Оценка использования разбавителей при остекловывании плутония оружейного качества

Был проведен технический анализ для определения осуществимости и практичности остекловывания плутония оружейного качества с различными разбавителями. В качестве разбавителей рассматривались плутоний реакторного качества и отдельные редкоземельные элементы. Использование таких разбавителей могло бы повлиять как на применимость материалов для оружия, так и на долговременную безопасность для окружающей среды. Разбавление оружейного плутония реакторным только слегка увеличило бы его критическукю массу в сжатом состоянии, но при разбавлении выросла бы вероятность преждевременной детонации. Разбавление редкими землями (наиболее эффективен европий) обладало бы высокой эффективностью с точки зрения увеличения критической массы в сжатом состоянии. Кроме эффективного увеличения критической массы, редкоземельные элементы изучались в качестве инструментов контроля за критичностью благодаря своим способностям поглощать нейтроны и нерастворимости в водосодержащей окружающей среде. Торий (в качестве замены плутония) и редкоземельные элементы Eu, Gd и Sm были добавлены к двум стандартным сортам стеклокерамики (ARM-1 и SRL-165) с последующим вплавлением в стекло. Были проведены водные испытания по выщелачиванию для измерения степени растворимости редких земель и определения влияния добавленных элементов на стойкость стекла. Европий гораздо меньше выщелачивается из испытанных стекол, чем бор. Добавленные элементы не вызывают отрицательного воздействия на прочность стекол, испытанных при температуре 90 С, с точки зрения окружающей среды. В структурах ARM-1, содержавших многочисленные продукты индуцированного деления, не обнаружено выделения этих продуктов наружу.

Оригинал статьи на английском языке | PDF файл статьи на русском языке