Aktywne Wpisy
janek_kombajnista +176
źródło: itsokaytobewhite
Pobierz
kinkykylie +105
Od razu człowiek czuje się bezpieczniejszy, widząc takie łapanki na kierowców, którzy przy pustej drodze nie zatrzymali się do zera, tylko zwalniali do 5 km/h na znaku stop. Przeklęci kryminaliści ( ͡° ͜ʖ ͡°)
#policja #polskiedrogi #polska #bekazpodludzi
#policja #polskiedrogi #polska #bekazpodludzi
źródło: xddd
Pobierz
Aktywne Znaleziska
☢URAN CZY PLUTON?
Największym wyzwaniem stojącym przed projektem Manhattan było wyprodukowanie odpowiedniej ilości materiałów rozszczepialnych. Problem ten stawał się szczególnie trudny do rozwiązania gdy zwrócimy uwagę na wiedzę jaką dysponowali fizycy w 1941 roku.
Bombę atomową było można zbudować wykorzystując uran lub pluton. Niestety w 1941 roku odkryto, że gwałtowna reakcja łańcuchowa jest możliwa wyłącznie przy uzyskaniu prawie czystego Uranu-235. Izotop ten stanowi jedynie 0.7% uranu występującego na Ziemi. Dodatkowo nie jest możliwe wyizolowanie go metodami chemicznymi a jedynie poprzez urządzenia wykorzystujące różnice masy pomiędzy izotopami uranu. Różnica ta wynosiła zaledwie 1%. Oznaczałoby to że przy zastosowaniu ówczesnych możliwości rozdzielania izotopów wyprodukowanie bomby trwałoby ponad 20 tysięcy lat… Co więcej, fizycy nie znali dokładnych właściwości czystego Uranu-235. Tym samym wszystkie przewidywania były jedynie orientacyjne.
Częściowym rozwiązaniem było zastosowanie plutonu. Ten, odkryty dopiero w 1941 roku pierwiastek, z łatwością mógł zastąpić Uran-235. Pluton można było łatwo wyizolować i oczyścić tradycyjnymi metodami chemicznymi. Niestety i w tym przypadku natrafiono na znaczne przeszkody. Pluton mógł powstać wyłącznie w skutek bombardowania neutronami jąder Uranu-238. Proces ten powszechnie zachodzi w reaktorach jądrowych, które wtedy jeszcze nie istniały.
Zarząd wojskowy projektu Manhattan musiał podjąć trudną decyzję - którego pierwiastka należy użyć do zbudowania bomby jądrowej. Zależały od niej dalsze losy wojny, a najprawdopodobniej całego wolnego świata. Obie opcje wydawały się wręcz niemożliwe do wykonania. Z tego powodu postanowiono ograniczyć ryzyko i wykorzystać obie technologie.
Wzbogacanie uranu odbywało się w specjalnie zbudowanych fabrykach w Oak Ridge. Aby uzyskać wymaganą czystość Uranu-235 należało przeprowadzić trzy procesy.
• Dyfuzja termiczna. Dość prosty proces polegający na zjawisku wznoszenia się lżejszych gazów, a opadaniu cięższych. W tym przypadku gazami był heksafluorek różnych izotopów uranu. Jak można podejrzewać, wydajność procesu była bardzo niska. Zakład był w stanie wzbogacić uran z poziomu 0.71% do zawrotnego 0.89%. Lecz nawet tak niewielki wzrost stężenia był ogromnym osiągnięciem. W tym celu wykorzystywano 2142 kolumny o wysokości 15 metrów każda.
• Dyfuzja gazowa. W tym przypadku wykorzystano fakt, że lżejsze cząsteczki poruszają się szybciej i łatwiej przenikają przez membrany od cząsteczek ciężkich. Budynek dyfuzji gazowej o nazwie K-25 przez lata był największym budynkiem w historii.
• Separacja elektromagnetyczna. Było to rozwinięcie dość prostego zjawiska fizycznego wykorzystywanego również w telewizorach kineskopowych. Jeśli cząsteczka o określonym ładunku będzie przelatywać pomiędzy dwoma elektromagnesami, zacznie skręcać w kierunku elektromagnesu. Jeśli cząsteczki będą się różniły masą to ich tor lotu będzie różny. Oznacza to że można było w ten sposób rozdzielać izotopy uranu, atom po atomie. Proces ten był realizowany za pomocą wielkich urządzeń zwanych kalutronami. Nie był ani wydajny ani opłacalny. Posiadał jedną zaletę: działał i pozwalał na uzyskanie uranu o wzbogaceniu 89%. Łącznie powstały 1152 kalutrony do których produkcji zużyto 13 300 ton srebra.
Wyprodukowanie plutonu było jeszcze większym wyzwaniem. Aby uzyskać pluton, niezbędnym było rozpoczęcie kontrolowanej reakcji łańcuchowej. Na początku projektu Manhattan nikt nie był pewien, czy jest możliwe uzyskanie samopodtrzymującej się reakcji łańcuchowej, ani tym bardziej jak ją kontrolować. Co niezwykłe, na miejsce budowy pierwszego reaktora jądrowego wybrano opuszczony stadion znajdujący się w samym centrum Chicago. Zespół zarządzany przez Enrico Fermiego przez 1,5 roku budował coraz większe „stosy atomowe” nieuchronnie zbliżając się do uzyskania reakcji jądrowej. W tym samym czasie na pustkowiach stanu Washington rozpoczęto przygotowania do budowy pierwszego kombinatu plutonu. Tym samym pierwsze pełnowymiarowe reaktory jądrowe zaczęto budować jeszcze przed potwierdzeniem, czy na pewno będą działać. Drugiego grudnia 1942 stos atomowy Chicago Pile po raz pierwszy osiągnął stan krytyczny – samopodtrzymującą się reakcję jądrową. Ten mały reaktor o mocy zaledwie 0,5 W przetarł szlak dla powstających reaktorów w Hanford. Reaktorów milion razy większej mocy.
Od momentu rozpoczęcia budowy do uruchomienia pierwszego bloku mięło 353 dni. Jednak nie obyło się bez komplikacji. Zaledwie kilka godzin po uruchomieniu reaktor zgasł. Winnym okazał się Ksenon-135. Ten sam izotop, który 42 lata później spowodował katastrofę w Czarnobylu. Ksenon pochłaniał neutrony uniemożliwiając podtrzymanie reakcji łańcuchowej. Jedynym rozwiązaniem było zwiększenie mocy. W tym celu ilość „prętów paliwowych” została zwiększona z 1500 do 2004. Dopiero taka konfiguracja rdzenia umożliwiła bieżące wypalanie ksenonu.
Zużyte paliwo jądrowe było wypychane z reaktora do zbiorników, w których miały rozpaść się wszystkie izotopy krótkożyciowe. Pozwalało to na znaczące obniżenie promieniowania przed dalszą pracą. Niestety realia wojenne uniemożliwiały opóźnienie w produkcji o kilka miesięcy. Z tego powodu zdecydowano o przetwarzaniu jeszcze „gorącego” paliwa. Decyzja ta skutkowała uwalnianiem znacznych ilości radionuklidów w trakcie procesu oczyszczania.
Zakłady separacji plutonu były najprawdopodobniej pierwszymi w pełni zautomatyzowanymi fabrykami. Z powodu wysokiego promieniowania całość procesu musiała odbywać się w szczelnie zamkniętych, izolowanych od ludzi pomieszczeniach. Nawet naprawy urządzeń musiały odbywać się poprzez zdalnie sterowane urządzenia. Pojedynczy zakład składał się z trzech budynków, każdy o długości 240 m. 5 lutego 1945 do Los Alamos dotarła pierwsza partia plutonu o wadze 80 g.
Tekst: Mateusz Stecki
Fot. Prace nad uruchomieniem reaktora B – pierwszej instalacji do przemysłowej produkcji plutonu (ethos.lps.library.cmu.edu)
Poprzednie wpisy:
1. Część 1/2 https://wykop.pl/link/7166583/projekt-manhattan-w-liczbach-czyli-jak-powstawala-bomba-atomowa-czesc-1-6
2. Część 2/3 https://wykop.pl/link/7167005/projekt-manhattan-w-liczbach-czyli-jak-powstawala-bomba-atomowa-czesc-2-6
#napromieniowani #wojna #usa #militaria #ciekawostki #atom
źródło: 363735914_661129562714207_1029794950931283225_n_edit_1493078534480505
Pobierz@Sweet-Jesus: Wincyj! Wołaj ( ͡° ͜ʖ ͡°)
@kureci_paratko: to już wtedy wiedziano, a odkrycia dokonano używając spektrometru masowego
https://pl.wikipedia.org/wiki/Arthur_Jeffrey_Dempster
W projekcie Manhattan wspomniane wyżej kalutrony (na foto) były specyficzną wersją spektrometru masowego.
źródło: calutron
Pobierz- Poproszę izotop Uranu
- Jaki?
- 235
- Oj, ukroiło mi się 238. Może być?
@Sweet-Jesus: Bez przesady ...
Dobry wpis :) Dla mnie super decyzją, pokazującym jak dobrze Ameryka w tamtych czasach radziła sobie z rolą państwa, była decyzja o zrobieniu dwóch metod na raz. W ten sposób każdy naturalnie sobie wybrał swój zespół, oba zespołu chciały być pierwsze.
Tylko dziś, w dobie Trumpa i bogatych lobbystów, zaczęto by po wszystkich oskarżać państwo, że
https://youtube.com/playlist?list=PLYu7z3I8tdEnTQMXpP6gYN9DVm_DjXza9
Zawsze jestem pod wrażeniem amerykańskiego rozmachu i tempa produkcji jak się za coś zabierają na serio.
Podobnie w czasie 2 WŚ potrzebowali statków transportowych, żeby wozić szpej do Europy i Rosji. I jakoś tak z rozpędu wyszło im 2,751 statków klasy Liberty w 4 lata.
https://www.britannica.com/science/isotope/The-discovery-of-isotopes
Ale oni tak nawet w czasie pokoju. Np produkcja samochodów:
W Europie: Ettore/Carl/Walter, wytapicerowałeś już dzisiaj prawie cały fotel - c'est malin!/call it a day!/Feierabend!
W USA: Wiesz Henry, nawet fajny Ci wyszedł ten automobil, ale założę się o ćwiartkę, że 15 milionów sztuk nie wyprodukujesz ;)
@inwestorek11: To była bardziej prezentacja możliwości gospodarczych USA, żadne inne państwo nie mogło sobie pozwolić na takie zachowanie, zwłaszcza w czasie wojny.
@surival: prezentacja przed kim? Chodziło o to, że wybranie złej ścieżki oznaczało miesiące zmarnowanego czasu (+ kolejne miesiące na prace od początku w ścieżce B), a każdy miesiąc wojny to kolejne ofiary i gigantyczny wysiłek państwa. Po prostu mieli zasoby i dzięki temu zminimalizowali ryzyko błędnego wyboru.