– Сама добыча руды, ее обогащение и извлечение урана ничем принципиально не отличаются от любой другой, только нужно принимать меры для защиты от радиации. Руду дробят, измельчают, помещают в раствор щелочи или сильной кислоты – в зависимости от породы. Из раствора извлекают концентрат оксида урана, который еще нужно отчистить от примесей – бора, кадмия и других веществ, хорошо улавливающих нейтроны. Оксид восстанавливают аммиаком, а потом с помощью какой-то кислоты превращают в гексафторид.
– Наверно, плавиковой.
– Кажется, да. Но на этом основная часть процесса только начинается.
– А почему нельзя работать с металлическим ураном?
– Дело в том, что гексафторид легко испаряется, и вся дальнейшая работа по обогащению ведется с газом. К сожалению, он, как и все соединения фтора, очень едкий и ядовитый, так что работать с ним будет нелегко.
– Понятно, – погрустнел Куликов. – Все емкости для его хранения нужно изготавливать из алюминия или покрывать никелем. Нельзя допускать, чтобы эта радиоактивная и ядовитая гадость вырвалась наружу. Так что мы делаем с гексафторидом дальше?
– Для ядерного оружия нужен 235-й изотоп, который легко делится, но его в природном уране содержится очень мало, только 0,7 процента. Все остальное – это уран с атомным весом 238. Он стабилен и непригоден для наших целей. Как ученым уже известно, чтобы запустить цепную реакцию в ядерном реакторе, минимальная доля урана-235 должна составлять 1,5 процента, но для нормальной работы требуется от 5 до 20 процентов. Чтобы создать ядерное оружие, степень обогащения доводят минимум до 80 процентов, но лучше 90–93 процентов. Вот в этом и состоит основная трудность.
– Я хотя и не ученый, но догадываюсь почему, – еще больше расстроился капитан. – Химические свойства изотопов полностью идентичны, и с помощью химических реакций разделить их нельзя.
– Совершенно верно. Для разделения урана-235 и урана-238 в настоящее время существуют три метода: газодиффузионный, центробежный и электромагнитный.
– Полагаю, нет смысла использовать сразу все способы.
– Согласен. Американцы собираются испробовать все, но мы выберем самый оптимальный. Теперь подробно по каждому методу. Как я уже сказал, гексафторид легко переходит в газообразное состояние. Насколько я помню, Гровс, это руководитель проекта, в своей книге писал, что…
Когда я закончил описывать методы, капитан сокрушенно покачал головой.
– Как все-таки сложно добывать этот уран.
– Ну, технология его получения хотя и очень трудоемкая, но по крайней мере сравнительно простая.
– Даже так? – удивился Куликов. – А что же тогда сложно?
– Сложно это превратить уран-238 в плутоний-239. Для этого придется строить реактор.
Тут уже записной книжкой не обошлось, и мне пришлось чертить различные схемы реакторов на обратной стороне карт.
– Но это еще не всё. Получив нужное количества материала, мы сталкиваемся со следующей проблемой. Для урановой бомбы применяют простейшую конструкцию пушечного типа. Ее американцы даже не испытывали, так как она очень надежная. В этой схеме критическая масса в атомном заряде создается сталкиванием двух частей субкритической массы. Но эффективность в этом случае очень низкая. Другой способ – это имплозивная схема, так называемый «еж», в которой заряд равномерно сжимается синхронными взрывами со всех сторон. Но и эта конструкция далека от идеальной…
