R - IANUS

2.3 Die Neutronenquelle zur Einleitung einer Kettenreaktion
Im Zeitpunkt maximaler Überkritikalität - während einiger Millionstel Sekunden - muß
ein Neutron die gewünschte Kettenreaktion im Plutonium einer Kernwaffe einleiten. Bei
der ersten Implosionsbombe wurde eine kugelförmige Kapsel, die Polonium- und Berylliumpulver,
getrennt durch eine Folie, im Innern der Plutonium-Hohlkugel enthielt,
im Augenblick maximaler Überkritikalität zerquetscht. Dabei vermischten sich die beiden
Pulver und die Reaktion 9Be(a,n) 12 C lieferte einen Neutronenstoß [BARN79]. (Das
Polonium-210 war durch Neutronenbeschuß von Wismuth-209 im Clinton Pile gewonnen
worden). Die Quellstärke einer Polonium-210-Beryllium-Quelle liegt bei etwa 2,5 . 10 6
Neutronen pro Sekunde und Curie Polonium [JAEG74]; die spezifische Aktivität von
Polonium-210 beträgt 4600 Curie (1, 7 . 10 14 Bq) pro Gramm. Mit einem Milligramm
Polonium-210 lassen sich also bereits 1,2· 10 7 Neutronen pro Sekunde generieren, was
als Quellstärke.im Innern der Plutoniumkugel ausreichen würde. Die Zündung mittels
Polonium-Beryllium-Quelle ist eine relativ primitive Methode. Ein elektronischer Neutronengenerator
mit Tritium-Deuterium-Target kommt ebenfalls als Neutronenquelle in
Betracht. Ist bei einer vorgegebenen Schießtechnik eine Frühzündung durch ein Neutron
aus spontaner Spaltung des Plutoniums oder durch eine (a, n)-Reaktion an Verunreinigungen
des Plutoniums äußerst wahrscheinlich, kann auf die zusätzliche Neutronenquelle
ohnehin verzichtet werden.
2.4 Hantierung von Reaktorplutonium
2.4.1 Dosisbelastung durch radioaktive Strahlung
10 kg typisches Leichtwasserreaktor-Plutonium (1,5 % 238pu; 56,5 % 239pU; 26,5 % 240pu;
11,5 % 241pU; 4,1 % 242PU) erzeugen nach Campbell und Gift [CAMP78] in 30,5 cm Abstand
eine Dosisleistung von 1,56 mSv/h (156 mrem/h). Innerhalb eines Jahres nach
Abtrennung des Plutoniums aus abgebrannten Brennelementen steigt die Dosisleistung
auf 1,74 mSv/h (174 mrem/h). Den größten Beitrag liefern dabei die Neutronen der
spontanen Spaltung. Bei Verunreinigungen mit leichten Elementen beziehungsweise bei
Plutoniumdioxid können aber auch die Neutronen aus (a, n)-Reaktionen für die Ortsdosisleistung
entscheidend sein [ARN058]. Selbst bei einer Konzentration von 18,5 % des
sehr a-aktiven Isotops Plutonium-238 betrüge nach Campbell und Gift [CAMP78] die
Gesamtdosisleistung von 10 kg Plutoniumdioxid in 30,5 cm Abstand nicht mehr als 8,5
mSv/h (850 mrem/h). Die von Campbell und Gift angegebenen Werte enthalten keine
Röntgen- und ß-Strahlung und keine 'j'-Strahlung aus spontaner Spaltung; diese Strahlungen
spielen im betrachteten Abstand keine wesentliche Rolle [ROES58].
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