Ядерное оружие

Производство плутония и трития для ядерного оружия

Плутоний-239, основной изотоп плутония, используемый в ядерных взрывных устройствах, получается в любом ядерном реакторе, работающем на урановом топливе при захвате нейтрона ядром урана-238. В России практически весь ору¬жейный плутоний был наработан в специальных промышленных реакторах. Ха¬рактерной особенностью промышленных реакторов является относительно невы¬сокая степень использования топлива — характерное значение глубины выгорания составляет 400-600 МВт-дн/т. Это связано с тем, что при большей глубине выго¬рания в топливе образуется значительное количество изотопа плутония-240. Изо¬топ Pu-240 является довольно интенсивным излучателем спонтанных нейтронов и потому его присутствие значительно ухудшает качество плутония как оружейно¬го материала.82 По классификации, принятой в США, оружейным плутонием счи¬тается материал с содержанием Pu-240 менее 5.8%.
Выделение плутония из отработавшего топлива осуществляется радиохими¬ческими методами на специальных производствах. Из-за высокой радиоактивно¬сти отработавшего топлива все операции по его переработке ведутся с помощью дистанционных средств в "каньонах" с толстыми бетонными стенами. Процесс производства плутония сопровождается образованием больших объемов радио¬активных и токсичных отходов и требует создания сложной инфраструктуры для их обработки и захоронения.
Промышленные реакторы использовались для наработки и других ядерных оружейных материалов, в частности трития, используемого в составе тритий-дейтериевой смеси для усиления первичных узлов термоядерного оружия. Про¬изводство трития для оружейных целей как правило осуществляется в ядерном реакторе при облучении нейтронами ядер изотопа лития-6. Наработанный три¬тий выделяется из литиевых мишеней при их обработке в вакуумной печи и очищается химическими методами. В начальные годы развития ядерного арсена¬ла в реакторах также нарабатывался полоний-210, использовавшийся при произ¬водстве бериллий-полониевых нейтронных источников, необходимых для ини¬циирования цепной реакции при подрыве ядерного заряда. (В последующие годы бериллий-полониевые инициаторы были заменены внешними системами ней¬тронного инициирования на основе электростатических трубок.) Наработка по¬лония осуществлялась посредством облучения нейтронами мишеней из висмута.