Литий — серебристо-белый металл, при наличии загрязнений имеющий обычно желтоватый оттенок. Отличается небольшим удельным весом (0,53), малой твердостью, низкой температурой плавления (186°) и кипения, высокой электропроводностью. Литий — активный элемент; с кислородом и азотом он соединяется при обычной температуре, а с водородом — при нагревании; легко растворяется в кислотах и энергично разлагает воду с выделением водорода.
Литий за последние годы приобрел большое значение в атомной технике. Несколько лет назад мировое производство литиевых соединений было весьма ограничено. Соединения лития применялись при изготовлении некоторых керамических изделий, для улучшения свойств смазочных масел, для приготовления флюса, применяющегося при сварке алюминия, для изготовления щелочных аккумуляторов и сухих батарей и в небольших количествах в металлургии для удаления газов, растворенных в металле. На все эти нужды в США расходовалось в год около 3000 т углекислого лития.
В 1955/56 году производство углекислого лития в США возросло до 20 000 т в год, из которых 17 000 т было закуплено правительством США для секретных целей, очевидно, для производства тритиевого и литиевого термоядерного оружия. Из 17 000 т углекислого лития можно выделить более 100 т металлического лития 6.
Наиболее распространенные в природе минералы, содержащие литий — сподумен (Li2O∙Al2O3∙4SiO2) и лепидолит (LiF∙KF∙Al2O3∙3SiO2). Наиболее богатые месторождения этих минералов находятся в Родезии, Канаде и США.
Для выделения лития из его руд в настоящее время применяются два процесса.
Первый процесс сводится к сплавлению литиевых минералов с известью, в результате чего получается едкий литий (LiOH). При этом приходится перерабатывать большие объемы материалов во вращающихся печах, но зато применяющееся сырье (известь) сравнительно дешево.
Второй процесс основан на прокаливании литиевых минералов при температуре 1100° C, после чего продукт обрабатывается концентрированной серной кислотой. Получающийся сернокислый литий растворяется в воде. После обработки содой получается нерастворимый в воде углекислый литий. Этот метод менее громоздок, чем первый, но он более сложен и при его проведении приходится затрачивать более ценное сырье.
Полученные вышеописанными методами соединения лития легко могут быть переведены в соль LiCl, которая при нагревании плавится и разлагается электрическим током на металлический литий и хлор.
Металлический литий содержит 92,6% изотопа 3Li7 и 7,4% изотопа 3Li6. Для разделения изотопов лития можно применять те же методы, которые применяются для разделения изотопов водорода — метод электролиза, метод перегонки и метод химического обмена.
Кроме того, изотопы лития можно разделить электромагнитным методом. Последний метод основан на том, что пучок быстролетящих ионов лития под действием магнитного поля разделяется на два пучка, один из которых содержит ионы 3Li6, а другой более тяжелые ионы 3Li7. Применяющиеся на практике методы разделения изотопов лития в литературе не описаны.
Глава 5.
ДЕЙСТВИЕ ТЕРМОЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ
Прежде чем переходить к рассмотрению основных явлений, наблюдающихся при действии термоядерного оружия, рассмотрим предварительно, с помощью каких средств и как применяется атомное и термоядерное оружие.
Атомное оружие взрывного действия может применяться в виде авиационных бомб, крупнокалиберных артиллерийских снарядов, торпед, ракет и самолетов-снарядов (рис. 23).
В настоящее время известны атомные бомбы с тротиловым эквивалентом от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч тонн. В США принято подразделять атомные бомбы по мощности их взрыва на тактические и стратегические. Тротиловый эквивалент тактических атомных бомб составляет 2–50 000 т. Стратегические атомные бомбы имеют тротиловый эквивалент 50–500 000 т.
Каков общий вес атомной бомбы?
Первые атомные бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки, весили 4–10 т каждая (сообщалось также, что бомба, сброшенная на Нагасаки, весила 5 т). Современные усовершенствованные атомные бомбы весят приблизительно от 500 кг до нескольких тонн.