Калютрон
З Вікіпедії, безкоштовно encyclopedia
Калютрон (англ. Calutron) — мас-спектрометр, спочатку розроблений і використовувався для розділення ізотопів урану. Був розроблений Ернестом Лоуренсом під час Манхеттенського проекту і базувався на його попередньому винаході, циклотроні. Його назва походить від циклотрона Каліфорнійського університету на честь закладу Лоуренса, Каліфорнійського університету, де він був винайдений. Калютрони використовувалися на промисловому заводі зі збагачення урану Y-12 на інженерному заводі Клінтона в Оук-Ридж, штат Теннессі. Вироблений збагачений уран був використаний в атомній бомбі Little Boy, яка була підірвана над Хіросімою 6 серпня 1945 року.
Калютрон — це тип секторного мас-спектрометра, прилад, у якому зразок іонізується, а потім прискорюється електричними полями та відхиляється магнітними полями. Іони зрештою стикаються з пластиною і виробляють вимірний електричний струм. Оскільки іони різних ізотопів мають однаковий електричний заряд, але різну масу, важчі ізотопи менше відхиляються магнітним полем, у результаті чого пучок частинок розділяється на кілька пучків за масою, які вражають пластину в різних місцях. Масу іонів можна розрахувати за напруженістю поля та зарядом іонів. Під час Другої світової війни були розроблені калютрони, які використовували цей принцип для отримання значних кількостей високочистого урану-235, використовуючи невелику різницю мас між ізотопами урану.
Від електромагнітної сепарації для збагачення урану в післявоєнний період відмовилися на користь складнішого, але ефективнішого методу газодифузії. Хоча більшість калютронів Манхеттенського проекту було демонтовано наприкінці війни, деякі залишилися у використанні для виробництва ізотопно збагачених зразків природних елементів для військових, наукових і медичних цілей.