Ученые воссоздали часть ядерного взрыва и столкнулись с неожиданным эффектом

Ядерная катастрофа остается одним из самых опасных сценариев, с которыми человечество надеется никогда не столкнуться. Тем не менее изучение ее последствий играет важную роль в вопросах безопасности и подготовки к чрезвычайным ситуациям. Именно поэтому специалисты Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса в США провели серию контролируемых испытаний в высокотемпературной плазменной установке. Их целью стало моделирование отдельных процессов, происходящих внутри ядерного огненного шара, чтобы проследить, как испарившиеся вещества ведут себя в момент охлаждения. Об этом сообщает ScienceAlert.

В рамках эксперимента исследователи использовали три элемента: уран, применяемый в ядерной энергетике и вооружениях, радиоактивный цезий, возникающий как побочный продукт реакций, а также церий, выступивший заменителем плутония. Ученые воспроизвели два варианта развития событий: постепенное и равномерное снижение температуры, а также режим, при котором экстремальный нагрев сохранялся длительное время, после чего происходило резкое охлаждение.

С помощью плазменного реактора материалы нагрели до температуры около 5000 Кельвинов, что соответствует примерно 4727 градусам Цельсия. В таких условиях вещества полностью переходили в газообразное состояние, имитируя процессы, характерные для ядерного взрыва. Основное внимание исследователей было сосредоточено на том, как эти элементы вновь превращаются в твердые частицы по мере снижения температуры. Уран и церий продемонстрировали ожидаемое поведение, быстро конденсируясь независимо от выбранного сценария.

Наиболее необычные результаты показал цезий. Его переход в конденсированное состояние происходил заметно позже по сравнению с остальными элементами. Кроме того, при длительном сохранении высокой температуры он начинал активно взаимодействовать с другими веществами, формируя сложные химические соединения, появление которых оказалось неожиданным для исследовательской группы.

Существующие модели формирования ядерных облаков предполагали более предсказуемое и однотипное протекание химических процессов, поэтому особенности поведения цезия ранее оставались вне внимания. Полученные данные могут значительно повысить точность анализа радиоактивной пыли и помочь ученым восстанавливать условия, при которых произошел взрыв. Хотя проведенные испытания представляли собой упрощенную модель и не включали реальные ядерные реакции, в дальнейшем исследователи намерены расширить эксперимент, добавив бетон, воду, стекло и грунт, чтобы приблизить условия к тем, которые возникают при авариях на атомных объектах или ядерных взрывах.

Напомним, ранее мы писали о том, что физики смоделировали процесс, который в теории способен уничтожить Вселенную. 

Подпишись на наш Telegram-канал, если хочешь первым узнавать главные новости.
 

• Теги:
• ядерная энергетика