Безопасность природных залежей урана
Природный уран включает в себя различные изотопы, из которых наиболее распространённым является уран-238, составляющий около 99,3% от всего урана в природе. Остальную долю, примерно 0,7%, составляет уран-235 — именно этот изотоп способен поддерживать цепную ядерную реакцию, необходимую для создания атомного взрыва. Однако его концентрация в природных месторождениях слишком низкая, чтобы вызвать самоподдерживающуюся реакцию.
Естественные условия и критическая масса
Для того чтобы произошёл ядерный взрыв, необходимо достижение критической массы урана-235. Это та минимальная масса материала, при которой количество выделяемых нейтронов на единицу времени позволяет поддерживать цепную реакцию. В природных условиях концентрация урана-235 крайне мала, и его изотопов рассредоточены по матрице урановой руды и других минералов, что делает маловероятным возникновение критической массы.
Поглощение нейтронов и геологические факторы
В горных породах, содержащих уран, есть множество примесей, таких как железо, кремний и др. Эти вещества выступают как нейтронные поглотители. Они эффективно замедляют и поглощают свободные нейтроны, которые могли бы участвовать в ядерной реакции, что дополнительно предотвращает запуск цепной реакции.
Природные реакторы
В истории известны случаи, когда естественные условия позволяли возникновение самоподдерживающейся ядерной реакции. Примером может служить так называемый природный реактор в Окло, Габон, который действовал около 2 миллиардов лет назад. Тогда концентрация урана-235 была выше, чем сейчас, и могли создаваться условия для цепной реакции. Однако ни в одном из этих случаев не происходило взрыва, так как не удавалось достичь условий для быстрого и бесконтрольного выделения энергии, как в атомной бомбе.
Таким образом, несмотря на присутствие урана-235 в природных месторождениях, их естественные условия и геологический состав делают невозможным возникновение ядерного взрыва.
Категория: Физика
Теги: ядерная физика, радиоактивность, ядерные реакции