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　プルトニウム型編

cladegifan @cladegifan

再び今日は。大学院で水爆開発に励んでいる兄の妹です。科学部のマネージャーやっています。夏休みの自由研究に、ストーカー対策も兼ねてウラン型原子爆弾を作りました。前回、そのレポートを書かせていただいたんですが、あれから悲しい出来事があったのでいきさつを書きます。

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原爆を庭に置いてから、ストーカーが来なくなりました。「いやー、やっぱりこれからは｀一家に一台原爆よねー」って友達と喜んでいたんです。ところが、うちのセンセンとカクカクが原爆に吠えるんです。可愛い模様を描いたり、エプロン掛けてみたりしたんですけど、やっぱり吠えるんです。

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ご近所からは、迷惑だ！って叱られるし、困っていました。そうこうしている内に、ママが洗濯物干している時に足を引っかけて....。「こんな危ない物、捨ててきなさい」って言われました。せっかく作ったのに、でも仕方ないなと思って、粗大ゴミ収集センターに連絡したんですけど、

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原爆は駄目って断られました。仕方無いので、リトルちゃん（家の原爆の名前です）をかついで、捨てられそうな所をあちこち探したんですけど、見つからないので、結局、国会議事堂の前に置いてきました。あ、ちゃんと張り紙しておきましたよ。「とってもよい子です。どなたか可愛がって下さい」って。

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国会議事堂は日本で一番偉い人達が集まる場所でしょ。あそこなら、誰か良い人が拾ってくれるだろうなと思って。それで、家に帰ってシャワーを浴びて、MOCO`sキッチンを見ようと思ってＴＶをつけたんです。そうしたら、いきなりウザイ玉川徹の顔が大写しで写って。何が始まったの？って思ったら、

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テロップで、「日本に核テロリスト！！」「日本、極秘に核開発か！？」なんて言葉が流れて。緊急報道特集とかで、MOCO`sキッチン中止になっちゃったみたいなのね。ママも「物騒な世の中になったわねぇ」とか言ってるし。パパも長期出張中だし。我が家の安全を守れるのは私しかいないわ

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って思ったの。そこで、また例のおじさんに連絡をとりました。「ねえ、質の良いプルトニウム手に入らない？」って。「おー、あのお嬢ちゃんか。あるよあるよ、ロシア製の上物が。プルトニウム２４０を0.9%しか含まない超高品質のやつがあるよー」って軽いのりで返事された。

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そう、今回はプルトニウム型。ウラン型に比べて爆発させるのが難しいんだけど、ステップアップで挑戦してみることにしたってわけ。

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まず、入手したプルトニウムを加工します。そのままでは使いにくいので。3%のガリウムと混合して合金を作ります。そして低密度デルタ相（比重1.59)を取り出してこちらを利用します。高密度のアルファ相を利用しない理由は、アルファ相がもろいから。デルタ相は強靱なのね。

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膨張係数が小さくて、冷却時にひどく収縮したり、逆に加熱でひどく膨張したりすることが無いから扱いが楽なの。太陽を盗んだ男　 http://t.co/OSXa1eRr で、ジュリー（沢田研二）が金属の塊をナイフで削っているシーンがあったでしょ。あれがデルタ相のプルトニウム。

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さて、プルトニウム型（愛称　ファットちゃん）は、５層の構造で出来てるの。大きな玉ネギみたいな物ね。中心から、ベリリウム中性子発生部（ピット）、プルトニウム核、ウランタンパー（反射殻）、プッシャー（中性子吸収殻）、爆縮レンズ。

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それぞれ大きさは、1.0cm,4.5cm,11.5cm,23cm,63cm。最後の爆縮レンズが突出して大きいのが解るわよね。これは、ウラン型には無かった物で、プルトニウム型の特徴。逆に、他部分の役割は、ウラン型を作ってみた人には簡単に解るよね。基本はウラン型と全く同じだから。

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爆弾の中心にボロニウムで出来た中性子発生器を置きます。周囲を臨界前のプルトニウムで囲んで、起爆時に縮めて→超臨界状態にするの。中性子発生器は反応を助けて確実にするため。でもこれだけじゃ周囲に中性子が漏れて、プルトニウムが中性子で満たされない→超臨界状態を維持出来ないから、

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中性子反射器で囲みます。ウラン型では炭化タングステンや鋼鉄を使ったけど、今回はもう少し頭を使います。ここには自然ウラン、ウラン２３８を使います。ウラン２３８は核分裂しない物質で、中性子を１個当てると核分裂性のウラン２３９になるの。逆に言うと、優れた中性子吸収材でもあるわけ。

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今回は、単なる反射材ではなく、このウラン２３８も爆弾に使おうってわけ。兄貴の作ってる水爆、特に３Ｆ爆弾と似た様なものね。厚さは7cm（さっきの数字は積算の直径ね）.これは、試行錯誤の末に決めた値。ピットを固定するだけなら薄くても良いのだけど、

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例えば10cm超にすると臨界量を節約出来るんだけど、厚くし過ぎてても威力の増加が見込めないの。そういうことからあれこれ考えてはじき出した厚さが7cmってこと。爆縮の際、これは2.5倍程度の密度に圧縮されて、約４～５臨界質量になります。つまりタンパー自体が爆発するわけ。

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要するに、この爆弾は、プルトニウムとウラン両方を使った爆弾ってわけ。威力の比で言うと、後者が20%くらいかな。ね、３Ｆと似てるでしょ。で、豆知識。ウランもプルトニウムも後ろに付く数が偶数の物は核分裂しません。覚えておいてね。 http://t.co/VkLVldBj

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さて、まずはプルトニウム核から作りましょう。デルタ相プルトニウムはもう出来たわよね。さっき言い忘れたけど、デルタ相プルトニウムは加工し易い上に、比較的低い圧力でアルファ相に相転移するの。つまり爆縮の時アルファ相になるわけ。これによってより多くの密度増加が期待出来る訳ね。

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まず、デルタ相プルトニウムを中空の球に加工します。残念だけど、こういう金型は作れないので、２個の半球に分けて鋳造します。鋳造した各半休はニッケルメッキします。これは、プルトニウムが非常に反応し易い金属だからなの。

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メッキをする際に注意しないと、電解液がニッケル膜の下に残って膨れてしまう場合があります。そうなると、半球同士がピッタリ合わなくなるから、ナイフで削って平滑にしてね。何事も注意深くやりましょう。半球を合わせる時、閒に金の薄膜(0.1mm)を敷きます。

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これは、２つをピッタリ重ねる目的もあるんだけど、爆縮時に衝撃波のジェットを逃がして、中性子点火器の過早発を防ぐ役割もするの。

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次は、中性子点火器。簡単に言うと、固体ボロニウムの球を内蔵するベリリウム殻の球体ね。ウラン型と同じよ。ボロニウムは中性子発生器で、ベリリウムは反射器。爆縮の際にベリリウム殻が破壊されて、ボロニウムから発生する中性子がプルトニウムに降り注ぐわけ。これが｀点火｀するわけね。

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全重量は7g。球の外径は2cm,殻の厚さは0.6cm。この小さい球が実はプルトニウム型の肝なの。私がこのレポートを書こうと思った理由の一つなんだけど。点火器について触れている日本語の文献は皆無なの。「プルトニウムを爆縮すると超臨界状態になって爆発します」なんて解説がほとんどでしょ

cladegifan @cladegifan

こんな図が書いてあって、http://t.co/CRO7k41t 爆縮で超臨界に達したプルトニウムは瞬間的に連鎖反応を起こし爆発します。なんて説明読んだことあるでしょ。でもね、実際には縮めただけでは爆発しないの。他から大量の中性子を供給して｀点火｀することが必要なのよ。

cladegifan @cladegifan

この辺りは、日本の学者の無知というかいい加減さを表していると思うわ。孫引きだけで書くんでしょうね、ああいう人達って。ちなみに、北朝鮮も被害者で、この点火器の存在を知らなかったらしいわ。どうしても爆発しないので、悩んだ末、点火器が必要であることに気付いて、