Плутоний (Pu) — искусственный металлический радиоактивный химический элемент.
Pu — высокотоксичный материал.
Его используют для двух целей: источник ядерной энергии и источник ядерного оружия.
Много террористов охотится за ним для производства ядерного оружия.
Дорогое и опасное вещество
В 2000-х годах цены на плутоний резко возросли.
Последнюю информацию 2017 года о том, сколько стоит вещество, зафиксирована на сайте Министерства науки США, департамент энергетики — https://science.energy.gov.
В таблице приведены данные о цене грамма плутония 239 и изотопов вещества.
Тип | Описание (номинальные значения) | Вес | Цена |
A, I | Оксид плутония PuO2 (87,79% Pu, 87% Pu-239) | 1g | $ 5840 |
A, I | Стандарт плутониевого металла (0,99960 г Pu / г, 94% Pu-239) | 1g | $ 10990 |
I | Pu-239: 242 Изотопный, нитрат (0,99937 Pu-239 / Pu-242) | 1 мг | $ 2950 |
A, I | Pu-242 Сухой нитрат (99,95% Pu-242) | 1 мг | $ 1810 |
A, I | Pu-244 Сухой нитрат (97,9% Pu-244) | 1 мг | $ 4090 |
I | Изотоп, 12% Pu-240 | 0,25 г | $ 4000 |
I | Изотоп, 18% Pu-240 | 0,25 г | $ 4000 |
I | Изотоп, 8% Pu-240 | 0,25 г | $ 4000 |
Рассчитаем, сколько будет стоить 1 килограмм плутония.
Если цена за 1 грамм 10990 долл., то умножив на 1000 получим цифру 10,99 млн. долл. США.
Можно вычислить, что цена реакторного Pu, необходимого для средней ядерной бомбы, около 6 кг — обойдется примерно в 66 миллионов долларов.
Расходы при производстве
Немногие державы могут себе позволить производить плутоний и оружейный уран из-за больших затрат.
В США подсчитали, что с 1945 года расходы составили около 4 триллионов долларов.
За 72 года в стране произвели 550 тонн оружейного урана и 115 тонн оружейного плутония.
Можно посчитать, что стоимость одной тонны составит около 6 млрд. долл: 4 трлн. поделить на 665 тонн произведенного вещества за все время.
А стоимость одного килограмма соответственно 6 млн. долл.
Если на сегодня цена за 1 кг плутония составляет 66 млн.долл., то можно посчитать, какую прибыль получает государство за продажу 1 кг вещества, это около 60 млн. долл.
Производство вещества
После получения 238Pu в 1940-ом году начали находить изотопы данного вещества.
В 1941 был открыт 239Pu, который применяют в космических разработках и ядерной промышленности.
Изотопы — атомы с одинаковым атомным номером, но разным массовым числом.
Производится плутоний в реакторах-размножителях путем реакции урана-238 с нейтронами.
После чего образовывается уран-239, который затем подвергается двум быстрым бета-реакциям, чтобы создать плутоний-239.
Строительство безопасного реактора-размножителя является дорогостоящим, но производство Pu-239 из U-238 практически бесплатное, являясь побочным продуктом при генерировании электроэнергии в таком реакторе.
Также плутоний в незначительных количествах образовывается естественным обогащением в урановых рудах.
Известно, что до 1971 плутоний-238 имел цену около 1000 долл. за 1 грамм.
А в 2000-х цена за 1 грамм выросла в 4 раза и составляет более 4000 долл.
Различие по видам
Министерство энергетики Америки разделяет смеси вещества на 3 вида:
- оружейный (соотношение 240Pu в 239Pu меньше 7 %);
- реакторный ( 240Pu больше 18 %);
- топливный ( 7-18 % 240Pu).
Сверхчистый плутоний — это смесь изотопов данного элемента, которые содержат 2-3% 240Pu.
Законна ли торговля?
Любая торговля Pu проводится между нациями.
На сегодня торговля запрещена Международным Договором о нераспространении ядерного оружия.
Возможно, вещество продают нелегально на черном рынке.
Частным лицам владеть веществом запрещено в соответствии с различными актами, регулирующими токсичные материалы и ядерные технологии.
В большинстве стран за хранение опасного вещества притягивают к уголовной ответственности.
Интересные факты
- Ядерную бомбу можно создать из реакторного плутония, для этого понадобится 6-10 кг вещества.
- Самым дорогим веществом на планете считается антиматерия. Ее производство очень энергозатратно. Стоимость за 1гр составляет около 25 млрд. долларов.
- 1 грамм 238Pu вырабатывает приблизительно 0,5 кВт мощности.
- В Соединенных Штатах Америки незаконно транспортировать плутоний по воздуху на территории страны. Эта мера принята из-за высокой токсичности вещества.
- 239Pu имеет период полураспада 24 000 лет.
- 244Pu — изотоп с самым большим сроком распада, Т=80 млн. лет
- Бомба «Fat Man» упала в Нагасаки, Япония, в 1945 году, которая мгновенно убила 40 000 человек и в последующие годы убила тысячи людей, состояла из ядра 239
- 0,1 г. вещества может быть токсичным для миллиона человек.
- Плутоний-238, как и все изотопы плутония у которых четные массовые числа, не делятся, поэтому из него не сделаешь ядерную бомбу.
- Взрыв 1 кг Pu приравнивается ко взрыву 20 тыс. т. тротила.
- Атомный номер Pu — 94.
- Те, кто пробовал на вкус плутоний, говорят, что он напоминает металл.
- Палочки ботулизма, грибы-мухоморы, некоторые бактерии, опаснее плутония.
- За все время зафиксирован один случай смерти из-за плутония. Летальных случаев из-за попадание в организм вещества через легкие или желудок не было и вовсе.
- На сегодня из 100 изотопов Pu синтезировалось лишь 25. Ядерные свойства изучены у 16 из них. А нашлось применение лишь 4-ом.
Факт того, сколько стоит плутоний, более 10 тысяч долларов за грамм, означает, что большинство террористов не смогут собрать достаточную сумму и человечеству ничего не угрожает.
Но крупные террористические организации и национальные правительства в современном мире при необходимости могут легко себе это позволить.
Надежда на то, что вещество будет эффективно использоваться в мирных целях и приносить только пользу человечеству.