Bước khó nhất để chế tạo bom hạt nhân là gì?

Vì lợi ích của nhân loại, tạo ra bom hạt nhân không phải là một nhiệm vụ đơn giản. Ngoài việc có quyền truy cập vào nguyên tố hóa học uranium, nó cũng cần phải làm cho nó trải qua quá trình làm giàu, một thứ không thể tiếp cận được với hầu hết mọi người. Trên kênh Kỹ sư Guy, Bill Hammack của Đại học Illinois giải thích lý do tại sao điều này quá phức tạp.

Hiển thị một mô hình bom quy mô nhỏ hơn đã phá hủy thành phố Hiroshima của Nhật Bản, ông giải thích rằng phiên bản gốc có khoảng 60 kg uranium-235, nhưng chỉ 600 gram đã bị phá hủy, đủ để cung cấp vụ nổ tương đương 13 kiloton TNT.

Trong khi một số chi tiết về thiết kế của bom hạt nhân vẫn còn bí mật, phần phức tạp nhất của quy trình là chuẩn bị uranium, một quá trình được gọi là 'làm giàu'. Điều này đòi hỏi hai biến thể riêng biệt của nguyên tố: U-238 và U-235.

Loài thứ hai là phù hợp nhất vì nó có thể duy trì phản ứng tốt hơn, giải phóng nhiều năng lượng hơn so với phiên bản U-238. Bí mật nằm ở sự phân chia hạt nhân, vì nó đủ để bắn phá các neutron năng lượng thấp để tách nó, đây không phải là trường hợp của uranium-238.

Làm giàu Uranium

Để làm phong phú U-235 bằng cách biến nó thành uranium tự nhiên, một loài phải được tách ra khỏi một loài khác, và trong khi tương tự ở hầu hết các khía cạnh, U-235 nhẹ hơn U-238 một chút. Điều này làm cho sự tách biệt có thể, nhưng vẫn là quá trình không đơn giản.

Khi chế tạo quả bom hạt nhân đầu tiên, các kỹ sư đã phải dựng lên những nhà máy khuếch tán khí khổng lồ mà chú ý đến sự khác biệt về trọng lượng và tốc độ mà các biến thể uranium tách ra. Trong quá trình này, khí được tách thành một ống thông qua đó áp suất làm cho U-235 đi qua.

Quá trình này được lặp đi lặp lại hàng ngàn lần và để làm phong phú thêm 3% U-235, chẳng hạn, cần không dưới 4.000 giai đoạn. Để xây dựng máy bơm đầu tiên, cũng cần phải xây dựng một nhà máy với 161 km vuông và khoảng 160 km đường ống.

Nguồn: The Guy Guy