Мир на пике – Мир в пике

И вот тут нам надо в своем рассказе развеять еще один досужий миф: о том, что плутоний, полученный в результате работы ЗЯТЦ можно, якобы, как-то использовать для производства «ядреной бомбы».

Все дело в том, что обыватель часто путает оружейный и реакторный плутоний.

И дело тут, как и всегда, в изотопах. А их у плутония, как и у урана, сразу несколько. Главные и самые долгоживущие среди них — три: ²³⁸Pu, ²³⁹Pu и ²⁴⁰Pu.

Разберем детально их физические свойства, попутно рассказав, как их получают.

Самый легкий и одновременно самый зрелищный «вживую» — это, несомненно, изотоп ²³⁸Pu. Период полураспада этого монстра всего 86 лет, в силу чего брать его в руки категорически не советуют. Да и сделать это затруднительно — в силу его темно-вишневой наружной поверхности с температурой около 1000 °C.

Рис. 171. Топливная таблетка из диоксида плутония.

Чистый металлический плутоний просто не выдержит разогрева до таких высоких температур — в отличии от весьма тугоплавкого урана, плутоний плавится уже при температуре в 639 °C. Поэтому на фотографии вы видите топливную таблетку, изготовленную из тугоплавкого химического соединения — диоксида плутония.

При этом надо понимать, что ²³⁸Pu разогревается до таких высоких температур отнюдь не за счет цепной реакции деления — источником его нагрева служит банальный, но очень интенсивный альфа-распад ²³⁸Pu, который и обеспечивает удельное тепловыделение в 560 Ватт на килограмм изотопа.

Как говорится: «Вот за это, Сеня, мы тебя и любим!».

Именно ²³⁸Pu прижился как идеальный радиоизотопный термический источник для различных вариаций РИТЭГов — радиоизотопных термоэлектрических генераторов.

«238-й» служил на арктических маяках вдоль трассы СМП, много раз летал в космос, побывав на Марсе, Луне, слетав к кольцам Сатурна и к Титану, выйдя за пределы Солнечной системы вместе с «Вояджерами» и находясь сейчас на подлете к Плутону с зондом «Новые горизонты».

Везде, где человечеству нужен был компактный и мощный источник тепла и электроэнергии — безумно горящий своей живительной альфой «238-й» спешил на помощь.

Проблема с ²³⁸Pu состоит в ином: это очень сложный и капризный в получении изотоп. Не утомляя вас изречениями Конфуция о «множественных захватах нейтронов ядром изотопа ²³⁵U» скажу лишь, что на сегодняшний день количества полученного всем человечеством ²³⁸Pu исчисляются десятками килограмм, а стоит этот килограмм просто безумных денег — более миллиона долларов США.

Кстати, именно от доброй воли России сегодня, в общем-то, зависят и успехи тех же США и ЕС по исследованию дальнего, холодного космоса, поскольку именно Россия сегодня является крупнейшим производителем изотопа ²³⁸Pu. Почему — чуть ниже.

Два других изотопа — ²³⁹Pu и ²⁴⁰Pu ведут себя гораздо более спокойно, обладая уже длительными периодами полураспада в 24 360 и 6580 лет соответственно, и тоже идущего с излучением альфа-частиц.

Эти изотопы, при желании уже можно даже потрогать в защитных перчатках — удельное тепловыделение у них исчисляется всего лишь единицами ватт на килограмм изотопа, в силу чего слитки из них могут нагреться только до приятно-теплой, комнатной температуры. Зачем нужны защитные перчатки и герметичная упаковка даже в этом случае — повторять не буду, уже писал.

Вот от соотношения этих изотопов в ОЯТ и зависит то, будет ли полученный из реактора плутоний оружейным (то бишь пригодным для производства ядерного оружия) — или же он будет реакторным, то есть обреченным вечно гореть в реакторном аду, снова и снова возвращаясь туда в виде МОХ-сборок.

Первые реакторы-наработчики плутония и в СССР, и в США были спроектированы именно так, чтобы максимизировать выход по изотопу ²³⁹Pu, но, в то же время, практически не нарабатывать ²⁴⁰Pu. Это связано с различием их по физическим свойствам и способам радиоактивного распада. Опять-таки, не приводя тут полного текста высказывания Учителя Истины, скажу лишь вывод — военные даже в 1940-х годах дураками не были, эти свойства учли и получали именно нужный им изотоп — ²³⁹Pu, который и есть тот самый, жуткий и ужасный оружейный плутоний, который собираются сбросить нам на головы ядерные террористы.

Рис. 172. Так получали плутоний. Реактор Б в американском Хэнфорде.

Если же мы посмотрим на тот плутоний, который нам выдает не специализированный, а обычный, энергетический реактор, не оптимизированный под производство ²³⁹Pu, то мы на выходе получим весьма пеструю смесь различных изотопов, включая и очень вредный для производства оружия ²⁴⁰Pu. Почему ²⁴⁰Pu вреден для производства оружия — вам, опять-таки, может рассказать Учитель Кун, я же вам скажу, что такой, состоящий уже из смеси изотопов ²⁴⁰Pu и ²³⁹Pu плутоний, уже носит название реакторного плутония и пригоден только для ЗЯТЦ, но никак — не для бомбы.