Америций-242m имеет массу +242,0595492 г / моль. Это один из редких случаев, как 180m Ta , где более высокая энергия ядерный изомер является более стабильным , чем с более низкой энергией одного, америций-242 .
242m Am является делящимся (потому что оно имеет нечетное число нейтронов ) и имеет низкую критическую массу , сравнимую с 239 Pu . Она имеет очень высокое поперечное сечение для деления, и если в ядерном реакторе разрушается относительно быстро. В другом докладе утверждает , что 242m Am имеет значительно более низкую критическую массу, может поддерживать цепную реакцию даже в виде тонкой пленки, и может быть использовано для нового типа ядерной ракеты .
Проведены расчетные исследования в обоснование наработки 242mAm из мишени 241Am в реакторе БН-600. На реакторе БН-600 накоплен опыт работы со специальными облучатель-ными устройствами для наработки изотопов (таких как 60Co, 37Ar). В данных исследованиях рассматривались устройства с различными замедлителями - ZrH 2, Be, 11B 4C, и с различными фильтрами - Cd, Gd, 155Gd, 157Gd. Показано, что использование специально сконструированных облучатель-ных устройств позволяет увеличить содержание 242m Am в облученном образце до 14% при длительности облучения не более двух лет. При облучении в спектре нейтронов быстрого реактора без облучательного устройства можно получить содержание 242m Am не выше 6% при длительности облучения около 12 лет.
Зависимость минимальной критической массы 242mAm от его содержания в смеси 242mAm и 241Am (критическая масса рассчитана для AmO2 + H2O в сферической геометрии с водяным отражателем):
Содержание 242mAm, % = Критическая масса 242mAm, г
100% = 17г
20% = 40г
10% = 160г
8% = 420г
6,25% > 2000г
Если из оксида америция-241 спрессовать таблетки и загрузить их в реактор на быстрых нейтронах, тот же БН-800, то можно быстро накопить достаточное количество америция-242м. Буква в конце названия означает, что это ядерный изомер, находящийся в возбужденном состоянии. Дело в том, что у обычного америция-242, чьи ядра находятся в наинизшем энергетическом состоянии, период полураспада всего 16 ч, а у ядра 242м — целых 140 лет. А зачем он нужен? С замедлителем из гидрида циркония он имеет критическую массу меньше 50 г! Соответственно, реактор на нем будет иметь диаметр (без отражателя) порядка 10 см.
По мнению физиков Владимира Вагнера из Института ядерной физики чешской Академии наук и Нильса Бёмера, руководителя отдела исследований и разработок из правительственного агентства Норвегии по выводу из эксплуатации исследовательских ядерных реакторов и по работе с ядерными отходами (Norwegian Nuclear Decommissioning[31]), состав изотопов, идентифицированных Росгидрометом, свидетельствует о том, что источником их происхождения был ядерный реактор. По заявлению Бёмера, присутствие таких продуктов распада, как барий и стронций, указывает на цепную ядерную реакцию и является доказательством того, что имел место взрыв ядерного реактора. В случае аварии с так называемым РИТЭГ ни один из этих изотопов не был бы обнаружен
Ядерный изомер 242wAm обладает высоким сечением деления тепловыми нейтронами (6000 барн), большим количеством выделяемых нейтронов на одно деление (3,6) и относительно большим периодом полураспада (141 лет), что делает его подходящим топливом для сверхкомпактных ядерных реакторов (критическая масса 3,78 кг, меньше только у некоторых изотопов калифорния).
Решаемая предлагаемым изобретением техническая задача состояла в том, чтобы создать способ и облучательное устройство для эффективной наработки 242mAm в промышленных масштабах с минимальными материальными и финансовыми затратами.
В 1950-х годах заменить уран и плутоний в качестве оружейных изотопов было нечем. Но с тех пор прошло некоторое время и появился хороший кандидат — америций-242. Этот изотоп образуется при распаде плутония-241 (образуется при захвате нейтрона ураном-238), и содержится в отходах переработки плутония и отработанном ядерном топливе (ОЯТ). Через 26 лет весь плутоний-241 распадется на америций-241, период полураспада которого значительно больший — 432,2 года. Таким образом, ОЯТ, выгруженное из реакторов и положенное в хранилище в конце 1980-х — начале 1990-х годов, уже должно содержать в себе значительное количество америция-241. Выделение его, насколько можно судить, не представляет особых трудностей.
1 грамм ам-242м образуется при облучении 100 граммов ам-241, и для получения этого количества достаточно переработать 200 кг выдержанного ОЯТ. Этого добра у нас порядочно: около 20 тысяч тонн ОЯТ и ежегодное производство еще около 200 тонн. Накопленного ОЯТ достаточно для производства порядка 1000 кг ам-242м.
37. В условиях эскалации военного конфликта демонстрация готовности и решимости применения силы с использованием нестратегического ядерного оружия является действенным сдерживающим фактором.
51. Показателями эффективности мер по реализации государственной политики в области военно-морской деятельности являются:
а) уровень оснащенности Военно-Морского Флота современными вооружением, военной и специальной техникой, обеспечивающий ему второе место в мире по боевым возможностям;
б) способность Военно-Морского Флота нанести ущерб флоту противника на уровне не ниже критического с применением нестратегического ядерного оружия;
Через неделю на брифинге для руководителей AEC, MLC и Лаборатории Норрис Брэдбери отметил другие препятствия, с которыми столкнулась программа Super. (Трумэн приказал, чтобы AEC и Министерство обороны совместно определяли «масштаб и скорость усилий» в области термоядерного развития; "команда" в Лос-Аламосе было неофициальным начальным усилием в этом направлении) В этом время даже бустинг выглядел сомнительной идеей, как сообщал Брэдбери, прежде всего потому, что модификации имплозивной сборки, необходимые для впрыска смеси дейтерия и трития в ядро бомбы, приводили к потере выхода деления, из-за чего выигрыш в конечном выход за счет синтеза едва получался.