Оръжеен плутонийе плутоний под формата на компактен метал, съдържащ най-малко 93,5% от изотопа 239Pu. Предназначен за създаване на ядрени оръжия.
1. Име и характеристики
Наричат го "оръжия", за да го разграничат от "реактор". Плутоният се образува във всеки ядрен реактор, работещ с естествен или ниско обогатен уран, съдържащ главно изотопа 238U, когато улавя излишните неутрони. Но докато реакторът работи, плутониевият изотоп за оръжия бързо изгаря, в резултат на това в реактора се натрупват голям брой изотопи 240Pu, 241Pu и 242Pu, които се образуват по време на последователно улавяне на няколко неутрона - от изгарянето дълбочината обикновено се определя от икономически фактори. Колкото по-малка е дълбочината на изгаряне, толкова по-малко изотопи 240Pu, 241Pu и 242Pu ще се съдържат в плутония, отделен от облъченото ядрено гориво, но толкова по-малко плутоний се образува в горивото.
Необходимо е специално производство на плутоний за оръжия, съдържащи почти изключително 239Pu, главно защото изотопи с масови числа 240 и 242 създават висок неутронен фон, който затруднява проектирането на ефективни ядрени оръжия, освен това 240Pu и 241Pu имат значително по-кратък полуживот отколкото 239Pu, поради което частите на плутония се нагряват, и е необходимо допълнително да се въведат елементи на радиатор в дизайна на ядрено оръжие. Дори чистият 239Pu е по-топъл от човешкото тяло. Освен това продуктите на разпадане на тежки изотопи увреждат кристалната решетка на метала, което може да доведе до промяна във формата на плутониеви части, което е изпълнено с повреда на ядрено взривно устройство.
По принцип всички тези трудности могат да бъдат преодолени и ядрени взривни устройства от "реакторен" плутоний са успешно тествани, но в боеприпаси, където компактността, лекото тегло, надеждността и издръжливостта играят важна роля, само специално произведен оръжеен плутоний се използва. Критичната маса на металните 240Pu и 242Pu е много висока, 241Pu е малко по-голяма от тази на 239Pu.
2.Производство
В СССР производството на оръжеен плутоний се извършва първо в завода Маяк в Озерск (бивш Челябинск-40, Челябинск-65), след това в Сибирския химически завод в Северск (бивш Томск-7), по-късно в Красноярск Минното дело е пуснато в експлоатация - химически завод в Железногорск (известен също като Соцгород и Красноярск-26). Производството на оръжеен плутоний в Русия е спряно през 1994 г. През 1999 г. са спрени реакторите в Озьорск и Северск, през 2010 г. е спрян последният реактор в Железногорск.
В Съединените щати оръжеен плутоний се произвежда на няколко места, като например комплекса Ханфорд в щата Вашингтон. Производството е закрито през 1988 г.
3. Синтез на нови елементи
Превръщането на едни атоми в други става по време на взаимодействието на атомни или субатомни частици. От тях само неутроните са налични в големи количества. Един гигаватов ядрен реактор произвежда около 3,75 kg (или 4 * 1030) неутрони през годината.
4.Производство на плутоний
Атомите на плутония се образуват в резултат на верига от атомни реакции, започващи с улавянето на неутрон от атом на уран-238:
U238 + n -> U239 -> Np239 -> Pu239
или по-точно:
0n1 + 92U238 -> 92U239 -> -1e0 + 93Np239 -> -1e0 + 94Pu239
При продължително облъчване някои атоми на плутоний-239 могат на свой ред да уловят неутрон и да се превърнат в по-тежкия изотоп плутоний-240:
Pu239 + n -> Pu240
За да се получи плутоний в достатъчни количества, са необходими най-силните неутронни потоци. Те просто се създават в ядрени реактори. По принцип всеки реактор е източник на неутрони, но за промишленото производство на плутоний е естествено да се използва специално предназначен за това.
Първият в света търговски реактор за производство на плутоний е B-реакторът в Ханфорд. Спечелен на 26 септември 1944 г., мощност - 250 MW, производителност - 6 kg плутоний на месец. Той съдържа около 200 тона метален уран, 1200 тона графит и се охлажда с вода със скорост 5 кубически метра в минута.
Зареждащ панел на реактора Ханфорд с уранови касети:
Схема на неговата работа. В реактор за облъчване на уран-238 неутроните се създават в резултат на стационарна верижна реакция на делене на ядрата на уран-235. Средно 2,5 неутрона се произвеждат на делене на U-235. За да се поддържа реакцията и едновременно с това да се произведе плутоний, е необходимо средно един или два неутрона да бъдат погълнати от U-238 и единият да причини деленето на следващия U-235 атом.
Неутроните, произведени по време на деленето на урана, имат много високи скорости. Атомите на урана са подредени по такъв начин, че улавянето на бързи неутрони от ядрата както на U-238, така и на U-235 е малко вероятно. Следователно бързите неутрони, претърпели няколко сблъсъка с околните атоми, постепенно се забавят. В същото време ядрата U-238 поглъщат такива неутрони (с междинни скорости) толкова силно, че не остава нищо за делене на U-235 и поддържане на верижната реакция (U-235 се разделя на бавните, топлинни неутрони).
Модераторът се бори с това, обграждайки блоковете с уран някакво леко вещество. В него неутроните се забавят без абсорбция, изпитвайки еластични сблъсъци, при всеки от които се губи малка част от енергията. Добри модератори са вода, въглерод. По този начин неутроните, забавени до топлинни скорости, преминават през реактора, докато предизвикат делене на U-235 (U-238 ги абсорбира много слабо). При определена конфигурация на модератора и урановите пръти ще се създадат условия за поглъщане на неутрони и U-238 и U-235.
Изотопният състав на получения плутоний зависи от продължителността на урановите пръти в реактора. Значително натрупване на Pu-240 възниква в резултат на дългосрочно облъчване на урановата касета. При кратко време на престой на урана в реактора се получава Pu-239 с незначително съдържание на Pu-240.
Pu-240 е вреден за производството на оръжия поради следните причини:
1. Той е по-малко делящ се от Pu-239, така че малко повече плутоний е необходим за производството на оръжия.
2. Втората, много по-важна причина. Нивото на спонтанно делене в Pu-240 е много по-високо, което създава силен неутронен фон.
В много ранните години на разработването на атомни оръжия неутронната емисия (силен неутронен фон) беше проблем по пътя към надежден и ефективен заряд поради преждевременна детонация. Силните неутронни потоци затрудняват или правят невъзможно компресирането на сърцевината на бомбата, съдържаща няколко килограма плутоний, в суперкритично състояние - преди това тя беше унищожена от най-силния, но все още не максимално възможен добив на енергия. Появата на смесени ядра - съдържащи силно обогатен U-235 и плутоний (в края на 40-те години на миналия век) - преодоля тази трудност, когато стана възможно да се използват относително малки количества плутоний в предимно уранови ядра. Следващото поколение заряди, устройства с подобрен термоядрен синтез (в средата на 50-те години на миналия век), напълно елиминира тази трудност, гарантирайки високо освобождаване на енергия, дори при първоначални заряди на делене с ниска мощност.
Плутоният, произведен в специални реактори, съдържа сравнително малък процент Pu-240 (<7%), плутоний "оружейного качества"; в реакторах АЭС отработанное ядерное топливо имеет концентрацию Pu-240 более 20%, плутоний "реакторного качества".
В реакторите със специално предназначение уранът се намира за относително кратък период от време, през който не целият U-235 изгаря и не целият U-238 преминава в плутоний, но се образува и по-малко количество Pu-240.
Има две причини за производството на плутоний с ниско съдържание на Pu-240:
Икономическа: единствената причина за съществуването на плутониеви специални реактори. Разпадането на плутония чрез делене или превръщането му в по-малко делящия се Pu-240 намалява добива и увеличава производствените разходи (до точката, в която цената му ще се балансира с разходите за обработка на облъчено гориво с малка концентрация на плутоний).
Трудност при боравене: Въпреки че неутронното излъчване не е толкова голям проблем за дизайнерите на оръжия, то може да създаде трудности при производството и боравенето с такъв заряд. Неутроните имат допълнителен принос за професионалното облъчване на тези, които сглобяват или поддържат оръжия (неутроните сами по себе си нямат йонизиращ ефект, но създават протони, способни да го направят). Всъщност зарядите с директен контакт с хора, като Дейви Крокет, може да изискват свръхчист плутоний с ниска емисия на неутрони поради тази причина.
Директното леене и обработка на плутония се извършва ръчно в затворени камери с ръкавици за оператора. Като тези:
Това предполага много малка защита на хората от плутоний, излъчващ неутрони. Следователно плутоний с високо съдържание на Pu-240 се обработва само от манипулатори или времето за работа с него за всеки работник е строго ограничено.
Поради всички тези причини (радиоактивност, най-лошите свойства на Pu-240) е обяснено защо реакторен плутоний не се използва за производство на оръжия - по-евтино е да се произвежда оръжеен плутоний специално. реактори. Въпреки че, очевидно, също е възможно да се направи ядрено взривно устройство от реактор.
плутониев пръстен
Този пръстен е направен от електролитно пречистен метал плутоний (повече от 99,96% чистота). Типични за пръстените, подготвени в Лос Аламос и изпратени на Роки Флетс, за да бъдат направени в оръжия, до скорошното прекратяване на производството. Масата на пръстена е 5,3 кг, достатъчна за производството на модерен стратегически заряд, диаметърът е приблизително 11 см. Формата на пръстена е важна за осигуряване на критична безопасност.
Отливка от плутониево-галиева сплав, извлечена от сърцевина на оръжие:
Плутоний по време на проекта Манхатън
В исторически план първите 520 милиграма метален плутоний, произведени от Тед Магел и Ник Далас в Лос Аламос на 23 март 1944 г.:
Преса за горещо пресоване на плутониево-галиева сплав под формата на полусфери. Тази преса е използвана в Лос Аламос за направата на плутониеви ядра за зарядите на Нагасаки и операция Тринити.
Изляти върху него продукти:
Допълнителни странични продукти на плутоний
Улавянето на неутрон, което не е придружено от делене, създава нови изотопи на плутоний: Pu-240, Pu-241 и Pu-242. Последните две се натрупват в незначителни количества.
Pu239 + n -> Pu240
Pu240 + n -> Pu241
Pu241 + n -> Pu242
Възможна е и странична верига от реакции:
U238 + n -> U237 + 2n
U237 -> (6,75 дни, бета разпад) -> Np237
Np237 + n -> Np238
Np238 -> (2,1 дни, бета разпад) -> Pu238
Общата мярка за експозиция (изчерпване) на горивна клетка може да бъде изразена в мегават-дни/тон (MW-ден/t). оръжеен плутонийкачеството се получава от елементи с малко количество MW-ден/t, то произвежда по-малко изотопи на странични продукти. Горивните клетки в съвременните реактори с вода под налягане достигат нива от 33 000 MWd/t. Типичната експозиция в реактор за размножаване на оръжия е 1000 MWd/t. Плутоният в графитно модерираните реактори Hanford се облъчва до 600 MWd/t, тежководният реактор Savannah произвежда плутоний със същото качество при 1000 MWd/t (вероятно поради някои от неутроните, които ще образуват тритий). По време на проекта Манхатън горивото от естествен уран получава само 100 MW-ден/t, като по този начин произвежда много висококачествен плутоний-239 (само 0,9-1% Pu-240, други изотопи дори в по-малки количества).
Подобна информация.
Плутоният е открит в края на 1940 г. в Калифорнийския университет. Синтезиран е от Макмилън, Кенеди и Уол чрез бомбардиране на уранов оксид (U 3 O 8) с ядра на деутерий (дейтрони), силно ускорени в циклотрон. По-късно беше установено, че тази ядрена реакция първо произвежда краткотрайния изотоп нептуний-238, а от него вече плутоний-238 с период на полуразпад около 50 години. Година по-късно Кенеди, Сиборг, Сегре и Уол синтезират по-важния изотоп, плутоний-239, чрез облъчване на уран със силно ускорени неутрони в циклотрон. Плутоний-239 се образува от разпадането на нептуний-239; той излъчва алфа лъчи и има период на полуразпад от 24 000 години. Чисто плутониево съединение е получено за първи път през 1942 г. Тогава стана известно, че в уранови руди, по-специално в руди, находища в Конго, има естествен плутоний.
Името на елемента е предложено през 1948 г.: Макмилън нарича първия трансуранов елемент нептуний поради факта, че планетата Нептун е първата отвъд Уран. По аналогия те решават да нарекат елемент 94 плутоний, тъй като планетата Плутон е втората планета след Уран. Плутон, открит през 1930 г., получи името си от името на бог Плутон, владетел на подземния свят в гръцката митология. В началото на XIXв. Кларк предложи да назове елемента барий плутоний, извличайки това име директно от името на бог Плутон, но предложението му не беше прието.
Този метал се нарича скъпоценен, но не заради красотата, а заради неговата незаменимост. В периодичната система на Менделеев този елемент заема клетка номер 94. Именно с него учените възлагат най-големите си надежди и именно плутония наричат най-опасния метал за човечеството.
Плутоний: описание
Това е сребристо бял метал на външен вид. Той е радиоактивен и може да бъде представен като 15 изотопа с различен полуживот, например:
- Pu-238 - на около 90 години
- Pu-239 - около 24 хиляди години
- Pu-240 - 6580 години
- Pu-241 - 14 години
- Pu-242 - 370 хиляди години
- Pu-244 - около 80 милиона години
Този метал не може да бъде извлечен от рудата, тъй като е продукт на радиоактивната трансформация на урана.
Как се получава плутоний?
Производството на плутоний изисква делене на уран, което може да се направи само в ядрени реактори. Ако говорим за наличието на елемента Pu в земната кора, тогава за 4 милиона тона уранова руда ще има само 1 грам чист плутоний. И този грам се образува от естественото улавяне на неутрони от уранови ядра. По този начин, за да се получи това ядрено гориво (обикновено изотоп 239-Pu) в количество от няколко килограма, е необходимо да се извърши сложен технологичен процес в ядрен реактор.
свойства на плутония
Радиоактивният метален плутоний има следните физични свойства:
- плътност 19,8 g / cm 3
- точка на топене – 641°C
- точка на кипене – 3232°C
- топлопроводимост (при 300 K) – 6,74 W/(m K)
Плутоният е радиоактивен и следователно топъл на допир. В същото време този метал се характеризира с най-ниската термична и електрическа проводимост. Течният плутоний е най-вискозният от всички съществуващи метали.
Най-малката промяна в температурата на плутония води до мигновена промяна в плътността на веществото. Като цяло масата на плутония непрекъснато се променя, тъй като ядрата на този метал са в състояние на постоянно делене на по-малки ядра и неутрони. Критичната маса на плутония е името на минималната маса на делящ се материал, при която деленето (верижна ядрена реакция) остава възможно. Например, критичната маса на оръжеен плутоний е 11 kg (за сравнение, критичната маса на високообогатен уран е 52 kg).
Уранът и плутоният са основното ядрено гориво. За получаване на плутоний в големи количества се използват две технологии:
- облъчване с уран
- облъчване на трансуранови елементи, получени от отработено гориво
И двата метода представляват разделяне на плутоний и уран в резултат на химическа реакция.
За получаване на чист плутоний-238 се използва неутронно облъчване на нептуний-237. Същият изотоп участва в създаването на оръжеен плутоний-239, по-специално той е междинен продукт на разпадане. 1 милион долара е цената за 1 кг плутоний-238.
Човечеството винаги е било в търсене на нови източници на енергия, които могат да решат много проблеми. Те обаче не винаги са безопасни. И така, по-специално, въпреки че са широко използвани днес, въпреки че са способни да генерират просто колосално количество електрическа енергия, от която всеки се нуждае, те все още носят смъртна опасност. Но в допълнение към мирните цели, някои страни на нашата планета са се научили да го използват във военните, особено за създаване на ядрени бойни глави. Тази статия ще обсъди основата на такова разрушително оръжие, чието име е оръжеен плутоний.
Кратка информация
Тази компактна форма на метала съдържа най-малко 93,5% от изотопа 239Pu. Оръжейният плутоний е наречен така, за да се разграничи от неговия „реакторен брат“. По принцип плутоният винаги се образува в абсолютно всеки ядрен реактор, който от своя страна работи с нискообогатен или естествен уран, съдържащ в по-голямата си част изотопа 238U.
Приложение във военната индустрия
Оръжейният плутоний 239Pu е в основата на ядрените оръжия. В същото време използването на изотопи с масови числа 240 и 242 е без значение, тъй като те създават много висок фон от неутрони, което в крайна сметка затруднява създаването и проектирането на високоефективни ядрени боеприпаси. Освен това изотопите на плутония 240Pu и 241Pu имат много по-кратък полуживот от 239Pu, така че частите на плутония се нагряват много. Именно във връзка с това инженерите са принудени да добавят допълнителни елементи към ядрено оръжие, за да отстранят излишната топлина. Между другото, чистият 239Pu е по-топъл от човешкото тяло. Невъзможно е да не се вземе предвид и фактът, че продуктите от разпада на тежките изотопи подлагат металната кристална решетка на вредни промени и това съвсем естествено променя конфигурацията на плутониеви части, което в крайна сметка може да доведе до пълна повреда на ядрено взривно устройство.
Като цяло всички тези трудности могат да бъдат преодолени. И на практика той многократно е тестван на базата именно на "реакторен" плутоний. Но трябва да се разбере, че при ядрените боеприпаси тяхната компактност, ниско собствено тегло, издръжливост и надеждност далеч не са на последно място. В това отношение те използват изключително оръжеен плутоний.
Конструктивни характеристики на производствените реактори
Почти целият плутоний в Русия е произведен в реактори, оборудвани с графитен забавител. Всеки от реакторите е изграден около цилиндрично сглобени блокове от графит.
Когато са сглобени, графитните блокове имат специални слотове между тях, за да осигурят непрекъсната циркулация на охлаждащата течност, която се използва като азот. В сглобената конструкция има и вертикално разположени канали, създадени за преминаване на водно охлаждане и гориво през тях. Самият възел е здраво поддържан от конструкция с отвори под каналите, използвани за транспортиране на вече облъченото гориво. В допълнение, всеки от каналите е разположен в тънкостенна тръба, излята от лека и изключително здрава алуминиева сплав. Повечето от описаните канали имат 70 горивни пръта. Охлаждащата вода тече директно около горивните пръти, премахвайки излишната топлина от тях.
Увеличаване на мощността на производствените реактори
Първоначално първият реактор "Маяк" работи с мощност от 100 топлинни MW. Въпреки това главният ръководител на съветската програма за ядрени оръжия предложи реакторът да работи на 170-190 MW през зимата и 140-150 MW през лятото. Този подход позволи на реактора да произвежда близо 140 грама ценен плутоний на ден.
През 1952 г. е извършена пълноценна изследователска работа с цел увеличаване на производствения капацитет на функциониращи реактори чрез такива методи:
- Чрез увеличаване на потока вода, използвана за охлаждане и преминаваща през активните зони на ядрена инсталация.
- Чрез увеличаване на устойчивостта на явлението корозия, което се случва в близост до обшивката на каналите.
- Намаляване на скоростта на окисление на графита.
- Повишаване на температурата вътре в горивните клетки.
В резултат на това пропускателната способност на циркулиращата вода се увеличи значително след увеличаване на пролуката между горивото и стените на канала. Успяхме да се отървем и от корозията. За целта избрахме най-подходящите алуминиеви сплави и започнахме активно да добавяме натриев бихромат, което в крайна сметка увеличи мекотата на охлаждащата вода (pH стана около 6,0-6,2). Окисляването на графита престана да бъде спешен проблем, след като азотът започна да се използва за охлаждане (преди това се използваше само въздух).
В края на 50-те години на миналия век иновациите бяха напълно приложени на практика, намалявайки крайно ненужното раздуване на уран, причинено от радиация, значително намалявайки топлинното втвърдяване на уранови пръти, подобрявайки устойчивостта на обвивката и подобрявайки контрола на качеството на производството.
Производство в Маяк
"Челябинск-65" е един от онези много секретни заводи, където е създаден оръжеен плутоний. Предприятието имаше няколко реактора, с всеки от които ще се запознаем по-добре.
Реактор А
Инсталацията е проектирана и изградена под ръководството на легендарния N. A. Dollezhal. Тя работи с мощност от 100 MW. Реакторът имаше 1149 вертикално разположени канала за управление и гориво в графитен блок. Общата маса на конструкцията е около 1050 тона. Почти всички канали (с изключение на 25) бяха заредени с уран, чиято обща маса беше 120-130 тона. 17 канала са използвани за контролни пръчки и 8 за експерименти. Максималното проектно отделяне на топлина на горивната клетка е 3,45 kW. Първоначално реакторът произвежда около 100 грама плутоний на ден. Металният плутоний е произведен за първи път на 16 април 1949 г.
Технологични недостатъци
Почти веднага бяха идентифицирани доста сериозни проблеми, които се състоеха от корозия на алуминиеви облицовки и покрития на горивни клетки. Урановите пръти също се подуха и счупиха, а охлаждащата вода изтече директно в активната част на реактора. След всяко изтичане реакторът трябваше да бъде спрян за до 10 часа, за да се изсуши графитът с въздух. През януари 1949 г. обшивките на канала са заменени. След това стартирането на инсталацията се състоя на 26 март 1949 г.
Оръжеен плутоний, чието производство в реактор А е съпроводено с всякакви трудности, е произведен в периода 1950-1954 г. със средна единична мощност от 180 MW. Последвалата експлоатация на реактора започва да се съпътства от по-интензивното му използване, което съвсем естествено води до по-чести спирания (до 165 пъти месечно). В резултат на това през октомври 1963 г. реакторът е спрян и възобновява работата си едва през пролетта на 1964 г. Той завърши кампанията си през 1987 г. и произведе 4,6 тона плутоний през целия период на многогодишна експлоатация.
АВ реактори
Решено е да се построят три реактора АВ в предприятието Челябинск-65 през есента на 1948 г. Техният производствен капацитет беше 200-250 грама плутоний на ден. Главен дизайнер на проекта беше А. Савин. Всеки реактор имаше 1996 канала, 65 от които бяха контролни. В инсталациите е използвана техническа новост - всеки канал е оборудван със специален детектор за теч на охлаждаща течност. Подобен ход направи възможно смяната на облицовките, без да се спира работата на самия реактор.
Първата година от експлоатацията на реакторите показа, че те произвеждат около 260 грама плутоний на ден. Въпреки това, от втората година на експлоатация капацитетът постепенно се увеличава и вече през 1963 г. цифрата му е 600 MW. След втория основен ремонт проблемът с облицовките беше напълно решен и капацитетът беше вече 1200 MW с годишно производство на плутоний от 270 килограма. Тези цифри се запазиха до пълното затваряне на реакторите.
AI-IR реактор
Челябинското предприятие използва тази инсталация от 22 декември 1951 г. до 25 май 1987 г. Освен уран, реакторът произвежда също кобалт-60 и полоний-210. Първоначално в съоръжението се произвежда тритий, но по-късно се произвежда и плутоний.
Също така заводът за преработка на оръжеен плутоний имаше в експлоатация реактори, работещи с тежка вода и единственият реактор с лека вода (името му е Руслан).
Сибирски гигант
"Томск-7" - това е името на централата, в която се намират пет реактора за създаване на плутоний. Всяка от единиците използва графит за забавяне на неутроните и обикновена вода за осигуряване на правилно охлаждане.
Реакторът I-1 работеше с охладителна система, в която водата преминаваше еднократно. Останалите четири блока обаче бяха снабдени със затворен първи кръг, оборудван с топлообменници. Този дизайн направи възможно допълнително производство на пара, което от своя страна помогна за производството на електричество и отоплението на различни жилищни помещения.
Томск-7 също имаше реактор, наречен EI-2, който от своя страна имаше двойна цел: произвеждаше плутоний и генерираше 100 MW електричество от генерираната пара, както и 200 MW топлинна енергия.
Важна информация
Според учените периодът на полуразпад на оръжейния плутоний е около 24 360 години. Огромен брой! В тази връзка въпросът става особено остър: „Как правилно да се справим с производствените отпадъци на този елемент?“ Най-оптималният вариант е изграждането на специални предприятия за последваща преработка на оръжеен плутоний. Това се обяснява с факта, че в този случай елементът вече не може да се използва за военни цели и ще се контролира от човек. Ето как се унищожава оръжеен плутоний в Русия, но Съединените американски щати тръгнаха по обратния път, нарушавайки международните си задължения.
По този начин правителството на САЩ предлага унищожаването на силно обогатен плутоний не чрез промишлени средства, а чрез разреждане на плутоний и съхраняването му в специални контейнери на дълбочина 500 метра. От само себе си се разбира, че в този случай материалът може лесно да бъде изваден от земята по всяко време и повторно използван за военни цели. Според руския президент Владимир Путин първоначално страните са се договорили да унищожават плутония не по този метод, а да извършват рециклиране в промишлени съоръжения.
Цената на оръжейния плутоний заслужава специално внимание. Според експерти десетки тонове от този елемент може да струват няколко милиарда щатски долара. А някои експерти дори оцениха 500 тона оръжеен плутоний на 8 трилиона долара. Сумата е наистина внушителна. За да стане по-ясно колко пари са това, нека кажем, че през последните десет години на 20 век средногодишният БВП на Русия е бил 400 милиарда долара. Това означава, че реалната цена на оръжейния плутоний е равна на двадесет годишен БВП на Руската федерация.
Той е наистина ценен.
Предистория и история
В началото имаше протони - галактически водород. В резултат на неговото компресиране и последващи ядрени реакции се образуват най-невероятните "слитъци" от нуклони. Сред тях, тези "слитъци", очевидно съдържаха по 94 протона. Оценките на теоретиците ни позволяват да считаме, че около 100 нуклонни образувания, които включват 94 протона и от 107 до 206 неутрона, са толкова стабилни, че могат да се считат за ядра на изотопи на елемент № 94.
Но всички тези изотопи – хипотетични и реални – не са толкова стабилни, че да се запазят до днес от момента, в който са се образували елементите на Слънчевата система. Времето на полуразпад на най-дългоживеещия изотоп на елемент 94 е 75 милиона години. Възрастта на галактиката се измерва в милиарди години. Следователно "оригиналния" плутоний няма шанс да оцелее до днес. Ако той се е образувал по време на великия синтез на елементите на Вселената, тогава тези древни атоми от него са „измрели“ отдавна, както са измрели динозаврите и мамутите.
През ХХ век. нова ера, сл. Хр., този елемент е пресъздаден. От 100 възможни изотопа на плутония са синтезирани 25. 15 от тях са изследвани за техните ядрени свойства. Четири са намерили практически приложения. И беше открит едва наскоро. През декември 1940 г., докато облъчват уран с тежки водородни ядра, група американски радиохимици, ръководени от Глен Т. Сиборг, откриват неизвестен досега излъчвател на алфа частици с период на полуразпад от 90 години. Този излъчвател се оказа изотоп на елемент № 94 с масово число 238. През същата година, но няколко месеца по-рано, E.M. Макмилън и Ф. Абелсън получават първия елемент, по-тежък от урана - елемент № 93. Този елемент се нарича нептуний, а 94-ият се нарича плутоний. Историкът определено ще каже, че тези имена произхождат от римската митология, но по същество произходът на тези имена е по-скоро не митологичен, а астрономически.
Елементи № 92 и 93 са кръстени на далечните планети от Слънчевата система - Уран и Нептун, но Нептун не е последният в Слънчевата система, орбитата на Плутон лежи още по-далеч - планета, за която досега не се знае почти нищо ... Подобна конструкция наблюдаваме и на "левия фланг" на периодичната таблица: уран - нептуний - плутоний, но човечеството знае много повече за плутония, отколкото за Плутон. Между другото, астрономите откриха Плутон само десет години преди синтеза на плутоний - почти същият период от време раздели откритията на Уран - планетата и урана - елемента.
Гатанки за ransomware
Първият изотоп на елемент № 94, плутоний-238, намери практическо приложение днес. Но в началото на 40-те години на миналия век дори не са се замисляли за това. Възможно е да се получи плутоний-238 в количества от практически интерес само като се разчита на мощна ядрена индустрия. По това време тя тъкмо започваше. Но вече беше ясно, че чрез освобождаване на енергията, съдържаща се в ядрата на тежки радиоактивни елементи, е възможно да се получат оръжия с безпрецедентна сила. Проектът Манхатън се появи, нямайки нищо друго освен име, общо с добре познатия район на Ню Йорк. Това беше общото наименование на цялата работа, свързана със създаването на първите атомни бомби в Съединените щати. Ръководителят на проекта Манхатън не беше учен, а военен - генерал Гроувс, който "нежно" наричаше високообразованите си подопечни "счупени саксии".
Ръководителите на "проекта" не се интересуваха от плутоний-238. Неговите ядра, както всъщност ядрата на всички плутониеви изотопи с четни масови числа, не се делят с нискоенергийни неутрони *, така че не може да служи като ядрен експлозив. Въпреки това, първите не много разбираеми съобщения за елементи № 93 и 94 се появяват в печат едва през пролетта на 1942 г.
* Нискоенергийните неутрони са неутрони, чиято енергия не надвишава 10 keV. Неутроните с енергия, измерена във фракции от електронволт, се наричат термични, а най-бавните неутрони - с енергия под 0,005 eV - се наричат студени. Ако енергията на неутрона е повече от 100 keV, тогава такъв неутрон вече се счита за бърз.
Как може да се обясни това? Физиците разбраха: синтезът на плутониеви изотопи с нечетни масови числа е въпрос на време и не е далеч. Очакваше се странните изотопи, подобно на уран-235, да могат да поддържат ядрена верижна реакция. В тях, все още неполучени, някои хора видяха потенциален ядрен експлозив. И плутоният, за съжаление, оправда тези надежди.
В шифрите от онова време елемент № 94 се нарича не повече от ... мед. И когато възникна необходимостта от самата мед (като конструктивен материал за някои части), тогава в криптирането, заедно с „мед“, се появи „истинска мед“.
"Дървото за познаване на доброто и злото"
През 1941 г. е открит най-важният изотоп на плутония - изотоп с масово число 239. И почти веднага се потвърждава прогнозата на теоретиците: ядрата на плутоний-239 се делят с топлинни неутрони. Освен това в процеса на тяхното делене се раждат не по-малко неутрони, отколкото при деленето на уран-235. Веднага бяха очертани начини за получаване на този изотоп в големи количества ...
Минаха години. Вече не е тайна за никого, че ядрените бомби, съхранявани в арсеналите, са пълни с плутоний-239 и че тези бомби са достатъчни, за да причинят непоправими щети на целия живот на Земята.
Широко разпространено е мнението, че с откриването на ядрена верижна реакция (неизбежната последица от която е създаването на ядрена бомба) човечеството явно е избързало. Можете да мислите различно или да се преструвате, че мислите различно - по-приятно е да сте оптимист. Но дори и оптимистите неминуемо се изправят пред въпроса за отговорността на учените. Спомняме си триумфалния ден през юни 1954 г., когато първата атомна електроцентрала в Обнинск даде електричество. Но не можем да забравим августовската сутрин на 1945 г. – „сутринта на Хирошима“, „дъждовния ден на Алберт Айнщайн“. Но дали човечеството е преживяло малко тревоги през следващите години? Нещо повече, тези притеснения бяха умножени от осъзнаването, че ако избухне нова световна война, ще бъдат използвани ядрени оръжия.
Тук можете да се опитате да докажете, че откриването на плутоний не е увеличило страховете на човечеството, че напротив, то е само полезно.
Да предположим, че се е случило, че по някаква причина или, както биха казали в старите времена, по волята на Бог, плутоният не е бил достъпен за учените. Дали страховете и страховете ни биха намалели тогава? Нищо не се е случило. Ядрените бомби щяха да се правят от уран-235 (и то в не по-малко количество отколкото от плутоний) и тези бомби щяха да "изяждат" още по-големи части от бюджетите, отколкото сега.
Но без плутоний нямаше да има перспектива за мирно използване на ядрената енергия в голям мащаб. За "мирен атом" просто няма да има достатъчно уран-235. Злото, причинено на човечеството от откриването на ядрената енергия, няма да бъде балансирано, макар и само частично, от постиженията на „добрия атом“.
Как да измерваме, с какво да сравняваме
Когато ядрото на плутоний-239 се раздели от неутрони на два фрагмента с приблизително еднаква маса, се освобождава около 200 MeV енергия. Това е 50 милиона пъти повече енергия, отделена в най-известната екзотермична реакция C + O 2 = CO 2 . „Изгаряйки“ в ядрен реактор, един грам плутоний дава 2·10 7 kcal. За да не нарушаваме традициите (а в популярните статии енергията на ядреното гориво обикновено се измерва в несистемни единици - тонове въглища, бензин, тринитротолуол и др.), отбелязваме също: това е енергия, съдържаща се в 4 тона въглища. А в един обикновен напръстник се поставя количеството плутоний, енергийно еквивалентно на четиридесет вагона добри брезови дърва за огрев.
Същата енергия се отделя при деленето на ядрата на уран-235 от неутрони. Но по-голямата част от естествения уран (99,3%!) е изотопът 238 U, който може да се използва само чрез превръщане на уран в плутоний ...
Каменна енергия
Нека оценим енергийните ресурси, съдържащи се в природните запаси от уран.
Уранът е разпръснат елемент и е практически навсякъде. Всеки, който е посетил, например, Карелия, със сигурност си спомня гранитните камъни и крайбрежните скали. Но малко хора знаят, че в един тон гранит има до 25 г уран. Гранитите съставляват почти 20% от теглото на земната кора. Ако броим само уран-235, тогава 3,5·10 5 kcal енергия се съдържа в тон гранит. Много е, но...
Обработката на гранит и извличането на уран от него изисква още по-голямо количество енергия - около 10 6 ...10 7 kcal/t. Сега, ако беше възможно да се използва не само уран-235, но и уран-238 като източник на енергия, тогава гранитът можеше да се разглежда поне като потенциална енергийна суровина. Тогава енергията, получена от един тон камък, вече би била от 8·10 7 до 5·10 8 kcal. Това е еквивалентно на 16...100 тона въглища. И в този случай гранитът може да даде на хората почти милион пъти повече енергия от всички запаси от химическо гориво на Земята.
Но ядрата на уран-238 не се делят от неутрони. За ядрената енергия този изотоп е безполезен. По-точно, би било безполезно, ако не можеше да се превърне в плутоний-239. И което е особено важно: практически няма нужда да се харчи енергия за тази ядрена трансформация - напротив, в този процес се произвежда енергия!
Нека се опитаме да разберем как се случва това, но първо няколко думи за естествения плутоний.
400 хиляди пъти по-малък от радия
Вече беше казано, че изотопите на плутония не са запазени от момента на синтеза на елементите по време на формирането на нашата планета. Но това не означава, че на Земята няма плутоний.
Образува се през цялото време в уранови руди. Чрез улавяне на неутрони от космическа радиация и неутрони, произведени от спонтанно делене на ядра на уран-238, някои - много малко - атоми от този изотоп се превръщат в атоми на уран-239. Тези ядра са много нестабилни, те излъчват електрони и по този начин увеличават своя заряд. Образува се нептуний, първият трансураниев елемент. Нептуний-239 също е много нестабилен и неговите ядра излъчват електрони. Само за 56 часа половината нептуний-239 се превръща в плутоний-239, чийто период на полуразпад вече е доста дълъг - 24 хиляди години.
Защо плутоний не се добива от уранови руди? Малък, твърде ниска концентрация. „Производството на грам е труд на година“ - това е за радий, а плутоният в рудите е 400 хиляди пъти по-малко от радия. Следователно не само да се извлича - дори да се открие "наземен" плутоний е изключително трудно. Това е направено едва след като са изследвани физичните и химичните свойства на плутония, получен в ядрени реактори.
Когато 2.70 >> 2.23
Плутоният се натрупва в ядрени реактори. При мощни неутронни потоци протича същата реакция като в урановите руди, но скоростта на образуване и натрупване на плутоний в реактора е много по-висока - милиард милиард пъти. За реакцията на превръщане на баластния уран-238 в енергиен плутоний-239 се създават оптимални (в приемливи) условия.
Ако реакторът работи с топлинни неутрони (припомнете си, че скоростта им е около 2000 m в секунда, а енергията е части от електронволта), тогава от естествена смес от уранови изотопи се получава количество плутоний, малко по-малко от количеството от „изгорял“ уран-235. Не много, но по-малко, плюс неизбежните загуби на плутоний по време на химическото му отделяне от облъчен уран. В допълнение, ядрена верижна реакция се поддържа в естествена смес от изотопи на уран само докато се изразходва малка част от уран-235. Оттук заключението е логично: „термичен“ реактор на природен уран - основният тип действащи реактори в момента - не може да осигури разширено възпроизводство на ядрено гориво. Но тогава какво е бъдещето? За да отговорим на този въпрос, нека сравним хода на ядрена верижна реакция в уран-235 и плутоний-239 и въведем още една физическа концепция в нашите разсъждения.
Най-важната характеристика на всяко ядрено гориво е средният брой неутрони, излъчени след като ядрото е уловило един неутрон. Физиците го наричат ета число и го обозначават с гръцката буква η. В "термичните" уранови реактори се наблюдава следната закономерност: всеки неутрон генерира средно 2,08 неутрона (η = 2,08). Плутоният, поставен в такъв реактор под действието на топлинни неутрони, дава η = 2,03. Но има и реактори, работещи с бързи неутрони. Безполезно е да се зарежда естествена смес от уранови изотопи в такъв реактор: верижната реакция няма да започне. Но ако "суровината" бъде обогатена с уран-235, тя ще може да се развива в "бърз" реактор. В този случай η вече ще бъде равно на 2,23. А плутоният, поставен под обстрел с бързи неутрони, ще даде n равно на 2,70. Ще имаме "допълнителен пълен неутрон" на наше разположение. И това не е достатъчно.
Да видим за какво се изразходват получените неутрони. Във всеки реактор е необходим един неутрон за поддържане на ядрена верижна реакция. 0,1 неутрон се абсорбира от конструктивните материали на съоръжението. „Излишъкът“ отива за натрупване на плутоний-239. В единия случай "превишението" е 1,13, в другия - 1,60. След "изгарянето" на килограм плутоний в "бързия" реактор се отделя колосална енергия и се натрупват 1,6 кг плутоний. А уранът в "бърз" реактор ще даде същата енергия и 1,1 кг ново ядрено гориво. И в двата случая е очевидно разширеното възпроизводство. Но не трябва да забравяме за икономиката.
Поради редица технически причини цикълът на отглеждане на плутоний отнема няколко години. Да кажем пет години. Това означава, че количеството плутоний ще нараства само с 2% годишно, ако η = 2,23, и с 12% при η = 2,7! Ядреното гориво е капитал и всеки капитал трябва да носи, да речем, 5% годишно. В първия случай има големи загуби, а във втория - големи печалби. Този примитивен пример илюстрира "теглото" на всяка десета от числото η в ядрената енергия.
Сумата от много технологии
Когато в резултат на ядрени реакции в урана се натрупа необходимото количество плутоний, той трябва да бъде отделен не само от самия уран, но и от фрагменти от делене - както уран, така и плутоний, изгорени в ядрена верижна реакция. Освен това в уран-плутониевата маса има известно количество нептуний. Най-трудно е да се отдели плутоний от нептуний и редкоземни елементи (лантаниди). Плутоният като химичен елемент е малко нещастен. От гледна точка на химика, основният елемент на ядрената енергия е само един от четиринадесетте актинида. Подобно на редкоземните елементи, всички елементи от серията актиний са много близки един до друг по химични свойства, структурата на външните електронни обвивки на атомите на всички елементи от актиний до 103 е една и съща. Още по-неприятно е, че химичните свойства на актинидите са подобни на тези на редкоземните елементи, а сред фрагментите на делене на урана и плутония има повече от достатъчно лантаниди. Но от друга страна, 94-ият елемент може да бъде в пет валентни състояния и това "сладко хапче" - помага за отделянето на плутоний както от уран, така и от фрагменти от делене.
Валентността на плутония варира от три до седем. Съединенията на четиривалентния плутоний са химически най-стабилни (и следователно най-разпространени и най-изследвани).
Разделянето на близки по химични свойства актиниди - уран, нептуний и плутоний - може да се основава на разликата в свойствата на техните тетра- и шествалентни съединения.
Няма нужда да описваме подробно всички етапи на химическото разделяне на плутоний и уран. Обикновено тяхното разделяне започва с разтваряне на уранови пръти в азотна киселина, след което съдържащите се в разтвора уран, нептуний, плутоний и фрагментни елементи се „отделят“, като се използват традиционни радиохимични методи за това - съвместно утаяване с носители, екстракция, йонен обмен и други. Крайните съдържащи плутоний продукти на тази многоетапна технология са неговият диоксид PuO 2 или флуориди - PuF 3 или PuF 4 . Те се редуцират до метал с изпарения на барий, калций или литий. Полученият при тези процеси плутоний обаче не е подходящ за ролята на конструктивен материал - от него не могат да се правят горивни елементи на ядрени реактори, не може да се отлее заряд на атомна бомба. Защо? Точката на топене на плутония - само 640°C - е напълно постижима.
Без значение какви „ултра-щадящи“ условия се използват за отливане на части от чист плутоний, винаги ще се появяват пукнатини в отливките по време на втвърдяването. При 640°C втвърдяващият се плутоний образува кубична кристална решетка. С намаляването на температурата плътността на метала постепенно се увеличава. Но тогава температурата достигна 480 ° C и тогава изведнъж плътността на плутония рязко спадна. Причините за тази аномалия бяха открити доста бързо: при тази температура атомите на плутония се пренареждат в кристалната решетка. Става четириъгълна и много "рехава". Такъв плутоний може да плува в собствената си стопилка, като лед върху вода.
Температурата продължава да пада, сега е достигнала 451 ° C и атомите отново образуват кубична решетка, но разположени на по-голямо разстояние един от друг, отколкото в първия случай. При по-нататъшно охлаждане решетката става първо орторомбична, след това моноклинна. Общо плутоният образува шест различни кристални форми! Две от тях имат забележително свойство - отрицателен коефициент на топлинно разширение: с повишаване на температурата металът не се разширява, а се свива.
Когато температурата достигне 122°C и атомите на плутония пренаредят редиците си за шести път, плътността се променя особено силно - от 17,77 до 19,82 g/cm 3 . Повече от 10%! Съответно обемът на слитъка намалява. Ако металът все още може да издържи напреженията, възникнали при други преходи, тогава в този момент разрушаването е неизбежно.
Как тогава да се правят части от този невероятен метал? Металурзите легират плутоний (добавят малки количества от необходимите елементи към него) и получават отливки без нито една пукнатина. От тях се правят плутониеви заряди за ядрени бомби. Тегло на заряда (определя се главно от критичната маса на изотопа) 5 ... 6 kg. Лесно се побира в куб с размер на реброто 10см.
Тежки изотопи
Плутоний-239 също съдържа малко количество висши изотопи на този елемент - с масови числа 240 и 241. Изотопът 240 Pu е практически безполезен - този баласт в плутония. От 241-ви се получава америций - елемент №95. В чиста форма, без примеси на други изотопи, dlutonium-240 и плутоний-241 могат да бъдат получени чрез електромагнитно разделяне на натрупания в реактора плутоний. Преди това плутоният се облъчва допълнително с неутронни потоци със строго определени характеристики. Разбира се, всичко това е много сложно, особено след като плутоният е не само радиоактивен, но и много токсичен. Работата с него изисква изключително внимание.
Един от най-интересните изотопи на плутония, 242 Pu, може да бъде получен чрез облъчване на 239 Pu за дълго време в неутронни потоци. 242 Pu много рядко улавя неутрони и следователно "изгаря" в реактора по-бавно от другите изотопи; той продължава дори след като останалите изотопи на плутония са почти напълно преминали във фрагменти или са се превърнали в плутоний-242.
Плутоний-242 е важен като "суровина" за относително бързото натрупване на висши трансуранови елементи в ядрените реактори. Ако плутоний-239 бъде облъчен в конвенционален реактор, тогава ще са необходими около 20 години, за да се натрупат микрограмови количества плутоний от грамове, например калифорний-251.
Възможно е да се намали времето за натрупване на висши изотопи чрез увеличаване на интензитета на неутронния поток в реактора. Те го правят, но тогава е невъзможно да се облъчи голямо количество плутоний-239. В крайна сметка този изотоп се разделя на неутрони и в интензивни потоци се освобождава твърде много енергия. Има допълнителни затруднения с охлаждането на контейнера и реактора. За да се избегнат тези усложнения, количеството облъчен плутоний трябва да се намали. Следователно производството на Калифорния отново би било мизерно. Порочен кръг!
Плутоний-242 не се деля от топлинни неутрони и може да бъде облъчван в големи количества в интензивни неутронни потоци ... Следователно в реакторите всички елементи от калифорний до айнщайний са „направени“ от този изотоп и се натрупват в тегловни количества.
Не най-тежкият, но най-дълго живелият
Всеки път, когато учените успееха да получат нов изотоп на плутония, те измерваха полуживота на неговите ядра. Времето на полуразпад на изотопите на тежки радиоактивни ядра с четни масови числа се променя редовно. (Същото не може да се каже за странните изотопи.)
Ориз. 8.
Погледнете графиката, която показва зависимостта на времето на полуразпад на четните изотопи на плутония от масовото число. С увеличаването на масата се увеличава и "времето на живот" на изотопа. Преди няколко години плутоний-242 беше най-високата точка на тази графика. И тогава как ще върви тази крива - с по-нататъшно увеличаване на масовото число? Точно 1 , което съответства на живот от 30 милиона години, или до точката 2 , което е отговорно за 300 милиона години? Отговорът на този въпрос беше много важен за геонауките. В първия случай, ако преди 5 милиарда години Земята се е състояла изцяло от 244 Pu, сега ще остане само един атом плутоний-244 в цялата маса на Земята. Ако второто предположение е вярно, тогава плутоний-244 може да е на Земята в концентрации, които вече могат да бъдат открити. Ако имахме късмета да открием този изотоп на Земята, науката би получила най-ценната информация за процесите, протекли по време на формирането на нашата планета.
Преди няколко години учените се изправиха пред въпроса: струва ли си да се опитваме да намерим тежък плутоний на Земята? За да се отговори на него, първо беше необходимо да се определи времето на полуразпад на плутоний-244. Теоретиците не можаха да изчислят тази стойност с необходимата точност. Цялата надежда беше само за експеримента.
Плутоний-244, натрупан в ядрен реактор. Елемент № 95, америций (изотоп 243 Am), беше облъчен. След като улови неутрон, този изотоп премина в америций-244; америций-244 в един от 10 хиляди случая премина в плутоний-244.
Плутоний-244 препарат е изолиран от смес от америций и кюрий. Пробата тежи само няколко милионни от грама. Но те бяха достатъчни, за да се определи времето на полуразпад на този най-интересен изотоп. Оказа се, че е равно на 75 милиона години. По-късно други изследователи уточниха полуживота на плутоний-244, но не много - 82,8 милиона години. През 1971 г. следи от този изотоп са открити в редкоземния минерал бастнесит.
Учените са направили много опити да намерят изотоп на трансураниев елемент, който живее по-дълго от 244 Pu. Но всички опити бяха напразни. Едно време се възлагаха надежди на кюрий-247, но след като този изотоп беше натрупан в реактор, се оказа, че неговият полуживот е само 14 милиона години. Не беше възможно да се счупи рекордът за плутоний-244 - той е най-дълготрайният от всички изотопи на трансуранови елементи.
Дори по-тежките изотопи на плутония са подложени на бета-разпад и животът им варира от няколко дни до няколко десети от секундата. Знаем със сигурност, че всички изотопи на плутония, до 257 Pu, се образуват при термоядрени експлозии. Но техният живот е десети от секундата и много краткотрайни изотопи на плутония все още не са проучени.
Възможности на първия изотоп
И накрая - за плутоний-238 - първият от "създадените от човека" изотопи на плутония, изотоп, който първоначално изглеждаше необещаващ. Това всъщност е много интересен изотоп. Подлежи на алфа разпад, т.е. неговите ядра спонтанно излъчват алфа частици - хелиеви ядра. Алфа частиците, генерирани от ядрата на плутоний-238, носят много енергия; разпръсната в материята, тази енергия се превръща в топлина. Колко голяма е тази енергия? Шест милиона електронволта се освобождават, когато едно атомно ядро на плутоний-238 се разпадне. При химическа реакция същата енергия се освобождава, когато няколко милиона атома се окисляват. Източник на електричество, съдържащ един килограм плутоний-238, развива топлинна мощност от 560 вата. Максималната мощност на химически източник на ток със същата маса е 5 вата.
Има много излъчватели с подобни енергийни характеристики, но една характеристика на плутоний-238 прави този изотоп незаменим. Обикновено алфа-разпадът е придружен от силно гама-лъчение, проникващо през голяма дебелина на материята. 238 Pu е изключение. Енергията на гама-квантите, придружаващи разпада на ядрата му, е ниска и не е трудно да се защитите от нея: радиацията се абсорбира от тънкостенен контейнер. Вероятността за спонтанно ядрено делене на този изотоп също е малка. Следователно той е намерил приложение не само в съвременните източници, но и в медицината. Батерии с плутоний-238 служат като източник на енергия в специални сърдечни стимулатори.
Но 238 Pu не е най-лекият от известните изотопи на елемент № 94, получени са изотопи на плутоний с масови числа от 232 до 237. Времето на полуразпад на най-лекия изотоп е 36 минути.
Плутоният е голяма тема. Ето най-важното от най-важното. В края на краищата вече стана стандартна фраза, че химията на плутония е изучена много по-добре от химията на такива "стари" елементи като желязото. За ядрените свойства на плутония са написани цели книги. Плутониевата металургия е друга невероятна част от човешкото познание... Затова не бива да мислите, че след като сте прочели тази история, наистина сте опознали плутония, най-важния метал на 20-ти век.
