкспорт" со стороны России и USEC - с американской. В 1993 году US Enrichment Company - Американская Обогатительная Компания - была структурной единицей Министерства Энергетики США. Чтобы не выписывать каждый раз такие длинные словосочетания, буду пользоваться аббревиатурой: ТСЭ, USEC и DOE (Министерство энергетики США).

ТСЭ и USEC вели переговоры почти год - Контракт ВОУ-НОУ был подписан только 14 января 1994 года. Когда вам кто-то предлагает смотреть на ВОУ-НОУ как на разовое соглашение а-ля "стукнули печатями и понеслась" - отвешивайте подзатыльник такому рассказчику. Если мне вздумается вколотить в заметку весь текст Контракта, то придется размещать и его "неотъемлемые части" - 20 (двадцать - прописью) изменений к нему... Изначально все было вроде просто: ТСЭ поставляет, USEC у себя продает и оплачивает в адрес ТСЭ, причем оплачивает отдельно природную компоненту НОУ ("изначальную" урановую руду), отдельно - работу по разубоживанию..Но ТСЭ не зря столько лет работал на внешних рынках - в Контракте сразу было предусмотрено изменение цены в зависимости от происходящего на рынке. Мелочь? Конечно! В 1994 сумма Контракта была 10 миллиардов долларов, а, когда в 2014 подвели итог фактической оплаты - выяснилось, что Россияполучила 17 миллиардов. Чтобы был понятен мой щенячий восторг от того, что Минатом избежал приватизации своих структурных единиц: из этих 17 миллиардов 13 стали налоговыми отчислениями. В 90-е годы - налоги, причем в валюте...

Да, чтобы закончить с политической частью ВОУ-НОУ, остановлюсь еще на одном моменте. Момент этот называется "Украина". Нет, я не ошибся, именно "Украина". Держим в уме 2014 год и читаем о событиях 1994 года, хорошо? В тот же день, когда был подписан Контракт ВОУ-НОУ, 14 января 1994 года, состоялось подписание и еще одного документа: трехстороннего заявления президентов США, России и Украины, которым были урегулированы остававшиеся спорные вопросы относительно обретения Украиной безъядерного статуса. Украина хотела получить компенсацию за передаваемые России 1 900 (тысяча девятьсот) стратегических боеголовок. Хотела - 2 миллиарда долларов. В 1994. У ельцинской РФ таких денег в бюджете не было от слова "совсем". А вот благодаря Контракту - появились, но не деньги: компенсацию Украина получила топливом для своих АЭС. В мае 1994 года было подписано российско-украинское межправительственное соглашение, предусматривающее поставку Украине 1 800 тепловыделяющих сборок (ТВС) на сумму в 160 млн долларов в качестве компенсации за те самые 1 900 боеголовок. И обмен - состоялся, к 1996 году Россия осталась единственным постсоветским государством, имеющим ядерный арсенал оружия. Да, цифра в 160 млн тоже достаточно лукава: 1 800 ТВС хватило на то, чтобы все АЭС Украины бесперебойно работали 3 года. После этого Украина получала ТВС уже по коммерческим ценам - на сумму порядка 650 миллионов долларов в год. Вот 650 млн х 3 и есть реальная сумма компенсации, полученная Украиной за ее безъядерный статус, практически те самые 2 млрд.

Вот теперь я и спрошу: есть еще те, кто недоволен тем, что Россия пошла на ВОУ-НОУ? Полноценная работа всех наших центрифуг, сохранение самого ценного в атомном проекте - Людей, налоги для бюджета и безъядерная Украина - одна чаша весов. Что хотите предлагайте на вторую чашу - не перевесит. Ну, на мой, конечно, взгляд.

Поскольку букафф снова много, про ВОУ-НОУ придется написать еще одну, более "технологичную" часть. Как из металлического оружейного урана получали уран топливный, что такое "хвосты", как "внутри" Контракта ВОУ-НОУ очутились три европейские компании и за что нам надо ценить Билла Клинтона - отдельная история...

Взято отсюда
 
Последнее редактирование модератором:
Сверху