Александр Маркьянов - У кладезя бездны. Часть 4 Страница 63

— … как известно, технологические решения боевых ядерных взрывных устройств используют две схемы. Первая — пушечная, один кусок активного вещества с помощью взрыва на огромной скорости врезается в другой, создавая критическую массу, провоцирующую взрыв. Вторая схема — мгновенное обжатие делящегося вещества в результате взрыва так называемых линз — сверхчистой обычной взрывчатки, которые должны взорваться с синхронностью в миллионные доли секунды. Все это требует особых технических решений, к каким неразвитая держава…

— Самед… — перебил генерал

— Да, да… — заторопился молодой человек — так вот, русские учили нас, как создавать и эксплуатировать ядерные энергетические установки. Особо предупреждая нас о том, что любая ядерная силовая установка чрезвычайно опасна и малейшее отклонение от условий эксплуатации может привести к неконтролируемой реакции, разрушению активной зоны и выбросу радиации, после чего огромные земли окажутся заброшенными на сотни и сотни лет. Как то раз мне пришло в голову — если реактор так опасен, нельзя ли на его основе создать оружие? То есть использовать принципиальную схему ядерного реактора, которую дали нам русские для использования энергетике именно для того, чтобы обеспечить в нужный момент гарантированный переход в критическое состояние и ядерный взрыв. Сделать то, против чего нас предостерегали русские.

— Эти глупые русские сами рассказали нам, что надо делать, чтобы была бомба… — мрачно заявил Тимур — еще бы несколько месяцев и…

Молодой человек быстро начертил какой-то чертеж на принесенной из машины доске. Барону он показался похожим на банку с пивом.

— Смотрите! Для того, чтобы изготовить бомбу нам надо создать физический прототип небольшого ядерного реактора. Размером он может быть… ну, скажем с эту комнату. Или еще меньше. Самое главное условие — устройство будет работать на слабообогащенном уране, используемом как ядерное топливо и имеющем относительно свободное обращение, а не на высокообогащенном уране и тем более плутонии, запрещенном к обороту и используемом для создания ядерного оружия

Допустим, у нас есть ядерный реактор, загруженный ядерным топливом — который нам надо перевести в закритический режим и взорвать. Смотрите.

Ученый начал писать формулы.

— В начальный момент времени реактор у нас находится в нормальном состоянии, то есть он критичен, коэффициент размножения нейтронов в нем равен единице, а реактивность равна нулю. Реактор работает в штатном режиме. Для того, чтобы в реакторе началась самоподдерживающаяся цепная реакция — нам нужно, чтобы коэффициент размножения в какой-то момент стал больше единицы на какую-то величину. Насколько больше — от этого будет зависеть мощность взрыва. Превышение коэффициента размножения над единицей мы назовем избыточным коэффициентом размножения, он покажет эффективность нашей схемы…

Ученый написал еще несколько формул.

— Таким образом… мы получим дифференциальное уравнение, описывающее наш реактор как физическую систему…

— Самед… — снова подал голос генерал.

— Сударь, будьте любезны заткнуться и не мешать нашему другу… — сказал барон

— Так вот, господа… Переходим от теории к практике. Допустим, у нас есть низкообогащенный уран-235, который мы купили как ядерное топливо и поместили в активную зону, создав действующую модель реактора…

Ученый нарисовал новый рисунок.

— Для реакторной активной зоны содержащей только делящееся вещество, такое как реакторный уран, эффективный коэффициент размножения нейтронов будет равен вот этой формуле…

Еще одна формула появилась на доске

— Но если мы переводим активную зону в критическое состояние, то формула у нас становится вот такой… самопроизвольная цепная реакция идет с использованием быстрых нейтронов, число вторичных нейтронов у нас получается около двух… то есть деление каждого нейтрона порождает два новых. При этом, у нас около пятидесяти процентов нейтронов покинуть активную зону реактора, не вызвав нового самопроизвольного деления, то есть пропадут, и общий коэффициент эффективности системы будет равен единицы. То есть — каждое деление вызывает два новых нейтрона, но один из них пропадает и система равновесна. Если же мы быстро поместим действующую активную зону в отражатель нейтронов, мы моментально переведем его в надкритическое состояние и обеспечим самоподдерживающуюся цепную реакцию, итогом которой станет взрыв.

— Ядерный взрыв?

— Не совсем… скорее тепловой, но это не важно. Параметры схожие…

Барон кивнул

— Как будет выглядеть бомба в таком случае? Что конкретно нужно для того, чтобы изготовить ее?

— Во-первых, нужно будет достать ядерное топливо. Совершенно не нужен уран или плутоний оружейной чистоты — но реакторное топливо достать нужно. Самое лучшее — реакторный плутоний. Дальше — нужны будет материалы для замедлителя… причем непростые материалы. Замедление реакции можно вызвать даже водой, альбедо воды равно ноль целых восемь десятых — проблема в другом. Проблема в том, чтобы замедлитель именно отражал, а не задерживал в себе быстрые нейтроны, чем больше он будет их отражать, тем меньше будет мощность высвобождаемой энергии. К тому же… реакцией нужно будет постоянно управлять, ведь мы создадим, по сути, действующую атомную станцию. Если будет такая возможность — для инициации самопроизвольного деления нужно будет использовать взрывчатые вещества, как в обычной атомной бомбе. Это намного надежнее, к тому же, полученное таким образом устройство не нуждается в постоянном контроле. При взрыве — сверхвысокое давление как раз и послужит нам самым надежным отражателем быстрых нейтронов, ведь ядерные реакции подобные этой протекают за миллисекунды. Тогда наша бомба будет выглядеть так…

Ученый нарисовал третий рисунок.

— Допустим, это шар, активную зону в нем будет составлять реакторный плутоний, либо порошкообразный оксид плутония — и то и другое можно достать, если вы имеете отношение к атомной энергетике, все это варианты ядерного топлива. Если удастся достать плутоний со степенью обогащения более шести процентов — то у нас отпадает потребность в нейтронном доноре — это материал, способный вызвать нейтронный поток… иначе придется использовать донора… лучше всего барий в оболочке в самом центре плутониевого ядра. Для предотвращения самопроизвольной реакции — мы растворим активный материал в полиэтилене или прочной пластмассе, получив относительно инертный материал, который можно транспортировать. Это называется гомогенная матрица, она практически не опасна. Со всех сторон мы обложим получившееся изделие линзами из взрывчатого вещества, лучше всего пластида. И поместим все это устройство в контейнер из нержавеющей стали. Очень прочной и толстой нержавеющей стали, которая тоже сыграет удерживающую роль при взрыве и повысит высвобождаемую энергию. При взрыве — активная зона моментально перейдет в надкритическое состояние, начнется самоподдерживающаяся реакция. Взрывчатка при взрыве — сыграет роль замедлителя и не даст нейтронам вырваться наружу, заставит их делиться. Мощность взрыва будет на несколько порядков ниже классической бомбы, но она на несколько порядков проще в изготовлении, фактически все материалы для нее можно достать под благовидным предлогом. При взрыве — высвободится мощность от двух до пяти килотонн. Побочный эффект — сильнейшее радиоактивное заражение местности, здесь станет невозможно жить на протяжении тысячелетий. Это не сверхчистые бомбы последнего поколения, в которых при взрыве образуются исключительно короткоживущие изотопы…

Барон прикинул, что к чему. У него была фабрика, занимающаяся производством строительных конструкций, на ней можно изготовить… механические элементы, как сказать. Остальное придется покупать… но это вполне возможно. Кажется… в Австралии продавали доли в урановых рудниках, у которых был и обогатительный комбинат. И у буров надо… надо поспрашивать. Они известны своим вольным отношением к очень серьезным вещам….

— Какого размера устройство можно создать? — спросил генерал Тимур

— В сущности, очень небольшого. Артиллерийский снаряд, пригодный для выстрела из восьмидюймовой гаубицы будет высвобождать энергию примерно в полкилотонны. Пятьсот тонн обычной взрывчатки. При конструировании снарядов для шестидюймовой гаубицы могут быть проблемы, да и мощность будет намного меньше…

Видимо, неправильно истолковав выражение лиц слушателей, ученый поспешно заявил.

— Но это не проблема! Можно сделать с использованием похожих принципов термоядерное устройство на порядок мощнее!

— Вот как? — заинтересовался барон — и как же?

— Есть возможность построить термоядерное взрывное устройство на реакторном плутонии. В этом случае — нам нужен полый цилиндр из плутония, обернутый снаружи и с торца бериллиевым отражателем нейтронов. Бериллий — чрезвычайно редкий и дорогой материал, все его покупки отслеживаются, так что надо быть осторожнее. Кроме того — нужен дополнительный источник нейтронов, но им может служить примесь плутония-240, который является самопроизвольно делящимся материалом. Это ограничивает продолжительность нахождения устройства в боеготовом состоянии, повышает риск в обращении с ним — но так же кратно увеличивает мощность взрыва. Если нам удастся включить в реакцию промежуточные нейтроны — мы можем получить устройство, мощностью в пятьдесят и даже сто килотонн. Это опять таки несравнимо с мощностью обычного термоядерного устройства, но…