Inlägg
av FasterSvenne » 27 juli 2009, 04:04
Hmm, det är mycken förvirring i detta ämnet. Om man vill framställa Plutonium så är oftast Tungvatten-reaktorn att föredra med naturligt Uran som bränsle. Grafit-reaktorn har fler nackdelar än Tungvatten-reaktorn. Nordkorea har ju framställt sitt högkvalitativa Plutonium i en Tungvatten (D2O)-reaktor. Har man inte tungt vatten (D2O), och man vill köra en reaktor med lättvatten (H2O) så måste anrikat Uran användas. Med anrikning menar man att öka hallten av U-235-Isotopen, eftersom den är direkt klyvbar, vilket U-238 inte är.
Men Plutoniumet som bildas i en reaktor är inte direkt användbart, de använda bränsleelementen måste lösas upp i stark syra, tex salpeter-syra mm, och sedan upparbetas (dvs utvinna Plutoniumet), en procedur som inte ens alls var utvecklad innan WW2. Det är en kladdig och omständlig process, dock inte lika omständlig som att anrika Uran.
Det som oftast skrivs om Atombomber är att det antingen krävs höganrikat Uran (mer än 85% U-235), eller Plutonium. Detta är dock inte sant, man kan bygga Atombomber utav naturligt Uran, eftersom det enda som behövs är att uppnå en sk kritisk massa. Jag har inga bra data om naturligt Urans kritiska massa, men den kan ligga i storleksordningen 3,6 - 5,6 ton i klotform.
3,6 ton rent naturligt metalliskt Uran svarar mot två halvklot om cirka 1,6 m i diameter. Konventionella Atombomber har ett hölje av ett tjockt lager av vanligt sprängämne, tex trotyl (TNT). TNT-ets uppgift är att trycka ihop Uranet eller Plutoniumet så att kedjereaktionerna kan starta, och hålla det inre ihoptryckt så länge som möjligt. Därvid inleds
fissionen, klyvningen, och bomben är ett faktum.
Med tanke på att det krävs kanske flera 10-tals ton TNT för att åstadkomma tillräcklig kompression av en 3,6 tons naturlig Uran-klump (data är rätt så obefintliga om naturligt Uran som bomb-material), var detta inte ett praktiskt sätt att bygga bomber på. Under WW2 fanns inga flygplan som kunde ta så stor last. Enda möjligheten att leverera en sådan Atombomb var med båt, ubåt eller möjligen järnväg, alla lika opraktiska.
Det är svårt att försöka beräkna en sådan bombdesigns potentiella sprängverkan, men helt klart kan en sådan design skapa stor förödelse, inte minst pga den massiva strålningen.
Finns det tillgång till höganrikat Uran ligger den kritiska massan istället på cirka 25 kg. Väsentligt mindre alltså. De moderna kärnvapen-makterna ägnade nästan hela sin utvecklar-energi under kalla kriget åt att åstadkomma så effektiva kärnvapen som möjligt, för att spara på Uranet, och Plutoniumet.
Bland de mer vansinniga projekten var sovjets 200 MTons vätebombs-design, (tidigt 1960-tal, förmodligen lika stor som två sammanlagda containrar). Den avsågs att kunna släppas utanför USAs östkust, och då kunna skapa en cirka 15 meter hög Tsunami, och därmed dränka hela östkusten. Tackolov fanns inga sovjetiska flygplan som kunde bära en så tung bomb. Därför byggdes den inte. Oaktat det gjorde den sovjetiske fysikern Andrej Sacharov en banbrytande genialt enkel vätebombs-design med sin sk tårt-modell. En modell som USAs fysiker inte trodde skulle fungera, men den gav 200 KT (Kiloton).
Rent teoretiskt kan även grundämnet Thorium direkt användas för kärnvapen, men jag har inga tillförlitliga uppgifter på om det överhuvudtaget är praktiskt möjligt. Thorium kan dock användas i reaktorer, men för att tillverka Plutonium är en Uran-tungvatten-reaktor lämpligast.
Tyvärr lär vi kanske aldrig få reda på hur långt kvar tyskarna hade till att bygga en Atombomb, dels pga att Tyskland delades och mkt information, Uran och utrustning hamnade i Stalins händer. Dessutom spriddes informationen på ett sådant sätt att den eventuella kopplingen till Tysklands kärnvapenprogram gick förlorad. Om segrarna hade haft en utredningskommission och hållit hearingar med tyska fysiker och militärer kort efter kriget så hade kanske sanningen om Tysklands kärnvapenprogram blivit klarare. Stämningen var dock den att Stalin blev fixerad vid detta kraftiga vapen, (likaså Churchill) och gjorde allt dem kunde för att utveckla egna, därvid det myckna hemlighetsmakeriet.
Att tyskarna var angelägna om att tillverka tungt vatten i dessa stora kvantiteter vittnar om att de hade god insikt i problematiken kring att tillverka Plutonium med hjälp av en reaktor. Det vittnar också om att de hade insett att Plutonium var ett värdefullare bombmaterial än vad Uran är. Plutonium (Pu-239) har en kritisk massa på blott 5-7 kg, (dvs ett klot stort som en grapefrukt), alltså mycket enklare att bygga bomber av.
