У пустелі Нью-Мексико 16 липня 1945 року відбулося перше випробування ядерної зброї під кодовою назвою "Трініті". Ця подія згодом призвела до скидання атомних бомб на Хіросіму і Нагасакі в Японії. Після цього розробка ядерної зброї прискорилася, і нею обзавелися деякі країни по всьому світу.
Основні компоненти цієї технології більше не є секретними, але таку зброю не під силу створити багатьом країнам у світі. У виданні Live Science розповіли, чому розробка ядерної зброї залишається непростим науковим та інженерним завданням.
Директор проєкту "Ядерна інформація" у Федерації американських учених пояснив у розмові з журналістами, що більша частина труднощів пов'язана з отриманням хімічних елементів, які використовуються в такій зброї.
"Основна ідея ядерного вибуху полягає в тому, що ядерні матеріали стимулюються до вивільнення своєї величезної енергії. Виробництво матеріалу, що розщеплюється, достатньої чистоти і в достатній кількості - складне завдання, і для його вирішення потрібні значні промислові потужності", - сказав він.
У виданні нагадали, що величезне вивільнення енергії називається реакцією поділу ядер. Коли відбувається ця реакція, починається ланцюгова реакція, під час якої атоми розщеплюються, вивільняючи енергію.
Матеріал, що розщеплюється в ядерній бомбі, - це насамперед ізотопи урану і плутонію, які є радіоактивними елементами, поділився професор-практик у галузі ядерної інженерії в Пенсильванському університеті Метью Зерфі.
Найпоширеніший ізотоп урану, уран-238 (U-238), видобувають, а потім проходять процес збагачення, щоб перетворити частину урану на інший ізотоп, уран-235 (U-235), який можна легше використати в ядерних реакціях, розповіли у виданні.
"Один зі способів збагачення урану - перетворення його на газ і дуже швидке обертання в центрифугах. Через різницю в масі між U-235 і U-238 ізотопи розщеплюються, і ви можете відокремити U-235", - підкреслив Зерфі.
За словами вченого, для отримання збройового урану 90% зразка U-238 має бути перетворено на U-235. Складність полягає в тому, що хімічне перетворення елемента вимагає великих витрат енергії та спеціального обладнання. Також не варто забувати і про хімічну небезпеку цього процесу, який пов'язаний з можливим виділенням гексафториду урану. Вдихання цієї речовини може пошкодити нирки, печінку, легені, мозок, шкіру та очі.
Зерфі додав, що процес збагачення плутонію до такої ж міри ще складніший. Цей елемент не зустрічається в природі і є побічним продуктом ядерних реакторів. Це означає те, що вченим потрібно працювати з радіоактивним відпрацьованим ядерним паливом і обробляти матеріал за допомогою інтенсивного хімічного осадження, щоб використовувати плутоній.
Вчений наголосив, що переробка плутонію також є небезпечним процесом. Якщо випадково буде зібрана критична маса, може статися вибух.
У разі термоядерної зброї, яка була розроблена після Другої світової війни і використовує комбінацію ділення і синтезу ядер для створення ще потужнішого вибуху, стандартна реакція ділення має спричинити вторинну і сильнішу реакцію синтезу, пояснив дослідник. Ця термоядерна реакція - той самий вид енергії, що і в центрі Сонця.
Крім того, після створення ядерної зброї вчені та інженери мають бути впевнені в тому, що вона працюватиме так, як потрібно, заявив Зерфі. Він поділився, що зараз випробування спираються на комп'ютерні моделі, а не на практичні тести, як десятки років тому.
США шість разів втрачали свою ядерну зброю
Нагадаємо, що на США лежить відповідальність за щонайменше 32 задокументовані нещасні випадки з ядерною зброєю. Вони можуть включати випадковий запуск або детонацію, крадіжку або втрату ядерної зброї.
Під час Холодної війни було щонайменше шість випадків, коли США втрачали атомні бомби або збройові ядерні матеріали.
