ガンバレル型の問題
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/10 08:57 UTC 版)
適切かつ十分な量のウラニウムがあれば、広島に落とされたリトルボーイ（砲弾型、ガンバレル型）核爆弾は長崎に落とされたファットマン（爆縮型、インプロージョン方式）核爆弾に比べて構造が単純で製作が比較的簡単である。ウラニウムの精製過程は比較的手間がかかるため、核兵器用の核物質としてはプルトニウムの方が可能であれば望まれる。 ガンバレル型とは、核分裂物質を各々が臨界量以下の2つの塊に分けておいて、2つが合わされば臨界量を超えるだけの量を使用する。片方を火薬の力でもう片方に打ち込むことで臨界量を超える1つの塊とする方式である。プルトニウムの同位体には、核兵器の材料として適しているPu-239と不適なPu-240が混ざって存在する。今のところPu-240をうまく分離しPu-239を100%に精製する方法は見つかっていない。 Pu-240が高い確率で自発核分裂を起こす性質を持っている為、核兵器に使用するプルトニウムの中に1%でもPu-240が含まれていれば、その核分裂反応は純粋なPu-239で構成されていたときと比べて予定外に早くに始まってしまう。 これはガンバレル型の打ち込む速度程度ではPu-240の高い自発核分裂速度に対抗できないためで、このままでは中心に近い部分のプルトニウムだけが核分裂反応をはじめてしまい、周囲のプルトニウムが核反応に寄与する前に、強力な核エネルギーの放射によって周囲を吹き飛ばしてしまう。これでは当初予定していた威力を下回った爆発しか起きなくなってしまう。これを避けるためにPu-240がたとえ含まれていようと、周囲のプルトニウムが吹き飛ばされる前に十分に早く周囲のプルトニウムを中央へ押し固めてしまう方法がとられる。これがインプロージョン方式（爆縮型）である。詳細は「プルトニウム」の項目を参照。
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