Самая« чистая» бомба. Уничтожает исключительно живую силу противника. Не разрушает постройки. Идеальное оружие для массовой зачистки территорий от коммунистов. Именно так считали американские разработчики« самого гуманного» ядерного оружия - нейтронной бомбы.
17 ноября 1978 года СССР заявил об успешном испытании нейтронной бомбы, и у обеих сверхдержав в очередной раз сложился паритет в новейшем вооружении. Нейтронную бомбу начали преследовать бесконечные мифы.
Миф 1: нейтронная бомба уничтожает только людей
Так поначалу и думали. Технике и зданиям взрыв этой штуковины, по идее, не должен был нанести повреждений. Но только на бумаге.
На самом деле, как бы мы ни проектировали специальный атомный боеприпас, его детонация все равно породит ударную волну.
Отличие нейтронной бомбы в том, что на ударную волну приходится только 10-20 процентов выделяющейся энергии, в то время как у обычной атомной бомбы - 50 процентов.
Результаты испытаний нейтронной бомбы в Неваде
Взрывы нейтронных зарядов на полигоне в пустыне Невада в США показали, что в радиусе нескольких сот метров ударная волна сносит все здания и постройки.
Миф 2: чем мощнее нейтронная бомба, тем лучше
Первоначально нейтронную бомбу планировали наклепать в нескольких вариантах - от одной килотонны и выше. Однако расчёты и испытания показали, что делать бомбу больше одной килотонны не очень перспективно.
Так что - пусть и не бомбу, но само нейтронное оружие рано списывать в утиль.
17 ноября 1978 года СССР сообщил об успешном испытании нейтронной бомбы. С этой разновидностью ядерного оружия связано несколько заблуждений. Мы расскажем о пяти мифах о нейтронной бомбе.
Чем мощнее бомба, тем больший эффект
На самом деле, поскольку атмосфера быстро поглощает нейтроны, использование нейтронных боеприпасов большой мощности не принесет особого эффекта. Поэтому нейтронная бомба имеет мощность не более 10 кт. Реально производимые нейтронные боеприпасы имеют мощность не более 1 кт. Подрыв такого боеприпаса создаёт зону поражения нейтронным излучением радиусом около 1,5 км (незащищённый человек получит опасную для жизни дозу радиации на расстоянии 1350 м). В связи с этим нейтронные боезаряды относят к тактическому ядерному оружию.
Нейтронная бомба не разрушает дома и технику
Существует заблуждение, что нейтронный взрыв оставляет сооружения и технику невредимыми. Это не так. Взрыв нейтронной бомбы также порождает ударную волну, хотя ее поражающее воздействие и ограничено. Если при обычном атомном взрыве примерно 50% выделяющейся энергии приходится на ударную волну, то при нейтронном — 10-20%.
Броня не защитит от воздействия нейтронной бомбы
Обычная стальная броня от поражающего воздействия нейтронной бомбы не защитит. Более того, в технике под действием потока нейтронов могут образовываться мощные и долго действующие источники радиоактивности, приводящие к поражению людей в течение длительного времени после взрыва. Однако к настоящему времени разработаны новые типы брони, которая способна защитить технику и её экипаж от нейтронного излучения. Для этой цели в броню добавляются листы с высоким содержанием бора, являющегося хорошим поглотителем нейтронов, а в броневую сталь добавляется обеднённый уран. Кроме того, состав брони подбирается так, чтобы она не содержала элементов, дающих под действием нейтронного облучения сильную наведённую радиоактивность.
Лучше всего от нейтронного излучения защищают материалы, в состав которых входит водород — например, вода, парафин, полиэтилен, полипропилен.
Продолжительность радиоактивного излучения нейтронной бомбы такая же как у атомной
На самом деле, несмотря на свою разрушительность, это оружие не вызывало долговременного радиоактивного заражения местности. По утверждению ее создателей, к эпицентру взрыва можно «безопасно» приблизиться уже через двенадцать часов. Для сравнения следует сказать, что водородная бомба при взрыве заражает радиоактивными веществами территорию радиусом около 7 км на несколько лет.
Только для наземных целей
Обычное ядерное оружие против высотных целей считается неэффективным. Основной поражающий фактор такого оружия — ударная волна — в разрежённом воздухе на большой высоте и, тем более, в космосе не образуется, световое излучение поражает боеголовки только в непосредственной близости от центра взрыва, а гамма-излучение поглощается оболочками боеголовок и не может нанести им серьёзного вреда. Поэтому у многих сложилось представление, что использование ядерного оружия, и нейтронной бомбы в том числе, в космосе неэффективно. Однако это не так. С самого начала нейтронная бомба разрабатывалась с прицелом и на использование в системах противоракетной обороны. Превращение максимальной части энергии взрыва в нейтронное излучение позволяет поражать ракеты противника, если они не имеют защиты.
Не так давно несколько видных российских специалистов-атомщиков высказали мнение, что одним из весьма актуальных факторов может стать придание ядерному оружию не только функции сдерживания, но и роли действующего военного инструмента так, как это было в разгар противостояния между СССР и США. При этом ученые привели слова министра обороны РФ Сергея Иванова из его доклада от 2 октября 2003 года на совещании в МО, проходившем под руководством президента Владимира Путина.
Глава российского военного ведомства выразил обеспокоенность в связи с тем, что в ряде стран (понятно, какая из них первая) отмечается стремление вернуть ядерное оружие в число допустимых боевых средств за счет модернизации и использования «прорывных» технологий. Попытки сделать ядерное оружие более «чистым», менее мощным, более ограниченным с точки зрения масштабов поражающего действия и особенно возможных последствий его применения, отметил Сергей Иванов, могут подорвать глобальную и региональную стабильность.
С этих позиций одним из наиболее вероятных вариантов пополнения ядерного арсенала является нейтронное оружие, которое по военно-техническим критериям «чистоты», ограниченной мощности и отсутствия «побочных нежелательных явлений» выглядит предпочтительнее по сравнению с другими типами ЯО. Причем обращает на себя внимание тот факт, что вокруг него в последние годы образовалась плотная завеса умолчания. К тому же официальным прикрытием возможных планов в отношении нейтронного оружия может послужить его эффективность в борьбе с международным терроризмом (нанесение ударов по базам и скоплениям боевиков, особенно – в малонаселенных, труднодоступных, горнолесистых районах).
ТАК ОНО СОЗДАВАЛОСЬ
Еще в середине прошлого века, учитывая возможный в ту пору характер войн с использованием ядерного оружия на просторах густонаселенной Европы, генералы Пентагона пришли к выводу о необходимости создать такие средства борьбы, которые бы ограничивали масштабы разрушений, заражения местности, нанесения потерь мирному населению. Вначале ставку делали на тактическое ЯО сравнительно небольшой мощности, однако вскоре наступило протрезвление...
В ходе учений войск НАТО под условным наименованием «Карт-бланш» (1955 год) наряду с проверкой одного из вариантов войны против СССР решалась задача определения размеров разрушений и числа возможных жертв среди гражданского населения Западной Европы в случае использования тактических ядерных боеприпасов. Подсчитанные при этом возможные потери в результате применения 268 боезарядов ошеломили командование НАТО: они примерно в пять раз превышали урон, нанесенный Германии бомбардировками союзной авиации в период Второй мировой войны.
Ученые США предлагали руководству страны создать ядерное оружие с пониженным «побочным эффектом», сделать его «более ограниченным, менее мощным и более чистым» по сравнению с предшествующими образцами. Группа американских исследователей во главе с Эдвардом Теллером в сентябре 1957 года доказывала президенту Дуайту Эйзенхауэру и госсекретарю Джону Даллесу особые преимущества ЯО с усиленным выходом нейтронного излучения. Теллер буквально заклинал президента: «Если вы дадите Ливерморской лаборатории всего полтора года, то получите «чистую» ядерную боеголовку».
Эйзенхауэр не смог устоять перед соблазном получить «абсолютное оружие» и дал «добро» на проведение соответствующей программы исследований. Осенью 1960 года на страницах журнала «Тайм» появились первые сообщения о работах по созданию нейтронной бомбы. Авторы статей не скрывали, что нейтронное оружие наиболее полно соответствовало взглядам тогдашнего руководства США на цели и способы ведения войны на чужой территории.
Приняв от Эйзенхауэра эстафету власти, Джон Кеннеди не оставил без внимания программу создания нейтронной бомбы. Он безоговорочно увеличивал расходы на исследования в области нового оружия, утверждал ежегодные планы проведения ядерных испытательных взрывов, среди которых значились и испытания нейтронных зарядов. Первый взрыв нейтронного зарядного устройства (индекс W-63), осуществленный в апреле 1963 года в подземной штольне полигона Невада, известил о появлении на свет первого образца ЯО третьего поколения.
Работы над новым оружием продолжались при президентах Линдоне Джонсоне и Ричарде Никсоне. Одно из первых официальных сообщений о разработке нейтронного оружия прозвучало в апреле 1972 года из уст Лэйрда, министра обороны в администрации Никсона.
В ноябре 1976 года на полигоне в Неваде были проведены очередные испытания нейтронной боеголовки. Полученные результаты оказались настолько впечатляющими, что было решено протащить через Конгресс решение о широкомасштабном производстве новых боеприпасов. Президент США Джимми Картер проявил чрезвычайную активность в проталкивании нейтронного оружия. В печати появились хвалебные статьи с описанием его военных и технических преимуществ. В СМИ выступали ученые, военные, конгрессмены. Поддерживая эту пропагандистскую кампанию, директор Лос-Аламосской ядерной лаборатории Агню заявил: «Настало время научиться любить нейтронную бомбу».
Но уже президент США Рональд Рейган в августе 1981 года объявил о полномасштабном производстве нейтронного оружия: 2000 снарядов к 203-мм гаубицам и 800 боеголовок к ракетам «Ланс», на что было выделено 2,5 млрд. долларов. В июне 1983 года Конгресс одобрил ассигнование в следующем финансовом году 500 млн. долларов на изготовление нейтронных снарядов 155-мм калибра (W-83).
ЧТО ЭТО ТАКОЕ?
По определению специалистов, нейтронным оружием называют термоядерные заряды сравнительно небольшой мощности, с высоким коэффициентом термоядерности, тротиловым эквивалентом в пределах 1–10 килотонн и повышенным выходом нейтронного излучения. При взрыве такого заряда за счет особой его конструкции достигается уменьшение доли энергии, преобразуемой в ударную волну и световое излучение, зато возрастает количество энергии, выделяемой в виде потока нейтронов высокой энергии (порядка 14 Мэв).
Как отметил профессор Буроп, принципиальное отличие устройства N-бомбы заключается в скорости выделения энергии. «В нейтронной бомбе, – говорит ученый, – выделение энергии происходит гораздо медленнее. Это нечто вроде пиропатрона замедленного действия».
Для разогрева синтезируемых веществ до температуры в миллионы градусов, при которой начинается реакция слияния ядер изотопов водорода, используется атомный мини-детонатор из высокообогащенного плутония-239. Расчеты, проведенные специалистами-ядерщиками, показали, что при срабатывании заряда на каждую килотонну мощности выделяется 10 в 24-й степени нейтронов. Взрыв такого заряда сопровождается также выделением значительного количества гамма-квантов, которые усиливают его поражающее действие. При движении в атмосфере в результате столкновений нейтронов и гамма-квантов с атомами газов они постепенно теряют свою энергию. Степень их ослабления при этом характеризуется длиной релаксации – расстоянием, на котором их поток ослабевает в е-раз (е – основание натуральных логарифмов). Чем больше длина релаксации, тем медленнее происходит ослабление излучения в воздухе. Для нейтронов и гамма-излучения длина релаксации в воздухе у поверхности земли составляет около 235 и 350 м соответственно.
В силу разных значений длины релаксации нейтронов и гамма-квантов с увеличением расстояния от эпицентра взрыва постепенно меняется их соотношение между собой в общем потоке излучения. Это приводит к тому, что на сравнительно недалеких расстояниях от места взрыва доля нейтронов значительно преобладает над долей гамма-квантов, но по мере удаления от него это соотношение постепенно изменяется и для заряда мощностью в 1 кт их потоки сравниваются на расстоянии около 1500 м, а затем гамма-излучение будет преобладать.
Поражающее действие нейтронного потока и гамма-квантов на живые организмы определяется той суммарной дозой излучения, которая будет ими поглощена. Для характеристики поражающего действия на человека используют единицу «рад» (radiation absorbed dose – поглощенная доза излучения). Единица «рад» определяется как величина поглощенной дозы любого ионизирующего излучения, соответствующей 100 эрг энергии в 1 г вещества. При этом установлено, что все виды ионизирующего излучения оказывают сходное воздействие на живые ткани, однако величина биологического эффекта при одной и той же дозе поглощенной энергии будет сильно зависеть от вида излучения. Подобное различие в поражающем действии учитывают так называемым показателем «относительной биологической эффективности» (ОБЭ). За эталонное значение ОБЭ принято биологическое действие гамма-излучения, которое приравнивают к единице.
Исследования показали, что относительная биологическая эффективность быстрых нейтронов при воздействии на живые ткани примерно в семь раз выше, чем у гамма-квантов, то есть их ОБЭ равен 7. Такое соотношение означает, что, например, поглощенная доза нейтронного излучения 10 рад по своему биологическому воздействию на организм человека будет эквивалентна дозе 70 рад гамма-излучения. Физико-биологическое воздействие нейтронов на живые ткани объясняется тем, что они, попадая в живые клетки, словно снаряды, выбивают ядра из атомов, рвут молекулярные связи, образуют свободные радикалы, обладающие высокой способностью к химическим реакциям, нарушают основные циклы жизненных процессов.
При разработке нейтронной бомбы в США в 1960–1970-х годах были проведены многочисленные эксперименты по определению поражающего действия нейтронного излучения на живые организмы. По заданию Пентагона в радиобиологическом центре в Сан-Антонио (штат Техас) совместно с учеными Ливерморской ядерной лаборатории проходили исследования по изучению последствий облучения нейтронами высоких энергий обезьян макак-резус, организм которых наиболее близок к человеческому. Там их подвергали облучению дозами от нескольких десятков до нескольких тысяч рад.
На основании результатов этих экспериментов и наблюдений над жертвами ионизирующих излучений в Хиросиме и Нагасаки американские специалисты установили несколько характерных критериальных доз облучения. При дозе около 8000 рад происходит немедленный выход личного состава из строя. Смертельный исход наступает в течение 1–2 суток. При получении дозы 3000 рад через 4–5 минут после облучения отмечается потеря работоспособности, которая продолжается в течение 10–45 минут. Затем на несколько часов происходит частичное улучшение, после чего наступает резкое обострение лучевой болезни и все пораженные этой категории погибают в течение 4–6 суток. Получившие дозу порядка 400–500 рад находятся в состоянии скрытой летальности. Ухудшение состояния наступает через 1–2 суток и резко прогрессирует в течение 3–5 суток после облучения. Смертельный исход, как правило, наступает в течение месяца после поражения. Облучение дозами около 100 рад вызывает гематологическую форму лучевой болезни, при которой в первую очередь поражаются кроветворные органы. Выздоровление таких больных возможно, однако требует длительного лечения в стационарных условиях.
Необходимо также учитывать побочное действие N-бомбы в результате взаимодействия нейтронного потока с поверхностным слоем почвы и различными объектами. Это приводит к тому, что создается наведенная радиоактивность, механизм которой состоит в том, что нейтроны активно взаимодействуют с атомами различных элементов почвы, а также с атомами металлов, содержащихся в строительных конструкциях, оборудовании, вооружении и военной технике. При захвате нейтронов часть этих ядер преобразуется в радиоактивные изотопы, которые в течение определенного времени, характерного для каждого типа изотопа, испускают ядерные излучения, обладающие поражающей способностью. Все эти образующиеся радиоактивные вещества испускают бета-частицы и гамма-кванты преимущественно высоких энергий. В результате этого подвергшиеся облучению танки, орудия, бронетранспортеры и другая техника становятся на некоторое время источниками интенсивного излучения. Высота взрыва нейтронных боеприпасов выбирается в пределах 130–200 м с таким расчетом, чтобы образовавшийся огненный шар не достигал поверхности земли, снижая тем самым уровень наведенной активности.
БОЕВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Военные специалисты США утверждали, что боевое применение нейтронного оружия наиболее эффективно при отражении атаки танков противника и имеет при этом наивысшие показатели по критерию «стоимость–эффективность». Пентагон, однако, тщательно скрывал подлинные тактико-технические характеристики нейтронных боеприпасов, размеры зон поражения при их боевом использовании.
По заключению экспертов, при взрыве 203-мм артиллерийского снаряда мощностью в 1 килотонну экипажи танков противника, находящихся в радиусе 300 м, будут мгновенно выведены из строя и погибнут в течение двух суток. Экипажи танков, располагающихся в 300–700 м от эпицентра взрыва, выйдут из строя через несколько минут и в течение 6–7 дней также погибнут. Танкисты, оказавшиеся на расстояниях 700–1300 м от места разрыва снаряда, окажутся небоеспособными через несколько часов, а смерть большинства из них наступит в течение нескольких недель. Разумеется, открыто расположенная живая сила будет подвергаться поражающему воздействию на еще больших расстояниях.
Известно, что лобовая броня современных танков достигает толщины 250 мм, которая ослабляет воздействующие на нее гамма-кванты высокой энергии примерно в сотню раз. В то же время нейтронный поток, падающий на лобовую броню, ослабевает только вдвое. При этом в результате взаимодействия нейтронов с атомами материала брони происходит возникновение вторичного гамма-излучения, которое также будет оказывать поражающее действие на экипаж танка.
Следовательно, простое увеличение толщины брони не приведет к повышению защищенности танкистов. Усилить защищенность экипажа возможно путем создания многослойных, комбинированных покрытий, основанных на особенностях взаимодействия нейтронов с атомами различных веществ. Данная идея нашла свое практическое воплощение при создании защиты от нейтронов в американской боевой бронированной машине М2 «Брэдли». С этой целью промежуток между внешней стальной броней и внутренней алюминиевой конструкцией был заполнен слоем водородосодержащего пластического материала – пенополиуретана, с атомами компонентов которого активно взаимодействуют нейтроны вплоть до их поглощения.
В связи с этим невольно напрашивается вопрос о том, учитывают ли российские танкостроители те изменения в ядерной политике некоторых стран, о которых упоминалось в начале статьи? Не окажутся ли в недалеком будущем наши танковые экипажи беззащитными от нейтронного оружия? Вряд ли можно не принимать во внимание большую вероятность его появления на будущих полях сражений.
Нет сомнений в том, что в случае производства и поступления в войска иностранных государств нейтронного оружия со стороны России последует адекватный ответ. Хотя Москва не делала официальных признаний об обладании нейтронным оружием, однако из истории ядерного соперничества двух супердержав известно: США, как правило, лидировали в ядерной гонке, создавали новые образцы оружия, но проходило некоторое время и СССР восстанавливал паритет. На взгляд автора статьи, положение с нейтронным оружием не является исключением и Россия в случае необходимости будет также обладать им.
СЦЕНАРИИ ПРИМЕНЕНИЯ
О том, какой видится широкомасштабная война на европейском ТВД, если она разразится в будущем (хотя это и кажется весьма маловероятным), можно судить по публикации на страницах журнала «Арми» американского военного теоретика Роджерса.
«┘Отступая с тяжелыми боями, 14-я механизированная дивизия США отражает удары противника, неся тяжелые потери. В батальонах осталось по 7–8 танков, потери в пехотных ротах достигают более 30 процентов. Основные средства борьбы с танками – ПТУР «ТОУ» и снаряды с лазерным наведением – на исходе. Помощи ждать не от кого. Все армейские и корпусные резервы уже введены в бой. По данным авиаразведки, две танковые и две мотострелковые дивизии противника занимают исходные позиции для наступления в 15 километрах от линии фронта. И вот уже сотни бронированных машин, эшелонированных в глубину, наступают на восьмикилометровом фронте. Усиливаются артиллерийские и авиационные удары противника. Кризисная ситуация нарастает┘
В штаб дивизии поступает зашифрованный приказ: получено разрешение на применение нейтронного оружия. Авиация НАТО получила предупреждение о необходимости выхода из боя. На огневых позициях уверенно поднимаются стволы 203-мм гаубиц. Огонь! В десятках наиболее важных пунктов, на высоте примерно 150 метров над боевыми порядками наступающего противника появились яркие вспышки. Однако в первые мгновения их воздействие на противника кажется незначительным: ударной волной уничтожено небольшое количество машин, находящихся в сотне ярдов от эпицентров взрывов. Но поле боя уже все пронизано потоками невидимой смертельной радиации. Атака противника вскоре теряет свою направленность. Танки и бронетранспортеры беспорядочно двигаются, натыкаются друг на друга, ведут неприцельный огонь. За короткое время противник теряет до 30 тысяч человек личного состава. Его массированное наступление окончательно расстроено. 14-я дивизия переходит в решительное контрнаступление, оттесняя противника».
Разумеется, здесь приведен лишь один из множества возможных (идеализированных) эпизодов боевого применения нейтронного оружия, однако и он позволяет получить определенное представление о взглядах американских военных специалистов на его использование.
Внимание к нейтронному оружию уже в ближайшее время может также возрасти в связи с возможным его применением в интересах повышения эффективности создаваемой в США системы противоракетной обороны. Известно, что летом 2002 года глава Пентагона Дональд Рамсфелд дал задание научно-техническому комитету Минобороны исследовать целесообразность боевого оснащения ракет-перехватчиков системы ПРО ядерными (возможно, и нейтронными. – В.Б.) боеголовками. Это объясняется прежде всего тем, что проводимые в последние годы испытания по поражению атакующих боеголовок кинетическими перехватчиками, требующими прямого попадания в цель, показали: необходимая надежность уничтожения объекта отсутствует.
Здесь надо отметить, что еще в начале 1970-х годов несколько десятков нейтронных боеголовок были установлены на противоракетах «Спринт» системы ПРО «Сейфгард», развернутой вокруг крупнейшей авиабазы СШС Гранд Форкс (Северная Дакота). По расчетам специалистов, что было подтверждено в ходе испытаний, быстрые нейтроны, обладая высокой проникающей способностью, пройдут через обшивку боеголовок, выведут из строя электронную систему подрыва боезаряда. Кроме того, нейтроны, взаимодействуя с ядрами урана или плутония атомного детонатора боеголовки, вызовут деление некоторой его части. Такая реакция будет происходить со значительным выделением энергии, что может привести к нагреванию и разрушению детонатора. Вдобавок, при взаимодействии нейтронов с материалом ядерной боеголовки образуется вторичное гамма-излучение. Оно позволит выявить настоящую боеголовку на фоне ложных целей, у которых подобное излучение будет практически отсутствовать.
В заключение следует сказать следующее. Наличие отработанной технологии производства нейтронных боеприпасов, сохранение в арсеналах их отдельных образцов и компонентов, отказ США ратифицировать ДВЗЯИ и подготовка полигона Невада к возобновлению ядерных испытаний – все это означает реальную возможность вновь выхода на мировую арену нейтронного оружия. И хотя Вашингтон предпочитает не привлекать к нему внимание, оно от этого не становится менее опасным. Создается впечатление, что «нейтронный лев» затаился, но в нужный момент будет готов выйти на мировую арену.
Эпоха Холодной войны значительно добавила фобий человечеству. После Хиросимы и Нагасаки всадники Апокалипсиса обрели новые ипостаси и стали казаться реальными как никогда. Ядерные и термоядерные бомбы, биологическое оружие, «грязные» бомбы, баллистические ракеты – все это несло угрозу массового уничтожения для многомиллионных мегаполисов, стран и целых континентов.
Одной из самых впечатляющих «страшилок» того периода была нейтронная бомба – разновидность ядерного оружия, «заточенная» для уничтожения биологических объектов, при минимальном воздействии на материальные ценности. Советская пропаганда уделила много внимания этому ужасному оружию, изобретенному сумрачным гением заокеанских империалистов.
От этой бомбы нельзя было спрятаться, не спасал ни бетонный бункер, ни бомбоубежища, ни другие средства защиты. При этом после взрыва нейтронной бомбы здания, предприятия и прочие объекты инфраструктуры оставались нетронутыми и попадали прямо в лапы американской военщины. Рассказов о новом страшном оружии было так много, что в СССР про него начали сочинять анекдоты.
Что же из этих рассказов правда, а что вымысел? Как работает нейтронная бомба? Есть ли подобные боеприпасы на вооружении российской армии или вооруженных сил США? Ведутся ли разработки в этой области в наши дни?
Как работает нейтронная бомба — особенности поражающих факторов
Нейтронная бомба – это разновидность ядерного оружия, основным поражающим фактором которого является поток нейтронного излучения. Вопреки распространенному мнению, после взрыва нейтронного боеприпаса образуется и ударная волна, и световое излучение, но большая часть энергии выделяемой энергии превращается в поток быстрых нейтронов. Нейтронная бомба относится к тактическому ядерному оружию.
Принцип действия нейтронных боеприпасов основан на свойстве быстрых нейтронов гораздо сильнее проникать через различные преграды, по сравнению с рентгеновским излучением, альфа, бета и гамма-частицами. Например, 150 мм брони способны удержать до 90% гамма-излучения и только 20% нейтронной волны. Грубо говоря, спрятаться от проникающего излучения нейтронного боеприпаса гораздо сложнее, чем от радиации обычной ядерной бомбы. Именно это свойство нейтронов и привлекло внимание военных.
Нейтронная бомба имеет ядерный заряд небольшой мощности, а также специальный блок (его обычно изготавливают из бериллия), который и является источником нейтронного излучения. После подрыва ядерного заряда большая часть энергии взрыва преобразуется в жесткое нейтронное излучение. На остальные факторы поражения - ударная волна, световой импульс, электромагнитное излучение - приходится лишь 20% энергии.
Однако все вышесказанное всего лишь теория, практическое применение нейтронного оружия имеет некоторые нюансы.
Земная атмосфера очень сильно гасит нейтронное излучение, поэтому дальность действия этого поражающего фактора не больше, чем дистанция поражения ударной волны. По этой же причине нет смысла изготавливать нейтронные боеприпасы большой мощности – излучение все равно быстро затухнет. Обычно нейтронные заряды имеют мощность около 1 кТ. При его подрыве происходит поражение нейтронным излучением в радиусе 1,5 км. На дистанции в 1350 метров от эпицентра оно опасно для жизни человека.
Кроме того, поток нейтронов вызывает в материалах - например, в броне - наведенную радиоактивность. Если посадить в , попавший под действие нейтронного оружия (на дистанциях около километра от эпицентра), новый экипаж, то он получит летальную дозу радиации в течение суток.
Не соответствует действительности распространенное мнение о том, что нейтронная бомба не уничтожает материальные ценности. После взрыва подобного боеприпаса образуется и ударная волна, и импульс светового излучения, зона сильных разрушений от которых имеет радиус примерно в один километр.
Нейтронные боеприпасы не слишком подходят для использования в земной атмосфере, зато они могут быть весьма эффективны в космическом пространстве. Там нет воздуха, поэтому нейтроны распространяются беспрепятственно на весьма значительные расстояния. Благодаря этому различные источники нейтронного излучения рассматриваются в качестве эффективного средства противоракетной обороны. Это так называемое пучковое оружие. Правда, в качестве источника нейтронов обычно рассматривается не нейтронные ядерные бомбы, а генераторы направленных нейтронных пучков – так называемые нейтронные пушки.
Использовать их в качестве средства для поражения баллистических ракет и боевых блоков предлагали еще разработчики рейгановской программы Стратегической оборонной инициативы (СОИ). При взаимодействии пучка нейтронов с материалами конструкции ракет и боеголовок возникает наведенная радиация, которая надежно выводит из строя электронику этих устройств.
После появления идеи нейтронной бомбы и начала работ по ее созданию стали разрабатываться методы защиты от нейтронного излучения. В первую очередь они были направлены на уменьшение уязвимости боевой техники и экипажа, находящегося в ней. Основным методом защиты от подобного оружия стало изготовление специальных видов брони, хорошо поглощающих нейтроны. Обычно в них добавляли бор – материал, прекрасно улавливающий эти элементарные частицы. Можно добавить, что бор входит в состав поглощающих стрежней ядерных реакторов. Еще одним способом уменьшить поток нейтронов является добавление в броневую сталь обедненного урана.
Вообще, практически вся боевая техника, созданная в 60-е – 70-е годы прошлого столетия, максимально защищена от большинства поражающих факторов ядерного взрыва.
История создания нейтронной бомбы
Атомные бомбы, взорванные американцами над Хиросимой и Нагасаки, принято относить к первому поколению ядерного оружия. Принцип его работы основан на реакции делений ядер урана или плутония. Ко второму поколению относится оружие, в принцип работы которого положены реакции ядерного синтеза – это термоядерные боеприпасы, первое из них было взорвано США в 1952 году.
К ядерному оружию третьего поколения относятся боеприпасы, после взрыва которых, энергия направляется на усиление того или иного фактора поражения. Именно к таким боеприпасам относятся нейтронные бомбы.
Впервые о создании нейтронной бомбы заговорили в середине 60-х годов, хотя, его теоретическое обоснование обсуждалось гораздо раньше – еще в середине 40-х годов. Считается, что идея создания подобного оружия принадлежит американскому физику Самуэлю Коену. Тактическое ядерное оружие, несмотря на его значительную мощь, не слишком эффективно против бронетехники, броня хорошо защищала экипаж практически от всех поражающих факторов ЯО.
Первое испытание нейтронного боевого устройства было проведено в США в 1963 году. Однако мощность излучения оказалась гораздо ниже той, на которую рассчитывали военные. На доводку нового оружия потребовалось более десяти лет: в 1976 году американцы провели очередные испытания нейтронного заряда, результаты которого оказались весьма впечатляющими. После этого было принято решение о создании 203-мм снарядов с нейтронной боевой частью и боеголовок для тактических баллистических ракет «Ланс».
В настоящее время технологиями, которые позволяют создавать нейтронное оружие, владеют США, Россия и Китай (возможно, Франция). Некоторые источники сообщают, что массовый выпуск подобных боеприпасов продолжался примерно до середины 80-х годов прошлого века. В этот момент в броню боевой техники стали повсеместно добавлять бор и обедненный уран, что практически полностью нейтрализовало основной поражающий фактор нейтронных боеприпасов. Это привело к постепенному отказу от этого вида оружия. Хотя, как обстоит ситуация на самом деле — неизвестно. Информация такого рода находится под многими грифами секретности и практически не доступна широкой общественности.
Целью создания нейтронного оружия в 60-х - 70-х годах являлось получение тактической боеголовки, главным поражающим фактором в котором являлся бы поток быстрых нейтронов, излучаемых из области взрыва. Для уменьшения сопутствующих разрушений в нейтронной бомбе принимаются меры для уменьшения выхода энергии способами, отличными от нейтронного излучения. Радиус зоны смертельного уровня нейтронного облучения в таких зарядах может даже превосходить радиусы поражения ударной волной или световым излучением.
Создание такого оружия обусловила низкая эффективность обычных тактических ядерных зарядов против бронированных целей, таких как танки, бронемашины и т. п. Благодаря наличию бронированного корпуса и системы фильтрации воздуха бронетехника способна противостоять всем поражающим факторам ЯВ: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и может эффективно решать боевые задачи даже в относительно близких к эпицентру районах.
Кроме того, для создаваемой в то время системы ПРО с ядерными боевыми частями у противоракет было бы так же неэффективно использовать обычные ядерные заряды. В условиях взрыва в верхних слоях атмосферы (десятки км) воздушная ударная волна практически отсутствует, а испускаемое зарядом мягкое рентгеновское излучение может интенсивно поглощаться оболочкой боеголовки.
Поток нейтронов же с легкостью проходит даже через толстую стальную броню. При мощности в 1 кт смертельная доза облучения в 8000 рад, которая ведет к немедленной и быстрой смерти (минуты), будет получена экипажем танка Т-72 на расстоянии в 700 м. При обычном атомном взрыве этой же мощности аналогичное расстояние будет равняться 360 м. Опасный для жизни уровень в 600 рад достигается на дистанции 1100 м и 700 м соответственно для бронированных целей и 1350 и 900 м для незащищенных людей.
Дополнительно, нейтроны создают в конструкционных материалах (например броне танка) наведенную радиоактивность. Она может быть довольно сильной: скажем, если в рассмотренный выше Т-72 сядет новый экипаж, то он получит летальную дозу в течении 24 часов.
Новые виды брони более эффективно защищают танк от нейтронного потока. Для этого в ее состав входит пластик с долей бора, хорошего поглотителя нейтронов. Броня танка M-1 "Abrams" содержит для этих целей обедненный уран (уран, с выделенными изотопами U235 и U234). Броня специально может быть обеднена элементами, дающими сильную наведенную радиоактивность.
Из-за очень сильного поглощения и рассеивания нейтронного излучения в атмосфере делать мощные заряды с увеличенным выходом излучения нецелесообразно. Максимальная мощность боеголовок составляет ~1 кт. Хотя о нейтронных бомбах и говорят, что они оставляют материальные ценности неразрушенными, это не совсем так. В пределах радиуса нейтронного поражения (около 1 километра) ударная волна может уничтожить или сильно повредить большинство зданий.
Сильные потоки высокоэнергетических нейтронов возникают в ходе термоядерных реакций, например, горения дейтерий-тритиевой плазмы: D + T -> He4 (3.5 MeV) + n (14.1 MeV).
При этом нейтроны не должны поглощаться материалами бомбы и, что особо важно, необходимо предотвратить их захват атомами делящегося материала.
Для примера можно рассмотреть боеголовку W-70-mod-0, с максимальным энерговыходом 1 кт, из которых 75% образуется за счет реакций синтеза, 25% - деления. Такое отношение (3:1) говорит о том, что на одну реакцию деления (~ 180 MeV) приходится до 31 реакции синтеза (~ 540 MeV) D+T. Это подразумевает беспрепятственный выход более 97% нейтронов синтеза, т.е. без их взаимодействия с ураном пускового заряда. Поэтому синтез должен происходить в физически отделенной от первичного заряда капсуле.
Наблюдения показывают, что при температуре, развиваемой 250-тонным взрывом и нормальной плотности (сжатый газ или соединение с литием) даже дейтериево- тритиевая смесь не будет гореть с высоким КПД. Термоядерное горючие должно быть предварительно сжато раз в 10 по каждому из измерений, чтобы реакция прошла достаточно быстро. Таким образом, можно прийти к выводу, что заряд с увеличенным выходом излучения представляет собой разновидность схемы радиационной имплозии.
В отличии от классических термоядерных зарядов, где в качестве термоядерного топлива находится дейтерид лития, вышеприведенная реакция имеет свои преимущества. Во-первых, несмотря на дороговизну и нетехнологичность трития эту реакция легко поджечь. Во-вторых, большинство энергии, 80% - выходит в виде высокоэнергетических нейтронов 14.1 MeV, и только 20% - в виде тепла и гама- и рентгеновского излучения.
Из особенностей конструкции стоит отметить отсутствие плутониевого запального стержня. Из-за малого количества термоядерного топлива и низкой температуры начала реакции необходимость в нем отсутствует. Весьма вероятно, что зажигание реакции происходит в центре капсулы, где в результате схождения ударной волны развивается высокое давление и температура.
Общее количество делящихся материалов для 1-кт нейтронной бомбы где-то 10 кг. 750-тонный энергетический выход синтеза означает наличие 10 граммов дейтерий-тритиевой смеси. Газ можно сжать до плотности 0.25 г/см3, т.о. объем капсулы будет около 40 см3, это шарик 5-6 см в диаметре.
На основе материалов The High Energy Weapons Archive