Почему в описанных экспериментах с Дагляном и Злотиным не случилось взрыва?
Раньше я думал, что любая неконтролируемая цепная ядерная реакция приводит к взрыву, да, и не только я, как-то у многих это в голове отложилось.
Но в авариях, связанных с критическими состояниями делящихся материалов, не всегда происходят взрывы. Давайте упростим понятие взрыва. Взрыв в общем смысле - это когда в маленьком пространстве происходит какая-то быстрая реакция с выделением большого количества энергии. Это может достигаться сжатием и нагреванием газа в ограниченном объеме, как, например, в двигателе внутреннего сгорания, протеканием быстрой химической реакции при ударе, как например, у обычных химических взрывчатых веществ, или резкое сжатие делящегося радиоактивного вещества для достижения в его ограниченном объеме критической массы (как работает ядерная бомба я писал здесь).
Отличие инцидента Злотина и Дагляна от ядерной бомбы в том, что в последней коэффициент воспроизводства нейтронов многократно превышает единицу. То есть это сильное надкритическое состояние, при котором молниеносно количество делений достигает огромных значений, и вся энергия резко вылетает во все стороны в виде взрыва. В ходе экспериментов в Лос Аламосе ребята достигли слегка надкритического состояния, когда коэффициент воспроизводства оказался чуть больше единицы. Нейтроны с гамма-излучением разлетелись во все стороны, даже сквозь находящиеся вокруг отражатели, а вот энергии выделялось не так много, из-за малого, по сравнению с бомбой, числа делений.
Плюс ко всему происходил не такой уж и резкий нагрев вещества (мы помним, что оба ученых получили ожоги, когда дотронулись до сборки), а при нагреве тела расширяются. Когда кусок плутония расширяется, расстояние между атомами растет, и все меньше рожденных нейтронов достигают соседних ядер и вызывают новое деление. Таким образом, реакция постепенно затухает. При взрыве бомбы реакция затухает уже после самого взрыва, когда все делящееся вещество вместе с нейтронами и всем остальным излучением разлетается во все стороны.
Post #383
1.13K
- 👍 13
- ❤ 8
- 🔥 6
- 🆒 1