Зарядът е структурно конвенционален ядрен заряд с ниска мощност, към който се добавя блок, съдържащ малко количество термоядрено гориво (смес от деутерий и тритий). При взривяване основният ядрен заряд експлодира, чиято енергия се използва за започване на термоядрена реакция. По-голямата част от енергията на експлозията по време на използването на неутронни оръжия се освобождава в резултат на задействана реакция на синтез. Конструкцията на заряда е такава, че до 80% от енергията на експлозията е енергията на потока от бързи неутрони, а само 20% се дължи на останалите увреждащи фактори (ударна вълна, EMP, светлинно излъчване).
Действие, характеристики на приложението
Мощен поток от неутрони не се забавя от обикновената стоманена броня и прониква през препятствия много по-силно от рентгеновите лъчи или гама лъчението, да не говорим за алфа и бета частиците. Благодарение на това неутронните оръжия са способни да поразяват вражеската жива сила на значително разстояние от епицентъра на експлозията и в убежища, дори когато е осигурена надеждна защита срещу конвенционална ядрена експлозия.
Увреждащият ефект на неутронните оръжия върху оборудването се дължи на взаимодействието на неутроните с конструктивните материали и радиоелектронното оборудване, което води до появата на индуцирана радиоактивност и в резултат на това до неизправност. В биологичните обекти под действието на радиация настъпва йонизация на живата тъкан, което води до нарушаване на жизнената дейност на отделните системи и на организма като цяло, развитие на лъчева болест. Хората са засегнати както от самата неутронна радиация, така и от индуцирана радиация. Мощни и дългодействащи източници на радиоактивност могат да се образуват в оборудване и предмети под действието на неутронен поток, което води до поражение на хората за дълго време след експлозията. Така, например, екипажът на танка Т-72, разположен на 700 от епицентъра на неутронна експлозия с мощност 1 kt, незабавно ще получи безусловно смъртоносна доза радиация (8000 rad), моментално се провали и ще умре в рамките на няколко минути. Но ако този резервоар бъде използван отново след експлозията (физически той едва ли ще пострада), тогава предизвиканата радиоактивност ще доведе до новия екипаж да получи смъртоносна доза радиация в рамките на един ден.
Поради силното поглъщане и разсейване на неутрони в атмосферата, обхватът на унищожаване от неутронно излъчване, в сравнение с обхвата на унищожаване на незащитени цели от ударна вълна от експлозия на конвенционален ядрен заряд със същата мощност, е малък. Следователно производството на неутронни заряди с висока мощност е непрактично - радиацията все още няма да достигне по-нататък и други увреждащи фактори ще бъдат намалени. Реално произведените неутронни боеприпаси имат добив не повече от 1 kt. Подкопаването на такъв боеприпас дава зона на унищожаване от неутронно лъчение с радиус от около 1,5 km (незащитено лице ще получи животозастрашаваща доза радиация на разстояние 1350 m). Противно на общоприетото схващане, неутронната експлозия изобщо не оставя материалните ценности невредими: зоната на силно разрушаване от ударна вълна за същия килотонен заряд има радиус от около 1 км.
Защита
Неутронни оръжия и политика
Опасността от неутронните оръжия, както и ядрените оръжия с малък и свръхнисък добив като цяло, се крие не толкова във възможността за масово унищожаване на хора (това може да се направи от много други, включително дълго съществуващи и по-ефективни видове на ОМУ за тази цел), но в размиването на границата между ядрената и конвенционалната война при използването му. Ето защо в редица резолюции на Общото събрание на ООН се отбелязват опасните последици от появата на нов вид оръжия за масово унищожение - неутрони, и се призовава за тяхната забрана. През 1978 г., когато въпросът за производството на неутронно оръжие все още не е решен в Съединените щати, СССР предлага споразумение за отхвърляне на използването му и представя проект на международна конвенция за забраната му за разглеждане от Комитета по разоръжаването. Проектът не намери подкрепа от САЩ и други западни страни. През 1981 г. в САЩ започва производството на неутронни заряди, които в момента са в експлоатация.
Връзки
Фондация Уикимедия. 2010 г.
Вижте какво представлява "неутронната бомба" в други речници:
НЕУТРОННА БОМБА, вижте АТОМНО ОРЪЖИЕ... Научно-технически енциклопедичен речник
Тази статия е за боеприпаси. За информация относно други значения на термина вижте Bomba (значения) въздушна бомба An602 или "Цар бомба" (СССР) ... Wikipedia
Съществувам., е., използвам. комп. често Морфология: (не) какво? бомби за какво? бомба, (виж) какво? бомба какво? бомба за какво? за бомбата мн.ч. Какво? бомби, (не) какво? бомби за какво? бомби, (виж) какво? бомби какво? бомби, какво? за бомбите 1. Черупката се нарича бомба, ... ... Речник на Дмитриев
с; добре. [Френски] bombe] 1. Експлозивен снаряд, пуснат от самолет. Хвърли бомбата. Запалителни, фугасни, осколъчни b. Атомна, водородна, неутронна b. Б. забавено действие (също: за това, което е изпълнено с големи проблеми в бъдеще, ... ... енциклопедичен речник
бомба- с; добре. (френски bombe) виж също. бомба, бомба 1) Експлозивен снаряд, пуснат от самолет. Хвърли бомбата. Запалително, осколочно-фугасно, осколочно bo/mba. Атомни, водородни, неутронни bo / mba ... Речник на много изрази
Оръжие с голяма разрушителна сила (от порядъка на мегатони в тротилов еквивалент), чийто принцип на действие се основава на реакцията на термоядрен синтез на леки ядра. Източникът на енергията на експлозията са процеси, подобни на процесите, протичащи на ... ... Енциклопедия на Collier
Както знаете, ядреното устройство от първо поколение, често наричано атомно, включва бойни глави, базирани на използването на енергията на делене на ядра на уран-235 или плутоний-239. Първото изпитание на такова зарядно устройство с капацитет 15 kt е извършено в САЩ на 16 юли 1945 г. на полигона Аламогордо. Експлозията на първата съветска атомна бомба през август 1949 г. даде нов тласък на развитието на работата по създаването на ядрени оръжия от второ поколение. Тя се основава на технологията за използване на енергията на термоядрени реакции за сливане на ядра от тежки водородни изотопи - деутерий и тритий. Такива оръжия се наричат термоядрени или водородни оръжия. Първото изпитание на термоядреното устройство "Майк" е извършено от САЩ на 1 ноември 1952 г. на остров Елугелаб (Маршалови острови), чийто капацитет е 5-8 милиона тона. На следващата година в СССР е взривен термоядрен заряд.
Осъществяването на атомни и термоядрени реакции разкри широки възможности за тяхното използване при създаването на серия от различни боеприпаси от следващите поколения. Ядрените оръжия от трето поколение включват специални заряди (боеприпаси), в които благодарение на специална конструкция се постига преразпределение на енергията на взрива в полза на един от увреждащите фактори. Други варианти за зарядите на такива оръжия осигуряват създаването на фокус на един или друг увреждащ фактор в определена посока, което също води до значително увеличаване на разрушителния му ефект. Анализът на историята на създаването и усъвършенстването на ядрените оръжия показва, че Съединените щати винаги са били лидер в създаването на нови негови модели. Мина обаче известно време и СССР елиминира тези едностранни предимства на Съединените щати. Ядрените оръжия от трето поколение не правят изключение в това отношение. Едно от най-известните ядрени оръжия от трето поколение е неутронното оръжие.
Какво е неутронно оръжие? Неутронните оръжия бяха широко обсъждани в началото на 60-те години на миналия век. По-късно обаче стана известно, че възможността за създаването му е била обсъждана много преди това. Бившият президент на Световната федерация на учените професор Е. Буроп от Великобритания припомни, че за първи път чул за това през далечната 1944 г., когато работел в САЩ по проекта Манхатън като част от група британски учени. Работата по създаването на неутронно оръжие беше инициирана от необходимостта да се получи мощно бойно оръжие със селективна способност за унищожаване, за използване директно на бойното поле.
Първата експлозия на неутронно зарядно устройство (код номер W-63) е направена в подземна шахта в Невада през април 1963 г. Полученият по време на теста неутронен поток се оказа значително по-нисък от изчислената стойност, което значително намали бойните възможности на новото оръжие. Отне още почти 15 години, докато неутронните заряди придобият всички качества на военно оръжие. Според професор Е. Буроп фундаменталната разлика между устройство за неутронно зареждане и термоядрено устройство се крие в различната скорост на отделяне на енергия: „В неутронната бомба енергията се освобождава много по-бавно. Това е нещо като пиропатрона със забавено действие. " Поради това забавяне енергията, изразходвана за образуване на ударна вълна и светлинно излъчване, намалява и съответно се увеличава освобождаването му под формата на неутронен поток. В хода на по-нататъшната работа бяха постигнати известни успехи в осигуряването на фокусиране на неутронното лъчение, което позволи не само да се увеличи неговият разрушителен ефект в определена посока, но и да се намали опасността от използването му за приятелски войски.
През ноември 1976 г. в Невада е проведено поредното изпитание на неутронна бойна глава, по време на което са получени много впечатляващи резултати. В резултат на това в края на 1976 г. е взето решение за производство на компоненти за неутронни снаряди с калибър 203 мм и бойни глави за ракетата Lance. По-късно, през август 1981 г., на заседание на Групата за ядрено планиране на Съвета за национална сигурност на САЩ е взето решение за пълномащабно производство на неутронно оръжие: 2000 снаряда за 203-мм гаубица и 800 бойни глави за ракетата Lance .
По време на експлозията на неутронна бойна глава основните щети на живите организми се нанасят от поток от бързи неутрони. Според изчисленията за всеки килотон мощност на заряда се отделят около 10 неутрона, които се разпространяват с голяма скорост в околното пространство. Тези неутрони имат изключително висок увреждащ ефект върху живите организми, много по-силен дори от Y-лъчение и ударна вълна. За сравнение посочваме, че при експлозия на конвенционален ядрен заряд с капацитет 1 килотон, открито разположена жива сила ще бъде унищожена от ударна вълна на разстояние 500-600 м. При експлозията на неутронна бойна глава на същата мощност, унищожаването на живата сила ще се случи на разстояние приблизително три пъти по-голямо.
Неутроните, произведени по време на експлозията, се движат със скорост от няколко десетки километра в секунда. Избухват като снаряди в живите клетки на тялото, те избиват ядра от атомите, разрушават молекулярните връзки, образуват свободни радикали с висока реактивност, което води до нарушаване на основните цикли на жизнените процеси. Когато неутроните се движат във въздуха в резултат на сблъсъци с ядрата на газовите атоми, те постепенно губят енергия. Това води до факта, че на разстояние от около 2 км вредното им действие практически спира. За да се намали разрушителното действие на съпътстващата ударна вълна, мощността на неутронния заряд се избира в диапазона от 1 до 10 kt, а височината на експлозията над земята е около 150-200 метра.
Според някои американски учени в лабораториите Лос Аламос и Санди на САЩ и във Всеруския институт по експериментална физика в Саров (Арзамас-16) се провеждат термоядрени експерименти, в които наред с изследвания за получаване на електрически енергия, се проучва възможността за получаване на чисто термоядрени експлозиви. Най-вероятният страничен продукт от текущите изследвания, според тях, може да бъде подобряването на енергийно-масовите характеристики на ядрените бойни глави и създаването на неутронна мини-бомба. Според експерти такава неутронна бойна глава с тротилов еквивалент само един тон може да създаде смъртоносна доза радиация на разстояния от 200-400 m.
Неутронните оръжия са мощно отбранително средство и най-ефективното им използване е възможно при отблъскване на агресия, особено когато противникът е нахлул в защитената територия. Неутронните боеприпаси са тактически оръжия и тяхното използване е най-вероятно в така наречените "ограничени" войни, предимно в Европа. Тези оръжия могат да станат от особено значение за Русия, тъй като пред лицето на отслабването на нейните въоръжени сили и нарастващата заплаха от регионални конфликти тя ще бъде принудена да постави по-голям акцент върху ядрените оръжия, за да гарантира своята сигурност. Използването на неутронни оръжия може да бъде особено ефективно при отблъскване на масивна танкова атака. Известно е, че бронята на танка на определени разстояния от епицентъра на експлозията (повече от 300-400 m при експлозия на ядрен заряд с мощност 1 kt) осигурява защита на екипажите от ударни вълни и Y-лъчение. В същото време бързите неутрони проникват в стоманената броня без значително затихване.
Изчисленията показват, че в случай на експлозия на неутронен заряд с мощност 1 килотон, екипажите на танковете ще бъдат незабавно изведени от действие в радиус от 300 m от епицентъра и ще загинат в рамките на два дни. Екипажите, разположени на разстояние 300-700 m, ще се провалят за няколко минути и също ще умрат в рамките на 6-7 дни; на разстояния 700-1300 м те ще бъдат неспособни за бой след няколко часа, а смъртта на повечето от тях ще се проточи няколко седмици. На дистанции 1300-1500 м, определена част от екипажите ще се разболеят сериозно и постепенно ще се провалят.
Неутронните бойни глави могат да се използват и в системите за противоракетна отбрана за справяне с бойните глави на атакуващи ракети по траекторията. Според експерти бързите неутрони с висока проникваща способност ще преминат през кожата на вражеските бойни глави и ще причинят щети на електронното им оборудване. В допълнение, неутроните, взаимодействащи с урановите или плутониеви ядра на атомния детонатор на бойната глава, ще предизвикат тяхното делене. Такава реакция ще възникне с голямо освобождаване на енергия, което в крайна сметка може да доведе до нагряване и разрушаване на детонатора. Това от своя страна ще доведе до повреда на целия заряд на бойната глава. Това свойство на неутронните оръжия е използвано в системите за противоракетна отбрана на САЩ. Още в средата на 70-те години на миналия век неутронни бойни глави бяха инсталирани на ракетите-прехващачи Sprint от системата Safeguard, разположени около авиобаза Гранд Форкс (Северна Дакота). Възможно е неутронни бойни глави да бъдат използвани и в бъдещата национална система за противоракетна отбрана на САЩ.
Както е известно, в съответствие със задълженията, обявени от президентите на САЩ и Русия през септември-октомври 1991 г., всички ядрени артилерийски снаряди и бойни глави на тактическите ракети на суша трябва да бъдат елиминирани. Няма съмнение обаче, че в случай на промяна на военно-политическата обстановка и вземане на политическо решение, доказаната технология на неутронните бойни глави ще позволи те да бъдат масово произвеждани за кратко време.
„Super-EMP“ Малко след края на Втората световна война, при условията на монопол върху ядрените оръжия, САЩ възобновяват изпитанията за подобряването му и определянето на увреждащите фактори на ядрен взрив. В края на юни 1946 г. в района на атола Бикини (Маршалови острови), под кода „Операция кръстопът“, са извършени ядрени експлозии, по време на които се изследва разрушителното действие на атомното оръжие. По време на тези пробни експлозии беше открито ново физическо явление - образуването на мощен импулс от електромагнитно излъчване (EMR), към което веднага беше проявяван голям интерес. Особено значимо беше ЕМИ при силни експлозии. През лятото на 1958 г. са извършени ядрени експлозии на голяма надморска височина. Първата серия под кода "Hardtack" е проведена над Тихия океан близо до остров Джонстън. По време на изпитанията бяха взривени два заряда от клас мегатон: "Тек" - на височина 77 километра и "Оранжев" - на височина 43 километра. През 1962 г. експлозиите на голяма надморска височина продължават: на височина 450 км, под кода „Морска звезда“, е взривена бойна глава с капацитет 1,4 мегатона. Съветският съюз също през 1961-1962 г. проведе поредица от тестове, по време на които беше изследвано въздействието на експлозии на голяма височина (180-300 км) върху функционирането на оборудването на системите за противоракетна отбрана.
По време на тези тестове са регистрирани мощни електромагнитни импулси, които оказват голямо вредно въздействие върху електронното оборудване, комуникационните и електропроводите, радио и радарните станции на дълги разстояния. Оттогава военните специалисти продължават да обръщат голямо внимание на изучаването на природата на това явление, разрушителния му ефект и начините за защита на своите бойни и поддържащи системи от него.
Физическата природа на EMP се определя от взаимодействието на Y-квантите на моментното излъчване на ядрена експлозия с атомите на въздушните газове: Y-квантите избиват електрони от атомите (т.нар. Комптонови електрони), които се движат с голяма скорост в посоката от центъра на експлозията. Потокът от тези електрони, взаимодействайки с магнитното поле на Земята, създава импулс на електромагнитно излъчване. Когато заряд от клас мегатон експлодира на височини от няколко десетки километра, силата на електрическото поле на земната повърхност може да достигне десетки киловолта на метър.
Въз основа на резултатите, получени по време на изпитанията, американски военни експерти започнаха изследвания в началото на 80-те години, насочени към създаването на друг вид ядрено оръжие от трето поколение - Super-EMP с повишена мощност на електромагнитно излъчване.
За да се увеличи добива на Y-квантите, трябваше да се създаде обвивка около заряда на вещество, чиито ядра, активно взаимодействащи с неутроните на ядрена експлозия, излъчват високоенергийно Y-лъчение. Експертите смятат, че с помощта на Super-EMP е възможно да се създаде сила на полето близо до земната повърхност от порядъка на стотици и дори хиляди киловолта на метър. Според изчисленията на американски теоретици, експлозия на такъв заряд с капацитет 10 мегатона на височина 300-400 км над географския център на Съединените щати - щата Небраска ще наруши работата на електронното оборудване почти през цялото време страната за време, достатъчно, за да прекъсне ответния ядрен ракетен удар.
По-нататъшната посока на работа по създаването на Super-EMP беше свързана с увеличаване на разрушителния му ефект поради фокусирането на Y-лъчението, което трябваше да доведе до увеличаване на амплитудата на импулса. Тези свойства на Super-EMP го правят първото ударно оръжие, предназначено да деактивира правителствени и военни системи за управление, ICBM, особено мобилно базирани ракети, траекторни ракети, радарни станции, космически кораби, системи за захранване и т.н. Като такъв, Super-EMP е очевидно офанзивен по природа и е дестабилизиращо оръжие за първи удар.
Проникващи бойни глави (пенетратори) Търсенето на надеждни средства за унищожаване на силно защитени цели доведе американските военни експерти до идеята да използват енергията на подземните ядрени експлозии за това. С задълбочаването на ядрените заряди в земята, делът на енергията, изразходван за образуване на фуния, зона на разрушаване и сеизмични ударни вълни, се увеличава значително. В този случай, при съществуващата точност на ICBM и SLBM, надеждността на унищожаването на „точкови“, особено силни цели на територията на противника, се увеличава значително.
Работата по създаването на пенетратори започна по заповед на Пентагона още в средата на 70-те години, когато беше даден приоритет на концепцията за "контрасилов" удар. Първият пример за проникваща бойна глава е разработен в началото на 80-те години на миналия век за ракетата със среден обсег на действие Pershing-2. След подписването на Договора за ядрени сили със среден обсег (INF), усилията на американските специалисти бяха пренасочени към създаването на такива боеприпаси за МБР. Разработчиците на новата бойна глава срещнаха значителни трудности, свързани преди всичко с необходимостта да се гарантира нейната цялост и производителност при движение в земята. Огромните претоварвания, действащи върху бойната глава (5000-8000 g, g-ускорение на гравитацията) налагат изключително строги изисквания към конструкцията на боеприпаса.
Увреждащият ефект на такава бойна глава върху заровени, особено силни цели се определя от два фактора - мощността на ядрения заряд и големината на проникването му в земята. В същото време за всяка стойност на мощността на заряда има оптимална стойност на дълбочината, която осигурява най-висока ефективност на пенетратора. Така, например, разрушителният ефект на ядрен заряд от 200 килотона върху особено силни цели ще бъде доста ефективен, когато бъде заровен на дълбочина 15-20 метра и ще бъде еквивалентен на ефекта от наземна експлозия от 600 kt MX ракетна бойна глава. Военните експерти са установили, че с точността на доставяне на бойна глава с проникване, която е типична за ракетите MX и Trident-2, вероятността от унищожаване на вражески ракетен силоз или команден пункт с една бойна глава е много висока. Това означава, че в този случай вероятността за унищожаване на целите ще се определя само от техническата надеждност на доставката на бойни глави.
Очевидно е, че проникващите бойни глави са предназначени да унищожават държавните и военни центрове за управление на противника, МБР, разположени в мини, командни пунктове и т.н. Следователно, пенетраторите са нападателни оръжия за „контрасила“, предназначени да нанесат първи удар и следователно имат дестабилизиращ характер. Стойността на проникващите бойни глави, ако бъдат въведени в експлоатация, може да се увеличи значително в условията на намаляване на стратегическите нападателни оръжия, когато намаляването на бойните способности за първи удар (намаляване на броя на носителите и бойните глави) ще изисква увеличаване на вероятността за поразяване на цели с всеки боеприпас. В същото време за такива бойни глави е необходимо да се осигури достатъчно висока точност на поразяване на целта. Поради това беше разгледана възможността за създаване на пенетраторни бойни глави, оборудвани със система за самонасочване в крайния участък на траекторията, като прецизно оръжие.
Рентгенов лазер с ядрено изпомпване. През втората половина на 70-те години на миналия век в Ливърморската радиационна лаборатория започват изследвания за създаването на „противоракетно оръжие на 21 век“ – рентгенов лазер с ядрено възбуждане. Това оръжие е замислено от самото начало като основно средство за унищожаване на съветските ракети в активната част на траекторията, преди отделянето на бойните глави. Новото оръжие получи името - "оръжие за залпов огън".
В схематичен вид новото оръжие може да бъде представено като бойна глава, върху чиято повърхност са фиксирани до 50 лазерни пръта. Всеки прът има две степени на свобода и, подобно на цев на пистолет, може да бъде автономно насочен към всяка точка в пространството. По оста на всяка пръчка, дълга няколко метра, е поставена тънка тел от плътен активен материал, "като злато". Вътре в бойната глава е поставен мощен ядрен заряд, чиято експлозия трябва да служи като източник на енергия за изпомпване на лазери. Според някои експерти, за да се осигури поражението на атакуващи ракети на разстояние повече от 1000 км, ще е необходим заряд с капацитет от няколкостотин килотона. Бойната глава разполага и със система за прицелване с високоскоростен компютър в реално време.
За борба със съветските ракети американски военни експерти разработиха специална тактика за бойното им използване. За тази цел беше предложено да се поставят ядрени лазерни бойни глави върху балистични ракети, изстрелвани от подводници (SLBM). В „кризисна ситуация“ или по време на периода на подготовка за първи удар, подводниците, оборудвани с тези SLBM, трябва тайно да напредват в патрулни зони и да заемат бойни позиции възможно най-близо до зоните на позиции на съветските ICBM: в северната част на Индийския океан , в Арабско, Норвежко, Охотско море. Когато се получи сигнал за изстрелване на съветски ракети, се изстрелват подводни ракети. Ако съветските ракети се изкачиха на височина от 200 км, то за да достигнат обсега на видимост, ракетите с лазерни бойни глави трябва да се изкачат на височина от около 950 км. След това системата за управление заедно с компютъра насочва лазерните пръти към съветските ракети. Веднага щом всеки прът заеме позиция, в която радиацията ще удари точно целта, компютърът ще даде команда за взривяване на ядрения заряд.
Огромната енергия, освободена по време на експлозията под формата на радиация, незабавно ще прехвърли активното вещество на пръчките (тел) в плазмено състояние. След миг тази плазма, охлаждайки, ще създаде радиация в рентгеновия диапазон, разпространяваща се в безвъздушно пространство на хиляди километри по посока на оста на пръта. Самата лазерна бойна глава ще бъде унищожена за няколко микросекунди, но преди това ще има време да изпрати мощни радиационни импулси към целите. Абсорбирани в тънък повърхностен слой на ракетния материал, рентгеновите лъчи могат да създадат изключително висока концентрация на топлинна енергия в него, което ще предизвика експлозивното й изпарение, което ще доведе до образуване на ударна вълна и в крайна сметка до разрушаване на тяло.
Въпреки това, създаването на рентгеновия лазер, който се смяташе за крайъгълен камък на програмата Reagan SDI, среща големи трудности, които все още не са преодоляни. Сред тях на първо място са трудностите при фокусиране на лазерното лъчение, както и създаването на ефективна система за насочване на лазерни пръти. Първите подземни тестове на рентгенов лазер са извършени в щата Невада през ноември 1980 г. под кодовото име Dauphine. Получените резултати потвърдиха теоретичните изчисления на учените, но рентгеновият изход се оказа много слаб и явно недостатъчен за унищожаване на ракети. Последва поредица от пробни експлозии "Екскалибур", "Супер-Ескалибур", "Вила", "Романо", по време на които специалистите преследваха основната цел - да увеличат интензивността на рентгеновото лъчение поради фокусиране. В края на декември 1985 г. е извършена подземната експлозия Голдстоун с мощност около 150 kt, а през април следващата година е извършен тестът Mighty Oak с подобни цели. При забраната за ядрени опити възникнаха сериозни пречки по пътя на разработването на тези оръжия.
Трябва да се подчертае, че рентгеновият лазер е преди всичко ядрено оръжие и ако бъде взривен близо до земната повърхност, той ще има приблизително същия разрушителен ефект като конвенционален термоядрен заряд със същата мощност.
"Хиперзвуков шрапнел" В хода на работата по програмата SDI, теоретични изчисления и
Резултатите от моделирането на процеса на прихващане на бойни глави на противника показаха, че първият ешелон за противоракетна отбрана, предназначен да унищожава ракети в активната част на траекторията, няма да може напълно да реши този проблем. Следователно е необходимо да се създадат бойни средства, способни ефективно да унищожават бойни глави във фазата на техния свободен полет. За тази цел американски експерти предложиха използването на малки метални частици, ускорени до високи скорости с помощта на енергията на ядрена експлозия. Основната идея на такова оръжие е, че при високи скорости дори малка плътна частица (с тегло не повече от грам) ще има голяма кинетична енергия. Следователно, при удар с целта, частицата може да повреди или дори да пробие обвивката на бойната глава. Дори ако корпусът е само повреден, той ще бъде унищожен при навлизане в плътните слоеве на атмосферата в резултат на интензивно механично въздействие и аеродинамично нагряване. Естествено, когато такава частица удари тънкостенна надуваема примамка, черупката й ще бъде пробита и тя веднага ще загуби формата си във вакуум. Унищожаването на леките примамки значително ще улесни избора на ядрени бойни глави и по този начин ще допринесе за успешната борба срещу тях.
Предполага се, че конструктивно такава бойна глава ще съдържа ядрен заряд с относително нисък добив с автоматична детонационна система, около която се създава снаряд, състоящ се от множество малки метални суббоеприпаси. При маса на черупката от 100 kg могат да се получат повече от 100 хиляди фрагментиращи елемента, което ще направи възможно създаването на сравнително голямо и плътно поле на унищожаване. По време на експлозията на ядрен заряд се образува нажежен газ - плазма, която, разширявайки се с огромна скорост, увлича и ускорява тези плътни частици. В този случай труден технически проблем е да се поддържа достатъчна маса на фрагменти, тъй като когато те се обтичат от високоскоростен газов поток, масата ще бъде отнесена от повърхността на елементите.
В Съединените щати бяха проведени поредица от тестове за създаване на "ядрен шрапнел" по програмата Prometheus. Мощността на ядрения заряд по време на тези тестове беше само няколко десетки тона. Оценявайки увреждащите способности на това оръжие, трябва да се има предвид, че в плътни слоеве на атмосферата частиците, движещи се със скорост над 4-5 километра в секунда, ще изгорят. Следователно "ядрен шрапнел" може да се използва само в космоса, на височини над 80-100 км, в условия на вакуум. Съответно, шрапнелните бойни глави могат успешно да се използват, освен за борба с бойни глави и примамки, и като противокосмическо оръжие за унищожаване на военни спътници, по-специално тези, включени в системата за предупреждение за ракетни нападения (EWS). Следователно е възможно да го използвате в битка при първия удар, за да „ослепите“ врага.
Различните видове ядрени оръжия, разгледани по-горе, в никакъв случай не изчерпват всички възможности за създаване на техните модификации. Това по-специално се отнася до проекти за ядрени оръжия с усилено действие на въздушна ядрена вълна, повишена мощност на Y-радиация, повишено радиоактивно замърсяване на района (като прословутата "кобалтова" бомба) и др.
Напоследък Съединените щати обмислят проекти за ядрени заряди със свръхнисък добив: mini-newx (капацитет стотици тонове), micro-newx (десетки тонове), secret-newx (няколко тона), които в в допълнение към ниската мощност, трябва да бъдат много по-„чисти“, отколкото техните предшественици. Процесът на усъвършенстване на ядрените оръжия продължава и е невъзможно да се изключи появата в бъдеще на субминиатюрни ядрени заряди, създадени на базата на използването на свръхтежки трансплутониеви елементи с критична маса от 25 до 500 грама. Трансплутониевият елемент kurchatovium има критична маса от около 150 грама. Зарядното устройство, когато се използва един от калифорнийските изотопи, ще бъде толкова малко, че с капацитет от няколко тона тротил, може да бъде адаптирано за стрелба с гранатомети и малки оръжия.
Всичко по-горе показва, че използването на ядрената енергия за военни цели има значителен потенциал и продължаващото развитие в посока създаване на нови видове оръжия може да доведе до „технологичен пробив“, който ще понижи „ядрения праг“ и ще окаже отрицателно въздействие. относно стратегическата стабилност. Забраната за всички ядрени опити, ако не блокира напълно разработването и усъвършенстването на ядрените оръжия, значи значително ги забавя. При тези условия особено значение придобиват взаимната откритост, доверие, премахването на острите противоречия между държавите и създаването в крайна сметка на ефективна международна система за колективна сигурност.
Popular Mechanics вече писа за съвременните ядрени оръжия („PM“ No 1 „2009), базирани на заряди на делене. Този брой е история за още по-мощни термоядрен боеприпас.
Александър Прищепенко
През времето след първото изпитание в Аламогордо прогърмяха хиляди експлозии на заряди на делене, всяка от които донесе ценни знания за особеностите на тяхното функциониране. Това знание е подобно на елементите на мозаечно платно и се оказа, че това „платно“ е ограничено от законите на физиката: намаляването на размера на боеприпаса и неговата мощност поставя ограничение върху кинетиката на забавяне на неутроните в сглобяване и постигането на отделяне на енергия, значително надвишаващо сто килотона, е невъзможно поради ядрена физика и хидродинамични ограничения на допустимите размери на подкритичната сфера. Но все още е възможно да се направят боеприпасите по-мощни, ако заедно с деленето ядреният синтез се накара да „работи“.
Деление плюс синтез
Тежките изотопи на водорода служат като гориво за синтез. Когато ядрата на деутерий и тритий се сливат, се образуват хелий-4 и неутрон, енергийният добив е 17,6 MeV, което е няколко пъти по-голямо, отколкото при реакцията на делене (по отношение на единицата за маса на реагентите). В такова гориво при нормални условия не може да възникне верижна реакция, така че количеството му не е ограничено, което означава, че освобождаването на енергия от термоядрен заряд няма горна граница.
Въпреки това, за да започне реакцията на синтез, е необходимо ядрата на деутерий и тритий да се доближат, а това се възпрепятства от кулоновските сили на отблъскване. За да ги преодолеете, трябва да разпръснете ядрата едно към друго и да ги избутате. В неутронна тръба по време на реакцията на застой се изразходва много енергия за ускоряване на йони от високо напрежение. Но ако загреете горивото до много високи температури от милиони градуси и поддържате плътността му за времето, необходимо за реакцията, то ще освободи много повече енергия от изразходваната за нагряване. Благодарение на този метод на реакция оръжията започнаха да се наричат термоядрени (според състава на горивото такива бомби се наричат още водородни бомби).
За загряване на горивото в термоядрена бомба - като "бушон" - е необходим ядрен заряд. Тялото на "бушона" е прозрачно за меки рентгенови лъчи, които по време на експлозията изпреварват разширяващата се субстанция на заряда и превръщат в плазма ампула, съдържаща термоядрено гориво. Веществото на обвивката на ампулата е избрано така, че нейната плазма да се разширява значително, компресирайки горивото до оста на ампулата (този процес се нарича радиационна имплозия).
Деутерий и тритий
Деутерият се „смесва“ с естествен водород в приблизително пет пъти по-малки количества, отколкото уранът с „оръжейно качество“ е с обикновения водород. Но разликата в масата между протий и деутерий е двойна, така че процесите на тяхното разделяне в противотокови колони са по-ефективни. Тритий, подобно на плутоний-239, не съществува в природата в осезаеми количества; той се добива чрез излагане на изотопа литий-6 на мощни неутронни потоци в ядрен реактор, произвеждайки литий-7, който се разпада на тритий и хелий-4.
Както радиоактивният тритий, така и стабилният деутерий се оказват опасни вещества: опитни животни, на които са били инжектирани деутериеви съединения, умират със симптоми, характерни за старостта (крехки кости, загуба на интелигентност, памет). Този факт послужи като основа за теорията, че смъртта от старост и при естествени условия настъпва с натрупването на деутерий: много тонове вода и други водородни съединения преминават през тялото по време на живота, а по-тежките компоненти на деутерий постепенно се натрупват в клетките. Теорията също обяснява дълголетието на планинците: в областта на земната гравитация концентрацията на деутерий наистина намалява леко с височината. Много соматични ефекти обаче се оказаха в противоречие с теорията за "деутерия" и в резултат на това тя беше отхвърлена.
Изотопи на водорода – деутерий (D) и тритий (T) – при нормални условия са газове, достатъчни количества от които трудно се „събират“ в устройство с разумни размери. Затова техните съединения се използват в заряди - твърди литиево-6 хидриди. Тъй като синтезът на най-„леко запалими“ изотопи нагрява горивото, в него започват да протичат други реакции - с участието както на ядрата, съдържащи се в сместа, така и на получените ядра: сливането на две деутериеви ядра с образуването на тритий и протон, хелий-3 и неутрон, сливането на две тритиеви ядра за образуване на хелий-4 и два неутрона, сливането на хелий-3 и деутерий за образуване на хелий-4 и протон, и сливането на литий- 6 и неутрон за образуване на хелий-4 и тритий, така че литият не е съвсем "баласт".
...Плюс разделение
Въпреки че отделянето на енергия при двуфазна (деляне + синтез) експлозия може да бъде произволно голямо, значителна част от нея (за първата от споменатите реакции - повече от 80%) се отнася от огнената топка от бързи неутрони; техният обхват във въздуха е много километри и следователно не допринасят за експлозивни ефекти.
Ако е необходим именно експлозивния ефект, се реализира и трета фаза в термоядрен боеприпас, за който ампулата е заобиколена от тежка обвивка от уран-238. Неутроните, излъчвани по време на разпадането на този изотоп, имат твърде малко енергия, за да поддържат верижна реакция, но уран-238 се деля под действието на "външни" високоенергийни термоядрени неутрони. Неверижното делене в урановата обвивка води до увеличаване на енергията на огненото кълбо, понякога надвишаващо дори приноса на термоядрените реакции! За всеки килограм от теглото на трифазни продукти има няколко килотона тротилов еквивалент - те значително надвишават другите класове ядрени оръжия по специфични характеристики.
Въпреки това, трифазните боеприпаси имат много неприятна характеристика - повишен добив на фрагменти на делене. Разбира се, двуфазните боеприпаси замърсяват района и с неутрони, които предизвикват ядрени реакции в почти всички елементи, които не спират много години след експлозията (т.нар. индуцирана радиоактивност), фрагменти на делене и остатъци от "бушони" (само 10-30 % плутоний, останалото се разпръсква из квартала), но трифазните са по-добри в това отношение. Те са толкова превъзходни, че някои боеприпаси дори бяха произведени в две версии: „мръсни“ (трифазни) и по-малко мощни „чисти“ (двуфазни) за използване на територията, където се очакваха действията на техните войски. Например американската бомба B53 е произведена в две версии, идентични на външен вид: "мръсната" B53Y1 (9 Mt) и "чистата" версия B53Y2 (4,5 Mt).
Видове ядрени експлозии: 1. Космически. Използва се на височина над 65 км за унищожаване на космически цели. 2. Земя. Произвежда се на повърхността на земята или на такава височина, когато светещата област докосва земята. Използва се за унищожаване на наземни цели. 3. Под земята. Произвежда се под нивото на земята. Характеризира се със силно замърсяване на района. 4. Висока сграда. Използва се на височина от 10 до 65 км за унищожаване на въздушни цели. За наземни обекти е опасно само от въздействието върху електрически и радиоустройства. 5. Въздух. Произвежда се на височини от няколкостотин метра до няколко километра. На практика няма радиоактивно замърсяване на района. 6. Повърхност. Произвежда се на повърхността на водата или на такава височина, че светлата зона докосва водата. Характеризира се с отслабване на действието на светлинното лъчение и проникващата радиация. 7. Под вода. Произведено под вода. Светлинно излъчване и проникваща радиация практически липсват. Предизвиква силно радиоактивно замърсяване на водата.
Експлозивни фактори
От енергията от 202 MeV, предоставена от всяко събитие на делене, незабавно се освобождават: кинетичната енергия на продуктите на делене (168 MeV), кинетичната енергия на неутроните (5 MeV) и енергията на гама-лъчението (4,6 MeV). Благодарение на тези фактори ядрените оръжия доминират на бойното поле. Ако експлозия се случи в относително плътен въздух, две трети от нейната енергия се превръща в ударна вълна. Почти целият остатък се отнема от светлинната радиация, оставяйки само една десета от проникващата радиация, а от тази малка част само 6% отиват за неутроните, създали експлозията. Значителна енергия (11 MeV) се носи от неутрино, но те са толкова неуловими, че все още не е възможно да се намери практическо приложение за тях и тяхната енергия.
Със значително закъснение след експлозията се освобождава енергията на бета-лъчението на продуктите на делене (7 MeV) и енергията на гама-лъчението на продуктите на делене (6 MeV). Тези фактори са отговорни за радиоактивното замърсяване на района – явление, което е много опасно и за двете страни.
Действието на ударната вълна е разбираемо, следователно силата на ядрена експлозия започна да се оценява, като се сравнява с експлозия на конвенционални експлозиви. Ефектите, причинени от мощна светкавица, също не бяха необичайни: изгорени дървени сгради, изгорени войници. Но ефектите, които не превръщат целта в огнени огньове или тривиална, необезпокоявана купчина руини – бързи неутрони и твърда гама лъчение – бяха, разбира се, смятани за „варварски“.
Директното действие на гама-лъчението е по-ниско по боен ефект както от ударната вълна, така и от светлината. Само огромни дози гама радиация (десетки милиони ради) могат да причинят проблеми на електрониката. При такива дози металите се топят и ударна вълна с много по-ниска енергийна плътност ще унищожи целта без подобни ексцесии. Ако енергийната плътност на гама-лъчението е по-малка, то става безвредно за стоманената технология и ударната вълна също може да си каже думата тук.
Не всичко е ясно и с „живата сила“: първо, гама-лъчението е значително отслабено, например от броня, и второ, характеристиките на радиационните наранявания са такива, че дори тези, които са получили абсолютно смъртоносна доза от хиляди ремове (биологичните еквивалентна на рентгенова, дозата на всякакъв вид радиация, която произвежда същия ефект в биологичен обект като 1 рентгенов лъч) танкови екипажи ще остане в бойна готовност за няколко часа. През това време мобилните и сравнително неуязвими машини биха имали време да направят много.
Смърт за електрониката
Въпреки че директното гама облъчване не осигурява значителен боен ефект, то е възможно поради вторични реакции. В резултат на разсейването на гама лъчи върху електроните на въздушните атоми (ефектът на Комптън) възникват електрони на откат. Ток от електрони се отклонява от точката на експлозия: тяхната скорост е много по-висока от скоростта на йоните. Траекториите на заредените частици в магнитното поле на Земята се усукват (и следователно се движат с ускорение), като същевременно образуват електромагнитен импулс на ядрена експлозия (EMP).
Всяко съединение, съдържащо тритий, е нестабилно, тъй като половината от ядрата на самия изотоп се разпадат на хелий-3 и електрон за 12 години и за да се поддържа готовността на многобройни термоядрени заряди за употреба, е необходимо непрекъснато да се произвежда тритий в реактори. В неутронната тръба има малко тритий и хелий-3 се абсорбира там от специални порести материали, но този продукт на разпад трябва да се изпомпва от ампулата с помпа, в противен случай той просто ще бъде разкъсан от налягането на газа. Такива трудности доведоха например до факта, че британските специалисти, след като получиха ракети Polaris от Съединените щати през 70-те години на миналия век, предпочетоха да изоставят американското термоядрено бойно оборудване в полза на по-малко мощните еднофазни заряди на делене, разработени в тяхната страна под Chevaline програма. В неутронните боеприпаси, предназначени за борба с танкове, замяната на ампули със значително намалено количество тритий със „пресни“ ампули беше извършена в арсеналите по време на съхранение. Такива боеприпаси биха могли да се използват и с "халосни" ампули - като еднофазни ядрени снаряди с килотонна мощност. Възможно е да се използва термоядрено гориво без тритий, само на базата на деутерий, но тогава, при прочие равни условия, отделянето на енергия ще намалее значително. Схема на действие на трифазен термоядрен боеприпас. Експлозията на заряда на делене (1) превръща ампулата (2) в плазма, която компресира термоядреното гориво (3). За засилване на експлозивния ефект, дължащ се на неутронния поток, се използва обвивка (4) от уран-238.
Само 0,6% от енергията на гама квантите преминава в енергията на ЕМИ ядрените оръжия, а всъщност делът им в баланса на енергията на експлозията сам по себе си е малък. Принос има и диполното излъчване, което възниква поради промяната на плътността на въздуха с височината и смущението на магнитното поле на Земята от проводящ плазмоид. В резултат на това се формира непрекъснат честотен спектър на EMP ядрени оръжия - набор от трептения с огромен брой честоти. Енергийният принос на излъчване с честоти от десетки килохерца до стотици мегахерци е значителен. Тези вълни се държат различно: мегахерцовите и високочестотните вълни отслабват в атмосферата, докато нискочестотните вълни се „гмуркат“ в естествения вълновод, образуван от земната повърхност и йоносферата, и могат да обиколят земното кълбо повече от веднъж. Вярно, че тези „дълголетници“ напомнят за съществуването си само с хрипове в приемниците, подобно на „гласовете“ на мълниеносните разряди, но по-високочестотните им роднини се обявяват с мощни и опасни „щракания“ за апаратурата.
Изглежда, че такова излъчване като цяло трябва да бъде безразлично към военната електроника - в края на краищата всяко устройство с най-голяма ефективност получава вълни от обхвата, в който ги излъчва. А военната електроника приема и излъчва в много по-високи честотни диапазони от ЕМИ ядрените оръжия. Но EMP не засяга електрониката чрез антена. Ако ракета с дължина 10 m беше „покрита“ от дълга вълна със сила на електрическото поле от 100 V / cm, която не удиви въображението, тогава върху металното тяло на ракетата беше индуцирана потенциална разлика от 100 000 V! Мощни импулсни токове "вливат" във веригите през заземителните връзки, а самите точки на заземяване на корпуса се оказват със значително различни потенциали. Токовите претоварвания са опасни за полупроводниковите елементи: за да се „изгори“ високочестотен диод, е достатъчен импулс с оскъдна (десет милионна от джаула) енергия. EMP зае почетното място като мощен увреждащ фактор: понякога те извеждаха от строя оборудване на хиляди километри от ядрена експлозия - нито ударна вълна, нито светлинен импулс можеха да направят това.
Ясно е, че параметрите на експлозиите, причиняващи ЕМП, са оптимизирани (главно височината на детонацията на заряд с дадена мощност). Разработени са и защитни мерки: оборудването е снабдено с допълнителни екрани, защитни предпазители. Нито една военна техника не беше приета на въоръжение, докато не беше доказано чрез изпитания - пълномащабни или на специално създадени симулатори - че нейната устойчивост срещу EMP ядрени оръжия, поне с такава интензивност, която е характерна за не твърде големи разстояния от експлозията.
Нечовешко оръжие
Въпреки това, да се върнем към двуфазните боеприпаси. Основният им увреждащ фактор е потокът от бързи неутрони. Това породи множество легенди за „варварските оръжия“ — неутронни бомби, които, както писаха съветските вестници в началото на 80-те години, унищожават целия живот при експлозията и оставят материалните ценности (сгради, оборудване) практически непокътнати. Истинско оръжие за плячкосване - взривете го и след това елате и ограбете! Всъщност всички обекти, изложени на значителни неутронни потоци, са животозастрашаващи, тъй като неутроните, след взаимодействие с ядрата, инициират различни реакции в тях, причинявайки вторично (индуцирано) лъчение, което се излъчва дълго време след последния от разпадите. неутрони, облъчващи материята.
За какво беше предназначено това „варварско оръжие“? Бойните глави на ракети Lance и 203-мм снаряди на гаубици бяха оборудвани с двуфазни термоядрени заряди. Изборът на носители и техният обхват (десетки километри) показват, че тези оръжия са създадени за решаване на оперативни и тактически задачи. Неутронните боеприпаси (според американската терминология - "с повишена мощност на радиация") са били предназначени за унищожаване на бронирана техника, по отношение на която Варшавският договор превъзхожда НАТО няколко пъти. Танкът е достатъчно устойчив на въздействието на ударна вълна, следователно, след като се изчисли използването на ядрени оръжия от различни класове срещу бронирани превозни средства, като се вземат предвид последствията от замърсяване на района с продукти на делене и унищожаване от мощни ударни вълни, той беше решено неутроните да бъдат основният увреждащ фактор.
Абсолютно чист заряд
В опит да получат такъв термоядрен заряд, те се опитаха да изоставят ядрения "предпазител", заменяйки деленето със свръхвисокоскоростна кумулация: главният елемент на реактивната струя, който се състоеше от термоядрено гориво, беше ускорен до стотици километри на второ (в момента на сблъсъка температурата и плътността се увеличават значително). Но на фона на експлозията на килограмов заряд, "термоядреното" увеличение се оказа незначително, а ефектът беше регистриран само косвено - от добива на неутрони. Разказ за тези американски експерименти е публикуван през 1961 г. в Atoms and Weapons, което, предвид тогавашната параноична секретност, само по себе си е провал.
През седемдесетте години, в „неядрена“ Полша, Силвестър Калиски теоретично разглежда компресирането на термоядреното гориво чрез сферична имплозия и получава много благоприятни оценки. Но експерименталната проверка показа, че въпреки че добивът на неутрони се е увеличил с много порядки в сравнение с „реактивната версия“, предните нестабилности не позволяват достигане на необходимата температура в точката на сближаване на вълната и реагират само онези горивни частици, чиято скорост, поради статистическия спред, е много по-висока от средната стойност. Така че не беше възможно да се създаде напълно „чисто“ зареждане.
Очаквайки да спре по-голямата част от "бронята", щабът на НАТО разработи концепцията за "борба с вторите ешелони", опитвайки се да отдалечи по-далеч линията на използване на неутронно оръжие срещу противника. Основната задача на бронираните сили е да развият успех до оперативна дълбочина, след като бъдат хвърлени в процепа в отбраната, пробита например от ядрен удар с висока мощност. В този момент е твърде късно да се използват радиационни боеприпаси: въпреки че 14-MeV неутроните се абсорбират леко от бронята, увреждането на екипажите от радиация не засяга незабавно бойните способности. Ето защо такива удари бяха планирани в зоните за изчакване, където основните маси от бронирана техника се подготвяха за въвеждане в пробива: по време на похода към фронтовата линия въздействието на радиацията трябваше да се прояви върху екипажите.
неутрони прихващачи
Друга употреба на неутронни боеприпаси е прихващането на ядрени бойни глави. Необходимо е да се прехвърли бойната глава на противника на голяма надморска височина, така че дори и да бъде взривена, обектите, към които е насочена, да не пострадат. Но липсата на въздух наоколо лишава противоракетата от възможността да порази целта с ударна вълна. Вярно е, че по време на ядрена експлозия в безвъздушно пространство преобразуването на нейната енергия в светлинен импулс се увеличава, но това не помага много, тъй като бойната глава е предназначена да преодолее топлинната бариера при навлизане в атмосферата и е оборудвана с ефективно изгаряне ( аблативно) топлозащитно покритие. Неутроните, от друга страна, свободно „прескачат“ през такива покрития и след като се измъкнат, удрят „сърцето“ на бойната глава – сглобка, съдържаща делящ се материал. В този случай ядрена експлозия е невъзможна – сглобяването е подкритично, но неутроните пораждат много затихнали вериги на делене в плутония. Плутоният, който дори при нормални условия, поради спонтанни ядрени реакции, има повишена температура, която се забелязва при докосване, топи се и се деформира при мощно вътрешно нагряване, което означава, че вече няма да може да се превърне в свръхкритична сглобка вдясно време.
Такива двуфазни термоядрени заряди са оборудвани с американските ракети-прехващачи Sprint, охраняващи мините на междуконтиненталните балистични ракети. Конусовата форма на ракетите им позволява да издържат на огромните претоварвания, които възникват при изстрелване и последващо маневриране.
Целта на създаването на неутронни оръжия през 60-те - 70-те години беше да се получи тактическа бойна глава, основният увреждащ фактор, в който ще бъде потокът от бързи неутрони, излъчвани от зоната на експлозията. Радиусът на зоната на смъртоносно ниво на неутронна радиация в такива бомби може дори да надвиши радиуса на унищожаване от ударна вълна или светлинно излъчване. Неутронният заряд е структурен
конвенционален ядрен заряд с нисък добив, към който се добавя блок, съдържащ малко количество термоядрено гориво (смес от деутерий и тритий). При взривяване основният ядрен заряд експлодира, чиято енергия се използва за започване на термоядрена реакция. По-голямата част от енергията на експлозията по време на използването на неутронни оръжия се освобождава в резултат на задействана реакция на синтез. Конструкцията на заряда е такава, че до 80% от енергията на експлозията е енергията на потока от бързи неутрони, а само 20% се дължи на останалите увреждащи фактори (ударна вълна, EMP, светлинно излъчване).
Силни потоци от високоенергийни неутрони възникват по време на термоядрени реакции, например при изгаряне на деутерий-тритиева плазма. В този случай неутроните не трябва да се абсорбират от материалите на бомбата и, което е особено важно, е необходимо да се предотврати тяхното улавяне от атомите на делящия се материал.
Например, можем да разгледаме бойната глава W-70-mod-0, с максимален добив на енергия от 1 kt, от които 75% се образуват поради реакции на синтез, 25% - делене. Това съотношение (3:1) показва, че има до 31 реакции на синтез на реакция на делене. Това предполага безпрепятствено освобождаване на повече от 97% от синтезираните неутрони, т.е. без взаимодействието им с урана на изходния заряд. Следователно синтезът трябва да се извършва в капсула, физически отделена от първичния заряд.
Наблюденията показват, че при температура, развита от 250-тонна експлозия и нормална плътност (сгъстен газ или съединение с литий), дори смес от деутерий-тритий няма да изгори с висока ефективност. Термоядреното гориво трябва да бъде предварително компресирано на всеки 10 пъти за всяко от измерванията, за да може реакцията да протече достатъчно бързо. По този начин може да се заключи, че заряд с повишена радиационна мощност е вид схема на радиационна имплозия.
За разлика от класическите термоядрени заряди, където литиевият деутерид се използва като термоядрено гориво, горната реакция има своите предимства. Първо, въпреки високата цена и ниската технология на трития, тази реакция е лесна за запалване. Второ, по-голямата част от енергията, 80% - излиза под формата на високоенергийни неутрони и само 20% - под формата на топлина и гама и рентгенови лъчи.
От конструктивните характеристики си струва да се отбележи липсата на плутониев запалителен прът. Поради малкото количество гориво за синтез и ниската температура на началото на реакцията няма нужда от това. Много е вероятно реакцията да се запали в центъра на капсулата, където се развиват високо налягане и температура в резултат на сближаването на ударната вълна.
Общото количество делящи се материали за 1-kt неутронна бомба е около 10 кг. Енергиен добив от 750 тона от синтез означава наличието на 10 грама смес от деутерий-тритий. Газът може да бъде компресиран до плътност от 0,25 g/cm3, т.е. обемът на капсулата ще бъде около 40 см3, това е топка с диаметър 5-6 см.
Създаването на такива оръжия доведе до ниската ефективност на конвенционалните тактически ядрени заряди срещу бронирани цели, като танкове, бронирани превозни средства и др. Поради наличието на брониран корпус и система за филтриране на въздуха, бронираните машини са в състояние да издържат на всички увреждащи фактори на ядрените оръжия: ударна вълна, светлинна радиация, проникваща радиация, радиоактивно замърсяване на района и може ефективно да решава бойни задачи дори в райони, относително близки до епицентъра.
Освен това, за система за противоракетна отбрана с ядрени бойни глави, създавана по това време, би било също толкова неефективно за противоракетите да използват конвенционални ядрени заряди. При експлозивни условия в горните слоеве на атмосферата (десетки километри) практически няма въздушна ударна вълна, а мекото рентгеново лъчение, излъчвано от заряда, може интензивно да се абсорбира от черупката на бойната глава.
Мощен поток от неутрони не се забавя от обикновената стоманена броня и прониква през препятствия много по-силно от рентгеновите лъчи или гама лъчението, да не говорим за алфа и бета частиците. Поради това неутронните оръжия са способни да поразят вражеската жива сила на значително разстояние от епицентъра на експлозията и в убежища, дори когато е осигурена надеждна защита срещу конвенционален ядрен взрив.
Увреждащият ефект на неутронните оръжия върху оборудването се дължи на взаимодействието на неутроните с конструктивните материали и радиоелектронното оборудване, което води до появата на индуцирана радиоактивност и в резултат на това до неизправност. В биологичните обекти под действието на радиация настъпва йонизация на живата тъкан, което води до нарушаване на жизнената дейност на отделните системи и на организма като цяло, развитие на лъчева болест. Хората са засегнати както от самата неутронна радиация, така и от индуцирана радиация. Мощни и дългодействащи източници на радиоактивност могат да се образуват в оборудване и предмети под действието на неутронен поток, което води до поражение на хората за дълго време след експлозията. Така например, екипажът на танк Т-72, разположен на 700 метра от епицентъра на неутронна експлозия с мощност 1 kt, незабавно ще получи безусловно смъртоносна доза радиация и ще умре в рамките на няколко минути. Но ако този резервоар бъде използван отново след експлозията (физически едва ли ще пострада), тогава предизвиканата радиоактивност ще доведе до новия екипаж да получи смъртоносна доза радиация в рамките на един ден.
Поради силното поглъщане и разсейване на неутроните в атмосферата, обхватът на увреждане от неутронното лъчение е малък. Следователно производството на неутронни заряди с висока мощност е непрактично - радиацията все още няма да достигне по-нататък и други увреждащи фактори ще бъдат намалени. Реално произведените неутронни боеприпаси имат добив не повече от 1 kt. Подкопаването на такъв боеприпас дава зона на унищожаване от неутронно лъчение с радиус от около 1,5 km (незащитено лице ще получи животозастрашаваща доза радиация на разстояние 1350 m). Противно на общоприетото схващане, неутронната експлозия изобщо не оставя материалните ценности невредими: зоната на силно разрушаване от ударна вълна за същия килотонен заряд има радиус от около 1 км. ударната вълна може да унищожи или сериозно да повреди повечето сгради.
Естествено, след появата на доклади за разработването на неутронно оръжие, започнаха да се разработват методи за защита срещу него. Разработени са нови видове брони, които вече са в състояние да предпазват оборудването и екипажа от неутронно излъчване. За целта към бронята се добавят листове с високо съдържание на бор, който е добър абсорбатор на неутрони, а към бронираната стомана се добавя обеднен уран (уран с намалено съотношение на изотопи U234 и U235). Освен това съставът на бронята е избран така, че да не съдържа елементи, които дават силна индуцирана радиоактивност под действието на неутронно облъчване.
Работата по неутронните оръжия се извършва в няколко страни от 60-те години на миналия век. За първи път технологията на неговото производство е разработена в САЩ през втората половина на 70-те години. Сега Русия и Франция също имат възможност да произвеждат такива оръжия.
Опасността от неутронните оръжия, както и ядрените оръжия с малък и свръхнисък добив като цяло, се крие не толкова във възможността за масово унищожаване на хора (това може да се направи от много други, включително дълго съществуващи и по-ефективни видове на ОМУ за тази цел), но в размиването на границата между ядрената и конвенционалната война при използването му. Ето защо в редица резолюции на Общото събрание на ООН се отбелязват опасните последици от появата на нов вид оръжия за масово унищожение - неутрони, и се призовава за тяхната забрана. През 1978 г., когато въпросът за производството на неутронно оръжие все още не е решен в Съединените щати, СССР предлага споразумение за отхвърляне на използването му и представя проект на международна конвенция за забраната му за разглеждане от Комитета по разоръжаването. Проектът не намери подкрепа от САЩ и други западни страни. През 1981 г. в САЩ започва производството на неутронни заряди, които в момента са в експлоатация.
Експлозията на неутронна бомба не унищожава оборудване и сгради
Има широко разпространено погрешно схващане, че когато избухне неутронна бомба, къщите и оборудването остават непокътнати. Всъщност експлозията на такава бомба също произвежда ударна вълна, но тя е много по-слаба от ударната вълна, генерирана от атомна експлозия. До 20% от енергията, освободена при експлозия на неутронен заряд, пада върху ударната вълна, докато при атомна експлозия около 50%.
Колкото по-голяма е мощността на заряда на неутронната бомба, толкова по-ефективна е тя.
Поради факта, че неутронната радиация бързо се абсорбира от атмосферата, използването на неутронни бомби с висок добив е неефективно. Поради тази причина добивът на такива заряди е под 10 килотона и те се класифицират като тактически ядрени оръжия. Реалният ефективен радиус на унищожаване от неутронен поток по време на експлозията на такава бомба е около 2000 m.
Неутронните бомби могат да удрят само обекти, разположени на земята
Поради факта, че основният разрушителен ефект на конвенционалните ядрени оръжия е ударна вълна, тези оръжия стават неефективни за високолетящи цели. Поради силното разреждане на атмосферата ударна вълна практически не се образува и е възможно да се унищожат бойни глави със светлинно излъчване само ако са близо до експлозията, гама-лъчението се абсорбира почти напълно от снарядите и не причинява значителна вреда към бойни глави. В тази връзка е широко разпространено погрешното схващане, че използването на неутронна бомба в космоса и на голяма надморска височина е практически безполезно. Това не е вярно. Изследванията и разработките в областта на използването на неутронни бомби първоначално бяха насочени към използването им в системи за противовъздушна отбрана. Поради факта, че по-голямата част от енергията при експлозията се отделя под формата на неутронно излъчване, неутронните заряди могат да унищожат вражеските спътници и бойни глави, ако нямат специална защита.
Никаква броня не може да ви предпази от неутронния поток
Да, обикновената стоманена броня не спасява от радиацията, която се получава по време на експлозията на неутронна бомба, освен това поради неутронния поток е възможно бронята да стане силно радиоактивна и в резултат на това да удари хората за дълго време. дълго време. Но вече са разработени такива видове брони, които могат ефективно да предпазват хората от неутронно лъчение. За да направите това, при резервация, допълнително се използват листове, съдържащи голямо количество бор, тъй като той може да абсорбира добре неутроните, а съставът на бронята е избран по такъв начин, че да не съдържа вещества, които при излагане на радиация, не би дал индуцирана радиоактивност. Една от най-добрите защита срещу неутронно лъчение се осигурява от материали, съдържащи водород (полипропилен, парафин, вода и др.)
Продължителността на радиоактивното излъчване след експлозия на неутронна бомба и атомна бомба е еднаква
Въпреки че неутронната бомба е много опасна, тя не създава дълготрайно замърсяване на района, когато експлодира. Според учените за един ден можете да сте в епицентъра на експлозията в относителна безопасност. Но водородната бомба след експлозията причинява замърсяване на територията в радиус от няколко километра в продължение на много години.
Какви са ефектите от експлозия на неутронна бомба на различни разстояния (щракнете върху снимката, за да увеличите изображението)