もし高校科学部の女子マネージャーが夏休みの自由研究に核兵器を作っちゃったら　ウラン型編

cladegifan @cladegifan

私は、高校の科学部でマネージャーをやっている２年生。兄貴は、大学院で水爆作ってますw。夏休みに、科学部としては何かやらなきゃいけないなぁとは思っていたんですけど。テーマが決まりませんでした。中性子爆弾を作ってみたいなぁって、兄貴に言ったら、お前にはまだ早い！って言われたし。

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で、２日くらい前、友達と渋谷を歩いていたら、見るからに危なそうな外人が声をかけてきたのね。「いい物があるよ。うちのは純度が高い、90%以上だぜ！中国製とは違うよ」って。危ない薬を売り付けられても困るから無視してたら、大麻とかじゃなくてウランだったのね。変な薬じゃなくて安心したわ。

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その時は、ちょっと話を聞いただけで帰って来たんだけど。調べてみたら、中性子爆弾作るのにも原爆って必要なのよね。あれ、水爆と基本的に同じで、発火装置として原爆が必要なわけ。それと、最近、私にストーカーが付きまとってるらしいのね。家にはセンセンとカクカクっていう２匹の犬がいるんだけど

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どっちもへたれで、「猛犬注意」って張り紙出しても効果が無いのよ。だけど、「原爆注意」って張り紙したら少しは効果がありそうでしょ？w。そんなこんなで、夏休みの宿題に原爆を作ってみるってことにしたわけ。まずは、基本のウラン型から。じゃあ、始めるわね。

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まず、例のおじさん（お兄さん？）に連絡して、ウラン２３５を65kg用意してもらったわ。純度90%以上の上物。この濃度が大切なことは知ってるわよね。90%以上の純度のウランが必要なのよ。この内、94.1kgを使います。原爆の原理について簡単に説明しておくわね。

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知ってる人も多いと思うけど、ウランやプルトニウムっていうのは、ある程度以上近い場所にたくさん置いておくと、臨界状態っていうものになるの。相互に反応が起きて、そこから中性子が発生するでしょ、で、その中性子が次の反応を起こして、またそこから中性子がっていう連鎖反応が起きるわけ。

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こういう連鎖反応が起きている状態のことを臨界状態っていうのよ。つまり、自発的に全ての反応が終了するまで勝手に反応が続く状態なわけ。そのためには、核物質同士を近づけて置かなければならないの。だから純度の高い物が必要になるわけ。純度が低いってことは離れてるってことでしょ。

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もちろん、近づけるだけじゃなくて量も必要で、その量のことを臨界量っていうわけね。ウラン型の原理は簡単で、臨界量のウランを２つに分けておいて、爆発させる時にその２つをくっつけてやればＯＫ！！ってこと。解った？。それじゃ、実際の製作に入っていくね。

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ウランを2:3に分けるわ。まず作るのは砲弾の方。起爆時に動くやつね。全質量の40%(25.6kg)を使います。おじさんは、扱い易い様にウランをリング上に固めておいてくれたから、６枚を重ねて直径10cm,長さ16cmの円筒状にします。このままじゃ扱いにくいから、

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0.16mm厚の鋼鉄の缶を作って、炭化タングステンで両端を、鋼鉄製のバックプレートで全面を裏打ちして強化します。これで入れ物が出来上がったから、その中にさっきのウランを入れて封印。これで出来上がり。簡単でしょ♪。

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次は、的になるウラン塊を作ります。いわば標的ね。こちらは、残り60%分(38.4kg)のウランを使う以外、ほとんど作り方はさっきと同じ。直径は同じ16cmに合わせて、長さだけ16cmと長くします。次に、誤爆を防ぐために中性子吸収剤としてボロンの板に包んでおきます。

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ただ、これは、起爆時に外れる様にしておきますけどね。拳銃の安全装置みたいな物。で、基本的にはこの２つをくっつけてやれば爆発するんだけど、完全を期すために、中性子イニシエータを付け加えておきます。名前は難しいけど、砲弾の先端にベリリウムで包んだボロン（ボロニウム）をくっつけます。

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ボロンは、大量に中性子を放出する物質なのね。量は10gもあれば充分。砲弾と標的の衝突時に先端のベリリウムケースが壊れてボロンが露出。そこから大量の中性子が放出されることで、臨界状態をより確実な物にするってわけ。ベリリウムは中性子反射材で、兄貴の水爆にも使われてるよね。

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さて、次に、これらを入れるケースを作ります。これが大物なのね。まず、直径60cmの鋼鉄の塊を用意します。長さは適当で良いんだけど、余裕を持って183cmにしました。重量は約2.3tね。この真ん中にボーリングマシンで穴を開けます。直径は18cmくらい。

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別に、厚さ2cm程度の中空の円筒を炭化タングステンで作ります。これを、鋼鉄に開けた穴に挿入、固定します。次に、旋盤を使って、炭化タングステンの筒の内側を溝切り。標的の外側にも同じ溝を切って（オス、メスね）、きつくねじ込んで固定させます。かたーく固定してね。動くと大変だから。

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ちなみに、この鋼鉄は、中性子の反射剤として使います。兄貴の水爆ではベリリウムが使われていたでしょ。その代わりに原始的だけど手に入りやすい鋼鉄を使ったわけ。炭化タングステンは反射性能を強化するためね。起爆様の火薬には、古いけどコルダイトを使ったわ。

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砲弾を標的と反対側の筒の中に装填します。外れない程度に固定しておくわけ。実際に爆発させるまで装填しない方が安全かもね。ウラン型は確実に爆発するタイプだから。固定する位置は、火薬を装填する分奥にして。要は、標的と反対側にあたる筒の中に砲弾、コルダイトを装填するわけね。

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火薬の量は、カット＆トライで決めて下さい。私は入手し易いからコルダイトを使ったけど、他の高性能爆薬でも全然ＯＫです。条件は、砲弾を500Gの加速度で最終的に300m/sまで加速出来ること。これが、超臨界状態を起こさせる条件なの。それには、約300000Nの力が必要ね。

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起爆装置は、単に爆発させれば良いだけだから、貴方の使用する爆薬の解説書を良く読んで、適当な起爆装置を組み立てて下さい。私は、AKB劇場行った帰りに30分くらいで部品集めて簡単に作ったわ。これでの起爆させるのには充分よ。自分で色々工夫してみてね、夏休みの自由研究なんだからw。

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さて、これで出来上がり。重たいけど、えいしょと運んで庭に置いておきました。玄関には「原子爆弾注意」って張り紙張っておいて。あれから１週間くらい経つけど、ストーカー来なくなったみたい。やっぱり、原爆の防衛効果は抜群ねw。これで安心して夏休みを楽しめるわ。