AlternativníPravda
27-06-15, 21:02
ZPĚT (http://plutonit.xf.cz/vyroba%20bomby2.htm)
Získání štěpného materiálu
Jednou z prvních věcí, které budete řešit při výrobě své jaderné bomby, bude jak a kde získat štěpný materiál. Jsou 3 hlavní způsoby jak se k němu dostat - natěžit, koupit, anebo ukradnout. V zájmu zabránění předčasnému prozrazení doporučuji se uchýlit k prvním 2 způsobům.
Jsou jisté rozdíly mezi uranem získaným těžbou, krádeží a koupí. U přírodního uranu se nemusíte bát významných rozdílů - je prakticky stejný u všech zdrojů. Obsahuje cca 0,718% potřebného izotopu U-235. V případě, že se rozhodnete vyrobit bombu z tohoto uranu, budete muset obohacovat (tomu se nejspíše nevyhnete ani u uranu z jiných zdrojů). Nevýhodou typickou pro tento způsob je nutnost převést uran z rudy do kovového uranu, dále byste museli zpracovat velké množství rudy. Byla by výhoda vlastnit soukromý uranový důl
a "přebytečný" uran si nějak odklánět pro sebe. Jde o činnost vhodnou spíše pro větší skupinu lidí, než pro jednotlivce. Pro zpracování budete potřebovat relativně velký komplex vyžadující rozměrné zařízení, ale já raději doporučuji rozdělit výrobu do více menších částí - kvůli vyzařovanému teplu, které by vás mohlo prozradit. Prostory, kde se bude zpracovávat uran můžete využít později, když jej budete chtít obohacovat. Stačí vyměnit zařízení na zpracování uranu za zařízení na obohacování uranu (odstředivky, difuzéry, calutrony) a pak můžete pokračovat vesele dál.
Jiným způsobem získání uranu je si ho koupit. Jeho cena pro velké odběratele a legálně začíná někde na kolem tisíce korun za kilogram, ale pro vás bude pravděpodobně mnohem dražší.
Tento způsob má jednu takovou "drobnou" nevýhodu. Nevíte, co dostanete. Můžete koupit hodně druhů uranu, nebo to, co koupíte nemusí být ani uran.
Můžete získat ochuzený uran - pro výrobu jaderné bomby nevhodný. Pak je tu přírodní uran - dobré něco. Práci by vám poměrně usnadnil nákup mírně obohaceného uranu - cca 3% izotopu U-235. Může se vám podařit koupit vysoce obohacený uran, pravděpodobně bude velmi drahý, ale s klidným svědomím můžete ty peníze do něho investovat - stojí to za to. Pokud se vám podaří získat dostatečné množství, tak se zbavíte potřeby vyrábět centrifugy, difuzéry, anebo jiná obohacovadla. V podstatě stejnou možností by bylo koupit plutonium, tam ale velice záleží na izotopovém složení produktu.
Jako poslední způsob zmíním krádež. Já osobně vám ho nedoporučuji - ne jen proto, že je to nemorální, ale taky proto, že způsobíte velký rozruch. Důsledkem tohoto bude značně velké pátrání policie, které nejspíše skončí vaším dopadením ještě před dokončením bomby, a to nechcete. Ale když vám to nedá a budete chtít okusit riziko dopadení před dokončením práce, tak to můžete zkusit. Uran můžete odcizit z různých zdrojů a různě obohacený. Může to být přírodní, lehce obohacený nebo i vysoce obohacený, anebo plutonium zbraňové kvality. Připravte se na to, že všechny sklady budou hlídány za pomocí zbraní anebo velmi sofistikovaných zabezpečovacích zařízení. Přičemž stupeň hlídání roste obvykle se stupněm obohacení uranu. U plutonia je za každých okolností vysoký. Proto doporučuji si velmi dobře promyslet jak, kdy, s čím/kým, kde plutonium nebo uran ukradnete. Detaily vám neporadím, ne že bych nevěděl, nebo nechtěl, ale chci, aby se potom nezlepšila opatření k hlídání uranu a plutonia. Když bych si já měl vybrat kde bych ho ukradl, tak bych si vybral některou z menších jaderných mocností. Například Pákistán, Irán, Indii, anebo Korejskou lidově demokratickou republiku. Tyto země obvykle nehlídají svůj vysoce obohacený uran nebo plutonium tak důsledně jako třeba USA. Tímto ovšem nechci říct že by ho bylo lehké ukradnout. Ba právě naopak, bylo by to velmi náročné. Proto si připravte velkou dávku důvtipu a snad nějaký získáte. Tak, teď je na čase vám říct o mírumilovnější možnosti - ukradnout vyhořelé palivo ze skladu jaderného odpadu. Tímto řešením nebudete muset plánovat složité přepadení, nasazení velkého počtu lidí, sofistikovanou techniku a další složitosti, které budete potřebovat při krádeži vysoce obohaceného uranu nebo plutonia. Ale zato budete řešit izolaci potřebného uranu a/nebo plutonia z vyhořelého paliva.
Otázku, kterou budete řešit je výběr vhodných izotopů. Pro konstrukci jaderné bomby jsou prakticky použitelné 3 izotopy a to uran-233, uran-235 a plutonium-239. V historii většina zemí vyrobila svou první jadernou bombu z plutonia, které vyrobit je v některých ohledech jednodušší než složitá technologie obohacování uranu, ale má taky své nevýhody.
Rozeberu zde tedy plusy a mínusy všech 3 použitelných izotopů
a to U-233, U-235 a Pu-239.
Výroba bomby z uranu-233 by byla výhodná tím, že U-233 má relativně nízké kritické množství - cca 15 kg a dá se vyrobit transmutací thoria-232. To se uskuteční tak, že se do aktivní zóny reaktoru dá thorium-232, kterého je na zemi několikrát více než uranu. Thorium-232 se po záchytu neutronu přemění na thorium-233, které se poločasem rozpadu 22 minut přemění beta rozpadem na proaktinium-233, které se druhým beta rozpadem o délce 27 dní přemění na očekávaný uran-233. Zde je váš první kámen úrazu, u proaktinia je vzhledem k poločasu rozpadu 27 dní dost velká pravděpodobnost záchytu neutronu a přeměna na neštěpitelné produkty, které by znečistily váš materiál a zvyšovaly kritické množství. Dalším problémem je to, že vznikne nechtěný izotop uran-232, který kromě toho, že vám palivo taky znečistí, je ještě silně radioaktivní. Má poločas rozpadu cca 72 let, takže by trvalo dlouho než by se rozpadl.
Navíc podstupuje často spontánní štěpení, takže by vám to znesnadnilo výrobu bomby.
Jestliže padla volba na uran-235, tak půjdete cestou obohacování. Uran-235 má největší kritické množství - cca 50 kg, což je spíše nevýhoda, ale může to být i výhoda. Tou je to, že jde vyrobit silnější bomba oproti izotopům s menším kritickým množstvím. Jednou značnou výhodou U-235 je to, že je z něho relativně snadné vyrobit "gun type bomb". Toto by třeba u plutonia bylo značně problematické, protože byste riskovali předčasnou detonaci způsobenou nechtěným izotopem Pu-240. Další zdánlivou výhodou je poněkud nižší jedovatost oproti plutoniu, ale oboje je vysoce toxické! Izotop uranu U-235 má ze všech třech vhodných nejdelší poločas rozpadu - cca 703800000 let oproti 159200 let u uranu-233 a 24100 let u plutonia-239. Důsledkem toho se uran-235 vyskytuje v přírodě a to v koncentraci cca 0,718% v přírodním uranu. Předpokládá se, že v dobách dávných byla tato koncentrace vyšší, ale uran-235 má několikrát kratší poločas rozpadu oproti uranu-238 a následkem toho je jeho koncentrace v přírodním uranu nižší. Pro výrobu bomby budete potřebovat mnohem vyšší koncentraci,
a proto budete muset použít obohacování. To je naopak nevýhodou oproti použití uranu-233 či spíše plutonia-239.
Třetí možností je použít plutonium, v dnešní době je většina bomb z plutonia. Plutonium se téměř nevyskytuje v přírodě, a proto si ho budete muset vyrobit sami. K výrobě plutonia se používají takzvané transmutační reaktory. Výhodou plutonia je relativně nízké kritické množství - cca 10,5 kg. To navíc jde snížit, jako u ostatních vhodných izotopů, použitím odražeče neutronů. Důležité je izotopové složení vyrobeného plutonia, vy potřebujete plutonium-239. Bohužel se vám nepodaří ho vyrobit čisté, protože plutonium-239 se v reaktoru po záchytu neutronu mění na plutonium-240. Plutonium je možné vyrobit buďto v již zmiňovaných speciálních transmutačních reaktorech, anebo získat z vyhořelého paliva z normálních reaktorů. To, kolik se vyrobí plutonia závisí na době, jak dlouho necháte transmutovat uran-238 v reaktoru. Obvykle je tato doba několik týdnů. Čím delší doba to bude, tím více plutonia vyrobíte. Ovšem taky se za tu dobu stihne přeměnit hodně Pu-239 na Pu-240. Jistě by vás zajímalo, proč tak zatracuji plutonium-240. Přítomnost plutonia-240 způsobuje 2 hlavní problémy. Prvním
z nich je vyšší kritické množství - přibližně 40 kg. Druhý, avšak mnohem větší problém je riziko předčasné detonace. Plutonium-240 podstupuje často spontánní štěpení, které může mít za následek způsobení předčasné detonace s redukovaným účinkem. Jedním řešením tohoto problému je použít kompozitní jádro na bázi uranu-235 a plutonia. Vhodný poměr je cca 1/3 plutonia a 2/3 uranu. Tím se sníží množství plutonia-240, čehož následkem je snížení rizika predetonace.
Co říct závěrem? Snad to, že nejlepším řešením pro vás bude to, pro které budete mít nejlepší možnosti. Kdyby bylo po mém, tak bych vám doporučil plutonium.
Těžba uranu
Uran se těží hlavně v Kanadě, Kazachstánu, Austrálii, Namibii, Rusku, Nigeru, Uzbekistánu, USA, Číně, Ukrajině a některých dalších zemích. Těžil se i Česku a to v Jáchymově, Horním Slavkově, Stráži pod Ralskem a v Dolní Rožínce, kde se ještě dnes těží. Pokud se uran vyskytuje v hornině v koncentraci větší než 0,1% můžeme mluvit o daném ložisku jako těžitelném.
Uran se v půdě nejčastěji vyskytuje jako oxid uraničitý. Český název je tohoto minerálu je smolinec nebo uraninit.
Nyní přišel čas na výběr vlastního ložiska pro těžbu. Vaše ložisko musí splňovat některé podmínky. První z nich bude dostatečná koncentrace uranu v hornině. Přestože jsem psal už
o koncentraci 0,1% jako vhodné k těžbě, tak se s ní nespokojíte a vyberete ložisko s koncentrací větší než 0,5%. Druhou podmínkou je odlehlost místa. Vaše místo pro těžbu musí být daleko od civilizace, a/nebo musí být dobře maskované. Proto doporučuji si koupit nějakou větší a zalesněnou plochu. Jako u ostatních úkonů výroby jaderné bomby, i tu bude číhat riziko prozrazení. To pro vás znamená nějakou záminku - nechám na vaší kreativitě. Tím už byste měli vybranou lokalitu pro těžbu. Dále byste si měli ujasnit použití metody těžby. Klasické "kutání" se pro vás nehodí, protože je to práce náročná. Navíc byste produkovali velké množství odpadu, který by vás mohl prozradit. Proto využijete takzvanou hlubinnou těžbu - louhování uranové rudy v kyselině sírové. Tato metoda je velmi neekologická. Zamoříte zdroje pitné vody v širokém okolí - to by vás mohlo prozradit. Z tohoto důvodu znovu opakuji důležitost nízkého obydlení okolí oblasti těžby.
Teď je na čase prozkoumat lokalitu pro těžbu - provedete průzkumné vrty. Obvykle jde o vrty hluboké přibližně 200 metrů. V průběhu vrtání budete zaznamenávat půdní složení. Zvlášť důležitý pro vás bude výskyt uranové rudy. Budete zaznamenávat hloubku a mocnost vrstev uranové rudy. Až se dostanete do hloubky s menším výskytem uranu, vrtání zastavíte.
V případě výskytu větších vrstev uranu můžete označit lokalitu jako použitelnou. Pokud bude obsah uranové rudy příliš nízký, vyberete si jinou lokalitu. Budete hledat dokud nenajdete vhodná ložiska. Jestliže už jste si vybrali vrty s dostatečným obsahem uranové rudy, můžete vyvrtat další vrt kousek vedle. Teď zužitkujete informace o hloubce vrstev uranu. Vezněte trubku, kterou narušíte v místech výskytu uranu a vložíte ji do vrtu. Nyní přichází na řadu druhá trubka, která bude vedle ní. Do ní též vyvrtáte otvory, které budou naproti otvorů u druhé trubky. Pokud jste správně postupovali, tak máte dva otvory ve dvou trubkách, mezi kterýma je vrstva uranové horniny. Tímto způsobem můžete vyrobit pole s velkým množstvím vrtů. Věc, kterou budete muset dále udělat bude získat si kyselinu sírovou. Možná tak jeden vlak kyseliny by mohl stačit. Tuto kyselinu budete pod tlakem pumpovat do první trubky. Ona bude rozpouštět uranovou rudu. Kyselina s rozpuštěnou uranovou rudou bude prosakovat do druhého vrtu. Zde ji odčerpáte a odvedete dále zpracovat. Doporučuji udělat větší množství vrtů. Vhodný poměr je 2/3 vtlačovací a 1/3 vysávací. Nyní máte rozpuštěnou uranovou rudu v kyselině sírové. Pak dále chemicky extrahujete uran z roztoku a převedete na potřebnou chemickou sloučeninu (nejčastěji fluorid uranový). Věřím, že se mezi vámi najdou odborníci, kteří mají zkušenosti s získáváním uranu z rudy a bude to pro ně jednoduché.
Nákup štěpného materiálu
Koupě je podle mě nejrozumnější způsob získání uranu nebo plutonia. Vyhnete se odporné těžbě a zároveň nebudete riskovat prozrazení při krádeži. Těchto skutečností jsou si bohužel vědomi i ti, kteří vám budou chtít pokazit výrobu vaší bomby. Zásadním faktorem, který vás bude limitovat bude cena. Pravděpodobně půjde o velké částky, které si běžný smrtelník dovolit nemůže. Nejsnáze si štěpný materiál koupíte na černém trhu. Bohužel ani tam se nevyskytuje často, a když už jo, tak je obvykle předražený.
Jasnou věcí je to, že byste si měli pečlivě prověřit od koho si ten uran nebo plutonium koupíte. Jako u ostatních nelegálních činností se i zde vyskytují agenti, kteří udělají vše pro váš neúspěch. Proto doporučuji si pečlivě zkontrolovat od koho si to kupujete. Rovněž si dávejte pozor na podvodníky, kteří by vás pro změnu chtěli okrást a/nebo zavraždit.
Důležité je, jak už jsem psal, překontrolovat si předmět možného obchodu. První si tedy zjistíte jestli je to ten prvek, který chcete. K tomuto využijete kontrolu fyzikálních vlastností. Jako první se zaměřím na uran. První byste si měli změřit hustotu, ta u uranu dosahuje cca 19 g/cm3. Podobnou hustotu mají akorát zlato a wolfram. Zlato poznáte podle barvy, wolfram má zase o něco větší tvrdost. Je možné, že vám někdo bude chtít prodat nějakou slitinu o podobné hustotě jak má uran. Při podezření na toto zkuste změřit tvrdost nebo zapálit malé množství. Práškový uran je hořlavý a dokonce samozápalný.
U plutonia je situace poněkud horší. Je víc než pravděpodobné, že vám někdo bude nabízet místo plutonia uran. Proto využijete k rozsouzení rozdíl hustoty oproti uranu. Plutonium má hustotu o něco vyšší - cca 19,8 g/cm3. Tento rozdíl je dostatečně veliký k tomu, abyste mohli určit o který prvek jde. Je dost možné, že je hustota někde mezi, v tomto případě se pravděpodobně jedná o směs uranu a plutonia. Podle hustoty vypočítáte poměr. Kromě toho je plutonium poněkud reaktivnější
Poměrně často vyskytujícím podvodem je navrtání kovu a následné jeho vyplnění jiným kovem a podobné hustotě. Toto se sice děje hlavně u zlata (je vyplněno wolframem), ale může se to vyskytnout i pokud kupujete uran nebo plutonium. Proto si ověřte kov v celém objemu. Přitom zvolte raději nedestruktivní metody, například ultrazvukový skener.
Druhou, neméně důležitou vlastností je izotopové složení. Tento faktor bude podstatně ovlivňovat jaderné vlastnosti vašeho materiálu.
Jako první se tedy zaměřím na uran. Začnu tedy od nejhoršího uranu - tím je ochuzený. Obsah potřebného izotopu U-235 je u něho obvykle 0,25-0,4 %. Toto není zrovna vhodné pro obohacování. Měli byste velkou nevýhodu i oproti obyčejnému přírodnímu uranu. Proto si myslím, že byste si ho k obohacování neměli brát. Zato je ale použitelný k výrobě plutonia
v cyklotronu - popíšu v kapitole věnované plutoniu. K tomuto by stačilo množství v řádech kilogramů.
O něco lepší se jeví přírodní uran, protože obsahuje trochu více izotopu U-235. I tento"malý"rozdíl vám však mnohem usnadní obohacování. Proto můžete za něho zaplatit o něco víc.
Dalším uranem je nízko obohacený uran. Tento se používá do většiny reaktorů. Zde se obsah izotopu U-235 pohybuje přibližně mezi 2 a 5 procenty podle typu reaktoru. Ač se to tak nezdá, tak už toto procentuální zastoupení izotopu U-235 vám radikálně ulehčí obohacování. Proto si myslím, že byste mohli do něho investovat větší množství financí.
Do některých typů reaktorů se používá středně obohacený uran. Obsah izotopu U-235 zde činí přibližně 20%, ale může být jiný nahoru i dole. Toto obohacení by vám už výrazně usnadnilo výrobu vysoce obohaceného uranu. Důsledkem toho by byla mnohem kratší doba potřebná k obohacení uranu pro vaši bombu. To by mimo jiné znamenalo menší množství zařízení k obohacování a všechny výhody z toho plynoucí. I poměrně velká cena by pro vás byla přijatelná.
A nakonec jsem si nechal pro vás vysoce obohacený uran - Oralloy. Podstatnou jeho část tvoří izotop U-235. Jeho procentuální zastoupení činí obvykle 80-95%. Při jeho koupi odpadá nutnost obohacování.
U plutonia je situace trochu rozdílná. Vzhledem k relativně malému kritickému množství nebudete potřebovat k výrobě jaderné bomby tak moc plutonia. Pokud se rozhodnete k implozní bombě, tak budete potřebovat přibližně 3,5 kg. To má za následek vysokou cenu, která pro vás znamená důkladnou kontrolu kvality.
Plutonium se skládá hlavně ze 2 izotopů. Plutonia-239 a plutonia-240. Pro bombu je vhodné pouze plutonium-239. Kvalita plutonia se udává podle obsahu plutonia-240. Čím je nižší, tím
je plutonium kvalitnější. Jako nejkvalitnější plutonium se označuje plutonium obsahující maximálně 3% izotopu Pu-240. Tento typ je nejvhodnější ke konstrukci jaderné bomby. Druhý typ
má stanovenou maximální přípustnou hranici plutonia-240 na 7%, a je taky použitelný k výrobě jaderné bomby. Tyto 2 typy kvalitního plutonia se vyrábějí ve speciálních množivých reaktorech. Obvykle se jedná o grafitem nebo tězkou vodou moderované reaktory používající přírodní uran. Jejich hlavní funkcí je výroba plutonia a nikoliv elektrické energie.
Kromě tohoto kvalitního plutonia můžete získat i plutonium z obyčejných lehkou vodou moderovaných reaktorů z jaderných elektráren. Důsledkem toho, že jaderné elektrárny slouží k výrobě elektrické energie se uran vyměňuje s nízkou frekvencí. Proto se stihne hodně plutonia-239 získaného z uranu-238 přeměnit na plutonium-240. To se dále přeměňuje na plutonium-241 a to zase na Pu-242.
Přes toto plutonium jsem se nepřímo dostal k vyhořelému palivu z reaktorů. Vyhořelé palivo se skládá hlavně z uranu-238, dále z uranu-235, plutonia-239, 240, 241, 242 a produktů štěpení některých z nich. Pro vás je vhodný uran a plutonium a proto je oddělíte z paliva. K tomu použijete proces PUREX - popíšu v kapitole věnované plutoniu.
Tato směs uranu a plutonia obsahuje jak vhodné, tak i nevhodné izotopy. Obsah uranu-235 záleží hodně na stupni vyhoření a typu reaktoru, obvykle je o něco vyšší než u přírodního uranu. Plutonium se vyskytuje v poměrně malém množství a silně znečištěné od nechtěných izotopů.
Nejméně pravděpodobnou možností je uran-233. Je značně nepravděpodobné se k němu dostat. Ale přesto můžete na něho náhodou narazit. Cena bude nejspíše podobná plutoniu, nebo někde mezi obohaceným uranem a plutoniem.
Z tohoto, co jsem napsal vyplývá to, že oba 2 hlavní použitelné prvky mohou mít různé izotopové variace. Teď musíte zjistit jejich poměr. K tomu použijte hmotnostní spektrometr. Jeho zvětšenou verzi popíši v kapitole o obohacování uranu.
Nyní přichází čas formulovat cenu. Při formulování ceny se budete muset řídit mnoha faktory. Nedokáži vám dát nějaké přesné informace o ceně, ale pokusím se vám trochu poradit.
Při rozhodování ceny počítejte jako základní cenu tolik, kolik by vás to stálo dostat se k tomu samému. Jako první uvedu přírodní uran. Při jeho koupi budete muset zaplatit náklady na těžbu nebo krádež, riziko prozrazení, čas, prémii pro prodejce a ještě nejspíše něco dalšího.
U obohaceného uranu je cena obvykle důsledkem obohacování několikanásobně vyšší. Samozřejmě závisí na stupni obohacení. U vysoce obohaceného bude cena zahrnovat předchozí uvedené v mnohem větším měřítku + náklady na dosažení vysokého stupně obohacení.
Trochu jiné je to u plutonia. Plutonium je drahé už z principu. Jeho cena závisí, stejně jako u uranu, hlavně na izotopovém složení. Nejvíce můžete investovat do plutonia s vysokým zastoupením plutonia-239. Ovšem to, které získáte bude nejspíše z lehkou vodou moderovaných reaktorů a bude mít velké zastoupení i těch nechtěných izotopů.
Cena plutonia bude pravděpodobně vyšší než cena vysoce obohaceného uranu. Toto je způsobeno hlavně jeho nízkým kritickým množstvím. Toto ale neplatí vždy, protože izotop
Pu-240 značně degraduje plutonium. Kdyby alespoň šlo plutonium od sebe oddělit tak by to nebylo zas tak hrozné, ale plutonium-239 a plutonium-240 mají podobné vlastnosti, takže je oddělit pomocí běžných metod separace je komplikované a tak v úvahu přichází jen některé z nich - například calutron.
Krádež štěpného materiálu
Jako poslední možnost jsem si nechal krádež. Je hodně možností krádeže uranu nebo plutonia. Já osobně považuji krádež za takovou krajní možnost. Krádež je činností náročnou nejenom fyzicky, ale i psychicky. Připravte se na velké riziko prozrazení, které vám bude komplikovat celou výrobu vaší bomby. Z pochopitelných důvodů není bohužel moc informací o jaderném materiálu použitelném pro výrobu jaderné bomby. Přesto se nějaké pokusím uvést. Pro větší přehlednost jsem se rozhodl možnosti krádeže uranu rozdělit na možnosti vnitrozemské
a světové. První se zaměřím na krádež uranu u nás.
Jako zajímavá možnost se jeví odcizení přírodního uranu přímo z dolu nebo při jeho přepravě. Tento uran není ve formě kovu, ale je oxid uranično-uranový, známý jako žlutý koláč (Yellowcake). Možnou výhodou je, že uran v této fázi není tak moc střežen, ale přesto je, protože se už nyní považuje jako jaderný materiál. Budete ho potřebovat poměrně dost.
Žlutý koláč obsahuje z drtivé většiny právě uran, ale při jeho získávání budete muset počítat s jistou ztrátou. Pokud budu považovat k jedné bombě potřebu 20 kg vysoce obohaceného uranu (na nějakých 90%), tak k němu budete potřebovat něco přes 7 tun výchozího uranového koncentrátu. To se ale může výrazně lišit u jednotlivých jedinců, a to hlavně k horšímu. Například při obohacování calutronem ho bude potřeba mnohem více, ale to už předbíhám. Zmiňovaných 7 tun není zas tak hrozné množství, ale nejspíše vám to bude při krádeži dělat problém.
Druhou možností je krádež paliva do jaderné elektrárny. Pokud je to palivo do našich jaderných elektráren, je tu obohacení kolem 3-4 procent. Tento uran je v palivových tyčích. Není ve formě kovového uranu, ale oxidu uraničitého. Pokud ho budete dále obohacovat (jakože budete), pro jadernou bombu je potřeba asi necelé tuny oxidu uraničitého z tohoto paliva. Samozřejmě, že necelá tuna pouze jeho. Toto jaderné palivo můžete ukradnout buďto z jaderné elektrárny, anebo z vlaku při jeho transportu do jaderné elektrárny. Vzhledem k medializaci tohoto transportu to není moc rozumné, ale to krádež všeobecně taky.
Další možností realizovatelnou vnitrozemsky je krádež vyhořelého jaderného paliva. Z něho můžete získat uran a plutonium. Plutonia je tu přibližně 1%, uranu většina. Uran bude mít nižší obsah izotopu U-235, protože bude vyhořelý. Plutonium bude mít zase vysoký obsah nechtěných izotopů. Pokud použijete konstrukci bomby z plutonia z reaktorů, kterou tu uvedu, budete potřebovat minimálně asi půl tuny vyhořelého jaderného paliva. Toto palivo se po vyjmutí z reaktoru chladí v bazénu a následně uskladní v areálu elektrárny. Dále jsou hlubinná úložiště, která vám práci pravděpodobně zjednoduší. Například Richard u Litoměřic a Bratrství u Jáchymova.
Tímto jsem prakticky vyčerpal možnosti krádeže štěpného materiálu u nás. Teď se budu věnovat možnostem krádeže ve světě. Krádež ve světě má tu výhodu, že když ukradnete uran
v nějaké cizí zemi a vlastí bombu budete dělat v jiné zemi, nebude to tak nápadné. Stejně jak u nás, i ve světě jsou doly na uran. Navíc jsou ve větším množství. Je možnost odcizení natěženého uranu. To je nejlépe uskutečnitelné v nějakých rozvojových zemích. Konkrétní nechám na vás.
Vzhledem k tomu, že ve světě je relativně velké množství jaderných elektráren, i z nich to lze odcizit. A to jak "nové", tak i vyhořelé jaderné palivo. Poměrně výhodné by bylo odcizit uran od nějakého výzkumného reaktoru, který by pracoval s uranem obohaceným například na 20%.
Poměrně zajímavá možnost je ukradnout vysoce obohacený uran z jaderného reaktoru na lodi. Některé z těchto reaktorů používají vysoce obohacený uran, který má ještě vyšší zastoupení izotopu U-235 než uran určený pro jaderné bomby. Bylo by relativně velmi snadné z něho vyrobit silnou bombu.
Poměrně známým faktem je přítomnost poměrně velkých zásob vysoce obohaceného uranu a plutonia zbraňové kvality, které se nacházejí hlavně na území Ruska. Naneštěstí jsou relativně dobře hlídány, ale to skoro všechno.
ZPĚT (http://plutonit.xf.cz/vyroba%20bomby2.htm)
Obohacování uranu
Obohacování uranu je nutné, pokud jste se rozhodli vyrobit svou jadernou bombu z uranu-235. K výrobě jaderné bomby doporučuji koncentraci izotopu U-235 minimálně 80% nebo raději ještě více. Pochopitelně by šlo bombu vyrobit i při menší koncentraci, ale neúměrně by se zvyšovalo množství potřebného štěpného materiálu. Obohacování uranu momentálně zvládají pouze vyspělé země. Je to energeticky, technologicky i finančně velmi náročný proces.
Kromě toho se vystavujete riziku předčasného prozrazení, a to nechcete. V první řadě byste si měli ujasnit jestli budete schopni obohatit dostatečné množství uranu za přiměřenou jednotku času. Zde popisovaná zařízení mají dostatečnou účinnost jen pokud jsou ve velkém množství a/nebo jsou dostatečně veliká. Naštěstí pro jadernou bombu (zejména implozní) není potřeba zas tak moc velké množství uranu. Toto množství lze snížit vhodnou konstrukcí bomby, anebo použití kompozitního jádra na bázi uranu-235 a plutonia-239.
Obohacování, nebo také jiným názvem izotopová separace se může dělat více způsoby, z nichž ty hlavní popíšu. Jde vlastně o navyšování podílu izotopu U-235 na úkor izotopu U-238. Chemicky je separace téměř nemožná, protože oba 2 izotopy mají skoro totožné chemické vlastnosti. Proto budete muset využít nepatrných fyzikálních rozdílů. A to v první řadě rozdílné atomové hmotnosti, která se liší cca o 1,26%. Na tomto rozdílu závisí složitost obohacování. Například oddělení lithia-6 od lithia-7 vzhledem k relativně velkému rozdílu atomových hmotností lze provést mnohem jednodušším způsobem než jak je to u uranu. Naopak oddělení plutonia-239 od nechtěného plutonia-240 je značně komplikované a proto se musí pečlivě hlídat doba transmutace uranu-238 v plutonium-239 tak, aby se nevytvořilo ve velkém množství plutonium-240. Jak již víte, uran obsahuje cca 0,718 izotopu U-235. Při průmyslové separaci se ho z přírodního uranu obvykle dostane jen něco přes polovinu. Zbylý uran se dál neobohacuje, protože to není ekonomicky výhodné, raději si za peníze které by investovali do obohacování ochuzeného uranu koupí přírodní. Jiná situace je ale pro vás. Vy si nejspíše nebudete moci kupovat tolik uranu, kolik si zamanete, ale budete mít jen omezené množství. Proto byste se měli snažit dostat z uranu maximum izotopu U-235. Obohacování uranu se provádí hlavně těmito způsoby:
- pomocí odstředivky
- vyhřívaná odstředivka
- difúzí plynu
- calutronem
- laserem
- aerodynamickou separací
Ve velkém se v průmyslu používají hlavně metody odstředivek a difúze plynu, která je ovšem v dnešní době spíše na ústupu. Relativně nadějnou budoucnost má laserová metoda separace, která je ale technologicky náročná. Obohacování calutronem bylo použito při výrobě jaderné bomby z uranu, která byla svržena na Hirošimu. Tato metoda je energeticky náročná a lze ji provádět jen v malém množství, navíc se velké množství uranu ztratí uvnitř calutronu. Aerodynamická separace není příliš rozšířená, ale je to zajímavá metoda, která je
i poměrně nenáročná.
I přesto, že zde popsaná zařízení k obohacování uranu jsou dostatečně účinná, budete jich potřebovat opravdu velké množství. A to řádově v tisících, záleží na tom, jak vaše bomba spěchá, obohatit uran pro jadernou bombu nejde ze dne na den, ale při vašich možnostech to trvá řádově roky, a to při použití kvalitních odstředivek, které nejspíše nebudete schopni získat. Difúzní závody jsou ještě méně účinné, navíc je u nich spotřeba energie mnohem větší. Podobně jsou na tom závody na aerodynamickou separaci. Calutron zamítnete už jen proto, že se v něm ztratí hodně uranu. Ideálním řešením by bylo laserové obohacování, ale to je zase technologicky náročné, proto se pro vás nehodí. Jak zmíním později, obohacený uran lze využít i ve směsi s plutoniem, a to i s plutoniem z obyčejných lehkovodních reaktorů z jaderných elektráren, které obsahuje hodně izotopu Pu-240.
Obohacování uranu je velmi náročné na elektrickou energii, kterou musíte odněkud získat. Odebírat energii ze sítě by bylo velmi nerozumné, protože by enormní spotřeba energie rychle přilákala pozornost policie a všechny důsledky z toho plynoucí. Takže je důležité zajistit si vlastní zdroj energie.
Zde jsou dobré možnosti pokud vlastníte soukromou tepelnou, vodní, anebo třeba solární elektrárnu. Velmi výhodným, ale technologicky náročným řešením by bylo sestavit si vlastní reaktor, který by, kromě výroby energie pro vlastní obohacování uranu, taky transmutoval uran-238 na plutonium-239.
Pomocí toho řešení by šlo výrazně snížit dobu potřebnou na výrobu štěpného materiálu (pro vlastní bombu by se použila směs obohaceného uranu a plutonia).
Další problém, který budete řešit, je výběr lokality pro stavbu vašeho zařízení. Zde je dobré vybrat si nějaké odlehlé místo (to nechám na vás).
Je důležité aby to bylo nenápadné, a to jak pro případné místní starousedlíky, tak pro stát ve kterém to bude, a taky z globálního hlediska
(aby se o to podezřele nezajímaly např. USA).
Potenciální nebezpečí představuje to, jak moc vaše zařízení vyzařuje teplo. Kvůli tomuto bude obtížné vaši továrnu "schovat", ale nezoufejte, i toto půjde nějak vyřešit. Možné je třeba rozdělit výrobu obohaceného uranu na víc částí. Výhodou tohoto by bylo mnohem menší vyzařování energie, takže by to nevzbuzovalo tolik pozornosti. Nevýhodou by byla doprava obohacovaného materiálu mezi závody a to, že v případě prozrazení jedné části by nejspíše byly prozrazeny i ostatní. Dalším řešením je odstínit vyzařované teplo. To by bylo možné třeba pokud byste postavili vaše zařízení hluboko pod zemí, např. ve skále v nějaké opuštěné štole, nebo nějak podobně (nechám na vaší kreativitě). Zde by šlo zabudovat i váš reaktor na transmutaci uranu na plutonium.
Pokud se vám podaří vyrobit vysoce obohacený uran, a já věřím že ano, budete muset respektovat nebezpečí s ním spojená. Nejhlavnější se budou týkat kritického množství. Bylo by jistě nemilé kdyby se vám pracně vyrobený obohacený uran začal samovolně štěpit. Pro zamezení toho je nutné aby byl vyráběný uran vždy v podkritické konfiguraci, když ji překročíte, tak bude zle - dostanete ho do nadkritického množství. Nadkritické množství je stav, kdy počet emitovaných neutronů je vyšší než počet pohlcených neutronů a neutronů uniklých ven
z látky. V případě, že se štěpný materiál dostane do toho stavu, započne štěpná reakce. Musíte zabránit aby k tomu nedošlo ve špatnou chvíli. Momentálně rozeberu kritické množství
u uranu-235. To činí pro čistou kouli cca 50 kilogramů.
Vám se ale nepodaří dosáhnout 100% koncentrace izotopu U-235, proto bude toto množství vyšší. Uvedené množství jde snížit použitím odražeče neutronů - nejčastěji beryllia. Jeho účinkem je odražení neutronů zpět do štěpného materiálu. Odražeč neutronů sníží kritické množství uranu cca 2x-3x. Další možnost, která sníží kritické množství je moderátor. To je látka, která zpomalí neutrony tak, aby mohly dobře rozštěpit uran. Nejpravděpodobněji se setkáte s vodou jako moderátorem, ale moderátorem může být například i grafit, anebo dideuteriumoxid (těžká voda). To pro vás znamená skladování uranu mimo tyto látky. Je dobré mít na paměti, že kritické množství závisí na tvaru, konkrétně na obsahu povrchu. Kritické množství pro kouli bude jiné (menší), než pro tenkou fólii. Na tomto je založeno i bezpečné skladování uranu (i plutonia). Skladuje se v nádobách, kde je uložen štěpný materiál podél stěn v tenké vrstvě. Z tohoto je zřejmé, že má velkou plochu, hodně neutronů unikne ven a tím pádem je menší riziko nehody s kritickým množstvím. Další možností je použít látku pohlcující neutrony - např. bor. Při takové konfiguraci je možné uložit i několikanásobek zmíněných 50 Kg, i když bych to nedoporučoval. Občas se lze setkat s informací, že v nějaké bombě jsou například 3 kritická množství, to je sice pravda, ale jsou to 3 kritická množství pro kouli, nikoli pro tenkou vrstvu uranu. Toto množství musí být před explozí vždy v podkritické konfiguraci!
Pak jsou tu nebezpečí jako hořlavost práškového uranu a vysoká toxicita, ale ty jsou i u neobohaceného uranu.
Uran určený k obohacování většinou není ve formě čistého kovu, ale ve formě fluoridu uranového (UF6). Fluorid uranový se používá mimo jiné proto, že má výhodné fyzikální vlastnosti. Jedna velmi důležitá vlastnost je to, že fluor má jen 1 stabilní izotop (F-19). To pro vás znamená to, že fluorid s izotopem U-235 bude mít molární hmotnost vždycky 349 gramů a fluorid
s izotopem U-238 bude mít molární hmotnost 352 gramů. V případě, že by měl víc izotopů, například 2, tak by se fluorid uranový vyskytoval ve 4 hmotnostních variacích a oddělit je by bylo značně komplikované. Vyrábí se z oxidu uraničitého, ze kterého reakcí s kyselinou fluorovodíkovou vznikne fluorid uraničitý, ze kterého se pak vyrobí po oxidaci s fluorem očekávaný fluorid uranový. UF6 je při pokojové teplotě bílá krystalická látka. Tato látka sublimuje při teplotě 56,5 °C a používá se pro víc metod, kde je důležité aby sloučenina ve které je obohacovaná látka byla ve formě plynu. Jako nevýhodu použití této látky lze zmínit to, že zmenšuje rozdíl mezi obohacenou a ochuzenou frakcí. Budete muset počítat s tím, že je to silný jed (stejně jako většina látek se kterými budete pracovat při výrobě své bomby), je velmi reaktivní a koroduje většinu kovů. V případě, že unikne na vzduch, reaguje s vlhkostí ve vzduchu na UO2F2 a fluorovodík, respektive kyselinu fluorovodíkovou. Nyní už přichází na řadu vlastní obohacování, měli byste si pečlivě rozvážit kterou metodu použijete.
Jednotlivé metody obohacování
Odstředivka a vyhřívaná odstředivka
Jak již název napovídá, toto zařízení pracuje na principu odstředivé síly. Jde o úzké vysoké válce, které se otáčí vysokou rychlostí. Na lehčí izotop U-235 působí menší odstředivá síla než na izotop U-238 a tím pádem je U-235 u středu a U-238 je u stěn. Další podobnou možností je vyhřívaná odstředivka, či jinak Zippe odstředivka. Tato je pojmenována po pánovi, který se jmenoval Gernot Zippe a pocházel, stejně jako většina významných lidí, z Česka. Tato odstředivka separuje izotopy dvěma způsoby. Prvním z nich je, stejně jako u normální odstředivky, odstředivá síla. Druhým je zahřívání spodní části rotoru. Dno je ohříváno na cca 300°C, to způsobí, že se fluorid uranový, kromě toho, že se separuje odstředivou silou, ohřeje, a frakce obsahující uran-235 bude stoupat k vrcholu rotoru, zatímco frakce obsahující U-238 se bude zdržovat u dna. Dále na účinnosti přispívá extrémně silná Coriolisova síla.
Část obohacená o U-235 půjde dále do výrobního cyklu, kde se bude podíl izotopu U-235 navyšovat na požadovanou hodnotu. Frakce s U-238 půjde do nižších stupňů, kde se z ní bude dostávat zbývající izotop U-235. Vyřadí se v momentě, kdy zastoupení izotopu U-235 klesne na nízkou hodnotu. Tento uran může být použit například k výrobě třetího stupně termonukleární bomby.
V jaderném průmyslu se nepoužívají odstředivky po jedné, ale jsou zapojeny za sebou pro dosažení vyššího stupně obohacení a vedle sebe pro zvýšení zpracovaného materiálu. Obohacovací faktor u odstředivky může být velmi rozličný. Pohybuje se od 1,01 u prvních zařízení až po překračující 1,5 u moderních z uhlíkových vláken. Vy nejspíše budete dosahovat výsledků blíže spodní hodnotě.
K úspěšné konstrukci tohoto zařízení musíte mít k dispozici kvalitní materiály. Materiál použitý k výrobě odstředivky musí být lehký a zároveň velmi pevný. Nejdůležitější je pevnost
v tahu. V úvahu přicházejí hliník, titan, kvalitní ocel a pravděpodobně nejlepší budou kompozitní materiály na bázi uhlíkových nebo skleněných vláken. V případě hliníku by bylo dobré použít místo obyčejného hliníku kvalitní hliník s vysokou pevností v tahu. Titan je taky vhodný, ještě lepší než aluminium. Pokud se rozhodnete pro ocel, tak bych doporučoval ocel třídy 16341 anebo jinou ocel s obsahem niklu. Rovněž můžete materiály kombinovat, osvědčila se například kombinace hliníku a skelných nebo uhlíkových vláken.
Rotor musí být dokonale vyvážený, případné nepřesnosti při výrobě vám mohou zkazit celé zařízení. Na to přijdete velice rychle, při puštění tohoto zařízení nebudete schopni dosáhnout vysokých otáček, rotor vám začne nepříjemně vibrovat a obohacení bude velmi nízké. Rovněž případné roztržení rotoru vlivem nepřesností při výrobě není příjemná věc.
Jsou známy i případy kdy jenom drobné nečistoty na rotoru vedly k jeho explozi, takže pozor!
K účinnému obohacování uranu potřebujete dosáhnout vysoké rychlosti. V závislosti na konstrukci rotoru se otáčky pohybují v řádu desetitisíců otáček za minutu. Tak vysoké otáčky budou taky potřebovat kvalitní ukotvení rotoru. Jako první se zaměřím na spodní ukotvení. Běžná kuličková ložiska nejsou vhodná, rozletěla by se, a proto by bylo dobré použít takzvaná fluidní ložiska. Fungují tak, že mezi součástkami je tenká vrstva kapaliny (nejčastěji oleje), takže se prakticky nedotýkají a poskytují možnost dosažení vysokých otáček.
Pro odstředivku budou mít trochu jinou podobu. Na rotoru bude umístěna taková jehla s malou polokoulí na konci zapadající do příslušného vybrání.
Potom, co jste vyřešili spodní uchycení rotoru je čas na horní. Nejlépe uděláte použitím magnetického uchycení, toto řešení má 2 hlavní výhody. První z nich je absence tření, druhou je tlumení vibrací vznikajících při točení tak vysokou rychlostí. Přestože toto řešení vypadá zdánlivě jednoduše, tak ve skutečnosti jednoduché není.
Magnet musí být velmi homogenní, tak aby magnetické síly působily jen v jednom místě. Tento střed magnetických sil musí být přesně v geometrickém středu rotoru, dovolené tolerance jsou jen velmi malé (pokud chcete mít výkonné zařízení, tak i 0,1 mm odchylka je moc).
Dále budete potřebovat silný motor. No, motor není nejsprávnější označení, protože motorem je vlastně celá odstředivka. Prostě musíte u rotoru vyvinout velké otáčky.
Pro takovéto použití si bohužel se zařízením fungujícím jako obyčejný elektromotor nevystačíte. K dosažení vysokých otáček musíte sehnat kvalitní magnety. Nejlepší magnet je na bázi neodymu, a to ve formě Nd2Fe14B. Má výhodu v relativně nízké ceně. Ale má taky své nevýhody a těmi jsou nízká odolnost proti korozi (proto je důležitá povrchová úprava), a taky ztráta magnetických schopností za vyšší teploty (nad 80°C). I když tuto teplotu lze mírně zvýšit. Do požadovaného tvaru se zpracovává lisováním.
Další použitelný magnet je Samarium-Kobaltový. Jeho výhodou je to, že své magnetické schopnosti ztrácí až při mnohem vyšší teplotě (cca 300°C). Je ve formě SmCo5 nebo Sm2Co17.
Ještě si k motoru budete muset opatřit kvalitní měnič kmitočtu.
Důležitou věcí je vytvořit mezi rotorem a obalem vakuum. Případný vzduch uvnitř by způsoboval tření a značné zhoršení výsledků. Takže obal musí být velmi pevný a vzduchotěsný. Proto mu věnujte velkou pozornost a nešetřete kvalitou materiálu. Doporučuji ho udělat silnostěnný. Případné prasknutí a implozivní vniknutí vzduchu není nic příjemného.
K vyčerpání vzduchu budete potřebovat kvalitní vakuová čerpadla. Tím byste měli nejsložitější části odstředivky za sebou.
Taky se budete při konstrukci muset řídit tím, že fluorid uranový koroduje většinu kovů, takže nejenom že rotor musí být pevný, ale taky chemicky odolný. To znamená použití materiálu, který s UF6 nebude reagovat, anebo povrchovou úpravu. Poměrně dobře jsou na tom ti, kteří se rozhodli vyrobit si odstředivku z hliníku. Hliník se působením fluoridu uranového pokryje tenkou vrstvičkou fluoridu hlinitého, který zabrání dalšímu reagování.
Možná vám bude problém způsobovat tření, které bude mít za následek ohřev a celkové snížení separačního výkonu a zkrácení životnosti zařízení. Proto bude nutné chlazení. Používaná teplota pro separaci se u nevyhřívaných odstředivek pohybuje obvykle kolem 45°C. Proto se musí teplo odebírat ven ze zařízení.
Nejspíše jsem vám trochu zkazil chuť k výrobě odstředivky a už asi přemýšlíte o koupi hotové. Bohužel realita je jiná, kompletní zařízení by šlo jen těžko získat, navíc je tu riziko, že by se
o vás zajímaly nějaké tajné služby. To samé platí o klíčových součástkách.
Budete si je proto muset vyrobit nebo použít součástky z jiných výrobků. Nejlehčí bude pravděpodobně zakázková výroba. Zde doporučuji více dodavatelů a vydávat se že to budete používat k něčemu jinému - tato opatření by měla snížit riziko předčasného prozrazení. Bohužel u některých součástek bude zjevné i trochu vzdělanějším lidem k čemu je budete chtít použít. Proto, pokud se nebudete chtít dobrovolně prozradit, byste si je měli vyrobit sami. Snad vám nebude dělat problémy opracování kvalitních kovů nebo výroba kompozitních materiálů.
Difúze Plynu
Byla jeden z prvních způsobů obohacování uranu. V historii hrála menší roli při výrobě vysoce obohaceného uranu pro americkou bombu Little Boy. Tam byla použita k dosažení nízkého stupně obohacení (k finálnímu obohacení byl použit calutron). Dnes už není rozšířená a poslední závody obohacující tímto způsobem se již uzavírají. Vzhledem k poměrně nízké náročnosti si myslím, že je to nejlepší způsob pro amatérské obohacování.
Jednoduše by se dalo říct, že se plyn (UF6) protlačuje polopropustnou membránou, kterou projde o něco více uranu-235 než U-238. K tomuto je používá separátor - jde o jakousi nádobu, u které jsou stěny tvořeny membránou, kolem které je z vnitřní strany přetlak a z vnější podtlak. Obohacovaný fluorid uranový se rozdělí do 2 proudů. První, který projde membránou bude mírně bohatší na lehčí izotop U-235, bude tedy obohacený. Druhý, který projde zařízením aniž by prošel membránou bude chudší na izotop U-235 a tím pádem, až bude obsah izotopu U-235 nízký, bude vyřazen z výrobního cyklu. Účinnost není vysoká, proto se musí opakovat hodně cyklů za sebou aby se dosáhlo potřebného obohacení. Řádově půjde o množství v jednotkách stovek, či spíše tisíců separačních jednotek k tomu, abyste byli schopni obohatit dostatečné množství uranu pro výrobu jaderné bomby. Další nevýhodou je vysoká spotřeba energie, která je mnohem větší než u odstředivek (i když se to nemusí zdát). Energii budete potřebovat k tomu abyste vytvořili potřebný tlak na průchod membránou. Tento tlak se po průchodu sníží, proto ho budete potřebovat dohnat pomocí stlačení. Toto stlačení způsobí mimo jiné to, že se fluorid zahřeje. Takže bude nutné chladit. Toto chlazení si vyžádá další spotřebu elektrické energie.
Úhlavní problém bude pravděpodobně představovat výroba oné membrány. Jde o membránu, která obsahuje malé póry o velikosti 10-25 nanometrů. Při výrobě si budete muset dávat pozor aby bylo co nejmenší množství pórů větších než je uvedená velikost, zato budete potřebovat velké množství pórů uvedené, nebo menší velikosti. Ovšem ty menší velikosti nejsou vhodné, protože snižují množství fluoridu, který projde separátorem. Věcí, kterou budete muset opět řešit je agresivnost UF6. To znamená, že materiály, které budou použity s ním nebudou reagovat. V případě větší reakce s membránou bude snížen separační výkon, protože se změní velikost pórů a nebude to fungovat jak by mělo.
Protože budete potřebovat hodně separačních jednotek, musíte si obstarat dostatečné množství této membrány. Jednou z možností jak se k ní dostat je ji koupit, bohužel nevím kde by to šlo - snad na černém trhu, anebo si ji nějak vyrobit. Tato membrána se nejčastěji vyrábí spékáním hliníku nebo niklu. Pro uvedenou velikost pórů 10-25 nanometrů "spečte" kuličky
o velikosti asi 100 nanometrů. Snad by bylo možné nechat si membránu vyrobit u některé firmy specializující se na práškovou metalurgii. Problém pro vás bude pravděpodobně představovat dosažení požadované velikosti pórů, toto si nejspíše vyžádá experimentování s velikostí částic, materiály, teplotou a nejspíše ještě s něčím dalším. Taky cena bude pravděpodobně vysoká.
Druhý, podobný způsob obohacování představuje termální difúze kapaliny. Tato metoda je taky relativně málo účinná a zastaralá. Fluorid uranový se při tomto způsobu obohacování je uzavřen v separátoru, u kterého je první část vyhřívaná a druhá je chlazená. Molekuly fluoridu uranového obsahující izotop U-235 jdou nahoru, zatímco molekuly s uranem-238 jdou dole. Pak se v příslušných místech odeberou a obohacenější frakce se bude dál obohacovat a ochuzená se vyřadí z výrobního cyklu.
Obrázek 1 - schéma separátoru pro difúzi plynu
1 - vstup fluoridu uranového do separátoru
2 - membrána
3 - vysoký tlak
4 - nízký tlak
5 - výstup pro obohacenou frakci
6 - výstup pro ochuzenou frakci
http://plutonit.xf.cz/1398710774204.jpg
Calutron
Obohacování calutronem funguje na principu rozdílného chování izotopů U-235 a U-238 v elektromagnetickém poli. Calutron se zapsal do historie při výrobě obohaceného uranu pro jadernou bombu Little Boy. Tento konkrétní byl umístěn v závodě Oak Ridge. Na výrobu jeho součástí bylo z důvodu nedostatku mědi použito stříbro. Mimochodem obohacený uran
z tohoto zařízení dal název pro vysoce obohacený uran - Oralloy, což je zkratka Oak Ridge alloy.
Calutron funguje jako hmotnostní spektrometr, ale v mnohem větším měřítku. Je to veliké zařízení, jehož váha obvykle činí několik tun, respektive i více. Jeho hlavní výhodou je možnost během jednoho cyklu dosáhnout vysokého stupně obohacení (mnohem větší, než např. u difúze plynu). Má ale taky nevýhody. První nevýhodou je ztráta poměrně velké části obohacovaného materiálu (zachová se ho pouze malé procento). Tou druhou je náročnost obohatit větší množství uranu.
Pro obohacování uranu v calutronu se nepoužívá fluorid uranový, ale chlorid uraničitý, jehož výhodou je nižší agresivita nežli u UF6.
Chlorid uraničitý lze vyrobit reakcí oxidu uranového s hexachloropropenem. Calutron se skládá z první části, ve které se vytvoří kladně nabité ionty, které jsou urychleny do druhé části, ve které prochází magnetickým polem, v něm bude těžší uran-238 u vnějšího okraje, zatímco lehčí, ale stejně nabitý uran-235 bude magnetickým polem více zakřiven a půjde do středu, kde bude něco, do čeho se odebere a půjde do dalšího procesu, anebo, pokud bude dostatečně obohacený, se dále zpracuje.
Pokud na vás calutron udělal dojem, jste do něho bláznivě zamilováni, a jste přesvědčeni, že pro vaši jadernou bombu je ideální, tak vás asi zklamu. Použití calutronu pro amatérské účely by bylo značně nerozumné. Aby jste byli schopni obohatit dostatečné množství uranu, potřebovali byste jich velké množství, anebo menší množství, ale velkých.
Další nevýhodou by byla ohromná spotřeba obohacovaného materiálu - vzhledem ke ztrátě velkého množství v procesu obohacování. Všeobecně výhodné pro vás by bylo udělat to, co udělala Amerika v projektu Manhattan - "předobohatit" uran jiným způsobem např. difúzí, odstředivkou, nebo jinak.
To by ale nejspíše bylo vhodnější celé obohacování uskutečnit tímto způsobem...
Velmi náročné by bylo získání materiálu na vlastní provedení. Nemuseli byste to dělat ze stříbra, vhodnější pro vás by byla měď (už není válečný nedostatek mědi, který donutil Ameriku použít stříbro). Ovšem mědi by bylo potřeba množství řádově v tisících tun, abyste mohli vyrobit calutron, pomocí kterého by bylo možné vyrobit dostatek vysoce obohaceného uranu pro vaši jadernou bombu. Navíc by při jejím získávání by hrozilo prozrazení. Je škoda, že měď nepatří mezi nejlevnější kovy.
Když bych se měl rozhodovat mezi calutronem a obohacováním jiným způsobem, tak bych si calutron nejspíše nevybral. Calutron bylo vhodné použít pro Ameriku, která měla velké množství finančních prostředků, které mohla do calutronu investovat, rovněž množství uranu, které měla k dispozici bylo mnohem větší než by jste byli schopni získat. Tím pádem jim tolik nevadila velká ztráta obohacovaného materiálu, která by váš program obohacování uranu značně komplikovala. Ze všech uvedených aspektů převažují nevýhody pro amatérské obohacování, jedinou výhodu vidím v dosažení vysokého stupně obohacení. Takže pokud nejste majitel velkého množství uranu a nepodaří se vám nějak získat kompletní calutron pro obohacení dostatečného množství uranu, použijte jinou metodu k výrobě obohaceného uranu pro svou bombu. Bude to pro vás výhodnější.
Vzhledem k tomu, že calutron má velký obohacovací faktor, je použitelný pro separaci izotopů plutonia. Je faktem, že plutonium z reaktorů není moc vhodné k výrobě jaderné bomby, ale pomocí calutronu by mělo (snad) jít izoptopy plutonia od sebe oddělit. Je nevýhodou, že plutonium-239 a plutonium-240 má malý rozdíl hmotnosti, proto to bude náročné, ale na druhou stranu nemusíte plutonium-240 úplně odstranit, stačí jeho koncentraci snížit z cca 20% na cca 6% k tomu, abyste snížili riziko predetonace.
Separace Laserem
Tento způsob obohacování má pravděpodobně nejlepší vyhlídky do budoucnosti, nevyžaduje rozměrné zařízení a velké množství energie k jeho uskutečnění.
A jeho efektivita je poměrně vysoká. Zde ale končí výhody a nastupují nevýhody. Hlavní nevýhodou je technologická náročnost, lasery musí být přesně naladěné aby měly účinek jen na izotop U-235. Samotná separace se skládá navíc z několika kroků, které by byly velmi náročné. Proto by pro amatéry tato metoda nebyla vhodná.
K jejímu provedení jsou možné 2 hlavní způsoby - laserová separace molekul a laserová separace atomů
Začnu tedy molekulární separací.
Tato metoda má anglickou zkratku MLIS (molecular laser isotope separation). K obohacování se používají (jako u většiny ostatních způsobů) molekuly fluoridu uranového.
Obohacovaný fluorid uranový, který je v nosném plynu (např. H nebo He) je vháněn vysokou rychlostí přes Lavalovu dýzu do vakua, kde je podroben záření laseru v takové vlnové délce, která excituje pouze molekuly UF6 obsahující uran-235. Tyto molekuly jsou podrobeny fotolýze, přičemž se rozpadnou na UF5 a Fluor. Teď nastupuje na scénu plyn, nejčastěji methan, který je sloučí s fluorem tak, aby se fluor nemohl dát zpátky s UF5 a vytvořit UF6. Nyní máte směs UF5 a UF6. UF5 je pevná látka a proto se může odfiltrovat ze směsi
a dál zpracovat.
Druhá metoda, která obohacuje na bázi laseru používá čistý uran. Její anglická zkratka je AVLIS (atomic vapor laser isotope separation). Je podobná předchozí metodě. Obohacovaný kus uranu je uložen ve vakuu, kde je odpařován. Atomy uranu-235 jsou excitovány a nabity. Tyto ionizované atomy jsou zasaženy vytvořeným magnetickým polem a odvedeny do nějakého místa, kde jsou odebrány.
Laser je naladěn na takovou frekvenci, která nemá na atomy uranu-238 vliv a proto nebudou nabity a nemůžou být odvedeny magnetickým polem.
Obě tyto metody jsou technologicky náročné, a proto pro výrobu vaší bomby nejsou vhodné. V případě, že by se vám podařilo zvládnout některou z těchto metod, tak jste dobří a jistě vám to velmi usnadní výrobu vaší bomby. Ovšem tato šance je velmi malá.
Aerodynamická separace
Není to zrovna rozšířený způsob, ale přesto se pro vás hodí. Není příliš náročná, a proto si myslím, že je vhodná pro vaši jadernou bombu. Funguje tak, že se malé procento fluoridu uranového v nosném plynu (H, He) vhání přes lineární trysku, která má 2 výstupy - přední/horní pro obohacenou frakci a zadní/dolní pro ochuzenou. K rozdělení využívá rozdíl hmotností oddělovaných izotopů obsažených v UF6. Tato tryska obvykle není nijak veliká - jde o rozměry v řádech desetin milimetrů. To pro vás mimo jiné znamená použití většího množství těchto trysek (pokud tedy chcete obohatit dostatečné množství uranu pro vaši bombu). Vlastní trysky se dávají do separátoru po velkém množství. Ekonomicky také nejde o nejvýhodnější řešení, ale jednoduchost je pro vás důležitější. K obohacení není potřeba rychle se otáčející rotor jako u odstředivky a z toho plynoucí nároky na materiál (hlavně pevnost v tahu), ale je potřeba udělit fluoridu uranovém vysokou rychlost. Pro čistý UF6 by to bylo poměrně těžké, protože má vysokou hustotu, a proto ji musíte nějak snížit. To se v praxi řeší tak, že se vytvoří směs fluoridu uranového a nějakého lehkého plynu - nejčastěji vodík nebo helium (vodík je lepší). Tato směs se obvykle skládá z 96% nosného plynu a 4% fluoridu uranového. Nyní budete potřebovat výkonný kompresor, ideální pro vás je pravděpodobně axiální. K jeho roztočení je potřeba silný motor, nejlépe elektrický, který bude schopen vyvinout velké otáčky. A teď je na čase srdce tohoto zařízení - tryska ve které se bude fluorid uranový obohacovat. Při konstrukci této trysky nejsou kladeny extrémní nároky na pevnost, ale odolnost proti chemickému působení fluoridu uranového zůstává. Takže se hodí nějaký kov nereagující s fluoridem uranovým. Rovněž jde vzhledem k malé velikosti o náročnější práci. Další věc, kterou doporučuji, je postavit nějakou stanici, ve které se bude regulovat množství nosného plynu. Jde o to, že obohacená část bude, kromě toho že tam bude víc izotopu U-235, obsahovat větší množství nosného plynu, který je lehčí. To taky platí u ochuzenější části, kde bude pro změnu zase více fluoridu uranového a méně vodíku.
Problém vám možná bude dělat zahřívání, takže budete muset řešit odvod odpadního tepla. To pro vás znamená použití chlazení. Větším problémem ale bude to, že budete zářit jak vánoční stromeček a z toho plynoucí riziko prozrazení. Kvůli poměrně nízkému stupni obohacení během jednoho cyklu doporučuji, stejně jako u difúze plynu, zapojit větší množství jednotek do kaskád, ale zase ne tak, abyste vytvořili velké závody, které by vás mohly prozradit.Taky počítejte s tím, že budete potřebovat hodně nosného plynu, takže při získávání se snažte brát po malých množstvích. Toto platí hlavně u helia. Vodík zvládnete snadno vyrobit pomocí jednoduchých chemických reakcí.
Obrázek 2 - tryska pro obohacování
1 - vstup směsi vodíku nebo helia a fluoridu uranového
2 - přední/horní výstup pro frakci obohacenou o vodík a fluorid uranový s uranem-235
3 - výstup pro frakci ochuzenou o nosný plyn a fluorid uranový s U-235
http://plutonit.xf.cz/1398692025439.jpg
Druhým, pro vás relativně nadějným způsobem je použít Lavalovu dýzu. Tu asi budete znát z laserového způsobu obohacování, anebo ještě spíše u raketových motorů, například
z rakety která ponese vaši bombu. Toto funguje tak, že dává proudícímu plynu vysokou rychlost, která je potřeba k oddělení jednotlivých izotopů. Pokud jste někdy viděli plamen šlehající z raketového nebo proudového motoru, tak pravděpodobně bylo vidět světlejší část v prostředku a tmavší u kraje. Tento jev lze pozorovat /i když ne pouhým okem/ i pokud bude v trysce místo rozžhavených plynů proudit fluorid uranový v nosném plynu. Ten se při vysoké rychlosti mírně rozdělí a část bohatší na uran-238 bude, protože je težší, v prostředku, zatímco část ve které bude o něco více uranu-235 se bude zdržovat u kraje. Teď vám zbývá nainstalovat nějaké zařízení po obvodu trysky - nejlépe nějaký žlábek, kde se bude obohacenější část odebírat, aby mohla být dál zpracovávána. I tyto trysky budou mít taky přibližně milimetrové rozměry, proto byste si je měli zapojit ve velkém množství.
Obrázek 3 - Lavalova dýza
1 - část obohacená o nosný plyn a fluorid uranový s U-235
2 - část ochuzená o nosný plyn a fluorid uranový s U-235
3 - vstup pro směs nosného plynu a fluoridu uranového
http://plutonit.xf.cz/1398694119608.jpg
Třetí možnost aerodynamické separace je použití vírových trubic. Používala je JAR pro výrobu paliva pro jaderné elektrárny a taky pro výrobu jejich jaderných bomb (dokud je ještě měli).
Jeho jiným názvem je neotáčivá nebo statická odstředivka. Pro tento způsob, stejně jako pro předchozí dva, se používá fluorid uranový v nosném plynu. Celé zařízení vypadá jako sužující se trubka, do které vede trubka napojená na kompresor. Směs fluoridu uranového a nosného plynu je vháněna vysokou rychlostí do tohoto trychtýře. Tím jak se trubice sužuje, stoupá odstředivá síla působící na proudící plyn. Uran-235 se zdržuje u vnitřní strany trubice, zatímco těžší uran-238 je u vnější.
V momentě maximální dosažené rychlosti přichází na řadu tenká kruhovitá čepel, která rozdělí fluorid v nosném plynu do 2 proudů - obohacený a ochuzený. Výhodou této statické odstředivky oproti normální jsou menší nároky na přesnost zařízení, nemusí být vyvážené, protože se netočí rotor s plynem, ale točí se plyn.
Obrázek 4 - vírové trubice
1 - trychtýř
2 - čepel k oddělení obohacené a ochuzené frakce
3 - trubka vedoucí do zařízení
4 - obohacená frakce
5 - ochuzená frakce
http://plutonit.xf.cz/1398695292422.jpg
Jiné metody obohacování
Jsou metody, které se k obohacování nepoužívají. Většinou jde o složité a drahé metody, které se uskutečňují pouze v malém množství. Proto se zatím nepřesunuly z laboratoří do průmyslové produkce. Informací o nich je poměrně málo a důležité skutečnosti jsou obvykle zatajovány nebo znepřesňovány - každý výzkumník si chrání svoje know-how. Vzhledem k malému množství informací a pochybné účinnosti se pro vás nehodí - museli byste jejich výzkum dotáhnout do konce a ani se zvládnutou technologií by pro vás nebyly vhodné. Jde hlavně o chemickou metodu a metodu supravodivých magnetů + plasmatu.
ZPĚT (http://plutonit.xf.cz/vyroba%20bomby2.htm)
Výroba plutonia
Myslím si, že jaderná bomba z plutonia je nejlepší možnost pro vás. Jednoduchá je především v tom, že na jednu bombu stačí relativně málo plutonia. Pokud použijete návod, který uvedu, budete ho potřebovat jen asi 3,5 kilo. Tento kov byl druhým uměle vyrobeným prvkem (hned po neptuniu). Plutonium je možné vyrobit v cyklotronu. Dále jde získat v jaderném reaktoru transmutací uranu-238.
Z těch dvou možností se používá prakticky pouze ta druhá. V této kapitole rozeberu výrobu plutonia v reaktoru a jeho získání z vyhořelého paliva. Výroba plutonia v reaktoru probíhá tak, že uran-238 zachytí neutron a přemění se na uran-239, který se s poločasem rozpadu 23,5 minut přemění na neptunium-239, ze kterého vznikne s poločasem rozpadu 2,36 dne očekávané plutonium-239. Kromě tohoto plutonia-239 bohužel vznikají další izotopy, které jsou pro jadernou bombu přinejmenším "méně vhodné". To je plutonium-240, 241, 242 a 238. První v této části budu řešit reaktory k výrobě plutonia.
Výběr reaktoru pro výrobu plutonia
Pro výrobu plutonia jsou použitelné prakticky všechny reaktory. Jen je to tak, že některé jsou více vhodné pro amatéry, zatímco jiné jsou celkem nevhodné. Na začátek bych chtěl uvést, že vlastní výroba reaktoru a jeho obsluha a vůbec vše kolem něho je velmi náročná činnost, kterou tu popíšu jen relativně povrchně.
Reaktory se dělí podle moderátoru a chladiva. Moderátor bývá nejčastěji obyčejná (lehká) voda, těžká voda a grafit. Chladivo bývá obvykle voda nebo oxid uhličitý. Nejrozšířenější reaktory jsou lehkou vodou moderované a tím stejným taky chlazené. Jako příklad jde uvést reaktory našich elektráren Dukovany a Temelín. Dále je poměrně používaný reaktor na bázi těžké vody, například kanadský typ CANDU. Reaktory moderované grafitem se již málo používají, jsou zastaralé a poměrně nebezpečné. Takový byl například v Černobylu, nebo jiný grafitem moderovaný reaktor je anglický Calder Hale.
Použitá chladiva jsou relativně nepodstatná, ale je velmi důležité, jaký použijete moderátor. Pokud byste použili reaktor na bázi lehké vody, museli byste obohacovat uran. Ostatní 2 moderátory, tedy těžká voda a grafit, můžou používat obyčejný přírodní uran, který obsahuje 0,718% izotopu U-235.
Při vlastním rozhodování doporučuji vzít si příklad z historie, konkrétně jaderného projektu Německa a USA. Německo šlo cestou těžkou vodou moderovaného reaktoru. USA použily reaktor moderovaný grafitem. Jak jistě všichni víte, USA byly úspěšnější. To lze přičíst snadnějšímu získání grafitu, oproti tomu výroba těžké vody je proti tomu poměrně náročná. Do reaktoru sice nelze použít obyčejný grafit, ale přesto je to relativně snadné. V následujících řádcích se vám pokusím přiblížit jeden takový reaktor - Je to grafitem moderovaný a oxidem uhličitým chlazený reaktor - typ Magnox, poprvé použitý a anglické jaderné elektrárně Calder Hall. Myslím si, že je nejvhodnější pro amatéry.
Reaktor typu Magnox
Název tohoto reaktoru je odvozen od obalu palivových tyčí, ten je slitina hořčíku s malým množstvím hliníku a dalších přísad. Magnox znamená Magnesium non-oxidising. Tento reaktor je výhodný v tom, že je od počátku stavěný pro výrobu plutonia. Pro vás si myslím bude nejvhodnější vyrobit si reaktor podobný tomu, který má Severní Korea. Nebo taky může být
i menší. I přesto, že by byl menší, šlo by relativně brzo vyrobit dostatek "odpadu", ze kterého by šlo extrahovat plutonium. Pro amatéry by měl mít výkon maximálně 5 MWe, větší by byl moc náročný.
Takovýto reaktor se skládá z tlakové nádoby, která má nejčastěji kulový nebo válcový tvar a je vyrobena obvykle z kvalitní oceli nebo betonu. Myslím si, že ocel pro vás bude lepší. V ní je aktivní zóna. Ta obsahuje tyče, které jsou vyrobené z oxidu uraničitého obsahujícího přírodní uran - tedy 0,718% izotopu U-235 a jsou umístěny v obalu ze zmiňované slitiny Magnox.
Tyto tyče jsou v grafitu, který plní funkci moderátoru. Jako moderátor musí být grafit reaktorové kvality, tedy má mít vysokou hustotu (alespoň cca 1,7 g/cm3) a musí obsahovat co nejmenší možné množství boru.
Další věcí budou regulační tyče. Ty jsou velmi důležité, protože pomocí nich lze regulovat štěpení v reaktoru. U tohoto typu reaktoru jsou vyrobeny z oceli s obsahem boru, který funguje jako látka pohlcující neutrony a tedy můžou omezit nebo úplně zastavit reakci v reaktoru. Tyto tyče si udělejte tak, aby se zasouvaly nad reaktor. Toto je dobré, protože v případě potřeby je můžete pustit a ony spadnou vlastní vahou do reaktoru a v momentě zastaví štěpnou reakci.
Další dobrá věc je zakomponovat tam pojistné tyče. Tedy se bude jednat o tyče, které normálně v reaktoru nebudou, ale v případě potřeby je můžete do něho spustit a zastavit reakci, čímž by šlo v extrémním případě zabránit nehodě. Tyto tyče si udělejte s mnohem vyšším obsahem boru než mají ty normální regulační. Vlastní tyče umístěte nad reaktor proto, aby mohly v případě nutnosti jednoduše spadnout do aktivní zóny.
Další významnou věcí bude chladivo. To je, jak již víte, oxid uhličitý, který bude proudit kanálky v grafitovém moderátoru a bude odebírat z reaktoru teplo. Vlastní teplota vystupujícího oxidu uhličitého bývá u těchto reaktorů obvykle 400°C. Tento ohřátý oxid uhličitý půjde do parogenerátoru, kde teplo odevzdá vodě, ze které udělá páru, která může třeba roztáčet turbínu. Pomocí ní se může vyrábět elektrická energie, pro kterou určitě najdete využití. Teď je prakticky hotový takový velmi stručný popis tohoto reaktoru. Jsou přístupné podrobnější informace, které můžete využít. Nyní vám zkusím trochu přiblížit obsluhu tohoto reaktoru.
Vlastní chod reaktoru a výroba plutonia
Samotná obsluha reaktoru je poměrně náročná věc. Abyste mohli vyrobit dostatek plutonia, budete potřebovat relativně dlouhou dobu chodu reaktoru. Dále je při funkci reaktoru
(a nejenom při ní) vysoké riziko prozrazení. Jestliže se rozhodnete vyrábět plutonium, tak pro vás bude potenciální riziko izotop kryptonu - Kr-85, podle kterého by šlo poznat že vyrábíte plutonium. Možné řešení tohoto problému by představovalo použití speciálních uhlíkových filtrů, ale nevím jestli byste se k nim dostali. Dalším řešením by bylo, v případě podezření že se o vás ví, vypouštět krypton-85 někde jinde v jiných oblastech světa, tím byste vytvořili takové ''klamné cíle", které by odlákaly pozornost. Je možné, že dobrých výsledků dosáhnete, když se budete řídit příslovím "Pod svícnem je největší tma". Toto ale nechám na vás. Kromě tohoto je x dalších možností prozrazení o kterých já nemám ani potuchy. Jistě uznáte, že musíte být při práci s reaktorem velmi ostražití.
Vlastní doba chodu reaktoru bude pravděpodobně několik let. Při ní budete muset několikrát vyměnit palivové tyče. Pro jadernou bombu tam nemůžou být moc dlouho (nebo můžou, ale nehodí se). Je to nutné k tomu, aby se nevytvořilo ve velkém množství plutonium-240. Vlastní doba ozařování bývá obvykle několik týdnů. Izotopové složení vyrobeného plutonia kontrolujte tak, že budete průběžně odebírat palivové tyče z reaktoru (třeba po jedné), z nich chemicky získáte malý vzorek plutonia, který dáte do hmotnostního spektrometru, kde si zjistíte jeho izotopové složení a podle toho se rozhodnete co s ním dál uděláte. Pokud ten vzorek bude obsahovat přibližně 4-5% plutonia-240, je to ještě poměrně dobře použitelné pro bombu, kterou dále uvedu a zároveň se ho v reaktoru vyrobí relativně dost. Z toho plyne, že toto je přibližně ideální zastoupení plutonia pro jeho separaci z vyhořelého paliva.
Takto vyměníte palivo pravděpodobně několikrát, takže si nejspíš v tom získáte trochu praxi.
Vyhořelé palivo budete muset chladit. To si udělejte tak, že jej dáte do nějakého bazénu s vodou, která ho bude chladit. Až bude ochlazené, můžete z něho chemicky extrahovat žádané plutonium.
Extrakce plutonia z vyhořelého paliva
Plutonium se bude nacházet ve vyhořelém palivu, odkud jej musíte chemicky získat. Extrakce je nutná jak pro získání plutonia z vyhořelého paliva ze zde uvedeného reaktoru, tak z paliva
z normálních jaderných elektráren, které obsahuje hodně plutonia-240.
Samotná extrakce plutonia se provádí pomocí procesu PUREX, což znamená Plutonium Uranium Redox EXtraction. Tento proces využívá rozpustnost uranu a plutonia v roztoku tributylfosfátu (TBP) nejčastěji v petroleji.
První fází je oddělení vyhořelého paliva, které obsahuje uran, plutonium a produkty štěpení od jeho obalu. Toto nechte rozpustit v roztoku kyseliny dusičné o koncentraci cca 7 M. Dále zbavte palivo filtrací nerozpuštěných zbytků. Pak si namíchejte roztok 30% tributylfosfátu a 70% petroleje. Tyto 2 roztoky slejte v poměru 1:1 a následně důkladně míchejte. Tuto činnost dělejte po malých dávkách aby se zabránilo lokální nehodě s kritickým množstvím. Nyní přešel uran a plutonium do roztoku tributylfosfátu. Tedy teď se nachází uran a plutonium v TBP ve formě komplexů UO2(NO3)2.2 TBP u uranu a podobného komplexu u plutonia, ostatní prvky se nachází v roztoku kyseliny dusičné. Oddělte roztok TBP od roztoku kyseliny dusičné.
Teď je na čase z něho extrahovat plutonium. To udělejte pomocí vodného roztoku amidosíranu železnatého. Ten převede plutonium z oxidačního čísla +4 do +3. Plutonium v oxidačním čísle +3 je oproti plutoniu s oxidačním číslem +4 prakticky nerozpustné v roztoku TBP a tedy přejde do vodné fáze, ze které jej můžete extrahovat. Plutonium si dále převeďte třeba redukcí vápníkem na čistý kov. Uran zůstane v roztoku TBP. Z něho si ho získejte zpět kyselinou dusičnou o koncentraci 0,2 M.
Výroba plutonia v cyklotronu
Tato možnost je jen těžko prakticky proveditelná. Bylo by velmi těžké vyrobit takto dostatek plutonia pro jadernou bombu, ale přesto to (alespoň teoreticky) jde. Jak jsem již uvedl
v kapitole získání štěpného materiálu, na toto by stačilo jen několik kilogramů obyčejného uranu, tedy přírodního nebo leště lépe ochuzeného. Bylo by možné třeba udělat si nějakou "továrnu", kde by bylo hodně cyklotronů, ve kterých by se dělalo plutonium. Nebudu ho popisovat, je to vlastně stručně řečeno bombardování uranu-238 deuterony.
ZPĚT (http://plutonit.xf.cz/vyroba%20bomby2.htm)
Konstrukce bomby
V předchozích kapitolách jsem řešil získání a úpravu štěpného materiálu pro vaši bombu, teď přichází ta nejzajímavější část - vlastní výroba jaderné bomby na bázi štěpení uranu-233, uranu-235, anebo plutonia-239. Aspekty jednotlivých izotopů jsem rozebral v kapitole získání štěpného materiálu. Existují 2 hlavní typy jaderné bomby. Prvním z nich je taková, ve které jsou před explozí uložena 2 podkritická množství, která se "vystřelí proti sobě" a vytvoří nadkritické. Nevím jaký bych pro to vymyslel český název, proto použiji anglický název - gun type bomb, dále budu používat jen zkratku - GT. Druhým, používanějším typem je implozní bomba. Té se budu věnovat mnohem podrobněji. Tento typ funguje tak, že se podkritické množství stlačí explozí konvenčních trhavin na 2-3 násobek své hustoty a tím se vytvoří nadkritické množství, ve kterém neutrony ve vhodný okamžik započnou řetězovou reakci. Konstrukce bomby je poměrně náročná záležitost, ale zdaleka není nemožná. Pokud jste zvládli získat štěpný materiál pro vaši bombu, tak konstrukce pro vás nejspíše nebude představovat takový problém.
Výroba GT bomby je poměrně jednodušší oproti implozní bombě, ale má mnohé nevýhody. Jako největší nevýhody považuji potřebu většího množství uranu nebo plutonia pro konstrukci jedné bomby a nižší sílu při stejném množství štěpného materiálu. Stačí srovnat bomby Little Boy a Fat Man.
V té první, GT bombě Little Boy bylo použito 64 kg uranu obohaceného na cca 83,5% izotopu U-235. Výsledná síla byla 16 kilotun TNT. Oproti tomu Fat Man obsahoval pouhých 6,2 kg plutonia a měl o 5 kilotun větší sílu. Je sice pravdou, že plutonium má menší kritické množství a že uran byl obohacen jen na 83,5%, ale přesto to jsou značné rozdíly. Jako přesnější se jeví srovnání bomby Little Boy a Ivy King. Oboje byly uranové bomby, Little Boy měl 64 kg uranu obohaceného na 83,5% a Ivy King měl 60 kg, ale obohaceného na víc procent. Little Boy byla klasická GT bomba. Ivy King byla implozní bomba s 92 bodově iniciovanou implozí. Přestože bylo použito podobné množství uranu, tak se síla velmi lišila - 500 kilotun u bomby Ivy King oproti 16 kilotunám u Little Boy. GT bomba má ještě jednu menší nevýhodu, ta pro vás ale není tak moc podstatná. Tou nevýhodou je nižší bezpečnost. Při náhodné iniciaci jednoho z detonátorů u implozní bomby dojde buďto k žádnému nebo malému jadernému výbuchu (záleží na konkrétním typu bomby), pokud se ale iniciuje detonátor u GT bomby, tak bomba ve většině případů exploduje za plné síly. Rovněž trpí ještě jedním problémem. Při náhodném dostání se do vody funguje voda jako moderátor a může způsobit nechtěnou štěpnou reakci, která by ale nevyústila v detonaci. Kvůli těmto nevýhodám se GT bomba prakticky nepoužívá.
Pro konstrukci bomby jsou, jak jsem již uvedl, vhodné hlavně 3 izotopy - tedy uran-233, uran-235 a plutonium-239. Přestože jsou všechny 3 použitelné, nemají stejné vlastnosti. Je důležité jakou mají hodnotu spontánního štěpení. Je to tak, že některé, které ji mají vysokou, potřebují taky vysokou rychlost sestavení, pokud to tak nebude, je vysoké riziko predetonace.
Z tohoto důvodu jsou izotopy s vysokou mírou spontánního štěpení vhodné pouze pro implozní bombu. Toto má 2 důvody. Prvním z nich je menší množství štěpného materiálu, ve kterém tedy bude méně často probíhat spontánní štěpení. Druhým, důležitějším je rychlost sestavení. U implozní bomby je tato rychlost mnohem vyšší než u GT bomby, proto se můžou použít i ty izotopové variace, které mají relativně vysokou hodnotu spontánního štěpení. GT bombu je vhodné vyrobit pouze z těch izotopů, které mají tuto hodnotu nízkou. Teoreticky by šlo GT bombu vyrobit ze všech tří, ale v reálu to tak není. Problémy způsobují ostatní izotopy, které se tam bohužel vyskytují. Nejjednodušší je vyrobit bombu z uranu-235. On má relativně malou míru spontánního štěpení a izotopy, které jsou v něm přimíchané (U-234, U-238) ji nemají zas tak moc vysokou. Uran-233 má hodnotu spontánního štěpení podobnou, ale v důsledku uranu-232, který je v něm často příměsí, není tak vhodný. Uran-232 má krátký poločas rozpadu a podstupuje častěji štěpení. To degraduje uran-233 tím, že zvyšuje hodnotu spontánního štěpení. Plutonium-239 má míru spontánního štěpení sice vyšší než předchozí dva, ale přesto je použitelné. Problém je plutonium-240, které má tu míru mnohem vyšší a i v malém procentuálním zastoupení degraduje plutonium-239. Pro větší přehlednost jsem nejpodstatnější izotopy seřadil do tabulky s hodnotami spontánního štěpení.
Hodnoty spontánního štěpení
U-233
0,5 štěpení/s-kg
U-235
0,25 štěpení/s-kg
U-238
7 štěpení/s-kg
Pu-239
10 štěpení/s-kg
Pu-240
415000 štěpení/s-kg
Účinnost bomby je závislá na nadkritičnosti sestavy, při množství mírně překračujícím to kritické je síla velmi nízká. Pro dostatečně silnou bombu je nutné dosáhnout alespoň 2 kritických množství a při tom zachovat bezpečnost celého systému. K dosažení stejného stupně nadkritičnosti se u GT bomby musí ve většině případů použít více uranu. Nutnost tak velkého množství uranu má původ v absenci stlačení. Nižší síla je způsobena navíc tím, že v okamžik iniciace nepůsobí na jádro setrvačné síly obalu jádra. U implozní bomby obal jádra svou setrvačností udrží jádro déle u sebe a důsledkem toho umožní dokonalejší rozštěpení jádra bomby. U GT bomby je to tak, že je v klidové poloze obal bomby, což má za následek poněkud nižší sílu.
Implozní bomba se používá téměř výhradně. Její výhodou je nižší množství štěpného materiálu potřebného ke konstrukci jedné bomby a obvykle mnohem vyšší síla oproti GT bombě.
Tu lze navíc přibližně zdvojnásobit použitím posílení termonukleární fúzí. Implozní bomba má navíc možnost použití pojistných systémů. Mezi nevýhody implozní bomby se řadí hlavně technologická náročnost a náročnost získání některých materiálů (velké množství trhavin ke stlačení jádra, vzácné izotopy na neutronový iniciátor). Nejnáročnější je zajistit dokonalé stlačení a iniciaci ve správný okamžik. Všechny součástky musí být přesné a kvalitní. Taky vhodné dostatečně přesné detonátory se těžko shánějí a jsou pod přísnou kontrolou. I tyto nevýhody jsou však přebity tou hlavní výhodou - potřebou menšího množství uranu nebo plutonia. Já osobně bych se nejspíše rozhodl pro implozní bombu, pokud bych měl plutonium, pokud uran, tak by asi vyhrála GT bomba.
GT bomba nedává moc příležitostí k vylepšení a její konstrukce je proto spíše konzervativní. Prakticky vždy se bude jednat o nějakou trubku, ve které se "srazí 2 kusy uranu". Účinek lze navýšit prakticky pouze pevným obalem. Snad by mělo jít použít posílení termonukleární fúzí, ostatně to taky zakomponuji do návodu.
Implozní bomba je mnohem zajímavější. První bomby tohoto typu byly značně objemné a těžké a šlo o mnohabodově iniciovanou implozi přenesenou na systém bomby tvořený jádrem
z plutonia, ve kterém byl neutronový iniciátor na bázi polonia a beryllia. To bylo obaleno přírodním uranem. Ten plnil funkci odražeče neutronů, díky své vysoké hustotě obalu jádra a v neposlední řadě štěpného materiálu, důsledkem čehož přispíval k vyšší síle. Na tom byla vrstva plastu s obsahem látky pohlcující neutrony (bor), která zabraňovala předčasné detonaci způsobené volnými neutrony, ve skutečnosti nebyla nezbytně nutná, jen zvyšovala spolehlivost bomby. Kolem všeho byl velký stlačovač z hliníku. Ten zvyšoval díky svému velkému průměru aktivní povrch trhavin a na jeho rozhraních hustoty s trhavinami a obalem jádra se zvyšoval tlak působící na plutoniové jádro. Na to navazoval implozní systém - vnitřní část z rychlé výkonné trhaviny určené ke stlačení a vnější část, která taky obsahovala rychlou trhavinu, ale taky pomalou pro formování detonačních vln. Toto v reálu vypadalo podobně jako fotbalový míč - bylo to složeno z 20 šestiúhelníků a 12 pětiúhelníků. V každém z nich byly detonátory (EBW), které zajistily přesně načasovanou iniciaci.
Bomby druhé generace byly taky objemné a těžké, ale měly větší sílu. Šlo o vylepšení levitujícím jádrem. Levitující jádro jde jinak nazvat jako vznášející se. Mezi obalem a jádrem je mezera a obal má možnost zrychlit a stlačit více jádro. Tímto vylepšením lze snížit množství drahého uranu nebo plutonia potřebné pro jednu bombu, anebo při použití původního se síla zdvojnásobuje. Ostatní části jsou víceméně stejné. Další vylepšení byla vícebodově iniciovaná imploze - zvýšil se počet bodů iniciace z 32 na 60 a 92. To umožnilo mimo jiné zmenšit rozměry implozního systému.
Poslední, nejmodernější typ bomby obsahuje duté jádro. U něho je více výhod. Duté jádro přejímá výhodu levitujícího jádra - možnost zrychlení obalu a dosažení větší komprese. Kromě toho je bezpečné proti nehodě s kritickým množstvím, protože má velký povrch a neutrony mohou snadno unikat ven ze systému. Tento fakt poskytuje mimo jiné potenciální použití více štěpného materiálu a dosažení silnějšího výbuchu. Dutý prostor, který je v jádru je vhodné využít k posílení termonukleární fúzí - do jádra se napustí směs deuteria a tritia v poměru 50:50, která dramaticky zesílí štěpnou reakci a tím více než zdvojnásobí sílu bomby. Toto posílení samo o sobě má jen velmi malou výbušnou energii. Jeho síla spočívá v produkci velkého množství vysoce energetických neutronů, které rozštěpí uran nebo plutonium. Výhodou toho je mimo jiné možnost regulace tritia dodaného do reakce, čímž lze regulovat sílu. Posílené bomby obvykle nepotřebují obal jádra z vysoké hustoty a může být rovnou odražeč neutronů (např. z beryllia).
Dnešní moderní jaderné bomby prakticky vždy používají externí generátor neutronů. Jeho výhoda je v delší životnosti než má standardní Po-Be iniciátor, ale hlavně v přesněji načasované iniciaci. Mnohabodově iniciovaná imploze je velmi objemná, důsledkem toho se již v moderních jaderných bombách nepoužívá. V dnešní době je nejrozšířenější dvoubodově iniciovaná imploze. Výbušný systém tohoto typu tvoří taky pomalá a rychlá trhavina, jen je tam poněkud větší vrstva té pomalé, protože tu nestačí detonační vlnu jen "narovnat", ale je ji potřeba převést do opačného směru k tomu, aby imploze jádra byla symetrická. Modernější konstrukce (např. odvozené od bomby Swan) obsahují pouze rychlou trhavinu a synchronizace je zajištěna vzduchovou mezerou, která zbrzdí detonační vlnu v požadovaných místech. To umožňuje zmenšit velikost celého zařízení. Dvoubodově iniciovaná imploze je taky pojistným systémem. V případě iniciace jednoho z detonátorů u dobré konstrukce prakticky nedojde k jadernému výbuchu.
Když byste narazili na nějakou moderní bombu, tak se bude pravděpodobně jednat o dvoubodově iniciovanou implozi s dutým jádrem posílenou termonukleární fúzí iniciovanou externím generátorem neutronů. Je to sice dobrý typ, ale nehodí se pro amatérskou výrobu, já jsem dále popisované návody přizpůsobil více pro amatéry.
Při výrobě amatérské bomby byste se měli řídit pravděpodobností neúspěchu. Ta je samozřejmě u všech mnou popsaných konstrukcí, ale někde je vyšší a jinde zase naopak relativně nízká. Ta je nepřímo závislá na konstrukci, "čím víc tam toho je, tím víc se toho může pokazit". Nejnižší je pravděpodobně u GT bomby, protože tam není žádné stlačení a bomba exploduje od spontánního štěpení. Druhá nejvhodnější je implozní bomba s nelevitujícím jádrem - ta je velmi podobná bombě Fat Man, která je ověřená. Další konstrukce mají tuto pravděpodobnost vyšší, proto byste s tím měli počítat.
GT bomba
Zde popsaná konstrukce tohoto typu bomby je poměrně nenáročná (hlavně ve srovnání s implozní bombou). Jde o relativně rozměrné a těžké zařízení, které by ale mělo fungovat.
K výrobě této bomby si vystačíte pouze s 20-25 kilogramy uranu obohaceného na asi 90-95% U-235, pokud bude méně obohacený, použijte ho více. Tedy toto je množství typické spíše pro implozní bombu. Tak malé je díky tomu, že jsem použil výkonný odražeč neutronů. U této konstrukce je k urychlení použita 155 mm dělostřelecká hlaveň. Ta je poměrně snadno sehnatelná kvůli tomu, že zbraně této ráže jsou a byly ve výzbroji mnoha armád ve velkém počtu. Uran je rozdělen do dvou částí. První se nachází v cílové oblasti a druhá ve střele. Jde
o hemisféry, které mají na sobě výstupky pro zamezení nehodě s kritickým množstvím a pro možnost dosáhnout vysokého stupně nadkritičnosti. Originalita této konstrukce spočívá
v použití výkonného odražeče neutronů. Ten má kulovitý tvar a obklopuje uran v sestaveném stavu. Je rozdělen na primární a sekundární. Primární je karbid wolframu, který tvoří díky své hustotě obal jádra a tím pádem bude držet uran co nejdéle u sebe. Na to navazuje sekundární - beryllium, které má sice lepší reflexní účinky, ale má nízkou hustotu. Celý tento systém je uložen ve 2 ocelových polokoulích, které jsou sešroubovány dohromady. Důležitou součástí je "střela". Ta je vlastně takovým výřezem celého systému. Je podobné nebo trochu větší hmotnosti než střela z původního kanónu. Obsahuje polokouli obohaceného uranu, část z karbidu wolframu a část z beryllia. Tím by byl takový předběžný popis hotov a je na čase detailnější. První se zaměřím na hlaveň.
Hlaveň slouží k urychlení uranu. U obohaceného uranu není potřeba dosáhnout vysoké rychlosti. Bomba by explodovala i kdyby na sebe polokoule uranu spadly z několika metrů. Nevýhodou tohoto řešení by bylo vysoké riziko predetonace. Proto je dobrá vyšší rychlost. Čím vyšší bude, tím menší bude pravděpodobnost predetonace. Při použití dělostřelecké hlavně je tato pravděpodobnost menší než 1%, ale bohužel nikdy nevymizí. Použití hlavně z nějakého děla má výhodu v tom, že je stavěná na pravidelnou střelbu a nebudete ji muset složitě testovat. Hlaveň můžete nějak vyjmout z kanónu, anebo ji v něm nechat. První řešení má výhodu v menší hmotnosti, druhé v menší práci. Pokud ji z něho vyjmete, tak ponechte závěrový systém nebo si vyrobte závěr vlastní. Na toto použití se hodí jednoduchý šroubovací. Vlastní hlaveň je dlouhá 3-5 metrů. Čím bude delší, tím to bude lepší. Hlaveň bude navlečena do 1. části obalu bomby a zajištěna šrouby. Před tím vstupem se v ní budou nacházet podélné otvory. Udělejte je po jednom z každé strany, šířku volte 2-4 centimetry, délku přibližně desetinásobek šířky. Těmito otvory bude při výstřelu unikat vzduch, který by mohl způsobovat problémy. Uvedené otvory překryjte tenkou vrstvou nějakého plastu nebo hliníkového plechu, který se protrhne při nárustu tlaku před střelou. Dále budou jakoby pokračovat do cílové oblasti, jen se změní z otvorů na drážky.
Po hlavni přichází na řadu cílová oblast. Ta je u této bomby originální tím, že je použit výkonný odražeč neutronů. Primární reflektor je taková dutá "koule" z karbidu wolframu. Průměr její dutiny je kolem 140 mm (podle množství uranu). Tloušťka je přibližně 8 cm. Na to bude navazovat hlavní, sekundární odražeč neutronů. Ten bude mít tloušťku přibližně 40 cm a bude tvořen berylliem. Vyrobte si jej jako 2 polokoule, které budou svisle umístěny do bomby. Uprostřed nich bude pokračovat hlaveň, která tu bude mít 2 drážky, kterými bude unikat vzduch při výstřelu. Ty tam budou i když hlaveň povede přes karbid wolframu. Zmiňované drážky budou fungovat jako cesta pro vzduch pro zamezení nárustu tlaku před střelou.
Celou bombu bude držet pohromadě ocelový obal. Musí být velmi pevný, protože musí zachytit hybnost projektilu. Bude se skládat ze dvou polokoulí. První bude navazovat na hlaveň
a bude zajištěna šrouby, druhá bude obyčejná. Obě budou mít výstupky, které umožní jejich sešroubování. Šrouby se budou nacházet po celém obvodu a obal bude tedy velmi pevný.
Důležitou součástí je "střela". Jak už jsem uvedl, tak je vlastně takovým výřezem celého systému. Střela je dlouhá kolem 70 centimetrů. Skládá se z takového držáku, který je vyrobený
z nerezové oceli. Tloušťka jeho stěny je kolem jednoho centimetru. V něm jsou umístěny další součástky. Při popisu začnu odzadu. Zadní přibližně 15 centimetrů dlouhá část je dutá, ale je tam větší tloušťka stěny - cca 2cm. Obsahuje mimo jiné taky mosazné těsnění střely, které zapadne do drážek v hlavni. Nejobjemnější částí střely je berylliový odražeč neutronů. Jde
o výřez a jeho tloušťka je tedy 40 cm. Na to bude navazovat zakřivená vrstva karbidu wolframu, která bude mimo jiné zahrnovat dutinu pro polokouli uranu. Dále se bude ve střele nacházet už jen pár závitů pro fixaci uranové polokoule.Tím by byla ta "nejaderná" část hotova.
Obrázek 5 - Schéma střely
1 - polokoule uranu
2 - karbid wolframu
3 - beryllium
4 - těsnění střely
5 - nerezový obal
http://plutonit.xf.cz/1396385266116.jpg
Jako druhou budu řešit tu jadernou. To budou vlastně jen ty 2 polokoule obohaceného uranu. Odražeč neutronů je tak výkonný, že redukuje kritické množství až někde kolem 8-9 kg. Díky tomu lze do bomby použít jen relativně málo uranu a přitom bude bomba silná. Pokud byste použili jen nějakých například 15 kg, bomba bude poměrně slabá. Proto je nutné, jak jsem už uvedl, dosáhnout alespoň 2 kritických množství. To by u této konstrukce odpovídalo necelým 20 kilogramům. Pokud použijete zmiňovaných 20-25 kg, tak se dostanete do poměrně slušné nadkritičnosti. Já jsem uvedl polokoule, ale to je trochu nesprávné označení. Ono totiž ty "polokoule" mají velmi výrazně členěný povrch, který dělá bombu bezpečnější proti nehodě způsobené kritickým množstvím a zároveň dovoluje dosáhnout poměrně vysoké nadkritičnosti. Obě polokoule jsou přibližně stejně těžké.
Faktem u GT bomby je to, že uran není stlačen, čili je ho obvykle potřeba pro stejnou sílu mnohem více. Tímto byste se měli řídit i při výrobě polokoulí. Dvě takové hlavní možnosti jsou lisování a odlévání. U lisování jde dosáhnout větší přesnosti, u odlévání zase vyšší hustoty. Rozhodněte se pro to řešení které vám bude vyhovovat, možná by bylo lepší lisování,ale to byste museli dosáhnout vysoké hustoty.
Obrázek 6 - polokoule uranu (průřez, složené dohromady)
http://plutonit.xf.cz/1396121497187.jpg
Je dobré si otestovat bezpečnost celého systému. První se zaměřím na cílovou polokouli. K ní si přidejte přibližně 1-2% uranu navíc a zkuste ji dát do cílového prostoru. Pokud se nic neděje, je to dobré. Jestli se dostanete do nadkritičnosti, z uranu půjdou zelené nebo modré "blesky" a bude stoupat radiace. Proto není dobré stát poblíž, ale je lepší tyto riskantní operace provádět nějakým zařízením, které neprodleně oddělí uran od reflektoru. Jsou známy 2 smutné případy kdy vědci zkoušeli zjišťovat kritické množství reflektovaného plutonia, dostali jej do nadkritičnosti a byli ozářeni, na následky čehož zemřeli, proto není dobré být poblíž. Druhou polokouli, tedy tu na střele, si otestujte taky tak. Tedy ji dáte i se střelou do cílové oblasti. Samozřejmě, že tam nebude ta první. Ostatní je stejné jak u druhé.
GT bomba má výhodu v snadné iniciaci. Uran může být v nadkritické konfiguraci, narozdíl od implozní bomby, po libovolně dlouhou dobu. To zaručí to, že bomba nepotřebuje iniciátor protože vždy exploduje od spontánního štěpení.
Celé zařízení je řešeno jako taková skládačka. Můžete ho po částech dopravit na místo výbuchu, tam složit a odpálit. Bombu složíte tak, že první navlečete na hlaveň a šrouby zajistíte první část obalu. Pak si vložíte jednu polokouli do primárního odražeče neutronů. Ten dále s polokoulí navlečete na hlaveň a pak kolem toho dáte 2 polokoule beryllia. Celý tento systém zajistíte druhou částí obalu, kterou sešroubujete s tou první. Nyní vložíte do hlavně střelu s obohaceným uranem a nábojku. Zavřete závěr a připojte nějaký časovač, který ve vámi stanovený okamžik bombu odpálí. Nyní už je bomba hotova.
Několik řádků zpět jsem popsal výrobu základní GT bomby. I tuto bombu by mělo jít posílit termonukleární fúzí. Tím by se alespoň částečně redukovala neúčinnost tohoto typu bomby. Toto posílení není zas tak moc složité, protože k tomu budete potřebovat velmi malé množství deuteria a tritia. K výraznému úspěchu bude stačit několik gramů. Nebudu uvádět konkrétní čísla, prostě použijte kolik se vám podaří sehnat, množství není nějak výrazně kritické. U dnešních bomb je to ve formě plynu. To má výhodu v tom, že jde regulovat množství tritia dodaného do reakce a lze doplňovat další tritium kvůli jeho krátkému poločasu rozpadu. Pro vás si myslím toto nebude podstatné, bombu si odpálíte brzo po její výrobě a myslím si, že nebudete chtít regulovat sílu a budete chtít maximální možnou. Pro toto je lepší použít D a T ve formě směsi deuteridu a tritidu lithného. Ten je narozdíl od deuteria a tritia za normální teploty v pevné formě. Další výhoda je zapojení lithia do termonukleární reakce. Vzhledem k tomu, že se z lithia vyrobí tritium, použijte poměr ve prospěch deuteridu. Můžete použít přírodní lithium, ale lepší je lithium-6, které získáte izotopovou separací. Posílení řešte jako nějakou malou kuličku, kterou dáte do vybrání v jedné z polokoulí uranu nebo to rozdělíte na 2 části a každá z nich bude tvořit takovou malou polokouli v polokoulích uranu. Tímto by byla vylepšená bomba hotova.
Jako poslední uvedu poznámku k výrobě bomby. Přece jenom 40 cm odražeč neutronů je trochu extrémní. Při takovém zvyšování nadkritičnost už tak prudce nestoupá. Je ale pravdou, že
i při malém nárustu nadkritičnosti bude síla bomby výrazně zvýšená. Pokud použijete třeba "jen" 15 cm berylliový reflektor, dostanete se na kritické množství kolem 10 kg. Tedy ke stejné síle budete potřebovat mnohem méně beryllia, ale o cca 4 kilogramy více těžko sehnatelného obohaceného uranu.
Dále byste si měli ověřit funkčnost všech součástí. Sice je nějaký problém poměrně nepravděpodobný, ale může být. Může se třeba zrychlením v hlavni nějak deformovat střela tak, že by se v okamžik nárazu nedostaly pololokule úplně k sobě a bomba by měla zbytečně menší sílu. Nebo se může pokazit cokoliv jiného.
Proto je dobré si první otestovat funkčnost bomby. To by šlo například tak, že byste nahradili obohacený uran uranem přírodním nebo ochuzeným a zkusili byste polokole tohoto proti sobě vystřelit. Cílová oblast by byla sledovaná röntgenem a sledovali byste to, jak rychle a dobře se střetnou polokoule uranu. Pokud by vše fungovalo dobře, mohli byste použít vysoce obohacený uran a bombu "naostro" odpálit.
Obrázek 7 - Schéma bomby (ve stavu těsně před explozí)
1 - polokoule uranu
2 - směs deuteridu a tritidu lithného (jen u posílené bomby)
3 - hlaveň v systému bomby
4 - sekundární odražeč neutronů z beryllia
5 - 1. část obalu
6 - šrouby spojující obě části obalu
7 - 2. část obalu
8 - těsnění střely
9 - nerezová část střely, která drží vše pohromadě
10 - drážka pro únik vzduchu před střelou
11 - otvory v hlavni
12 - hlaveň mimo systém bomby
13 - plast nebo hliníkový plech překrývající otvory v hlavni
14 - šrouby spojující hlaveň a obal
15 - primární odražeč neutronů z karbidu wolframu
http://plutonit.xf.cz/1397065289967.jpg
Obrázek 8 - Připojení hlavně k obalu
http://plutonit.xf.cz/1397064175145.jpg
Mnohabodově iniciovaná imploze
Obsah:
- úvod
- neutronový iniciátor
- jádro
- vrstvy bombového systému (obal, stlačovač, látka pohlcující neutrony)
- alternativní konstrukce bombového systému
- vnější část implozního systému a použité trhaviny
- vnitřní sféra z výkonné trhaviny
- sestavení bomby
- iniciace EBW detonátory
- roznět systémem trubic plněných trhavinou
- poznámky k výrobě
Úplně první jaderná bomba na světě (Gadget) byla tohoto typu. Stejně tak Fat Man a hodně následujících. Je poměrně objemná a nehodí se pro moderní vojenské použití, ale pro amatéry je ucházející. K její výrobě není potřeba velké množství štěpného materiálu, ale tato výhoda je zmírněna spotřebou výkonných trhavin. Tento typ bomby je náročný na přesnost všeobecně - přesné musí být jádro, obal, tvar výbušnin, detonátory, neutronový iniciátor atd. V této část rozeberu pouze jednoduchý typ s iniciátorem na bázi polonia-210 a beryllia, ne "vylepšení" jako je například posílení termonukleární fúzí nebo iniciace externím generátorem neutronů.
Pro návod jsem si vybral modifikovanou bombu Fat Man. Provedené modifikace spočívají v lepším neutronovém iniciátoru (menší spotřeba polonia-210, místo lineárních drážek jsou "pyramidy"), dále pak v použití výkonnějších trhavin, mnohem výkonnějšího odražeče neutronů a některých dalších věcí. Rovněž jako u GT bomby jsem v zájmu zachování univerzálnosti neuvedl přesné rozměry. Jádro je v základní verzi použito z plutonia, ale je možné bombu trochu přepracovat pro uran-233 nebo 235. Uvedené izotopy nemusí být samostatné, můžete použít jejich směs - takzvané kompozitní jádro. K roznětu jsou použity EBW detonátory. V případě nemožnosti jich získat jsem vyvinul jako alternativní řešení systém trubic naplněných trhavinou, který by zajistil (snad) ideálně přesně načasovaný roznět.
U návodu na tuto bombu budu jako první řešit (oproti návodu na GT bombu) tu jadernou část. Respektive budu při konstrukci postupovat od středu po okraj. Úplně ve středu je umístěn neutronový iniciátor, proto začnu právě od něho. Po-Be iniciátor funguje tak, že je oddělený alfa zářič a cílový materiál. Při detonaci stlačené plutonium (nebo i uran) způsobí jeho rozdrcení a promíchání za použití Munroe efektu (možná znáte z kumulativních náloží). Alfa částice z polonia-210 při střetu s atomy beryllia produkují volné neutrony, které ve vhodný okamžik započnou řetězovou reakci.Tento typ je řešen jako kulička beryllia, která je obalena zlatem a niklem. Ji obklopují 2 polokoule též beryllia s vrstvou Au a Ni. V nich jsou již zmiňované dutiny ve tvaru pyramid s tenkou vrstvou polonia-210. Velikostně je stejný jako iniciátor "Urchin", funkčně se jedná spíše o iniciátor "Tom". Bude pro všechny typy stejný, proto uvedu konkrétní rozměry. Středovou kuličku z beryllia o průměru 8 mm si vyrobte lisováním nebo raději roztavením, litím a následným třískovým obráběním. Na obal o síle stěny 6 mm se hodí lisování, ten je udělaný ze 2 polokoulí, na kterých vnitřní straně jsou zářezy do hloubky 2,1 mm ve tvaru pyramid. Obal i kulička budou pokoveny vrstvou niklu. K tomu použijte metodu poniklování v atmosféře tetrakarbonylniklu. Středovou kuličku a obal obalte 0,1 milimetru silnou vrstvou zlata. Teď už máte iniciátor připraven k nanesení polonia-210. To nanesete ve formě tenké vrstvy do pyramid. Celý iniciátor bude obsahovat přibližně 5-10 miligramů polonia. Iniciátor bude mít průměr 20 mm, ale dutina ve které bude umístěn bude mít průměr o 5 mm větší. To znamená použití nějakého držáku, který jej bude přidržovat ve středu. Nyní jej máte prakticky hotový. Já bych jen přidal malou poznámku týkající se polonia. Polonium se ve velmi malém množství vyskytuje v uranových rudách, ale výhodnější jej bude vyrobit ozařováním bismutu-209 v jaderném reaktoru. Já si myslím, že pro vás bude nejjednodušší si jej získat ze součástek nějakých přístrojů, ve kterých se používá jako alfa zářič. Tento izotop polonia má poločas rozpadu 138,376 dní. Tento fakt dělá neutronové iniciátory po cca půl roce nepoužitelné. Přestože jsem uvedl konstrukci neutronového iniciátoru jako první, tak si jeho výrobu nechte až na konec.
Obrázek 9 - Neutronový iniciátor
1 - centrální kulička z beryllia
2 - obal z beryllia
3 - vrstva polonia-210 na "pyramidách"
4 - schéma "pyramidy"
http://plutonit.xf.cz/1395531117804.jpg
Nejdůležitější částí bomby je samozřejmě jádro. V tomto návodu rozeberu jeho výrobu z plutonia-239, uranu-235, anebo obou. Uran-233 je spíše okrajová záležitost, jednoduše řečeno lze k výrobě jádra z něho použít stejnou metodu jak u uranu-235, ale v důsledku poměrně nízkého kritického množství bude velikost podobná jako u plutonia.
První se zaměřím na nejpravděpodobnější možnost - plutonium. Pro jadernou bombu je nejlepší plutonium s nízkým zastoupením izotopu Pu-240, ideální zastoupení je do 3%. Maximální přípustné je 7%, víc nedoporučuji, jinak riskujete předčasnou detonaci. Izotopové složení si zjistíte v hmotnostním spektrometru. Plutonium je velice reaktivní a taky obtížně zpracovatelné. Čisté se nehodí k odlévání v důsledku fázového chování. Pokud ho roztavíte, tak do ochlazení vystřídá několik fází. Toto znamená mimo jiné značnou změnu hustoty. Tato změna by měla v konečném důsledku za následek rozpraskání již vyrobeného jádra. Z tohoto důvodu se plutonium určené k použití v jaderných bombách leguje galliem. Jádro obvykle obsahuje 1% (hmotnostní) gallia. Použití gallia má za následek stabilizaci jádra v delta fázi a snadné zpracování a vyšší odolnost proti korozi. Toto legování má ještě jedno velmi významné opodstatnění. Tím je větší kritické množství. Nelegované plutonium v alfa fázi má hustotu větší než 19,8 g/cm3, plutonium v delta fázi má nejnižší hustotu ze všech fází - cca 15,9 g/cm3. To způsobí zvýšení kritického množství pro kouli z 10,5 na 16 kilogramů a celkovou vyšší bezpečnost. Vlastní jádro jsem vyřešil konstrukčně podobně jako u GT bomby, tedy 2 polokoule zapadající do sebe pomocí kruhových drážek. Jen tu bude navíc dutina pro neutronový iniciátor s držákem a drážky budou mít trochu jinou podobu. Hmotnostně použijte někde mezi 3,2 a 3,8 kilogramy plutoniové slitiny. Spodní hranice si zachovává dostatečně velkou sílu, horní zase ještě únosnou bezpečnost. Jádro můžete vyrobit tak, že roztavíte plutoniovou slitinu a odlejete + upravíte do požadovaného tvaru nebo použijete stejnou metodu jako u první jaderné bomby na světě, a to lisování při teplotě kolem 400°C. Je velmi vhodné jádro poniklovat (stejně jak neutronový iniciátor) a kromě toho je nutné plátování 0,1 mm zlata (alespoň na spoji mezi polokoulemi) pro zamezení pronikání detonačních vln do neutronového iniciátoru způsobující jeho předčasnou aktivaci.
Výroba jádra z obohaceného uranu je taky možná. Nevýhoda je v tom, že uran nemá takové fázové chování jako plutonium. Proto nelze dosáhnout takové nadkritičnosti jak u plutonia. Pro bombu budete potřebovat přibližně necelých 10 kilogramů vysoce obohaceného uranu. Jádro si můžete též odlít, ale vhodnější se mi jeví lisování. Další postupy jsou víceméně totožné s plutoniem.
Poměrně zajímavá možnost je kompozitní jádro U-235/Pu-239. Kompozitní jádro má výhodu v tom, že nebudete potřebovat tak kvalitní plutonium (s nízkým obsahem Pu-240). Příčinou toho je to, že celé jádro obsahuje jen část plutonia. Pokud bude toto plutonium obsahovat hodně plutonia-240, tak to nebude mít v konečném důsledku takovou náchylnost ke spontánnímu štěpení, protože plutonium-240 bude "zředěné" v obohaceném uranu. Toto není řešeno jako slitina, ale je to vnitřní vrstva plutonia a kolem toho je vnější část
z obohaceného uranu. Poměr těch dvou je nejčastěji 2:1. Hmotnostně použijte asi 2 kg plutonia a 4 kg obohaceného uranu.
Třetí možností je tedy ten uran 233. V historii byl použit v bombě s kompozitním jádrem na bázi U-233/Pu-239. To můžete tak udělat i vy. Nebo taky můžete použít U-233/U-235. I čistý se hodí. Nevýhodou je to, že není dobře prozkoumaný.
Kolem tohoto jádra bude obal jádra, který bude mít vysokou hustotu a bude ho držet u sebe a zároveň bude odražeč neutronů. Ten si udělejte nejlépe z přírodního uranu, který se navíc bude moci štěpit neutronů s vysokou energií. Jeho tloušťku volte 7 centimetrů. Vyrobte si jej stejně jak je udělané jádro - tedy 2 polokoule, které do sebe zapadnou pomocí kruhových drážek.
Originalita této konstrukce je ve velmi výkonném odražeči neutronů, který bude fungovat jako stlačovač. To je taky hlavní rozdíl oproti bombám typu Gadget/Fat man. V nich byl stlačovač z hliníku, který byl až za látkou pohlcující neutrony. Stlačovač/odražeč neutronů, který tu popíšu je vyrobený z beryllia. Beryllium má podobnou hustotu jak hliník, ale narozdíl od něho je velmi dobrý odražeč neutronů. To dovoluje mimo jiné velmi snížit množství plutonia. No uznejte - průměrně 3,5 kilo plutonia je velmi malé množství, třeba oproti 6,2 kg u Fat Mana. Vlastní odražeč neutronů udělejte asi 12 cm tlustý. Jak vidíte, není to zas tak moc. Taky to budou 2 polokoule, které do sebe zapadnou pomocí kruhových drážek.
Kolem této "koule" se bude nacházet vrstva plastu s borem-10. Tato vrstva bude tlustá několik milimetrů. Bor-10 bude fungovat jako látka pohlcující neutrony produkované plutoniem-240 a tím pádem bude bránit předčasné detonaci. Vzhledem k tomu, že bor obsahuje asi 20% žádaného izotopu bor-10 a zbytek je bor-11, budete muset odseparovat ty dva izotopy. Pokud jde o plast, který bude s tím borem, tak použijte nějaký, který vám bude vyhovovat po stránce opracování.
Zde popsaná konstrukce je tzv. základní konstrukce. Pokud nebudete mít z nějakého důvodu některé materiály, nebo jich bude málo, či vám bude dělat problém opracování (to se týká hlavně beryllia), tak můžete bombu udělat v něčem jinou. V případě nedostatku nebo těžkostí s opracováním beryllia lze jeho vrstvu nahradit stejnou vrstvou hliníku. V tomto případě by ale byla vrstva plastu s borem mezi obalem jádra z uranu a hliníkovým stlačovačem. Tedy by šlo o řešení velmi podobné bombě Fat Man. Nevýhodou by bylo to, že hliník nemá reflexní účinky jako beryllium a tedy nebude tak redukovat kritické množství. To bude mít za následek nutnost použít více plutonia nebo uranu. Plutonium se zvedne asi na 6 kg, uran-233 taky na 6 kg, uran-235 přibližně na 20 kg. Kompozitní jádra budou taky větší.
Obrázek 10 - Systém bomby (typ s použitím berylliového stlačovače)
1 - neutronový iniciátor
2 - jádro
3 - obal jádra z uranu
4 - beryllium
5 - plast s obsahem boru-10
http://plutonit.xf.cz/1397733555009.jpg
Tím by byla uzavřena část neobsahující výbušniny. Na ni bude navazovat výbušný systém poskytující stlačení.
Ten je víceméně totožný s tím použitým v bombě Fat Man, jen jsou použity výkonnější trhaviny. Počet bodů, ze kterých je bomba iniciována je 32. Z toho je 20 šestiúhelníků a 12 pětiúhelníků - tedy stejně jak měl Gadget nebo Fat Man. Tento systém je tvořen rychlou a pomalou trhavinou. Rychlé je mnohem více, protože se stará o stlačení. Je taky o dost výkonnější než ta pomalá. Přesto je však nutná i ta druhá. Detonační vlna se šíří stejnou rychlostí na všechny strany, proto by došlo k prvnímu zasažení části která by byla od detonátoru nejblíže. Z tohoto důvodu se musí detonační vlna stabilizovat použitím pomalejší trhaviny.
Jako rychlou trhavinu jsem vybral Cyklotol. To je směs hexogenu (http://plutonit.xf.cz/Hexogen.htm) a trinitrotoluenu (http://plutonit.xf.cz/TNT.htm). Poměr užijte osvědčený 77:23. Tato trhavina je poněkud výkonnější oproti Composition B použité
v prvních jaderných bombách i když jde o velmi podobné výbušniny.
Hexogen zde zastává úlohu hlavní výkonné trhaviny, která se ale nehodí k odlévání. Použití samotného hexogenu by taky šlo, ale musel by být slisován na dostatečnou hustotu a bylo by dobré, vzhledem k jeho vyšší citlivosti a pro snadnější slisování, použít flegmatizátor (např. vosk). Případné úvahy o nějakém "nasypání" jsou naprosto špatně. Sypaný hexogen by měl malou hustotu, což by způsobovalo nízkou detonační rychlost a celkově malý výkon. Druhou podstatnou nevýhodou by bylo značně neodhadnutelné šíření detonačních vln. Proto by nedošlo k vhodnému stlačení a celková síla by byla malá.
Z těchto důvodů se k hexogenu přidává tritol. Tritol je sice poměrně slabá trhavina (ve srovnání s hexogenem), ale má nízkou teplotu tání (80,5°C) a je velmi dobře odlévatelný.
Směs těchto dvou má vysokou hustotu a je dobře odlévatelná. Při zmiňovaném poměru 77:23 by měla mít detonační rychlost přibližně 8350 m/s.
Pomalou trhavinu jsem nechal stejnou jako byla u bomby Fat Man. Tedy Baratol. Toto je směs dusičnanu barnatého a trinitrotoluenu. K nim přidejte ještě 1% vosku. Jako poměr jsem vybral 75:25 s přidaným 1% vosku. Tento si zachovává poměrně dobrou odlévatelnost a jeho detonace je ještě stabilní. Detonační rychlost je přibližně 4875 m/s.
Budete muset zajistit symetrickou implozi. K tomu je nutné stabilizovat detonační vlnu. Jeden pěti nebo šestiúhelník bude mít 1 detonátor, který musí zajistit přesnou detonaci svého
x-úhelníku. Od něho je ale nestejná vzdálenost k jednotlivým bodům toho x-úhelníku. Vzdálenost ke středu je menší oproti vzdálenosti ke kraji.
Pro vypočítání potřebné vrstvy pomalé trhaviny si narýsujte úsečky od detonátoru k velkému množství bodů v polovině průřezu daného x-úhelníku. Jako základní vzdálenost počítejte tu k nejvzdálenějšímu bodu od roznětky. Tam zatím nebude žádná vrstva pomalé trhaviny. Ostatní vzdálenosti budou vždy menší. Z tohoto důvodu je nutnost přítomnosti určité vrstvy pomalé trhaviny v nich. Jako příklad použiji třeba situaci, že ke středu nějakého šestiúhelníku bude vzdálenost o 5 centimetrů kratší než k nejkrajnějšímu bodu. Proto bude potřeba zbrzdit detonační vlnu o těch 5 centimetrů. Pět centimetrů urazí trhavina s detonační rychlostí 8350 m/s za dobu 0,000005988 vteřiny. To je doba o kterou bude nutné detonační vlnu ve středu zpomalit. Když si vydělíte 8350 číslem 4875, tak se dostanete na číslo 1,7128 a nějaké drobné. Toto číslo vyjadřuje kolikrát déle trvá šíření detonační vlny v dané oblasti. Tedy 5 centimetrů by u trhaviny s detonační rychlostí 4875 m/s "vybuchovalo" 1,7128 krát déle než u výbušniny o detonační rychlosti 8350 m/s. To by trvalo 0,00001026 vteřiny, tedy o 0,000004272 sekundy více než u rychlejší trhaviny. K vypočítání finální délky si první zjistíte jeden poměr. K němu dospějete vydělením doby o kterou bude nutno zpomalit detonační vlnu dobou o kterou déle by danou vzdálenost urážela méně rychlá trhavina. To je ve zmiňovaném případě 0,000005988 děleno 0,000004272, tedy číslo 1,402. Po vynásobení 5 cm tímto číslem získáte číslo 7,001 cm. To je vrstva pomalé trhaviny potřebná ke zpomalení.
Takto si vypočítejte tloušťku trhaviny v co největším počtu bodů. Z tohoto si, třeba v počítači, udělejte trojrozměrný model všech "kuželů" ve vaší bombě. Tímto ale nekončí úloha pomalé trhaviny v implozním systému. Další bude vrstva pod kužely. Tu si vyrobte tlustou několik centimetrů. Ona bude mít na starost stabilizaci detonační vlny na nižší rychlosti před přejítím na centrální část výkonné trhaviny (Cyklotolu). Nezapomeňte na vybrání pro rozbušky ve středech x-úhelníků. Teď máte vyřešenou vnější část implozního systému. Teď jsem porušil svou filosofii postupování od středu ke kraji. Abych to alespoň částečně napravil, tak teď budu řešit vnitřní část.
Na vnitřní části této vrstvy je plast s borem navazující na beryllium nebo aluminiový stlačovač bombového systému, na té druhé je vnitřní část vnějšího kraje implozního systému (pomalá trhavina a navazující kužely). Zde je vhodné použít silnou trhavinu s vysokou detonační rychlostí a vysokým tlakem. Proto použijte něco silnějšího. Například můžete hexogen nahradit oktogenem a tím si vyrobit Oktol, a/nebo se rozhodnout pro vyšší zastoupení silnější trhaviny. Lisování výkonné trhaviny s malým množstvím flegmatizátoru se taky hodí. Třeba 94% hexogenu a 6% vosku. Nevím ale jak by šlo lisování tak velkého množství trhaviny na vysokou hustotu, proto si myslím, že je vhodnější lití. Vlastní centrální část implozního systému si vyrobte jako 2 přesné polokoule, které budou obklopovat systém bomby, anebo jako pokračování šesti nebo pětiúhelníků. Nyní už máte prakticky celý implozní systém vyroben, jen bych si neodpustil jednu malou poznámku týkající se použitých výbušnin. Trhaviny ve vaší bombě musí být dokonale homogenní a musí mít přesný tvar. Jakékoliv vzduchové bubliny nebo jiné nepřesnosti jsou nebezpečné pro sílu bomby. Přípustné tolerance jsou přibližně 1 milimetr. Případné mezery si vyplňte nějakým těsněním (např. papírovou lepící páskou). Je nutné si změřit skutečné detonační rychlosti použitých trhavin. Ty, které jsem já uvedl jsou pouze orientační a mohou být klidně i o 100m/s jiné. To se týká hlavně Cyklotolu, Baratol by měl mít ten rozdíl menší. Záleží i na použitém hexogenu. Ten se může při použití různých metod lišit, protože při jeho výrobě vzniká i oktogen. Množství oktogenu se pohybuje v řádech jednotek až desítek procent a záleží na použité metodě. Například hexogen získaný obyčejnou nitrolýzou hexamethylentetraminu kyselinou dusičnou bude mít jiný obsah oktogenu než hexogen získaný třeba Bachmannovou metodou. Proto by hexogen pro implozní systém měl být z jednoho zdroje nebo velmi dobře promíchaný tak, aby měl stejné vlastnosti.
Obrázek 11 - Schéma implozního systému u mnohabodově iniciované imploze
1 - systém bomby
2 - vrstva rychlé trhaviny
3 - vrstva pomalé trhaviny na stabilizaci detonačních vln
4 - "kužely" pro formování detonačních vln
5 - rychlá trhavina
6 - body iniciace
http://plutonit.xf.cz/1399746570778.jpg
Jsou poměrně velké problémy se získáním nebo výrobou trhavin, proto je možné, že budete muset kombinovat třeba několik trhavin. Proto, abyste si udělali trochu obraz v tom, jaké lze použít trhaviny, seřadil jsem do tabulky "nejběžnější" rychlé a pomalé trhaviny.
Rychlé trhaviny:
Název
Det. rychlost
Poznámky
hexogen
8750 m/s
Velmi často používaná a výkonná trhavina, musí se lisovat s flegmatizátorem nebo být ve směsi s odlévatelnou trhavinou.
oktogen
9100 m/s
Hodně výkonná trhavina, ale je dražší než hexogen, možnosti zpracování podobné jak hexogen.
pentrit
8350 m/s
Relativně snadno vyrobitelná trhavina, trochu slabší než hexogen, neodlévatelná, lisovatelná, je poměrně citlivá.
trinitrotoluen
6900 m/s
Nejvýznamnější trhavina vůbec, není moc silná, ale velmi se hodí do odlévatelných směsí s ostatními trhavinami.
erythritoltetranitrát
8100 m/s
Ne moc známá trhavina, relativně snadno vyrobitelná, ale hodně citlivá, vzhledem k teplotě tání 61°C jde dobře odlévat.
Composition B
8050 m/s
Je to takový kompromis mezi cenou a výkonem, složení obvykle 59,5% hexogen, 39,5 tritol a 1% vosk, může se odlévat.
Cyklotol
8350 m/s
Výkonnější než Composition B, jinak velmi podobná.
Okfol
8670 m/s
Ruská výkonná trhavina, 95% oktogen a 5% vosk, musí se lisovat.
kyselina pikrová
7350 m/s
Odlévatelná, trochu silnější než tritol, pozor, tvoří pikráty, což jsou nebezpečné citlivé třaskaviny.
Pomalé trhaviny:
Název
Det. rychlost
Poznámky
Baratol
4875 m/s
Údaje pro poměr 75:25 s 1% vosku jako flegmatizátor, asi nejvhodnější pro vás.
Boracitol
4860 m/s
Směs kyseliny borité a tritolu, 60:40, taky použitelné.
Plumbatol
4850 m/s
Dusičnan olovnatý s trinitrotoluenem, 70:30, jde taky použít.
Celou bombu (iniciátor, jádro, volný prostor, obal jádra, odražeč neutronů, látku pohlcující neutrony, výbušný systém) bude obklopovat obal držící všechno na svém místě. Udělejte si jej z hliníku nebo duralu, ale klidně můžete použít i ocel. Ten bude vyroben z několika kusů, ze kterých půjdou výstupky zajišťující vrstvy trhavin na svém místě a taky bude mít dutinky na vložení rozbušek. Tím je bomba prakticky hotova (kromě iniciace). Teď popíši její sestavení na místě odpalu.
I tuto bombu jsem vyřešil jako skládačku, jen je oproti GT bombě trochu složitější. První teda začnu neutronovým iniciátorem. Ten si jednoduše složíte tak, že dáte kuličku beryllia do dutiny v hemisférách obsahujících polonium. Toto vložte do plutoniového jádra, kde jej budou držet nějaké držáky. Kolem jádra budou 2 polokoule z přírodního uranu. Na ně bude navazovat beryllium s plastem obsahujícím bor nebo plast s borem a hliník. Na toto si ještě dejte trhavinové hemisféry vnitřní části implozního systému nebo v případě pokračování x-úhelníků rovnou je. Dále si v případě rozhodnutí pro hemisféry poskládejte x-úhelníky (k zarovnání netěsností použijte papírovou lepicí pásku), pokud bude vnitřní sféra jejich pokračování, tak tam už budou. Jako poslední sestavte kovový obal. Tímto způsobem si bombu dáte dohromady. Přestože je malé riziko nehody s kritickým množstvím, je lepší si bombu proti ní pojistit. To se může vyzkoušet podobně jako u GT bomby. Plutonium nebo uran navíc dejte tak, že s ním zaplníte mezeru mezi neutronovým iniciátorem a jádrem. Tím ho tam bude něco málo navíc. Na to můžete dát bez větších obav obě polokoule přírodního uranu, které vložíte do spodní polokoule beryllia. Na ni ale pak opatrně dejte druhou polokouli. To dělejte stejně jako u GT bomby nějakým přístrojem a přitom buďte co nejdále, pokud bude vše v pořádku, můžete bombu (nyní bez plutonia nebo uranu v mezeře mezi neutronovým iniciátorem
a jádrem) sestavit dohromady. Nyní je na čase vyřešit iniciaci.
Bomba může být odpálena za pomoci EBW (Exploding bridgewire detonator). Tak to bylo a je vyřešeno u většiny jaderných zbraní. Oproti "konvenční" rozbušce je princip funkce poněkud jiný. Standardní rozbuška se skládá z drátku, který se rozžhaví a zapálí nějakou zápalnou slož, od ní chytne primární třaskavinová část (např. azid olovnatý, fulminát rtuťnatý, nebo třeba astrylová směs - fulminát rtuťnatý s přídavkem azidu stříbrného) a odpálí sekundární slož z brizantní trhaviny (nejčastěji lisovaný pentrit nebo hexogen).
Použití samotných těchto rozbušek by bylo nepřesné. Rozžhavení drátku je pomalé, přechod na primární část taky, třaskavina první hoří a hoření až pak přechází v detonaci. Proto jsou EBW detonátory řešeny trochu jinak. U nich se drátek nerozteče, ale přímo explozivně vypaří. Toto pak jako první odpálí primární část - pentrit o nízké hustotě a ten pak přejde na sekundární část - lisovaný pentrit nebo raději hexogen, který bude mít vysokou hustotu a stabilní vysokou detonační rychlost.
K vypaření je nutný silný zdroj elektrické energie o vysokém napětí. To je důležité pro ideálně načasovanou iniciaci všech 32 detonátorů naráz. Pokud se vám ho nepodaří dodat, tak primární část nepřejde v detonaci a pouze vyhoří nebo selže úplně. Vlastní získání EBW detonátorů by bylo náročné, protože je jejich vývoz velmi regulován, ale třeba se k nim nějak dostanete. Taky se můžete pokusit si je vyrobit, nemělo by to být zas tak moc složité.
Jako druhé řešení by snad mělo jít použít již zmiňované trubice naplněné trhavinou. Ty by převedly detonační vlnu z jednoho bodu do 32. Byly by řešeny jako bleskovice, ale trhavina by tam měla vysokou hustotu a mnohem větší detonační rychlost a lepší předvídatelnost. Ve standardní bleskovici je trhavina pouze nasypána a proto má nízkou hustotu a detonační rychlost, což by způsobovalo nepřesně načasovanou iniciaci. Podobné je to u mikrobleskovic "Nonel", jen je jí tam mnohem méně.
Proto se mi jeví vhodné použít trubice o větším průměru plněné trhavinou s vysokou detonační rychlostí. Té dosáhnete vysokou hustotou a vysokou hustotu můžete získat plastifikací nebo tavenou směsí (např. Cyklotol nebo Composition B). Jako "plastelínu" můžete využít nějakou tu komerčně vyráběnou (C4, Semtex, PE4), anebo si ji vyrobit. Při její výrobě je zajímavá možnost plastifikovat výkonnou trhavinu (např. hexogen, oktogen, HNIW - chemicky hexanitrohexaazaisowurtzitan) podobným plastifikátorem jako má C4 nebo PE4.
U taveniny použijte směs trinitrotoluenu a stejné trhaviny, kterou byste použili v plastelíně. Při výrobě udělejte trubice o větším průměru než má daná trhavina kritický, pokud by to nebylo, tak riskujete selhání. Kritický průměr je u tritolu přibližně 9 milimetrů, u RDX, HMX a PETN kolem 3. Zároveň ale je nedělejte moc velké, protože je tu riziko předčasné iniciace jiných trubic.
Při vlastní výrobě budete muset dodržovat 4 hlavní pravidla. Jako první je dokonalá homogennost použité trhaviny. Případné vzduchové mezery nebo nečistoty jsou nepřípustné. Taky je dobré za tímto účelem použít trhavinu z jednoho balení nebo várky, pokud to tak nebude, promíchejte ji velmi dobře.
Druhé je stejná vzdálenost v trhavině od bodu iniciace systému k bodům iniciace jednotlivých x-úhelníků. Na to navazuje třetí pravidlo, které je úzce spjato s tím druhým. To se týká rozdělení těchto trubic. V místě dělby musí být všechny rozdělené trubice ve stejné poloze vůči trubici, která tam bude ústit.
Poslední pravidlo je důležitost oddělení jednotlivých trubic. To zabrání předčasné iniciaci jiné trubice v nepředvídatelném místě, což by mělo katastrofické následky. Už vyrobené trubice si před zakomponováním do bomby zkontrolujte röntgenem (kvůli vzduchovým mezerám), pokud je vše v pořádku, tak je můžete umístit do bomby.
Tímto byste ji měli prakticky hotovou a připravenou k odpalu. Ještě je dobré udělat nějaký obal držící vše pohromadě a potom stačí jen připojit časovač nebo něco podobného a bombu odpálit.
Úplně poslední jsem si nechal malou poznámku. Při výrobě bomby budete muset velmi pravděpodobně řešit různé nepříjemnosti, které by mohly vést k selhání. Ty můžou být velmi rozličné a nečekané. Možná budete muset upravit některé rozměry, anebo ještě něco více.
K tomu, aby bomba fungovala je nutné dosáhnout stlačení na zmiňovaný 2-3 násobek hustoty. Toto si raději před vlastní bombou vyzkoušejte na zmenšených modelech. U nich nahraďte plutonium nebo obohacený uran přírodním uranem a pomocí röntgenových snímků detonace odstupňovaných po malých intervalech zkoumejte jestli vše funguje. I přesto, že by zde šlo hodně zjistit, tak nejde odhalit všechny problémy, kterým byste čelili u originálu.
Druhým, "delikátnějším" problémem je neutronový iniciátor. U něho je nutnost zajistit funkci v přesný okamžik. Pokud se iniciuje předčasně, tak bude síla podstatně menší (něco jako
u predetonace), pokud se iniciuje později, tak bomba může selhat úplně. Z těchto důvodů je dobré si jej vyzkoušet. U zkušebních modelů samozřejmě nepoužívejte vzácné polonium.
Pokud dodržíte tyto podmínky - iniciace neutronovým iniciátorem při dosažení maximální hustoty a použité plutonium bude obsahovat málo Pu-240, tak bomba bude fungovat nejspíše bez problému.
Taky iniciaci si, hlavně při použití trubic plněných trhavinou, několikrát otestujte.
Pro amatéry by možná mohl být problém v získání výkonných trhavin v tak velkém množství. Není nutné používat tak silné, jako jsem já uvedl. Pro bombu by měly stačit i snadněji získatelné, jako je například Composition B, nebo i třeba pouhý tritol. V těchto případech byste si měli uvědomit, že přijdete o poměrně velkou část síly bomby (třeba i několik kilotun).
Jak jsem uvedl, tak je nejdůležitější homogenita trhaviny, předpokládám, že nikdo se nebude pokoušet použít do bomby nějaké nevýkonné sypké amonledkové trhaviny.
Jiné typy implozního systému
Dvoubodově iniciovaná imploze
Obsah:
- úvod
- rozdělení dvoubodově iniciované imploze
- vnitřní vrstva z výkonné trhaviny
- vrstvy trhavin pro modelaci detonační vlny
- obal bomby
- iniciace EBW detonátory
- iniciace pomocí trubic naplněných výkonnou trhavinou
- složení bomby
Imploze iniciovaná ze dvou bodů je všeobecně lepší než iniciace z mnoha bodů. Pravděpodobně její nejvýznamnější výhodou je menší objem a snížená hmotnost. Další dobré skutečnosti jsou menší spotřeba trhavin a to, že k iniciaci jsou potřeba jen 2 EBW detonátory nebo stačí použít pouze 2 trubice naplněné trhavinou, které budou iniciovány z jednoho bodu. Jak už jsem uvedl, tak je to i pojistný systém, protože při iniciaci jednoho detonátoru nebo v jakémkoliv místě by se nedosáhlo nadkritičnosti. Tomu bych ale u amatérské bomby moc nevěřil. Moderní bomby tohoto typu mohou být velmi malé. Jejich velikost může být do 30 cm v průměru a 60 cm na délku a síla se pohybuje kolem 15 kilotun (bomba Swan). Mnou popsaná konstrukce bude poněkud objemnější. Je to způsobenou mou snahou dosáhnout co nejvyšší síly za použití co nejmenšího množství štěpného materiálu. Druhý faktor je absence znalosti výsledků testů těchto bomb, která mi nedovoluje tyto rozměry minimalizovat.
Tento typ imploze by se dal rozdělit na 3 takové podtypy, a to lineární dvoubodově iniciovaná imploze, dvoubodově iniciovaná imploze s dutinou vyplněnou vzduchem a to samé, ale
s dutinou obsahující pomalou trhavinu.
Lineální imploze je takový značně nehospodárný typ, který se používá u bomb s nutností zachování malých rozměrů. V praxi se téměř výlučně jedná o nukleární dělostřelecké granáty. Za zmínku stojí třeba W48. Moc malý obsah trhavin by nedokázal dostatečně stlačit plutonium, stlačení na 2-3 násobek hustoty zde nepřipadá v úvahu. Dosáhnout nadkritičnosti jde u toho prakticky pouze přeměnou z delta fáze do alfa fáze. Tím lze získat pouze množství jen nízko překračující to kritické a tudíž síla bude velmi nízká - v případě zmiňované W48 je to ekvivalent 72 tun trinitrotoluenu. V důsledku požadavku na malé rozměry nelze zakomponovat do konstrukce neutronový reflektor a je tedy nutnost použít moc plutonia, které je drahé.
Takovým typickým znakem je výplň z inertního materiálu, která nasměruje větší část síly trhavin ke stlačení plutoniového jádra.
Typ s dutinou vyplněnou vzduchem má taky malé rozměry, ale jeho efektivita je mnohem vyšší. Obsahuje už větší množství trhavin a poskytuje možnost zakomponování odražeče neutronů a posílení termonukleární fúzí. Jeho výhodou je taky malá hmotnost, která je způsobena absencí pomalé trhaviny. Tato konstrukce je sice lákavá, ale poněkud náročná, proto jsem si ji do návodu nevybral, přece jenom lze těžko dosáhnout dostatečné přesnosti imploze při použití vzduchových mezer (v amatérských podmínkách).
Řešení s použitou pomalou trhavinou mi přijde vhodnější k amatérské výrobě. To je způsobeno především lepší předvídatelností pomalé a rychlé trhaviny. Její rozměry nejsou
o moc větší než typ se vzduchem, ale zase je to vykompenzováno větším rozdílem u hmotnosti.
Teď už přichází na řadu vlastní návod. Ten se týká pouze pouze té "nejaderné" části - tedy té obsahující trhaviny a obalu bomby + iniciace. Vnitřní část můžete použít buďto tu uvedenou v návodu na mnohabodově iniciovanou implozi nebo použít některou z dále uvedených.
První budu řešit vnitřní sféru z výkonných trhavin. Ta může být stejná jako je v návodu na mnohobodovou implozi nebo se můžete rozhodnout pro ještě výkonnější trhaviny. To se týká hlavně vylepšených konstrukcí, které mají výrazněji redukované rozměry a budou tedy potřebovat méně trhaviny. Z výkonných trhavin je tu vhodné se uchýlit k Oktolu s vysokým obsahem oktogenu nebo k trhavinám typu PBX. Zkratka PBX znamená polymer bonded explosive. Je to směs výkonné trhaviny - typicky oktogen, méně často hexogen, pentrit nebo
u necitlivých hlavic triaminotrinitrobenzen s polymerem, který funguje jako pojivo a flegmatizátor a tím pádem usnadňuje slisování a činí trhavinu méně citlivou. Těch polymerů je více, nejpoužívanější jsou Viton A, polyuretan, Nylon a mnoho dalších. Tyto trhaviny se musí lisovat, protože nejdou odlévat. K nalisování na vysokou hustotu budete potřebovat lis schopný vyvinout dostatečný tlak. Celé to lisujte do tvaru 2 polokoulí, které musí být velmi přesné a zapadnou do sebe. Tím by byla tato část hotová.
K symetrické implozi je potřeba iniciovat tuto sféru z trhaviny ve stejný okamžik. To je u mnohabodové imploze řešeno poněkud složitě. Dvoubodová imploze je v některých ohledech možná i jednodušší na konstrukci. Jak je známo, tak se detonační vlna šíří na všechny strany stejně rychle a u mnohabodové imploze je potřeba ji narovnat. Na to stačí relativně malá vrstva pomalé trhaviny. U této dvoubodové imploze je potřeba ji v některých místech ještě víc zbrzdit. Každý ze dvou bodů, ve kterých to bude iniciováno má na starost jednu polokouli.
Já jsem tuto dvoubodově iniciovanou implozi vyřešil trochu netradičně, respektive jinak, než je to u jiných konstrukcí. Možná tak trochu ruším výhodu, kterou jsem uvedl - tedy nízkou spotřebu trhavin. Větší spotřeba je Baratolu, který je poměrně lehce sehnatelný. Tento implozní systém bude mít tvar takového válce a bude obsahovat 2 vrstvy pomalé trhaviny k formování detonační vlny. První je k narovnání jako u mnohabodově iniciované imploze (jen s trochu menší vrstvou trhaviny, protože tu není zakulacení). Druhá bude navazovat na ni
a bude muset převést tu rovnou do takového tvaru, jaký má sféra z výkonné trhaviny.
K vypočítávání té první použijte stejnou metodu, jak jsem uvedl u mnohabodově iniciované imploze. Při zjišťování té druhé nepočítejte od iniciátoru, ale od nejbližšího bodu v místě za první vrstvou - tedy to budou takové kolmice na první vrstvu.
Tento implozní systém bude taky uložen v obalu z nějakého kovu. Jím může být, stejně jako u mnohabodově iniciované imploze hliník, dural nebo ocel. Vyrobte si jej z několika kusů, které sešroubujete dohromady. Je taky nutná přesnost, aby vrstvy trhavin doléhaly na sebe.
Teď je bomba vyřešena. Jediné, co chybí je vyřešit iniciaci. Ta je jednoduchá za použití EBW detonátorů, protože k ní potřebujete pouze 2. Výhody oproti mnohabodově iniciované implozi jsou zřejmé - menší počet, menší nároky na elektřinu, a ještě některé další.
U této bomby je výhodné řešení trubic naplněných výkonnou trhavinou. Ostatně pro tento typ mě napadly jako první. Ty jsou výhodné oproti mnohabodově iniciované implozi, protože stačí pouze dvě a nejsou nějak složitě pokroucené. Je to vyřešeno velmi jednoduše. Trubice jsou iniciovány z jednoho bodu, který je kousek od bomby a od něho obcházejí bombu a ve stejný okamžik přecházejí do bomby.
Nyní by to bylo hotové, teď popíšu složení bomby. To je celkem jednoduché. První si složíte k sobě polokoule z výkonné trhaviny. Dále kolem toho dáte po obou stranách výkonnou trhavinu. Na ni bude následovat z každé strany jedna vrstva pomalé trhaviny pro zakřivení detonačních vln do tvaru sféry z výkonné trhaviny. Pak tam bude zase rychlá. A dále je tam pomalá - konkrétně vrstva pro narovnání detonačních vln, na kterou bude následovat poslední vrstva - tedy zase rychlá. To si dáte všechno do kovového obalu - jednoduše to tam vsunete, ale musíte dávat pozor na případné mezery. Dále to zajistíte na svém místě. Pak už jenom stačí dát tam 2 EBW detonátory nebo 2 trubice s trhavinou a máte bombu připravenou
k odpalu.
Obrázek 12 - Schéma dvoubodově iniciované imploze
1 - systém bomby (jádro, obal jádra, atd.)
2 - vnitřní sféra z výkonné trhaviny
3 - obal bomby
4 - místa iniciace
5 - pomalá trhavina pro převedení do tvaru sféry z výkonné trhaviny
6 - pomalá trhavina pro narovnání
7 - rychlá trhavina
http://plutonit.xf.cz/1397725042308.jpg
Jiné typy bombového systému
Levitující jádro
Myšlenka levitace byla realizována u bomb druhé generace. Levitace spočívá ve vložení vrstvy vzduchu nebo vakua mezi jádro a obal jádra, který zde má možnost zrychlit
a dosáhnout vyšší komprese. To má v konečném důsledku přibližně dvojnásobnou sílu bomby. Dále se ke stejné síle nemusí použít tak tlustý odražeč neutronů. Levitující jádro není nějak složité. Bomba je dost podobná, jen je tam ta mezera. Ona bude mít velikost asi takovou, jaký má jádro průměr. Pro amatéry bude pravděpodobně nejjednodušší nechat tam vzduch.
Něco musí jádro držet uvnitř. Rozšířené je použití tenkostěnných sužujících se hliníkových držáků. Druhou možností je nějaká snadno stlačitelná pěna. Já si myslím, že pro vás budou lepší ty hliníkové držáky. Stěny musí být samozřejmě kolmé na jádro - z důvodu nenarušení symetričnosti imploze. Měly by stačit 2, ale je dobré jich tam dát 6 - pro stabilizaci ve všech směrech.
Je dobré jádro obalit tenkou (několik milimetrů) vrstvou beryllia nebo grafitu, která bude odražeč neutronů a bude takový "nárazník", který převede větší část síly obalu jádra na jádro.
Obrázek 13 - Levitující jádro
1 - neutronový iniciátor
2 - jádro
3 - nárazník z beryllia nebo grafitu
4 - tenkostěnné hliníkové držáky jádra
5 - obal jádra
6 - berylliový stlačovač a odražeč neutronů
7 - plast s borem-10
http://plutonit.xf.cz/1399065690039.jpg
Duté jádro
Obsah:
- úvod
- stručný popis
- obal jádra
- jádro
- uchycení neutronového iniciátoru
- vrstva plastu
- poznámka k výrobě
V dnešní době většina jaderných bomb má duté jádro. Za zmínku stojí třeba primární část hlavic W88 nebo W87. Tento typ je poměrně náročný na přesnost, a to ještě víc než standardní implozní bomba s levitujícím nebo nelevitujícím jádrem. Jednou z příčin toho je tvar jádra. U normálního je to obyčejná "koule". U tohoto dutého jádra je to tenká vrstva kulatého tvaru, která se do koule teprve vytvaruje. Duté jádro může být relativně malé a zároveň je velmi bezpečné proti nehodě s kritickým množstvím. To je způsobeno tím, že je tu uran nebo plutonium v tenké vrstvě, která má velký povrch oproti objemu, což o normálním jádru říct nelze, protože koule má nejnižší kritické množství ze všech útvarů. Duté jádro poskytuje vysokou rychlost sestavení, vyšší než normální jádro. Toto dovoluje mimo jiné použít méně kvalitní plutonium, tedy to s vyšším obsahem plutonia-240.
U tohoto jádra vám možná bude dělat problém iniciace. Myslím si, že bude poměrně těžké vytvořit neutronový iniciátor, který se iniciuje ve správný okamžik. Vhodné by bylo použít externí generátor neutronů, ale nevím jestli byste byli schopní se k němu dostat.
Tato konstrukce, kterou tu uvedu je pouze systém bomby, nebudu tu rozebírat implozní systém, který si můžete vybrat. Na začátek bych chtěl uvést, že tato konstrukce není nějak rigidní. Můžete použít jiné materiály, než které tu uvedu, ale měli byste si tu konstrukci otestovat nanečisto, ale to i tu mou.
Celý systém se bude skládat pouze ze 2 polokoulí, které budou mít 2 vrstvy. Celá koule bude poměrně malá - asi 20-40 cm v průměru, který ale bude záviset na použitém materiálu a bude spíše blíže spodní hranici. První vrstva (ta vnitřní) se bude skládat z obohaceného uranu nebo plutonia, respektive plutonia legovaného galliem. Na to bude navazovat přibližně dvakrát tak tlustá vrstva přírodního uranu, který bude fungovat jako obal jádra. Je to sice poměrně tenká vrstva na obal jádra (řádově několik milimetrů), ale při stlačení se mnohonásobně zvýší.
Uvnitř bude vakuum, to vám možná bude způsobovat technické problémy. Kolem těch 2 polokoulí bude kompaktní vrstva nějakého plastu, který musí být pevný. To zabrání případnému implozivnímu vniknutí vzduchu. Uprostřed bude neutronový iniciátor, který bude držen na svém místě několika dráty.
První se zaměřím na polokoule. Ty budou poměrně náročné na přesnost, protože jde o tenké vrstvy. Zkuste lisování nebo odlévání a následné upravení. Nejdříve budou polokoule
z ochuzeného uranu. Pozlaťte je pro zamezení korozi. To by byly ty neaktivní polokoule, které fungují jako obal jádra, odražeč neutronů a mohou přispět ke štěpení.
Do těchto polokoulí budou zapadat druhé polokoule, které už ale budou aktivní. Může být použit uran-235, uran-233, nebo plutonium-239. U uranu je to stejná práce jak při obalu jádra.
Plutonim převeďte do plutonium-galliové slitiny tak, jak jsem popsal u mnohabodové imploze. Tyto polokoule taky pozlaťte, hlavně při použití plutonia, které je náchylné ke korozi.
Nemusíte se tu nijak významně bát nehody s kritickým množstvím. Můžete použít tolik, kolik byste použili u jiné implozní bomby, ale i trochu víc. Pokud budete v klidovém stavu poblíž kritického množství, tak je nebezpečí nehody při náhodné detonaci například jednoho z detonátorů, to je ale nepravděpodobný scénář.
Další věcí je neutronový iniciátor, respektive jeho uchycení. Ten bude stejný jaký jsem uvedl u mnohabodově iniciované imploze, anebo můžete použít nějaký vlastní konstrukce.
Důležitou věcí je jeho uchycení. To udělejte pomocí drátů, které budou napnuté tak aby byl přesně uprostřed. Nebude-li to tak, bude zvýšené riziko předčasné iniciace. Tyto dráty udělejte velmi tenké.
Na polokoule (již spojené dohromady) bude navazovat vrstva s plastem. Ta bude muset být tak pevná, aby udržela vakuum uvnitř. Možné by snad bylo sestavit ji se vzduchem a odtud ten vzduch nějak vysát, ale tam by bylo nebezpečí nesymetričnosti imploze. Lepší řešení by asi bylo celou bombu sestavit ve vakuu. Pak by se jen upravil plast nějak do symetričnosti
a byl by systém bomby hotov.
Tato bomba, respektive systém bomby není vyřešen jako skládačka vzhledem k tomu, že by to nebylo možné kvůli vakuu. To je poněkud problematické kvůli neutronovému iniciátoru.
Proto je nutné již vyrobenou bombu spotřebovat do několika měsíců od výroby, jinak vám neutronový iniciátor nebude fungovat a pokud byste ho chtěli vyměnit, tak to bude složité.
Stejně jako ostatní konstrukce, tak i tuto byste si měli první vyzkoušet nanečisto pomocí zmenšených modelů, protože je to neověřené. Navíc je tu velké riziko předčasné iniciace neutronového iniciátoru. Pokazit se může víc věcí. Proto si ji raději otestujte.
Obrázek 14 - Duté jádro
1 - neutronový iniciátor
2 - dráty držící iniciátor
3 - vakuum
4 - tenká vrstva uranu-235, 233 nebo plutonia
5 - vrstva přírodního uranu
6 - plast držící vše pohromadě
http://plutonit.xf.cz/1399063756520.jpg
Levitující jádro s tenkým obalem
Toto je něco mezi levitujícím a dutým jádrem. Je poněkud jednodušší na výrobu, protože neutronový iniciátor je uvnitř jádra. Obal je lehčí a má možnost dosáhnout vyšší rychlosti
a celkově vyšší komprese. Taky v důsledku rychlejšího sestavení lze použít méně kvalitní plutonium. Nevýhodou je poněkud méně výkonný odražeč neutronů oproti ostatním konstrukcím. Zde jsem zakomponoval trochu jiný typ jádra, respektive umístění neutronového iniciátoru. Začnu tedy od něho.
Jádro může být vyrobené stejným způsobem jak jsem uvedl u normálního levitujícího jádra, anebo můžete použít trochu jiné. Jeho velikost je stejná nebo trochu větší než u normálního. Změna je ta, že není řešeno jako 2 polokoule, které budou do sebe zapadat, ale jako kouli, která bude mít do sebe zašroubovanou část. Uvnitř bude neutronový iniciátor. Jádro si uděláte jako kouli z plutoniové slitiny, do které bude zašroubována část ze stejného materiálu, která bude na konci rozšířená. Jádro si obalte pár milimetrů tlustou vrstvou beryllia nebo grafitu, která bude fungovat, stejně jako u levitujícího jádra, jako "nárazník".
Jádro bude drženo uprostřed stejně jako u levitujícího - tedy pomocí sužujících se hliníkových držáků. Tenký obal bude z přírodního uranu. Jeho tloušťka bude pár milimetrů, ale bude mít zase velký průměr, který bude asi 4 průměry jádra. Vyrobte si ho jako 2 polokoule, které uděláte buďto lisováním nebo si odlijte hrubý odlitek, který dále upravíte do přesného tvaru.
Tyto polokoule si dejte dohromady a obalte nějakým plastem. Ten je bude držet pohromadě a bude zlepšovat charakteristiku imploze.
Tím by to bylo hotové, na to bude dále navazovat vrstva trhavin. Podle ní se řiďte při vypočítávání hmotnosti/tloušťky obalu. Obal udělejte asi 20x lehčí než je hmotnost trhavin.
Obrázek 15 - jádro se zašroubovanou částí
1 - jádro
2 - zašroubovaná část
3 - neutronový iniciátor
http://plutonit.xf.cz/1398031020741.jpg
Obrázek 16 - levitující jádro s tenkým obalem
1 - neutronový iniciátor
2 - jádro
3 - nárazník z grafitu nebo beryllia
4 - držáky jádra
5 - obal jádra
6 - plast držící vše pohromadě
http://plutonit.xf.cz/1398031665994.jpg
Implozní bomba posílená termonukleární fúzí
Posílení termonukleární fúzí je velmi užitečné. Zvláště je takřka nutné v primárních bombách pro termonukleární bombu, ale to již předbíhám. Toto posílení jsem jsem řešil u GT bomby,
u implozní bude velmi podobné. Nebude stejné pro každou bombu. Zatímco u jedné bude stejné jak u GT bomby, u druhé bude jiné. Směs deuteria a tritia je dobré dát co nejblíže středu. U středu je štěpná reakce "nejdramatičtější" a neutrony z fúze se mohou rozletět do všech stran a velmi zvýšit sílu exploze.
Stejně jako u GT bomby, i zde si myslím, že nejlepší pro vás bude použít deuterium a tritium ve formě směsi deuteridu a tritidu lithného, ale u některých typů bombového systému je vhodnější plynné skupenství.
Úplně první budu řešit bombu s nelevitujícím jádrem, které bude, pokud se rozhodnete pro Pu, obsahovat asi 3,5 kg plutonia. Zkuste dát deutrid a tritid lithný mezi neutronový iniciátor
a jádro. Jako u GT bomby použijte deuterid a tritid s obohaceným lithiem.
U levitujícího jádra je to stejné jak u nelevitujícího, stejně tak u levitujícího jádra s tenkým obalem.
Jiné je duté jádro. Tu je vhodné použít směs deuteria a tritia v plynné formě. To napusťte v poměru 50:50 do dutiny v jádru. Přestože je tam relativně velký prostor, vzhledem
k malé hustotě deuteria a tritia by tam mělo být pod tlakem. Nechám na vás jak vyřešíte dopravení směsi do jádra. Může to být zavedeno nějakou trubičkou nebo nějak jinak.
Bomba z plutonia reaktorové kvality iniciovaná od spontánního štěpení
Obsah:
- stručný popis
- nelevitující jádro
- levitující jádro s tenkým obalem
- sféra z výkonné trhaviny odlétá kolem systému bomby
- posílení termonukleární fúzí u této bomby
Plutonium ke kterému se nejsnáze dostanete bude reaktorové kvality, tedy bude obsahovat velké procentuální zastoupení plutonia-240. Bohužel je trochu problematické vyrobit z něho jadernou bombu. Přesto to jde. První začnu takovým stručným popisem, jak je to tedy s tím plutoniem z reaktorů.
Uran, respektive oxid uraničitý je v reaktorech jaderných elektráren po relativně dlouhou dobu - tomu odpovídá rozmanité izotopové složení plutonia, které se v něm vyrobí. Zase na druhou stranu se ho vzhledem k dlouhé době ozařování vyrobí relativně hodně. Toto plutonium bude mít poměrně vysoké zastoupení plutonia-240. To činí kolem 20%, ale je velmi rozdílné u konkrétního plutonia. Důsledkem toho je značně vysoká míra spontánního štěpení.
Pro bombu vyrobenou z tohoto plutonia je důležité docílit nízkého spontánního štěpení v plutoniu, které je v ní obsaženo. Jsou 2 způsoby jak eliminovat negativní dopad spontánního štěpení. Prvním z nich je snížení plutonia v bombě. To lze provést odražečem neutronů, který bude redukovat množství potřebné k jedné bombě. Druhá možnost je rychlost sestavení, nebo chcete-li, rychlost přechodu z podkritického množství do nejvyššího nadkritického.
Je škoda, že ty typy imploze, které mají výkonný odražeč neutronů jsou na tom relativně špatně po stránce rychlosti sestavení. Stejně tak na druhou stranu bomby s vysokou rychlostí sestavení nemají obvykle efektivní neutronový reflektor. Možná by bylo dobré udělat nějaký kompromis.
Vzhledem k vysoké míře spontánního štěpení není potřeba neutronový iniciátor, který by mohl být další poruchovou součástkou. Pokud je doba mezi jednotlivým spontánním štěpením stejná jak doba sestavení bomby, je jistá pravděpodobnost plné síly jaderného výbuchu, která je ale velmi malá. Nejpravděpodobnější je iniciace někde v době mezi dosažením hustoty odpovídající jednomu kritickému množství a dosažením maximální hustoty. Je ale nepředvídatelné kdy to bude. Tím se dostávám jedné vlastnosti tohoto typu bomby. Tou je nejistá síla exploze. Může být velmi nízká - třeba pár tun, ale taky třeba 20 kilotun. Druhou, tentokrát pozitivní vlastností je to, že je téměř vyloučeno úplné selhání bomby, tedy žádný jaderný výbuch. Vzhledem těmto vlastnostem je bomba spolehlivá a zároveň nespolehlivá. Konstrukce, které jsem tu vybral jsou 2 - nelevitující jádro s výkonným berylliovým odražečem neutronů a levitující jádro s tenkým obalem. Dále by mělo být použitelné duté jádro, to by bylo vlastně stejné jak normální, jen by tam nebyl neutronový iniciátor. Normální levitující jádro by mělo jít taky. Kromě toho jsem trochu modifikoval implozní systém. První na řadu přijde nelevitující jádro.
Tato bomba je založena na eliminaci spontánního štěpení výkonným odražečem neutronů. Toto řešení sice dovoluje použít méně plutonia, ale je tu vyšší riziko iniciace při "málo nadkritickém množství". U bomb tohoto typu není potřeba neutronový iniciátor, což vám jistě práci usnadní. Při popisu začnu od jádra.
Pro jádro budete potřebovat asi 4 nebo něco přes 4 kilogramy plutonia. To, že je ho potřeba víc než u stejné bomby s kvalitním plutoniem a neutronovým iniciátorem je způsobeno obsahem izotopů plutonia s vyšším kritickým množsvím. Třeba 40 kg u plutonia-240, 12 kg u plutonia-241, nebo skoro 100 kg u plutonia-242 oproti 10,5 kg, které má plutonium-239.
Jádro u této bomby si nemusíte dělat jako 2 polokoule, není to potřeba vzhledem k absenci neutronového iniciátoru. Proto je asi nejlepší si plutonium slisovat do koule. Samozřejmě nepoužijte čisté plutonium, ale to legované galliem. Vzhledem k tomu, že tam nebude dutina pro neutronový iniciátor, jádro bude mít menší průměr.
Ostatní součástky jsou přibližně stejné jako u bomby s nelevitujícím jádrem, jen můžete použít o něco málo silnější berylliový stlačovač/odražeč neutronů oproti standardní bombě
s nelevitujícím jádrem. Je pravděpodobné zahřívání. Plutonium reaktorové kvality je horké na dotek. To je sice i to normální, ale u plutonia z reaktorů je to horší. Možná vám to bude způsobovat technické problémy.
Obrázek 17 - nelevitující jádro iniciované od spontánního štěpení
1 - jádro z plutonia reaktorové kvality
2 - obal jádra
3 - berylliový stlačovač/odražeč neutronů
http://plutonit.xf.cz/1398527957493.jpg
Druhou takovou vhodnou možností je levitující jádro s tenkým obalem. To je založeno na vysoké rychlosti sestavení. Je prakticky stejné jak standardní, jen chybí neutronový iniciátor. Dále je pro toto lepší udělat změnu stylu větší hmotnost trhavin/tenčí obal jádra. Toto řešení sice dosáhne menší komprese a je málo výkonný odražeč neutronů, ale je tu rychlejší přechod z podkritického do nejvyššího nadkritického. Jádro tu bude mít hmotnost asi 6-7 kg. Doporučuji grafitový nárazník vzhledem k tomu, že plutonium z reaktoru obsahuje nějaké množství plutonia-238, které je alfa zářič a mohlo by v kontaktu s atomy beryllia produkovat neutrony zvyšující riziko předčasné detonace. Stejně jako u ostatních levitujících konstrukcí,
i tu použijte tenkostěnné hliníkové držáky pro podepření jádra. Vzhledem k tomu, že je tenký obal jádra, vám možná bude dělat problémy jeho opracovávání.
Obrázek 18 - levitující jádro s tenkým obalem iniciované od spontánního štěpení
1 - jádro
2 - nárazník z grafitu
3 - tenkostěnné hliníkové držáky jádra
4 - obal jádra
5 - plast držící vše pohromadě
http://plutonit.xf.cz/1398530146322.jpg
Uvedl jsem, že tu bude trochu jiný implozní systém. Změna se bude týkat pouze vnitřní sféry z výkonné trhaviny. U předchozích konstrukcí jsem ji popsal jako 2 polokoule, které budou kolem systému bomby, popřípadě jako pokračování x-úhelníků. Tady je, vzhledem k tomu, že tu není neutronový iniciátor, kompaktní vrstva trhaviny. Chtěl bych uvést, že to tak můžete vyřešit i u jiných implozních bomb, akorát to nebude skládačka. Vlastní řešení je takové zalití systému bomby roztavenou odlévatelnou trhavinou. Pro to je nutné vyrobit formu. Tu si udělejte rozebíratelnou. Uprostřed budou nějaké podpěry držet systém bomby. Vy si tam odlejte trhavinu. Rozdělejte si formu a doplňte trhavinou mezery vzniklé ve sféře od držáků systému bomby. Toto řešení této sféry výkonné trhaviny má výhodu ve větší přesnosti.
Obrázek 19 - forma na odlévání vnitřní sféry implozního systému
1 - systém bomby
2 - držáky držící systém bomby uprostřed
3 - rozložitelná forma
http://plutonit.xf.cz/1398535529827.jpg
Vzhledem k tomu, že normální implozní bombu lze posílit termonukleární fúzí, i zde je to možné. Je velké spektrum možné síly výbuchu. Směs deuteria a tritia v posílení lze "zapálit" jaderným výbuchem o síle cca několika stovek tun TNT. U této bomby je ale jistá pravděpodobnost nedosažení tohoto ekvivalentu. Proto je možné, že toto posílení nevyužijete v celé své síle, ale jenom částečně, anebo vůbec. Tento typ bomby lze relativně jednoduše posílit. Nejlepší bude pravděpodobně dát směs deuteridu a tritidu lithného do dutiny místo neutronového iniciátoru. Vlastní jádro by tedy nebylo vyrobeno jako koule, ale byly by to 2 polokoule zapadající do sebe pomocí kruhových drážek.
Kufříková jaderná bomba
Vyrobit jadernou bombu o velikosti kufříku je poměrně zajímavá věc. Kufříková jaderná bomba je dobrá pro svoji dobrou přenosnost. Může ji přenášet jeden člověk, který ji může přinést na místo odpalu, tam spustit časování, odejít a čekat na krásný hříbek.
Návod na jednu takovou se vám pokusím podat v následujících řádcích. Není zrovna jednoduchá na výrobu, a proto ji uvádím spíše jako zajímavost. Tato konkrétní je vyrobena z uranu-233 a váží kolem 30 kilogramů. Je to GT bomba, která má zakomponovaný výkonný lehký berylliový reflektor a je, vzhledem k nevhodnosti beryllia jako obal jádra a pro dosažení větší síly, posílena termonukleární fúzí.
U této konstrukce budu první řešit jadernou část. Tedy 2 polokoule uranu-233. Uran-233 určený pro tuto bombu musí mít nízké zastoupení uranu-232, který podstupuje často spontánní štěpení a produkuje alfa částice. Naštěstí se ho v uranu-233 vyskytuje poměrně málo a míra spontánního štěpení je nižší než u plutonia-240. Tedy první problém by byl uspokojivě vyřešen. Pro zamezení druhého je potřeba eliminovat zastoupení lehkých prvků (beryllium, lithium, bor) v uranu. V kontaktu s nimi by alfa částice produkovaly volné neutrony, které by zvyšovaly riziko předčasné detonace. Pro izolování uranu-233 poniklujte a pozlaťte ty 2 polokoule. Dalším problémem uranu-232 je vysoká radioaktivita ho, respektive produktů jeho rozpadu. Vlastní polokoule si udělejte stejné jako u posílené GT bomby, jen jejich hmotnost bude v důsledku menšího kritického množství uranu-233 menší - dohromady něco málo přes 10 kilogramů.
Jedna z těchto polokoulí bude ve střele, která bude taky vyrobená z nerezu. Bude mít malou tloušťku stěny. V ní se bude kromě polokoule uranu-233 nacházet taky beryllium, které bude odražeč neutronů.
Střela bude umístěna v "hlavni". Hlaveň je v uvozovkách, protože to není hlaveň jako u standardní GT bomby. Tam je to víceméně stejné jak u normálního děla, tlak tam stoupá postupně
hořením nitrocelulózové nábojky a hlaveň se neroztrhne. U této kufříkové bomby je to vyřešeno jinak. Hlaveň zde slouží pouze k udržení a nasměrování proti druhé polokouli a má tloušťku pár milimetrů (třeba 5) k tomu, aby byla dostatečně lehká. Bude vyrobena z nerezu. Zde uvnitř hlavně bude vakuum proto, aby vzduch uvnitř nezpůsoboval technické problémy. Střelu v hlavni vybavte nějakým kvalitním těsněním a zajistěte pevně šrouby k tomu, aby v případě selhání těsnění tlak vzduchu "nevstřelil" střelu k druhé polokouli.
Urychlení střely bude vyřešeno náloží z výkonné trhaviny - asi bude nejlepší trhavina typu PBX na bázi oktogenu. Toto výbuchem odmrští střelu proti cílové oblasti. Konec "hlavně" si opatřete nějakým šrouby zajištěným "závěrem". Ten udělejte těžký tak, aby hlaveň byla vyvážená.
Druhá polokoule bude v cílové oblasti, vlastní cílová oblast bude relativně jednoduchá, je to vlastně jen druhá střela, která bude jištěna šrouby v několika řadách.
K fungování této bomby je potřeba neutronový reflektor. Ten udělá z necelého jednoho kritického množství přibližně 2 kritická množství. Bude samozřejmě vyroben z beryllia a bude to taková "kostka", která bude mít uprostřed kulatou díru na hlaveň. Tloušťka stěny bude v nejužším místě asi 6 centimetrů, v nejširším 12. To nejužší bude v šířce kufru, která nemůže být moc velká, nejširší bude v kufru na výšku, kde je dost prostoru.
Teď by byla hotová hlavní část bomby. Další bude nějaká elektronika k načasování. Ta bude malá a lehká, vlastně to bude jen nějaký časovač, ze kterého povede drát do normální rozbušky, která bude umístěna na začátku výlisku z výkonné trhaviny.
Tento celý systém bude uložen v kufříku, který bude dělat tuto bombu "kufříkovou". Pravděpodobně nejlepší bude jej udělat z hliníku, dále si do něho dejte nějaké podpůrné struktury, které budou vlastní část bomby držet vodorovně uprostřed. Tímto by byla bomba víceméně hotová.
Tato bomba se bude skládat velmi podobně jak standardní GT bomba. První si otestujte bezpečnost proti nehodě s kritickým množstvím. To bude stejné jak u normální bomby. Tedy si přidáte 1-2% uranu navíc a zkusíte to dát do cílové oblasti. K tomu si musíte první složit cílovou oblast. Tedy pouze navlečete beryllium na "hlaveň". Do ní zkuste dát polokouli uranu, která bude ta cílová i s odražečem neutronů. Dále dejte polokouli i se střelou do cílové oblasti, kde nesmí být ta první. Pak si dejte polokoule tak, jak to bude v okamžiku, kdy to bude nachystané k odpálení. Pokud v žádném z případů se neukazují příznaky nadkritičnosti, je to dobré. Tyto operace samozřejmě provádějte nějakým strojem a nebuďte poblíž. Pokud nejsou problémy, můžete začít se skládáním.
Nyní budou polokoule bez 1-2% uranu navíc. Začněte cílovou polokoulí. Ta bude umístěna v cílové oblasti. Tedy bude v nerezovém obalu, kde bude ještě beryllium. To si zašroubujte na konec hlavně. Dále si na cílovou oblast navlečte berylliový odražeč neutronů. Nyní si nějak zajistěte vakuum v hlavni a dejte střelu do hlavně, kde bude zajištěna šrouby. Pak tam dejte výlisek z výkonné trhaviny, zašroubujte zakončení hlavně a vložte obyčejnou rozbušku, ze které povedou dráty do nějakého elektronického časovače. Toto vše umístěte do hliníkového kufříku a nějak zajistěte. Tím by byla bomba hotova a připravena k odpalu. Pokud budete bombu potřebovat nějak bezpečně uložit, vydělejte výlisek z trhaviny z bomby ven, tak by bylo možné bombu relativně bezpečně a dlouho skladovat.
Obrázek 20 - Kufříková jaderná bomba
1 - tenkostěnná hlaveň z nerezu, ve které je vakuum
2 - umístění různé elektroniky potřebné k odpalu
3 - rozbuška
4 - trhavina typu PBX
5 - nerezový závěr
6 - střela
7 - beryllium ve střele
8 - šrouby jistící střelu
9 - polokoule uranu-233, které jsou pozlaceny a poniklovány
10 - směs deuteridu a tritidu lithného
11 - berylliový odražeč neutronů
12 - beryllium v cílové oblasti
http://plutonit.xf.cz/1399662246532.jpg
AlternativníPravda
27-06-15, 21:03
ZPĚT (http://plutonit.xf.cz/vyroba%20bomby2.htm)
Termonukleární bomba
Termonukleární, neboli ne úplně správně vodíková bomba je obvykle mnohem účinnější než ta obyčejná štěpná. Energie, která se tu uvolní pochází nejenom ze štěpení, ale i z reakce opačné, tedy slučování. Ve skutečnosti u většiny těchto bomb má slučování jen relativně malý podíl z celkové síly bomby. Nejvíce těchto bomb využívá to, že se značná část síly
z termonukleární fúze uvolní ve formě neutronů, které mají vysokou energii. Tato energie je tak vysoká, že stačí na rozštěpení uranu-238. Právě z něho pochází většina explozivní síly těchto termonukleárních bomb.
Pro "zapálení" termonukleární fúze je nutné dosáhnout vysokých teplot a tlaků. To lze u termonukleární bomby z praktického hlediska pouze standardní štěpnou jadernou bombou.
Bohužel to není tak jednoduché. Nelze pouze nějak ''obalit jadernou bombu fúzním palivem a odpálit". U jaderné bomby se velké množství energie uvolní ve formě záření. Jak je známo,
tak propustnost/nepropustnost pro toto záření závisí na atomové hmotnosti materiálu, kterým to záření prochází. Fúzní palivo se skládá z těch nejlehčích prvků, které mají velmi dobrou propustnost pro toto záření. Proto by záření prošlo fúzním palivem bez valného účinku a tudíž by to nefungovalo.
Stejně jako u GT bomby, i zde jsou 2 typy bomby. První je typu Slojka v Rusku nebo Alarm Clock v USA. Je založena na klasické štěpné bombě, která je obklopena vrstvami uranu-238
a fúzního paliva, konkrétně deuteridu lithného, který obsahuje obohacené lithium. Uran-238 je narozdíl od deuteridu lithného málo propustný pro záření, díky tomu funguje jako takový stlačovač, který převede velkou část síly primární jaderné bomby na fúzní palivo. Kromě toho se štěpí pomocí vysoce energetických neutronů vzniklých při termonukleární reakci. Bohužel, bomby tohoto typu jsou omezené sílou. Prakticky dosažitelná hranice je asi 1 megatuna, ale ve většině případů je síla menší.
Druhým typem termonukleární bomby je Teller-Ulamova koncepce. Dalo by se říct, že až toto je skutečná termonukleární bomba. Nemá nějak významně omezenou hranici maximální síly
a je možné vyrobit bomby tohoto typu o síle desítek, nebo dokonce i stovek megatun. Tuto konstrukci tvoří primární a sekundární stupeň, někdy může být i terciální. Primární je standardní štěpná bomba obvykle o síle několika desítek kilotun. Sekundární je ta termonukleární část. Tu tvoří takový obal u přírodního uranu, který je málo propustný pro záření
a funguje jako stlačovač. Uvnitř něho je palivo - obvykle deuterid lithný. Uprostřed tohoto paliva je podkritické množství vysoce obohaceného uranu nebo plutonia. Kolem primární
a sekundární části je obal z látky z vysokým atomovým číslem - nejčastěji přírodní uran nebo olovo, který je málo propustný pro záření. Prostor mezi sekundární částí a obalen se nazývá radiační kanál a je vyplněn obvykle nějakou pěnou nebo nějakým jiným plastem, který je tvořen pouze uhlíkem a vodíkem a je tedy velmi dobře propustný pro záření.
Tato sestava funguje následovně. První exploduje štěpná bomba. Záření z ní půjde do radiačního kanálu, kde mezi sekundární částí a obalem vytvoří obrovský tlak, který extrémně stlačí sekundární část. To přivede plutonium nebo vysoce obohacený uran do vysoké nadkritičnosti. Toto plutonium nebo uran přivede fúzní palivo do extrémního tlaku a teploty a zapálí termonukleární fúzi.
Obrázek 21 - Teller-Ulamova Koncepce
1 - primární štěpná bomba
2 - obal celé bomby z látky z vysokým atomovým číslem (uran, olovo)
3 - radiační kanál
4 - "štít", který chrání sekundární část proti předčasné iniciaci, obvykle obsahuje látku pohlcující neutrony a je vyroben z přírodního uranu
5 - stlačovač sekundární části
6 - fúzní palivo (deuterid lithný)
7 - podkritické množství uranu-235, nebo spíše plutonia, které se stlačí na nadkritickou hustotu a zapálí termonukleární fúzi
http://plutonit.xf.cz/1399133446845.jpg
V termonukleární bombě probíhají různé reakce, nejvýznamnější jsou následující:
1. D + T ---> He-4 + n + 17,6 MeV (z toho 14 MeV je energie neutronu)
2. D + D ---> He-3 + n + 3,3 MeV (z toho 2,45 MeV je energie neutronu)
3. Li-6 + n ---> T + He-4 + 4,8 MeV
4. Li-7 + n ---> T + He-4 + n - 2,5 MeV
Kromě těchto existují další reakce, při kterých mohou vzniknout i ze stejných reaktantů rozdílné produkty.
Palivo pro termonukleární fúzi
U obyčejné bomby jsem řešil získání a úpravu štěpného materiálu v předchozích kapitolách, u této bomby se budu věnovat fúznímu palivu v této konkrétní. U většiny termonukleárních bomb je palivo deuterid lithný s obohaceným lithiem (obohacené o lithium-6), u zde popsaných to bude víceméně to samé. V následujících řádcích bude popsaná výroba deuteria
a obohacování lithia.
Výroba deuteria
Deuterium, neboli těžký vodík se vyskytuje v obyčejné vodě. Jeho koncentrace je asi 1 atom na 5-6 tisíc atomů lehkého vodíku. Proto je potřeba obohacovat. Toto obohacování je jiné než třeba u uranu. Výchozí surovina (voda) je velmi levná, ale zastoupení požadované látky (těžké vody) je velmi nízké. Těžká voda se používá do některých reaktorů ve velkém množství (desítky tun), pro termonukleární bombu budete potřebovat "jen" několik desítek až stovek kilogramů.
K obohacování lze využít rozdíl v teplotě varu, těžká voda ji má vyšší než obyčejná (101,4°C). To je sice vzhledem k vysoké spotřebě energie k zahřátí neekonomické, ale pro vás by to nemělo být tak hrozné. K vlastnímu oddělení lze tedy použít destilaci. Je dobré mít například nějakou menší vodní elektrárnu, která bude pokrývat spotřebu elektrické energie a hlavně vody, která bude relativně hodně velká.
Další použitelná možnost je separace pomocí elektrolýzy. Při elektrolýze vzniklý vodík obsahuje málo deuteria a hodně lehkého vodíku, zatímco deuterium se soustřeďuje ve vodě. I zde by bylo dobré vlastnit soukromou vodní elektrárnu.
Kromě toho by mělo jít někde sehnat těžkou vodu, třeba na černém trhu. Ušetřili byste hodně energie a možná nějaké finance.
Obohacování lithia
Pro výrobu termonukleární bomby je vhodné hlavně lithium-6. Lithium-6 se reakcí s neutronem přemění na tritium a helium. Tritium se sloučí za výhodných podmínek s deuteriem
a zvýší sílu detonace. Kromě toho deuterid lithný s lithiem-6 obsahuje větší zastoupení deuteria než ten s lithiem-7. Dále jde z lithia-6 získat více energie ze stejného množství než z lithia-7. Lithium-7 je taky použitelné, ale není tak vhodné. Reakce neutronu s lithiem-7 spotřebovává energii, která je ale vrácena tím, že se sloučí vyrobené tritium s deuteriem a kromě toho se
z reakce s lithiem-7 uvolní neutron navíc, který může štěpit uran-238.
Je možné vyrobit bombu i z neobohaceného, tj. přírodního lithia, které obsahuje obvykle 7,5% lithia-6 a 92,5% lithia-7. Takové lithium bylo použito například v bombě Castle Romeo, která měla sílu 11 megatun, tedy nešlo o nic slabého.
Vzhledem k lepším vlastnostem lithia-6 oproti lithiu-7 je dobré, ale ne nutné obohacování. Lithium-6 a lithium-7 mají velký rozdíl atomových hmotností, proto je obohacování relativně nenáročné.
Obohacovat lithium lze hlavně dvěma způsoby. První je založeno na vyšší afinitě lithia-6 ke rtuti než má lithium-7. Amalgám lithia je v protiproudu ku vodnému roztoku hydroxidu lithného. Lithium-6 přednostně přechází do amalgámu, zatímco lithium-7 jde do vodného roztoku.
Další použitelný způsob je vlastně destilace. Lithium-6 půjde přednostně do par, zatímco lithium-7 se bude zdržovat v tavenině. Myslím si, že tato možnost je pro vás poněkud lepší.
Konstrukce Termonukleární bomby obecně
Na začátku kapitoly "Konstrukce bomby" jsem uvedl že výroba jaderné bomby je sice poměrně náročná, ale že by vám to nemělo dělat problém. Pokud budu považovat konstrukci jaderné bomby za "trochu náročnou", tak tato termonukleární bomba je "moc náročná".
Výroba funkční jaderné bomby se řídí několika málo zákony a je, hlavně u GT bomby, relativně jednoduchá. Toto o termonukleární bombě nejde říct, budete muset řešit pravděpodobně hodně problémů.
Když jsem řešil u GT bomby pravděpodobnost neúspěchu, uváděl jsem, že se řídí podle "čím víc tam toho bude, tím víc se toho může pokazit". V termonukleární bombě je "toho" mnohem více a tudíž se toho může mnohem více pokazit. Toto je tak významné, že díky sekundární části může selhat primární část, která by jinak bez problému fungovala, anebo taky se to může stát naopak.
Při vlastní konstrukci se budu snažit vám udělat bombu co nejjednodušší, a tedy budu zjednodušovat, ale znovu opakuji, že nezaručuji spolehlivost bomby. Jako konstrukci tu popíšu Teller-Ulamovu. Pro co nejvyšší spolehlivost je tam v základní verzi jako primární část GT bomba. U Teller-Ulamovy koncepce se obvykle používají 2 geometrické tvary sekundární části - kulatá a válcová. Dříve byla válcová, později kulatá. U kulaté jde palivo více stlačit, ale já jsem vybral raději válcovou, protože je jednodušší na výrobu a je větší pravděpodobnost úspěchu.
Teller-Ulamova koncepce s GT primární bombou
Myslím si, že použít GT bombu pro termonukleární bombu je poměrně vhodné. V historii pravděpodobně nebyla žádná termonukleární bomba, která by měla primární GT bombu. Proto budete asi první. Pro vlastní bombu budete potřebovat z těžko sehnatelných materiálů asi 20-25 kilogramů vysoce obohaceného uranu na GT bombu a další obohacený uran na iniciační tyč, nebo můžete použít trochu menší množství plutonia, které ale může být i reaktorové kvality. Dále bude potřeba použití tritia a deuteridu lithného, který ale nemusí mít obohacené lithium. Pro tuto bombu se bude muset trochu modifikovat GT bomba, na kterou se první zaměřím.
Bombu budu řešit od středu po kraj. Uprostřed budou polokoule toho vysoce obohaceného uranu. Kolem nich nemůže být obal jádra z vysoké hustoty, protože látky s vysokou hustotou mají obvykle vysoké atomové číslo a tedy nejsou dobře propustné pro záření. Takže na polokoulích uranu bude rovnou beryllium. Je potřeba nějak nahradit funkci obalu jádra. To jde posílením termonukleární fúzí. Proto je nutné tuto bombu posílit termonukleární fúzí. Tedy bomba se bude skládat z (od středu) směsi deuteridu a tritidu lithného, polokoulí
s členěným povrchem z vysoce obohaceného uranu, které budou stejné jako u GT bomby a na to bude navazovat berylliový odražeč neutronů, který je velmi dobře propustný pro záření. Ten můžete udělat třeba 30cm tlustý pro to, aby byla primární část co nejblíže sekundární. Konstrukčně ho můžete udělat jak u normální GT bomby, ale místo karbidu wolframu bude beryllium. Pro tuto bombu není dobré použít ocelový obal, proto použijte hliníkový. Druhou část tohoto obalu, tedy tu poblíže termonukleární části vylepšete tak, že do ní uděláte otvory, které usnadní cestu záření do sekundární části. Dále mezi hliník a beryllium dejte plast s obsahem boru-10, který bude pohlcovat neutrony a tedy bude primární bomba neovlivnitelná případnými neutrony pocházejícími někde z okolí primární bomby.
Mírně modifikovaná bude i samotná střela. Za prvé v ní bude chybět vrstva karbidu wolframu, za druhé bude dutina se vzduchem u normální GT bomby nahrazena výplní z olova, nedávejte ho tam moc, protože by to bylo těžké, stačí několika centimetrová vrstva, zbytek vyplňte nějakým lehkým a pevným plastem s obsahem boru, který bude mezi olovem
a berylliem. Primární bombu udělejte tak, aby měla sílu alespoň 20 kilotun. S tak silnou primární bombou by mohla být celková síla bomby kolem 1 megatuny, silnější by asi nebyla vhodná pro amatéry. Tímto by byla primární bomba víceméně hotová. Teď bude obal bomby a sekundární část.
Z ostatních věcí budu první řešit obal bomby. Ten je vyrobený z olova. Olovo není dobře propustné pro záření a tedy se hodí. Dále je levné, relativně snadno opracovatelné
a pravděpodobně nikoho nenapadne, že jej chcete použít k takovému účelu, ke kterému ho použijete. Pravděpodobně nebudete potřebovat nízkou váhu a tedy použijte tolik olova, aby byla tloušťka stěny asi 5 centimetrů. Vlastní obal nebude mít tvar pouhého válce, ale bude mít na konci takovou polokouli (něco jak je na obrázku na začátku této kapitoly). Tu rovnou část, která bude na spodu udělejte nějak odnímatelnou, aby vám to při sestavování bomby nedělalo problémy.
U většiny termonukleárních bomb je mezera mezi sekundární částí a obalem bomby vyplněna plastem, ani tato bomba nebude výjimkou. Zřejmě nejlepší je asi polystyren nebo molitan, prostě nějaká pěnová hmota, která se ale musí skládat pouze z uhlíku a vodíku. Nehodí se, když je tam chlor nebo tak něco. Je taky velmi důležité čím je tento plast "nafouknutý", to by měl být taky nějaký uhlovodík, je celkem jedno jaký.
Po této mezičásti je na řadě konečně ta sekundární. Ta bude obsahovat 4 části - obal sekundární části, fúzní palivo, iniciátor sekundární části (plutoniová nebo uranová dutá tyč) a štít proti předčasné iniciaci.
Řešit tyto části budu ve stejném sledu, jak jsem je vyjmenovat. Takže tedy začnu od obalu sekundární části. Ten je dobré vyrobit z uranu-238. Tento izotop je relativně levný a přitom má velký energetický potenciál. Bude se štěpit od vysoce energetických neutronů z fúze. Kromě uranu-238 lze použít i olovo. V tomto případě byste vyrobili "čistou bombu", ale přišli byste
o značnou část síly. Tuto část si nedělejte jako válec, ale jako sužující se válec. Záření totiž s rostoucí vzdáleností od primární bomby ztrácí svou energii. Proto by válec u konce nedokázalo tak stlačit a tedy je potřeba ho udělat užší.
Další věc je to fúzní palivo, tedy deuterid lithný. Ten bude tuto bombu dělat "termonukleární". Budete ho potřebovat jen několik desítek kilogramů, což by vám nemělo dělat takové problémy. Ho umístíte do bomby do obalu sekundární části a uprostřed něho půjde tyč z vysoce obohaceného uranu nebo plutonia. Nejlepší metoda bude pravděpodobně odlévání přímo do sekundární části. I pokud byste ho tam jen nějak nasypali, bomba by měla být funkční.
Uprostřed sekundární části je iniciátor, který se stlačí na vysokou hustotu a zapálí termonukleární fúzi. Ten lze použít z obohaceného uranu nebo plutonia. Na začátku jsem uvedl, že by mělo jít použít i plutonium reaktorové kvality, které je pro normální štěpnou bombu poměrně problematické. Zde by to mělo jít, protože je tu mnohonásobně vyšší rychlost sestavení, takže by predetonace, která je u štěpné bomby vážný problém, zde neměla hrát významnou roli. Vlastní tyč si udělejte dutou. To je kvůli nehodě s kritickým množstvím. Neříkám, že když by nebyla dutá, tak by bylo velké riziko nehody s kritickým množstvím, ale dutá je lepší.
Je potřeba udělat nějaký štít, který bude chránit sekundární část proti předčasné iniciaci. Ten je asi nejlepší vyrobit z olova nebo olovo, kde bude na rozhraní se sekundární částí uran-238, respektive přírodní uran, který se bude štěpit od neutronů z fúze, které budou mít vysokou energii. Tento štít si udělejte masivní, nešetřete na olovu. Jeho další funkcí bude zastavit kinetickou energii střely v primární části. Ono to bude tak, že primární část bude opřena o tento štít. Dále je dobré do tohoto štítu dát bor-10, který bude pohlcovat neutrony z primární části a bude bránit předčasné iniciaci.
Teď by byla bomba prakticky hotová. Nyní popíšu její složení dohromady. Jako první si složíte primární GT bombu a otestujete její bezpečnost proti nehodě s kritickým množstvím. Toto složení bude víceméně stejné jako u standardní GT bomby, ale místo obalu z karbidu wolframu tam bude beryllium a dále se tam bude nacházet ten plast s borem-10. Tuto primární GT bombu si vsuňte do obalu bomby. Pak si složte sekundární část a dejte ji tak, aby se dotýkala štítem primární části. Její držení uprostřed řešte nějakými plastovými držáky, které musí být pevné k tomu, aby držely sekundární část dobře na svém místě. Teď přichází na řadu ten polystyren nebo molitan, či jiná pěna. Tou vyplňte prostor kolem sekundární části. Dejte ji tam
v tekutém stavu a nechte zatvrdnout. Po této pěně budu řešit spodní část obalu. Ta bude taky z olova a bude držet sekundární část na svém místě. To si vyřešte nějakými šrouby, kterými bude zašroubovaná.
Teď by byla bomba prakticky hotová a složená, ale musíte si otestovat ještě jednu věc. Tou je to, že se nesmí dostat neutrony ze sekundární části do té primární. Pokud by byla primární část zasažená nějakým tokem neutronů, bylo by velké riziko, že by primární bomba detonovala předčasně. Toto si otestujte nějakým detektorem, kterým zjistíte, zda je sekundární část skutečně neovlivněná neutrony. Pokud není, je to dobré, jestli je, budete muset bombu nějak přepracovat.
V případě, že je všechno v pořádku, můžete si bombu dosestavit a odpálit.
Obrázek 22 - Teller-Ulamova koncepce s GT primární bombou
1 - směs deuteridu a tritidu lithného (pro posílení primární bomby)
2 - jádro z obohaceného uranu - 2 polokoule s drážkami pro zapadnutí do sebe
3 - berylliový odražeč neutronů
4 - nerezová část střely, která drží komponenty u sebe
5 - plast s obsahem boru, který vyplňuje volný prostor
6 - šrouby k zašroubování hlavně do první části obalu
7 - hlaveň
8 - 1. část obalu
9 - 2. část obalu
10 - olovo ve střele
11 - otvory v 2. části obalu, je vidět plast s obsahem boru-10
12 - nějaký plast držící sekundární část uprostřed, kruhovité otvory jsou odlehčení
13 - nějaký pěnový plast vyplňující radiační kanál
14 - štít proti předčasné iniciaci s obsahem boru-10
15 - stlačovač z přírodního uranu, je možné použít taky olovo, ale bomba bude o dost slabší
16 - šrouby spojující části olověného obalu bomby
17 - zadní část olověného obalu bomby
18 - dutá tyč ve středu sekundární části vyrobená z plutonia nebo obohaceného uranu
19 - fúzní palivo (deuterid lithný)
20 - hlavní část olověného obalu bomby
http://plutonit.xf.cz/1399568674964.jpg
Teller-Ulamova koncepce s primární implozní bombou
Úprava implozní bomby pro termonukleární bombu
Pokud budete dělat termonukleární bombu s primární bombou implozního typu, je potřeba primární bombu trochu vylepšit. Toto vylepšení bude spočívat v tom, že se primární bomba upraví tak, aby byla dobře propustná pro záření a tedy mohla dobře stlačit sekundární část.
Bohužel standardní bomby jsou vyrobené z materiálů, které pro toto záření propustné nejsou. Jedná se například o uranový obal jádra nebo baryum v dusičnanu barnatém v Baratolu.
Proto se musí ta nepropustnost nějak omezit. Poměrně jednoduché je to u trhavin implozního systému, tedy ten Baratol. Ten je možné nahradit Boracitolem. Boracitol je směs kyseliny borité a trinitrotoluenu. Jeho pojmenování je odvozeno z anglického názvu pro kyselinu boritou - boric acid. Všechny prvky v Boracitolu mají relativně malou atomovou hmotnost, naproti tomu baryum v dusičnanu barnatém má atomovou hmotnost 56, tedy poměrně velkou. Poměr kyseliny borité a trinitrotoluenu v Boracitolu bude jiný než dusičnan barnatý
s tritolem v Baratolu. Boracitol bude obsahovat víc tritolu, poměr bude 60:40 ve prospěch kyseliny borité.
Druhé vylepšení je v bombovém systému, tam je potřeba vypustit uranový obal jádra. Protože obal jádra drží jádro co nejdéle po hromadě, zvyšuje to sílu bomby. Když by chyběl, bomba by byla slabší. Jeho funkci jde nahradit posílením termonukleární fúzí. Tak je to obvykle vyřešeno u těch bomb, které nemají obal jádra. Vlastní systém bomby by byl tedy jádro z plutonia nebo vysoce obohaceného uranu, na které by navazoval berylliový stlačovač, po kterém by přišla vrstva plastu s borem. Uvnitř tohoto jádra by byla směs deuteridu a tritidu lithného
a neutronový iniciátor.
Další podobnou možností je nechat tam uranový obal jádra, ale muselo by se udělat silnější posílení, které by potřebovalo více těžko sehnatelného tritia. To by fungovalo tak, že by to vytvořilo velké množství neutronů s velmi vysokou energií, které by dobře rozštěpily uran-238, ze kterého by byl ten obal bomby, výhodou tohoto by byla poměrně velká síla primární bomby, která by byla velkým plusem.
Je dobré, když primární část termonukleární bomby má co nejmenší rozměry. Je potřeba dostat primární část poblíže sekundární. K tomu jsou vhodné nějaké menší typy dvoubodově iniciované imploze (ne ta, kterou jsem uvedl), nebo zmenšit mnohabodově iniciovanou implozi. To jde třeba zvýšením počtu x-úhelníků, což by udělalo bombu menší.
Pro termonukleární bombu je taky dobré vylepšit obal. Ten se nehodí ocelový, hliník je vzhledem k jeho relativně nízkému atomovému číslu použitelný, ale lepší je udělat obal z nějakého plastu, který je složen pouze z uhlíku a vodíku, který ale musí být pevný. Pokud ji budete dělat z hliníku, je dobré do něho udělat nějaké otvory, kterými bude moci lepší unikat záření
z primární části do té sekundární.
ZPĚT (http://plutonit.xf.cz/vyroba%20bomby2.htm)
Instrukce k odpalu
Tato sekce slouží k tomu, abyste bezpečně a pokud možno bez problémů odpálili svou jadernou bombu. Mimo to zde jsou trochu popsané účinky takového jaderného výbuchu.
Vlastní odpal jaderné bomby je věc, kterou by měli dělat jen velmi zodpovědní lidé. Mějte na paměti, že byť i jeden lidský život nebo zdraví je důležitější než vaše jaderná bomba. Zajistit bezpečný odpal jaderné bomby je poměrně náročný úkol, který v některých případech i tak velké mocnosti, jako je USA a Rusko, nezvládly. Stačí třeba zmínit americký test Castle Bravo, který ozářil japonského rybáře na lodi "Šťastný drak číslo 5" a způsobil jeho smrt. Ano, Caste Bravo bylo asi o 150% silnější než se čekalo, ale povinnost těch, kteří odpalují jadernou bombu, je zajistit bezpečnost za všech okolností. Další podobný test byl ruský RDS-37, který má na svědomí několik doložených mrtvých a kdoví kolik "ututlaných". Bylo by smutné, kdyby dalším takovým testem byl ten váš.
Výběr místa pro výbuch
První byste si měli ujasnit, jaký hodláte uskutečnit typ výbuchu. Jadernou bombu je možné odpálit buďto: hluboko pod zemí, málo hluboko pod zemí, pod vodou, na zemi, na věži, ve vyšší výšce (např. shozením z letadla nebo v balonu) a ve vesmíru.
Pro amatéry přicházejí v úvahu hlavně tyto možnosti: (seřazeno podle náročnosti)
1. na zemi
2. málo hluboko pod zemí
3. na věži
4. pod vodou
5. hluboko pod zemí
Odpal na zemi
Možnost odpalu na zemi je nejjednodušší a taky si myslím, že nejlepší. Jednoduchost vlastního odpalu je vyvážena náročností zajištění bezpečnosti před a po výbuchu. U tohoto testu budete muset řešit problém okamžitého záření, postupně se uvolňujícího záření, tepelné vlny, která bude zapalovat hořlavé předměty, tlakové vlny a radioaktivního oblaku.
K vlastnímu testu je potřeba vybrat nějaké vhodné místo. Toto vhodné místo musí být samozřejmě daleko od civilizace. Taky by mělo být co nejmíň osídlené zvířaty. Vhodná je nějaká téměř pustá poušť.
Před vlastním odpalem budete muset zajistit nepřístupnost pro lidi. K tomu je dobré dát nějaké výstražné tabule, na kterých ale nesmí být patrné, že hodláte odpálit jadernou bombu. Kromě toho nějaké kamery, které budou sledovat hranice vašeho "Ground zero" nejsou od věci.
Nejenom, že je potřeba zajistit bezpečnost před explozí, ale i po explozi. V místě bude prvních několik (tý)dnů dávka radiace, která by za chvíli usmrtila člověka, ale stejně jako o ostatních věcí, i tu záleží na konkrétní bombě. Proto je dobré tam instalovat obrázkové tabule (třeba lebka a zkřížené hnáty nebo symbol pro radioaktivitu) a nápisy, které budou upozorňovat na nebezpečí a budou v příslušném jazyce, pokud zde bude nízká gramotnost, nainstalujte pouze obrázky.
Odpalování jaderných bomb na zemi, nebo jinak všeobecně atmosférické zkoušky jsou dnes zakázané, ale když to dělaly USA v množství řádově v tisících, tak proč byste si vy nemohli odpálit jednu nebo dvě nejspíše malé jaderné bomby, že jo?
Odpal málo hluboko pod zemí
V první řadě bych asi měl definovat, čím vlastně myslím malou hloubku ve věci odpalu jaderné bomby. Tato malá hloubka může být různá. Třeba několik málo metrů nebo i kolem sta metrů. Malá hloubka obvykle nemá moc vliv na efekty výbuchu, ale když bude větší, změní se relativně hodně. Pokud bomba bude nějakých sto metrů pod zemí a bude dostatečně silná, vytvoříte kráter, který bude téměř stejně hluboký. Dále bude výrazně redukovaná tlaková vlna, protože se značná část energie spotřebuje na hloubení kráteru a kromě ní bude nižší záblesk. Taky radiace v místě odpalu by měla být menší. V tomto případě by nebyla nutná tak velká opatření pro bezpečnost.
Odpal na věži
Velké množství testů se uskutečnilo právě na věži. Například úplně první test -Trinity byl na 90 stop vysoké věži. Vlastní věž nemusí být nějak vysoká, můžete ji udělat malou, anebo použít nějakou starou věž k tomu. Pro amatéry v tom nevidím nějaké výrazné výhody, jen by to bylo dobré, pokud byste chtěli nějak dobře dokumentovat test, nebo tak něco. Efekt jaderného výbuchu je tu přibližně stejný jako u normálního odpalu na zemi. I bezpečnostní opatření jsou stejná.
Odpal pod vodou
Odpalovat jadernou bombu pod vodou vám nedoporučuji, hlavně kvůli zvířatům, která byste zabili. Ti z vás, kteří mají větší znalosti ohledně výbušnin a jejich působení, vědí, jak destruktivní účinky má exploze byť i malé nálože ve vodě, kde jsou ryby. Zkuste si představit, co by udělala jaderná bomba, která je mnohonásobně silnější, jejíž efekt by byl navíc umocněn radioaktivitou, která neodmyslitelně provází jaderný výbuch.
Pokud se ale skutečně rozhodnete pro tento typ testu, budete muset svou bombu trochu upravit. Je potřeba ji dát do nějakého vodě nepropustného obalu. Při jeho navrhování se řiďte hloubkou, ve které odpálíte vaši bombu. To je kvůli tlaku vody, který by mohl málo pevný obal rozdrtit a bomba by mohla selhat.
Odpal hluboko pod zemí
V dnešní době je to jediný povolený typ testu. Nemusí se řešit problém radioaktivního spadu a celkově jsou menší nároky na zabezpečení vašeho ground zero. Významnou nevýhodou je to, že chybí "hřib" a všeobecně je výbuch málo atraktivní. Spolu s pozemním odpalem je to nejpravděpodobnější možnost vašeho výbuchu.
Načasování exploze
Je potřeba nechat si nějaký čas k odjezdu. Otázka zní jak dlouho. Vlastní odpal asi budete mít přes nějaký pevný drát, rádiový odpal, anebo časovaný. V prvních dvou případech je postup velmi podobný. Zapojte si všechny součástky bomby a připravte ji k odpalu, odjeďte do bezpečné vzdálenosti. Dále si překontrolujte, zda v blízkosti ground zero nikdo není
a zahajte odpočet, který by měl trvat asi 20 minut k tomu, aby se všichni připravili na to, co bude následovat. Ve stanovenou dobu odpalte.
Trochu jiné je to u časovaného odpalu. Obvyklá doba, která se uvádí u internetových návodů, je 12 hodin. Musím říct, že je to silně přehnané. Pravděpodobně z místa odpalu pojedete auty a cesta vám bude trvat maximálně půl hodiny (pokud teda nebudete odpalovat něco silného, ale "jenom" obyčejnou jadernou bombu, která má sílu několik (desítek) kilotun).
Pro všelijaké nachystání a ostatní věci budete potřebovat maximálně půl hodiny. Proto by celková doba měla být asi 1 hodina, v případě silnějších bomb jen o trochu větší.
Vytvořeno ve vBulletinu® verze 4.2.2 (c) 2024 vBulletin Solutions, Inc. All rights reserved.