ขั้นตอนที่ยากที่สุดในการสร้างระเบิดนิวเคลียร์คืออะไร?

เพื่อประโยชน์ของมนุษยชาติการสร้างระเบิดปรมาณูไม่ใช่งานง่าย นอกเหนือจากการเข้าถึงองค์ประกอบทางเคมีของยูเรเนียมแล้วยังต้องทำให้ผ่านกระบวนการเพิ่มคุณค่าซึ่งเป็นสิ่งที่คนส่วนใหญ่ไม่สามารถเข้าถึงได้ ในช่อง Engineer Guy ของเขา Bill Hammack จาก University of Illinois อธิบายว่าทำไมเรื่องนี้จึงซับซ้อน

แสดงแบบจำลองขนาดเล็กของระเบิดที่ทำลายเมืองฮิโรชิมาของญี่ปุ่นเขาอธิบายว่ารุ่นดั้งเดิมมียูเรเนียม - 235 ประมาณ 60 กิโลกรัม แต่เพียง 600 กรัมเท่านั้นที่ถูกแยกซึ่งเพียงพอที่จะให้ การระเบิดเท่ากับ 13 กิโลกรัมของทีเอ็นที

ในขณะที่รายละเอียดบางอย่างของการออกแบบของระเบิดนิวเคลียร์ยังคงเป็นความลับส่วนที่ซับซ้อนที่สุดของกระบวนการคือการเตรียมยูเรเนียมกระบวนการที่เรียกว่า 'การเพิ่มคุณค่า' สิ่งนี้ต้องการตัวแปรสองตัวที่แยกจากกันขององค์ประกอบ: U-238 และ U-235

สปีชี่ที่สองนั้นเหมาะสมที่สุดเพราะมันสามารถรักษาการตอบสนองได้ดีกว่าปล่อยพลังงานมากกว่ารุ่น U-238 ความลับอยู่ในส่วนของนิวเคลียสเนื่องจากมันเพียงพอที่จะทิ้งนิวตรอนพลังงานต่ำเพื่อแยกมันออกมาซึ่งไม่ใช่กรณีของยูเรเนียม -238

ส่งเสริมยูเรเนียม

เพื่อเสริม U-235 ให้กลายเป็นยูเรเนียมธรรมชาติจะต้องแยกสายพันธุ์หนึ่งออกจากอีกสายพันธุ์หนึ่งและในขณะที่ส่วนใหญ่คล้ายกัน U-235 จะเบากว่า U-238 เล็กน้อย ทำให้แยกได้ แต่กระบวนการยังไม่ง่าย

ในการสร้างระเบิดนิวเคลียร์ครั้งแรกวิศวกรต้องสร้างโรงงานแพร่ก๊าซขนาดใหญ่ที่ "สังเกต" ความแตกต่างของน้ำหนักและความเร็วที่ยูเรเนียมสายพันธุ์แตกต่าง ในกระบวนการก๊าซจะถูกแยกออกเป็นท่อซึ่งแรงดันทำให้ U-235 ผ่านไป

กระบวนการนี้ทำซ้ำหลายพันครั้งและเพื่อเพิ่มความสมบูรณ์แบบ 3% ของ U-235 เช่นนั้นจะต้องไม่น้อยกว่า 4, 000 เฟส สำหรับการก่อสร้างเครื่องสูบครั้งแรกนั้นจำเป็นต้องสร้างโรงงานที่มี 161 ตารางกิโลเมตรและประมาณ 160 กม. ของท่อ

ที่มา: The Guy Guy