10 / 15
нейтрон, возникший при спонтанном делении урана, способен доле-
теть до любого ядра урана (“обросшего” к тому времени электронным
облаком и ставшего электрически нейтральным атомом), отброшенно-
го сколь угодно далеко инерциальным взрывом металла. Вследствие
отсутствия электрического заряда (и кулоновского барьера) нейтрон
способен приблизиться к этому ядру на расстояние действия ядерных
сил и инициировать ядерную реакцию, в том числе деления. При по-
вышенной влажности воздуха упругое замедление на ядрах легкого
водорода, входящего в состав воды, с одной стороны, препятствует
делению изотопов
238
U (изотоп
238
U делится нейтронами с кинетиче-
ской энергией более 1,4МэВ), с другой, — значительно увеличивает
сечение деления изотопа
235
U (в идеале, в 450 раз при замедлении
нейтронов до тепловой энергии).
Вытянутая форма ядер изотопов урана приводит к тому, что ядер-
ные реакции реализуются даже при нецентральных столкновениях.
Например, значение центробежного барьера (МэВ) при столкновении
нейтрона с ядром урана
235
U можно определить с помощью соот-
ношения
U
ц
≈
0
,
321
l
(
l
+ 1)
, где
l
— орбитальное квантовое чис-
ло [8]. Даже при сильно нецентральном столкновении (
l
= 5
) значение
U
ц
≈
1
,
926
МэВ, что ниже средней энергии рождения нейтронов при
делении изотопа
235
U (1,98МэВ).
Принципиально возможно деление тяжелых ядер непосредственно
при инерциальном взрыве металлического урана, в моменты не только
следующие за ним, но и предшествующие ему.
Оценка активности при использовании снарядов с сердечни-
ком из обедненного урана.
Попытаемся оценить характеристики ра-
диоактивного загрязнения местности при использовании снарядов с
урановым сердечником. Во время обстрелов Косова армией НАТО бы-
ли использованы снаряды массой около 75 г. Активность источника,
определяемая как произведение постоянной распада и концентрации
ядер, при высоких периодах полураспада, которые характерны для
основных изотопов, содержащихся в природном и обедненном уране,
пренебрежимо мала: около 2,31
∙
10
5
Бк (по отношению к
α
-распадам).
При изготовлении сердечника из мелкодисперсного порошка урана она
увеличивается незначительно и составляет (2,34. . . 2,38)
∙
10
5
Бк в зави-
симости от плотности сердечника. Увеличение давления без перевода
ядер в возбужденное состояние до значений, характерных для столк-
новения боезаряда с танковой броней, может увеличить постоянную
распада и соответственно активность приблизительно на 10 порядков.
И это не предел. При переводе ядер урана в возбужденное энергетиче-
ское состояние вследствие столкновения макрообъектов на больших
скоростях, период полураспада уменьшается до 0,3
∙
10
−
6
с (но уже по
70
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2016. № 1