Багато уранові родовища містять багаті запаси урану. Чому ж він не вибухнув, а до сі «пір зберігається в землі, і чи є небезпека подібного вибуху?
Згадаймо, що природний уран складається головним обра-зом з урану 238 і лише Уио частка його доводиться на уран 235. Поведінка цих двох сортів атомів урану при обстрілі їх нейтронами досить по-різному. Ядра атомів урану 238 діляться тільки дуже швидкими нейтронами, що володіють значною енергією. Ядра атомів урану 235 діляться не тільки швидким «, але і як завгодно мед-ленними нейтронами, і тим краще, чим менше швидкість налітають на них нейтронів [10]). Нейтрони, що виникають в результаті самовільного розподілу в природному урані, виявляються зазвичай не в змозі розділити ядра урану 238. Поглинання нейтронів ядрами урану 238 не призводить до поділу. Тому «ядерним пальним», придатним для створення ланцюгової реакції, є тільки уран 235. Зустріч же нейтронів з ядрами урану 235 про-виходить надзвичайно рідко, внаслідок чого в природному урані при звичайних умовах ланцюгової процес не метушні-кає. Таким чином, природний уран, в основному зі-який складається з урану 238, не є ядерним пальним і ніякої небезпеки вибуху не представляє.
Для створення атомних бомб, здатних виробляти атомні вибухи, необхідно отримувати значні ко-лічества чистого урану 235, відокремлюючи його від урану 238. Різниця в масах урану 238 і 235 невелика (близько 1%). Тому поділ ізотопів урану виявляється исклю-ве складною і дорогою операцією.
Подивимося тепер, як влаштована атомна бомба.
Якщо взяти шматочок урану 235 вагою в 1 грам - це буде кубик з ребром в 3,7 міліметра, - то такий шматочок ніколи не вибухне. Чому? Припустимо, що в центрі
шматочка урану стався мимовільний розпад одного ядра урану і виникли 3 швидких нейтрона. Дві-гаясь в невеликій товщі урану, вони зазвичай не зустрів сподіваються на своєму шляху нових ядер, а вилітають за межі уранового кубика. Тому в такому шматочку урану 235 ланцюгової процес розвинутися не може.
Для того щоб зробити вибух, треба мати значи-тельно більше чистого урану 235. Кількість урану 235, в якому ланцюгової процес ділення атомних ядер призводить до вибуху, зазвичай називають «критичної мас-сой». Якщо маса наявного шматка урану 235 менше критичної, вибуху ніколи не буде. Якщо ж маса шматка дорівнює критичної або більше її - вибух від-ходить негайно. Критична маса урану 235 склад-ляет близько одного кілограма.
Мал. 17. Схема атомної бомби.
Кількість урану, необхідне для атомного вибуху, можна зменшити, змусивши частину йдуть з нього ній-тронів повернутися назад в уран. Цього можна домогтися, оточуючи шматок урану шаром ліг-кого металу берилію. Стикаючись-Ясь з ядрами берилію, нейтрони в більшості випадків відскакують від них і повертаються в уран.
Для того, щоб бомба вибухо-валась в потрібний момент часу, в неї закладають не один, а два шматка урану 235. Маса кожного з них трохи менше критичний-ської. До тих пір, поки обидва шматка відокремлені один від одного, ніякої небезпеки вибуху немає. Щоб про-вапна вибух, треба дуже швидко з'єднати обидва шматка урану в один. При цьому вийде шматок з масою, більшою критичною, і негайно ж станеться вибух.
На рис. 17 показана приблизна схема атомної бомби. Бомба являє собою металеву ємкість з дуже міцною оболонкою. У нижній її частині знаходиться один шматок урану 235, у верхній - інший. Кожен зі шматків урану 235 укладений в спеціальну оболонку з берил-лия, яка перешкоджає вильоту нейтронів з урану і відображає їх назад в глиб шматка. Це дозволяє
повніше використовувати нейтрони, що виникають в процесі розподілу. Для швидкого з'єднання обох шматків в верхній частині бомби розташований заряд звичайного вибухово-го ве-щества (тротилу) і встановлений спеціальний детонатор. У потрібний момент часу детонатор підпалює тротилу-ловий заряд. Відбувається постріл одним шматком урану по іншому - сила вибуху заряду тисне на верхній шматок урану, змушуючи його миттєво з'єднатися з нижнім. Негайно ж виникає атомний вибух.