韓国ふざけんな

III 核分裂兵器―原子爆弾(原爆)

1 核分裂物質
核分裂兵器用の素材には、おもにウラン235(→ ウラン)とプルトニウム239(→ プルトニウム)が共用されている。ウラン235は、天然ウランから分離する方法がとられているが、天然ウランの中にウラン235は、0.7%しかふくまれておらず、残り99.3%は重いウラン238で、化学構造の近似した両者の分離は容易ではない。そこで、両原子のわずかな重量の差を利用して、分離がおこなわれる。

また、プルトニウム239は、ウラン238からつくられる。ウラン238は、原子核が中性子の衝撃をうけると、より重いウラン239に変化し、これがベータ崩壊してネプツニウム239になる。このネプツニウム239がプルトニウム239に変質する。

2 核分裂と連鎖反応
これらの核分裂物質(ウラン235やプルトニウム239)の原子核が中性子の作用によりほぼ同じ大きさの2つの原子核に分割されることを核分裂という。このとき放出される2〜3個の中性子はさらに次の核分裂をひきおこすことができる。このようにして原理的には、1個の中性子が核分裂の連鎖反応の引き金となり、瞬時(100万分の1秒)のうちに多くの核分裂がおこるとともに大量のエネルギーが放出される。

3 臨界量
核分裂兵器が兵器としての破壊力をもつには、この連鎖反応が維持されなければならないが、放出された中性子がすべて核分裂に作用するわけではなく、一部は系外ににげだしたり、別の核反応に消費されたりする。中性子が不足すると核分裂の連鎖反応は不能となる。たとえば、ウラン235の場合、ゴルフボールほどの大きさでは、多くの中性子が表面からにげだし、周囲からの補充でもたりず連鎖反応をつづける能力がうしなわれる。これに対し、野球ボール程度の大きさのウラン235となると、多くの中性子がうしなわれても、球体の別の部分からの補充により、連鎖反応を持続できる。このような、連鎖反応の継続に必要な最小限の核分裂物質の量を臨界量という。

実際の臨界量は、核分裂物質の種類や純度、形状、圧縮度などによってきまる。また、核分裂物質を中性子反射体でかこみ、事前の中性子の逃げを少なくするなど、中性子の消失をふせぐことにより、臨界量を小さくすることができる。

なお、核兵器の威力は、核分裂兵器も次にのべる核融合兵器もともに、その核爆発で放出されるエネルギーと同量の爆発エネルギーを放出するTNT爆薬の量で実現される。たとえば、20ktの核兵器は、TNT爆薬2万tが発生させるエネルギーと同量のエネルギーを発散させる。