21-12-2006, 15:35
|
|
|
חבר מתאריך: 07.01.05
הודעות: 5,969
|
|
כמה סיבות
נניח שאנחנו מדברים על פצצת ביקוע פשוטה. הנה כמה מהקשיים ביישום הרעיון הפשוט לכאורה:
ייצור חומר בקיע - פצצות ביקוע משתמשות באיזוטופים נדירים של אורניום ופלוטוניום. אורניום שגם כך אינו מחצב נפוץ במיוחד מכיל פחות מ-1% איזוטופ 235, ולייצור פצצה דרושים מעל 10 ק"ג של אורניום שמכל מעל 90% אורניום-235. תהליך ההעשרה אינו טריויאלי והוא דורש חומר גלם רב, טכנולוגיה מתקדמת והרבה כסף. פלוטוניום-239 מיוצר באופן מלאכותי מאורניום 238 בכורים גרעיניים, לא רק שזה מצריך יכולת גרעינית קודמת, אלא שבתהליך הייצור מתקבל איזוטופ 240 של פלוטוניום שעלול לסכן את יציבות הנשק ולכן רצוי להמנע ממנו. אמנם בפלוטוניום יש צורך רק בליבה של 7% במשקל של 10 ק"ג ויותר, אבל הייצור לא פשוט או זול יותר מבאורניום.
שאר הקשיים נוגעים בצורך לייצר תגובת שרשרת אופטימלית לפני הפיצוץ. כלומר למנוע מצב שרק חלק קטן מהחומר עבר ביקוע לפני שהפצצה מתפרקת לאלפי חתיכות גחליליות (זה אולי מה שקרה בניסוי שערכו הצפון קוריאנים). את החומר הבקיע בנשק מחזיקים במסה תת קריטית כדי שהוא לא יתפוצץ באופן ספונטני. אפשר לעשות את זה בשתי דרכים - להחזיק את החומר בשני חלקים ולחבר אותם לפני הפיצוץ, או להחזיק את החומר בצפיפות נמוכה ולדחוס אותו ברגע האמת.
כשהחומר מוחזק בשני חלקים יש ליבה גדולה שחתיכה ממנה מוחזקת בנפרד. כשיוזמים את הפצצה, יורים למעשה את החתיכה החסרה למקומה בליבה הגדולה. כדי שתגובת השרשרת לא תפרק את העסק מייד, החתיכה צריכה להגיע במהירות מאד גדולה אל הליבה. כל העסק דורש הרבה הנדסה בעיקר אם רוצים להגיע לניצול טוב של הליבה, אבל זו שיטה פרימיטיבית ולא יעילה ודורשת יחסית מעט תחכום, ולכן היא היעד הראשון של כל מדינה או ארגון () שמבקש לייצר נשק גרעיני.
הדרך השניה היא לדחוס את החומר הבקיע ולהביאו למסה קריטית. לצורך זה משתמשים בליבת אורניום או פלוטוניום חלולה שבמרכזה מקור ניוטרונים. כאשר הליבה נדחסת צריך להפעיל את מקור הניוטרונים ברגע הנכון כדי ליצור תגובת שרשרת מיטבית. כלומר צריך סינכרון שמציב אתגר הנדסי מסובך. את הדחיסה משיגים בעזרת פיצוץ של חומר נפץ, אבל כדי להשיג דחיסה טובה הליבה צריכה להיות כדור מושלם, גל ההדף שפועל פנימה ודוחס אותה צריך להיות גם הוא כדורי לחלוטין וארוך יחסית. לשם כך צריך לעצב את חומר הנפץ בגאומטריה מסויימת, ולהציב תווך דוחס (סגסוגת כלשהי) שיאריך את משך גל הדחיסה. כדי להשיג דחיסה מיטבית יהיה רווח בין הליבה לתווך הדוחס. מסביב לליבה עצמה שמים מראת ניוטרונים עשויה בריליום שתמנע זליגה של ניוטרונים וניצול חלקי של החומר הבקיע. כל המבנים הללו מיוצרים מחומרים ברמת נקיון גבוהה, וברמת עיבוד גבוהה מאד, אלו כשלעצמם מחסומים טכניים לא פשוטים. חומר הנפץ צריך להיות גם הוא ברמה גבוהה ומעוצב היטב (עם עדשות פיצוץ) כדי ליצור גל הלם נכון. הייזום של חומר הנפץ ומקור הניוטרונים צריך להיות מסונכרן היטב וכל העסק אמור לעבוד בטמפרטורות ולחצים גבוהים מאד.
העסק בסך הכל מורכב ויקר לשמחתנו, אבל אין ספק שבימינו הדרך לנשק גרעיני קצרה יותר.
|