Kdo velja za ustvarjalca nevtronske bombe? Nevtronska bomba – uničimo sovražne vojake, medtem ko pustimo njihovo opremo nedotaknjeno

IN Sovjetski čas Na njen račun je bilo veliko šal ... Najpogostejše med njimi:
"Vod častnikov je hujši od nevtronske bombe ...
-In zakaj?
— Ko eksplodira nevtronska bomba, vsi ljudje umrejo, materialne vrednosti pa ostanejo...
-??????????
"In kjer je šel vod častnikov, vse materialne vrednosti izginejo in ostanejo samo ljudje."

Nevtronska bomba je bila ena izmed grozljivk v pozni ZSSR, vsi so govorili o njej, le malokdo ve, kaj pravzaprav je nevtronska bomba in bi se je morali bati?

Leta 1958 je nekdo po imenu Samuel Cohen predlagal idejo o novem orožju, tako imenovani nevtronski bombi. V tistih dneh je bila glavna moč države sestavljena prav iz jedrska orožja, kljub vsej svoji moči je bilo jedrsko orožje malo učinkovito proti oklepnikom, ki so posadko ščitili pred vsemi vrstami vplivov. Oklep je dobro zaščitil pred sevanjem, vsaka zamašena vrzel in celo samo grapa je dobro zaščitila pred udarnim valom. Na splošno je bila učinkovitost jedrskega orožja manjša od pričakovane. Seveda se to nanaša predvsem na taktične jedrske naboje, saj so strateški premočni.

Nevtronska bomba naj bi rešila probleme učinkovitosti taktičnega jedrskega orožja. Glavna značilnost te vrste orožja je bila, da je do poraza delovne sile prišlo predvsem zaradi nevtronskega sevanja, ki je dobro prodrlo skozi oklep, zgradbe in utrdbe.

Načelo zasnove nevtronske bombe je bilo tudi precej preprosto, sestava nevtronske bombe pa je vključevala običajno jedrski naboj na plutonij-239 in majhno količino termonuklearnega naboja (nekaj deset gramov mešanice devterija in tritija). Ko je bil jedrski naboj detoniran, se je termonuklearni naboj stisnil in segrel, kar je povzročilo fuzijo jeder devterija in tritija ter visokoenergijsko nevtronsko sevanje. Nevtronsko sevanje je porabilo do 80 odstotkov energije termonuklearne reakcije.

Intenzivno nevtronsko obsevanje je povzročilo smrt ali onesposobitev velikega števila sovražnikovega osebja. Ker ima nevtronsko sevanje dobro prodorno sposobnost, zidovi zgradb in utrdb ter oklepi niso bili zaščita. Poleg tega je intenzivno nevtronsko obsevanje povzročilo inducirano radioaktivnost, kar je posledično povzročilo nadaljnje obsevanje sovražnika. Druga prednost nevtronske bombe je bila, da je radioaktivna kontaminacija območja trajala le nekaj let, nato pa se je ozadje vrnilo skoraj v normalno stanje.

Ko je nevtronska bomba eksplodirala z močjo le 1 kilotona, je nevtronsko sevanje ubilo vsa živa bitja v radiju do 2,5 kilometra.

Poleg poraza sovražnega osebja naj bi se nevtronska bomba uporabljala v protiraketni obrambi. Če so bili prej jedrski naboji uporabljeni v protiraketni obrambi, potem je njihova uporaba v zgornji atmosferi ali v vesolje ni učinkovito. Dejstvo je, da je udarni val v zgornjih plasteh atmosfere zelo šibek zaradi redčenega zraka in ga v vesolju popolnoma ni, radioaktivno sevanje pa nima velikega vpliva zaradi hitre absorpcije v telesu rakete. Edini dejavnik, ki je lahko zadel projektil, je bil elektromagnetni impulz.

Druga stvar je z uporabo nevtronske bombe, ker ima nevtronsko sevanje visoko prodorno sposobnost, je povsem sposobno poškodovati notranjost rakete in jo onesposobiti.

Množična proizvodnja nevtronskih bomb se je začela leta 1981, vendar so jih izdelovali in uporabljali nekaj več kot deset let. Zakaj tako malo? Da, ker so inženirji naše države našli preprost in učinkovit odgovor, v oklepe in telesa raket so začeli dodajati bor in osiromašeni uran (234 in 238), ki sta bila dobra absorberja nevtronov. Posledično je glavni škodljivi dejavnik nevtronske bombe postal praktično neuporaben. Leta 1992 so bile razstavljene zadnje nevtronske bombe.

Vendar pa so poleg ZDA nevtronske bombe razvile Rusija, Kitajska in Francija. Zdaj je nemogoče z gotovostjo reči, koliko nevtronskih bomb imajo te države v svojem arzenalu. Dejstvo je, da se je učinkovitost nevtronskih bomb zmanjšala samo glede vojaških ciljev, proti civilistom pa je ostala praktično enaka ...

O sodobnem jedrskem orožju na osnovi fisijskih nabojev je “Popular Mechanics” že pisal (“PM” št. 1 “2009), v tej številki pa zgodba o še močnejšem fuzijskem orožju.

Aleksander Priščepenko

V času od prvega preizkusa v Alamogordu je odjeknilo na tisoče eksplozij fisijskih nabojev, v vsaki pa so pridobili dragoceno znanje o posebnostih njihovega delovanja. To znanje je podobno elementom mozaičnega platna in izkazalo se je, da je to "platno" omejeno z zakoni fizike: zmanjšanje velikosti streliva in njegove moči je omejeno s kinetiko moderiranja nevtronov v montažo, doseganje sproščanja energije, ki bistveno presega sto kiloton, pa je nemogoče zaradi jedrskofizikalnih in hidrodinamičnih omejitev dopustnih dimenzij podkritične krogle. Še vedno pa je mogoče narediti strelivo močnejše, če jedrsko fuzijo "deluje" skupaj s cepitvijo.

Fisija plus fuzija

Težki izotopi vodika služijo kot gorivo za sintezo. Pri fuziji jeder devterija in tritija nastaneta helij-4 in nevtron, energijski izkoristek je 17,6 MeV, kar je nekajkrat več kot pri fisijski reakciji (preračunano na enoto mase reagentov). V takem gorivu v normalnih pogojih ne more priti do verižne reakcije, zato njegova količina ni omejena, kar pomeni, da sproščanje energije termonuklearnega naboja nima zgornje meje.

Da pa se fuzijska reakcija začne, je treba jedri devterija in tritija zbližati, to pa preprečijo Coulombove odbojne sile. Če jih želite premagati, morate pospešiti jedra drug proti drugemu in jih potisniti skupaj. V nevtronski cevi se med prekinitveno reakcijo veliko energije porabi za pospeševanje ionov z visoko napetostjo. Če pa gorivo segrejete na zelo visoke temperature milijonov stopinj in ohrani svojo gostoto toliko časa, kot je potrebno za reakcijo, bo sprostila veliko večjo energijo od tiste, ki jo porabimo za segrevanje. Zahvaljujoč tej metodi reakcije so orožje začeli imenovati termonuklearno (glede na sestavo goriva se takšne bombe imenujejo tudi vodikove).

Za ogrevanje goriva v termo jedrska bomba- kot "varovalka" - in potreben jedrski naboj. Telo "varovalke" je prosojno za mehko rentgensko sevanje, ki med eksplozijo deluje pred letečo snovjo naboja in spremeni ampulo, ki vsebuje termonuklearno gorivo, v plazmo. Snov ovoja ampule je izbrana tako, da se njena plazma močno razširi in stisne gorivo proti osi ampule (ta proces se imenuje radiacijska implozija).

Devterij in tritij

Devterij je "mešan" z naravnim vodikom v približno petkrat manjših količinah, kot je uran "za orožje" pomešan z navadnim vodikom. Toda razlika v masi protija in devterija je dvojna, zato so procesi njunega ločevanja v protitočnih stolpcih učinkovitejši. Tritij, tako kot plutonij-239, v naravi ne obstaja v znatnih količinah; pridobivajo ga z izpostavljanjem izotopa litija-6 močnim nevtronskim tokom v jedrskem reaktorju, pri čemer nastane litij-7, ki razpade na tritij in helij-4.
Tako radioaktivni tritij kot stabilni devterij sta se izkazala za nevarni snovi: poskusne živali, ki so jim vbrizgali devterijeve spojine, so umrle s simptomi, značilnimi za starost (krhkost kosti, izguba inteligence, spomina). To dejstvo je služilo kot osnova za teorijo, po kateri smrt zaradi starosti in naravne razmere nastane ob kopičenju devterija: skozi telo skozi življenje preide veliko ton vode in drugih vodikovih spojin, težje komponente devterija pa se postopoma kopičijo v celicah. Teorija je pojasnila tudi dolgoživost alpinistov: v gravitacijskem polju koncentracija devterija z nadmorsko višino dejansko nekoliko upada. Vendar se je izkazalo, da so številni somatski učinki v nasprotju s teorijo o "devteriju", zato je bila na koncu zavrnjena.

Izotopa vodika – devterij (D) in tritij (T) – sta v normalnih pogojih plina, ki ju je težko »sestaviti« v zadostnih količinah v napravo razumne velikosti. Zato se njihove spojine, trdni litij-6 hidridi, uporabljajo v nabojih. Ko sinteza izotopov, ki jih je najbolj »lahko vžgati«, segreje gorivo, se začnejo v njem odvijati druge reakcije, ki vključujejo tako jedra v zmesi kot tista, ki nastanejo: zlitje dveh jeder devterija, da nastane tritij in proton, helij-3 in nevtron, zlitje dveh jeder tritija, da nastaneta helij-4 in dva nevtrona, zlitje helija-3 in devterija, da nastaneta helij-4 in proton, kot tudi zlitje litija-6 in nevtron za tvorbo helija-4 in tritija, zato se izkaže, da litij ni ravno "balast".

...Plus delitev

Čeprav je sproščanje energije pri dvofazni (cepitev + fuzija) eksploziji lahko poljubno veliko, velik del (za prvo od omenjenih reakcij - več kot 80 %) hitri nevtroni odnesejo iz ognjene krogle; njihov doseg v zraku je veliko kilometrov in zato ne prispevajo k eksplozivnim učinkom.

Če je potreben eksplozivni učinek, se pri termonuklearnem strelivu izvaja tudi tretja faza, pri kateri je ampula obdana s težkim tulcem iz urana-238. Nevtroni, ki se sproščajo med razpadom tega izotopa, imajo premalo energije, da bi podpirali verižno reakcijo, vendar se uran-238 cepi pod vplivom "zunanjih" visokoenergijskih termonuklearnih nevtronov. Neverižna cepitev v uranovi lupini povzroči povečanje energije ognjene krogle, ki včasih celo presega prispevek termonuklearnih reakcij! Za vsak kilogram teže trifaznih izdelkov je nekaj kiloton ekvivalenta TNT - po specifičnih lastnostih bistveno prekašajo druge razrede jedrskega orožja.

Vendar pa ima trifazno strelivo zelo neprijetno lastnost - povečan izkoristek fisijskih drobcev. Dvofazno strelivo seveda onesnažuje prostor tudi z nevtroni, povzroča jedrske reakcije v skoraj vseh elementih, ki ne prenehajo več let po eksploziji (t. i. inducirana radioaktivnost), cepitvene drobce in ostanke »vžigalnih vžig« (le 10 -30 % plutonija, ostalo se razprši po okolici), vendar so trifazni v tem pogledu boljši od njih. So tako superiorna, da je bilo nekaj streliva proizvedeno celo v dveh različicah: »umazano« (trifazno) in manj zmogljivo »čisto« (dvofazno) za uporabo na ozemlju, kjer naj bi delovale prijateljske čete. Na primer, ameriška letalska bomba B53 je bila izdelana v dveh enakih različicah videz možnosti: »umazana« B53Y1 (9 Mt) in »čista« različica B53Y2 (4,5 Mt).

Vrste jedrskih eksplozij: 1. Kozmične. Uporablja se na višini več kot 65 km za uničevanje vesoljskih ciljev. 2. Tla. Nastane na površini zemlje ali na taki višini, ko se svetlobno območje dotakne tal. Uporablja se za uničenje zemeljskih ciljev. 3. Pod zemljo. Proizvedeno pod nivojem tal. Zanj je značilna močna kontaminacija območja. 4. Stolpnica. Uporablja se na višinah od 10 do 65 km za uničevanje zračnih ciljev. Za zemeljske objekte je nevaren le zaradi vpliva na električne in radijske naprave. 5. Zračno. Proizvaja se na nadmorski višini od nekaj sto metrov do nekaj kilometrov. Radioaktivnega onesnaženja območja praktično ni. 6. Površina. Izvaja se na površini vode ali na višini, kjer se svetla površina dotika vode. Zanj je značilna oslabitev učinkov svetlobnega sevanja in prodornega sevanja. 7. Pod vodo. Proizvedeno pod vodo. Svetlobno sevanje in prodorno sevanje praktično nista. Povzroča močno radioaktivno onesnaženje vode.

Faktorji eksplozije

Iz energije 202 MeV, ki jo dovaja vsak dogodek cepitve, se v trenutku sprosti naslednje: kinetična energija cepitveni produkti (168 MeV), kinetična energija nevtronov (5 MeV), energija sevanja gama (4,6 MeV). Zaradi teh dejavnikov jedrsko orožje prevladuje na bojišču. Če pride do eksplozije v razmeroma gostem zraku, gre dve tretjini njene energije v udarni val. Skoraj ves preostanek odvzame svetlobno sevanje, tako da ostane le desetina prodornega sevanja, od te majhne količine pa gre samo 6 % nevtronom, ki so povzročili eksplozijo. Nevtrini nosijo precejšnjo energijo (11 MeV), vendar so tako izmuzljivi, da je nemogoče najti njihovo energijo praktično uporaboše vedno ni uspelo.

S precejšnjim zamikom po eksploziji se sprostita energija beta sevanja cepitvenih produktov (7 MeV) in energija gama sevanja cepitvenih produktov (6 MeV). Ti dejavniki so odgovorni za radioaktivno onesnaženje območja – pojav, ki je zelo nevaren za obe strani.

Učinek udarnega vala je razumljiv, zato so moč jedrske eksplozije začeli ocenjevati s primerjavo z eksplozijo običajnih eksplozivov. Učinki, ki jih je povzročil močan blisk svetlobe, niso bili nenavadni: zgorele so lesene zgradbe, zgoreli so vojaki. Toda učinki, ki tarče niso spremenili v ognjene žige ali trivialni, nemoteči kup ruševin - hitri nevtroni in močno sevanje gama - so seveda veljali za "barbarske".

Neposredno delovanje sevanja gama je v bojnem učinku slabše od udarnega vala in svetlobe. Samo ogromne doze sevanja gama (več deset milijonov radov) lahko povzročijo težave v elektroniki. Pri takšnih odmerkih se kovine stopijo in udarni val z veliko nižjo energijsko gostoto bo uničil tarčo brez takšnih ekscesov. Če je energijska gostota sevanja gama manjša, postane neškodljivo za jekleno opremo in tudi tu lahko udarni val pove svoje.

Pri "človeški sili" tudi ni vse očitno: prvič, sevanje gama je znatno oslabljeno, na primer z oklepom, in drugič, značilnosti sevalnih poškodb so takšne, da tudi tisti, ki so prejeli absolutno smrtonosni odmerek na tisoče remov (biološke ekvivalent rentgenskemu žarku, odmerek katere koli vrste sevanja, ki povzroči enak učinek na biološki objekt kot 1 rentgenski žarek), bi tankovske posadke ostale bojno pripravljene več ur. V tem času bi mobilni in razmeroma neranljivi stroji uspeli narediti veliko.

Smrt elektroniki

Čeprav neposredno obsevanje gama ne zagotavlja pomembnega bojnega učinka, je to mogoče zaradi sekundarnih reakcij. Kot posledica sipanja žarkov gama na elektronih atomov zraka (Comptonov učinek) se pojavijo povratni elektroni. Tok elektronov divergira od točke eksplozije: njihova hitrost je bistveno večja od hitrosti ionov. Trajektorije nabitih delcev v Zemljinem magnetnem polju se zvijajo (in se torej gibljejo pospešeno), pri čemer nastane elektromagnetni impulz jedrske eksplozije (EMP).

Vsaka spojina, ki vsebuje tritij, je nestabilna, saj polovica jeder tega izotopa v 12 letih razpade na helij-3 in elektron, zato je za ohranitev pripravljenosti številnih termonuklearnih nabojev za uporabo potrebno nenehno proizvajati tritij v reaktorji. V nevtronski cevi je malo tritija in helij-3 tam absorbirajo posebni porozni materiali, vendar je treba ta razpadni produkt izčrpati iz ampule, sicer ga bo tlak plina preprosto raztrgal. Takšne težave so na primer privedle do dejstva, da so se britanski strokovnjaki, potem ko so v sedemdesetih letih 20. stoletja od ZDA prejeli rakete Polaris, odločili opustiti ameriško termonuklearno bojno opremo v korist manj močnih enofaznih fisijskih nabojev, ki so jih v njihovi državi razvili pod Chevalinom. program. Pri nevtronskem strelivu za boj proti tankom je bilo predvideno, da se ampule z bistveno zmanjšano vsebnostjo tritija zamenjajo s »svežimi«, proizvedenimi v arzenalih med skladiščenjem. Takšno strelivo bi lahko uporabili tudi s "praznimi" ampulami - kot so enofazni jedrski projektili s kilotonsko močjo. Uporabite lahko termonuklearno gorivo brez tritija, samo na osnovi devterija, vendar se bo ob drugih enakih pogojih sproščanje energije znatno zmanjšalo. Shema delovanja trifaznega termonuklearnega streliva. Eksplozija cepitvenega naboja (1) spremeni ampulo (2) v plazmo, ki stisne termonuklearno gorivo (3). Za povečanje eksplozivnega učinka zaradi nevtronskega toka se uporablja lupina (4) iz urana-238.

Samo 0,6 % energije kvantov gama se pretvori v EMR energijo, vendar je njihov delež v bilanci energije eksplozije majhen. Prispevka imata tako dipolno sevanje, ki nastane zaradi spreminjanja gostote zraka z višino, kot motnje magnetno polje Zemeljski prevodni plazmoid. Posledično se oblikuje neprekinjen frekvenčni spekter elektromagnetnega sevanja jedrske energije - niz nihanj velikega števila frekvenc. Energijski prispevek sevanja s frekvencami od deset kilohercev do sto megahercev je pomemben. Ti valovi se obnašajo različno: megaherčni in visokofrekvenčni valovi so oslabljeni v atmosferi, nizkofrekvenčni valovi pa se »potopijo« v naravni valovod, ki ga tvorita zemeljsko površje in ionosfera, in lahko večkrat obkrožijo Zemlja. Res je, da ti "dolgoživci" opozarjajo na svoj obstoj le s piskanjem v sprejemnikih, podobnim "glasom" izpustov strele, vendar se njihovi visokofrekvenčni sorodniki oglašajo z močnimi "kliki", ki so nevarni za opremo.

Zdi se, da bi takšno sevanje na splošno moralo biti ravnodušno do vojaške elektronike - navsezadnje katera koli naprava najbolj učinkovito sprejema valove v območju, v katerem jih oddaja. In vojaška elektronika sprejema in oddaja v veliko višjih frekvenčnih območjih kot EMR. Toda EMR ne deluje na elektroniko prek antene. Če bi raketo dolžine 10 m »pokril« dolg val z neverjetno jakostjo električnega polja 100 V/cm, potem bi bila na kovinskem telesu rakete inducirana potencialna razlika 100.000 V! Močni impulzni tokovi "tečejo" v tokokroge skozi ozemljitvene povezave, same ozemljitvene točke na ohišju pa so bile na bistveno različnih potencialih. Tokovne preobremenitve so nevarne za polprevodniške elemente: za "izgorevanje" visokofrekvenčne diode je dovolj impulz majhne (desetmilijonke joula) energije. EMP se je pohvalil kot močan škodljiv dejavnik: včasih je onesposobil opremo na tisoče kilometrov pred jedrsko eksplozijo - tega ni zmogel niti udarni val niti svetlobni impulz.

Jasno je, da so optimizirani parametri eksplozij, ki povzročajo EMP (predvsem višina detonacije naboja dane moči). Razviti so bili tudi zaščitni ukrepi: oprema je bila opremljena z dodatnimi zasloni in varnostnimi odvodniki. Nobena vrsta vojaške opreme ni bila sprejeta v uporabo, dokler ni bila dokazana s testi - v polnem obsegu ali na posebej ustvarjenih simulatorjih - njena odpornost na jedrsko orožje EMP, vsaj takšne intenzivnosti, kot je značilna za ne prevelike razdalje od eksplozije. .

Nečloveško orožje

Vendar se vrnimo k dvofaznemu strelivu. Njihov glavni škodljivi dejavnik so hitri nevtronski tokovi. To je povzročilo številne legende o "barbarskem orožju" - nevtronskih bombah, ki, kot so pisali sovjetski časopisi v zgodnjih osemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko eksplodirajo, uničijo vsa živa bitja, materialna sredstva (zgradbe, oprema) pa ostanejo praktično nepoškodovana. Pravo roparsko orožje - razstreli ga, nato pa pridi in oropi! Pravzaprav so vsi predmeti, ki so izpostavljeni znatnim nevtronskim tokovom, nevarni za življenje, saj nevtroni po interakciji z jedri v njih sprožijo različne reakcije, ki povzročajo sekundarno (inducirano) sevanje, ki se oddaja še dolgo po tem, ko je zadnje razpadlo in seva snov z nevtroni.

Čemu je bilo namenjeno to "barbarsko orožje"? Bojne glave raket Lance in 203-mm havbičnih granat so bile opremljene z dvofaznimi termonuklearnimi naboji. Izbira nosilcev in njihov doseg (desetine kilometrov) kažeta, da je bilo to orožje ustvarjeno za reševanje operativno-taktičnih problemov. Nevtronsko strelivo (v ameriški terminologiji "s povečanim izkoristkom sevanja") je bilo namenjeno uničevanju oklepnih vozil, katerih število v Varšavskem paktu je večkrat preseglo Nato. Rezervoar je precej odporen na učinke udarnega vala, zato je po izračunu uporabe jedrskega orožja različnih razredov proti oklepnim vozilom, ob upoštevanju posledic kontaminacije območja s produkti cepitve in uničenjem zaradi močnih udarnih valov, je bilo odločeno, da bodo nevtroni glavni škodljivi dejavnik.

Popolnoma čist naboj

V prizadevanju za pridobitev takega termonuklearnega naboja so poskušali opustiti jedrsko "varovalko" in zamenjati fisijo z ultrahitro kumulacijo: glavni element curka, sestavljen iz termonuklearnega goriva, je bil pospešen na stotine kilometrov na sekundo (v trenutku trka se temperatura in gostota močno povečata). Toda v ozadju eksplozije kilogramskega naboja se je "termonuklearno" povečanje izkazalo za zanemarljivo, učinek pa je bil zabeležen le posredno - z donosom nevtronov. Poročilo o teh poskusih, izvedenih v ZDA, je bilo objavljeno leta 1961 v zbirki »Atom in orožje«, kar je glede na paranoično skrivnost tistega časa samo po sebi kazalo na neuspeh.
V sedemdesetih letih je v »nejedrski« Poljski Sylvester Kaliski teoretično preučeval stiskanje termonuklearnega goriva s sferično implozijo in prejel zelo ugodne ocene. Toda eksperimentalno testiranje je pokazalo, da čeprav se je izkoristek nevtronov v primerjavi z "jet različico" povečal za več vrst velikosti, sprednje nestabilnosti ne omogočajo doseganja želeno temperaturo na točki konvergence valovanja reagirajo samo tisti delci goriva, katerih hitrost zaradi statistične razpršenosti bistveno presega povprečno vrednost. Torej ni bilo mogoče ustvariti popolnoma "čistega" naboja.

V upanju, da bodo zaustavili napad "oklepnikov", je štab Nata razvil koncept "boja proti drugim ešalonom", s čimer je poskušal še bolj odmakniti linijo uporabe nevtronskega orožja proti sovražniku. Glavna naloga oklepne sile- razvoj uspeha v operativna globina, potem ko jih vržejo v luknjo v obrambi, ki jo naredi npr. jedrski napad visoka moč. Na tej točki je že prepozno za uporabo sevalnega streliva: čeprav oklep rahlo absorbira nevtrone s 14 MeV, poškodbe posadk zaradi sevanja ne vplivajo takoj na bojno učinkovitost. Zato so bili tovrstni napadi načrtovani na čakalnih območjih, kjer se je glavnina oklepne tehnike pripravljala za uvedbo v preboj: med pohodom na fronto bi se na posadkah kazale posledice izpostavljenosti sevanju.

Prestrezniki nevtronov

Druga uporaba nevtronskega streliva je bilo prestrezanje jedrskih bojnih glav. Prestreči sovražnikovo bojno glavo je treba na veliki višini, tako da tudi v primeru detonacije ne bodo poškodovani predmeti, v katere je usmerjena. Toda odsotnost zraka naokoli odvzema protiraketni obrambi sposobnost, da zadene tarčo z udarnim valom. Res je, da se med jedrsko eksplozijo v brezzračnem prostoru pretvorba njegove energije v svetlobni impulz poveča, vendar to malo pomaga, saj je bojna glava zasnovana tako, da premaga toplotno pregrado ob vstopu v atmosfero in je opremljena z učinkovitim gorenjem (ablativno). ) toplotno zaščitni premaz. Nevtroni prosto "zdrsnejo" skozi takšne prevleke in ko zdrsnejo skozenj, zadenejo "srce" bojne glave - sklop, ki vsebuje cepljivi material. Jedrska eksplozija je v tem primeru nemogoča - sestava je subkritična, vendar nevtroni ustvarjajo številne razpadajoče cepitvene verige v plutoniju. Plutonij, ki ima že v normalnih pogojih zaradi spontanih jedrskih reakcij opazen povišana temperatura, se z močnim notranjim segrevanjem tali in deformira, kar pomeni, da se ne bo več mogel v pravem trenutku spremeniti v superkritični sklop.

S takšnimi dvofaznimi termonuklearnimi naboji so opremljene ameriške protiraketne rakete Sprint, ki ščitijo silose medcelinskih raket. balističnimi izstrelki. Stožčasta oblika raket jim omogoča, da prenesejo ogromne preobremenitve, ki nastanejo med izstrelitvijo in med kasnejšim manevriranjem.

V 50 letih od odkritja jedrske cepitve na začetku 20. stoletja do leta 1957 se je zgodilo na desetine atomskih eksplozij. Zahvaljujoč njim so znanstveniki pridobili posebno dragoceno znanje o fizikalna načela in modeli atomske cepitve. Postalo je jasno, da je moč atomskega naboja nemogoče povečevati v nedogled zaradi fizičnih in hidrodinamičnih omejitev uranove krogle znotraj bojne glave.

Zato je bila razvita druga vrsta jedrskega orožja - nevtronska bomba. Glavni škodljiv dejavnik pri njegovi eksploziji ni udarni val in sevanje, temveč nevtronsko sevanje, ki zlahka prizadene sovražnikovo osebje, tako da oprema, zgradbe in na splošno celotna infrastruktura ostane nedotaknjena.

Zgodovina ustvarjanja

O ustvarjanju novega orožja so v Nemčiji prvič razmišljali leta 1938, potem ko sta dva fizika Hahn in Strassmann umetno razdelila atom urana, leto kasneje pa so v bližini Berlina začeli graditi prvi reaktor, za katerega so kupili več ton uranove rude. Od leta 1939 Zaradi izbruha vojne je vsa dela na področju atomskega orožja tajna. Program se imenuje "Uranov projekt".

"Debeli človek"

Leta 1944 je Heisenbergova skupina izdelala uranove plošče za reaktor. Načrtovano je bilo, da se bodo poskusi za ustvarjanje umetne verižne reakcije začeli v začetku leta 1945. Toda zaradi prenosa reaktorja iz Berlina v Haigerloch se je urnik poskusov premaknil na marec. Po poskusu se reakcija cepitve v namestitvi ni začela, ker masa urana in težke vode je bila pod zahtevano vrednostjo (1,5 tone urana pri zahtevi 2,5 tone).

Aprila 1945 so Haigerloch zasedli Američani. Reaktor so razstavili, preostale surovine pa odpeljali v ZDA.V Ameriki so jedrski program poimenovali »projekt Manhattan«. Njen vodja je skupaj z generalom Grovesom postal fizik Oppenheimer. V njihovi skupini so bili tudi nemški znanstveniki Bohr, Frisch, Fuchs, Teller, Bloch, ki so zapustili Nemčijo ali bili evakuirani iz Nemčije.

Rezultat njihovega dela je bil razvoj dveh bomb z uporabo urana in plutonija.

Plutonijeva bojna glava v obliki letalske bombe (»Fat Man«) je bila odvržena na Nagasaki 9. avgusta 1945. Uranova bomba tipa pištole ("Baby") ni bila preizkušena na poligonu v Novi Mehiki in je bila odvržena na Hirošimo 6. avgusta 1945.

"Dojenček"

Delajte na ustvarjanju svojega atomsko orožje v ZSSR se je začela izvajati leta 1943. Sovjetska obveščevalna služba poročal Stalinu o razvoju super-močnega orožja v nacistični Nemčiji, ki bi lahko spremenilo potek vojne. Poročilo je vsebovalo tudi podatek, da so poleg Nemčije dela na atomski bombi potekala tudi v zavezniških državah.

Da bi pospešili delo pri ustvarjanju atomskega orožja, so obveščevalci zaposlili fizika Fuchsa, ki je takrat sodeloval pri projektu Manhattan. V Unijo so bili pripeljani tudi vodilni nemški fiziki Ardenne, Steinbeck in Riehl, povezani s »uranovim projektom« v Nemčiji. Leta 1949 je na poligonu v regiji Semipalatinsk v Kazahstanu potekal uspešen preizkus sovjetske bombe RDS-1.

Omejitev moči atomska bomba velja za 100 kt.

Povečanje količine urana v naboju povzroči njegovo aktivacijo takoj, ko je dosežena kritična masa. Znanstveniki so poskušali rešiti ta problem z ustvarjanjem različnih aranžmajev, pri čemer je uran razdelil na več delov (v obliki odprte pomaranče), ki so bili združeni v eksploziji. Toda to ni omogočilo bistvenega povečanja moči.Za razliko od atomske bombe gorivo za termonuklearno fuzijo nima kritične mase.

Prvi predlagani dizajn vodikova bomba postal "klasični super", ki ga je razvil Teller leta 1945. V bistvu je šlo za isto atomsko bombo, znotraj katere je bila nameščena valjasta posoda z mešanico devterija.

Jeseni 1948 je znanstvenik ZSSR Saharov ustvaril popolnoma novo zasnovo vodikove bombe - "puff layer". Kot varovalko je uporabil uran-238 namesto urana-235 (izotop U-238 je odpadek pri proizvodnji izotopa U-235), litijev devtrid pa je hkrati postal vir tritija in devterija.

Bomba je bila sestavljena iz številnih plasti urana in devterida termonuklearna bomba RDS-37 z zmogljivostjo 1,7 Mt je bil eksplodiran na poligonu Semipalatinsk novembra 1955. Kasneje je njegova zasnova z manjšimi spremembami postala klasična.

Nevtronska bomba

V 50. letih 20. stoletja je vojaška doktrina Nata pri vodenju vojne temeljila na uporabi taktičnega jedrskega orožja majhne moči za odvračanje tankovskih sil držav Varšavskega pakta. Vendar pa v pogojih visoka gostota prebivalstva v zahodnoevropski regiji bi lahko uporaba te vrste orožja povzročila takšne človeške in teritorialne izgube (radioaktivna kontaminacija), da bi koristi, pridobljene z njegovo uporabo, postale zanemarljive.

Nato so ameriški znanstveniki predlagali zamisel o jedrski bombi z zmanjšano stranski učinki. Kot škodljiv dejavnik pri novi generaciji orožja so se odločili za uporabo nevtronskega sevanja, katerega prodorna sposobnost je bila nekajkrat večja od sevanja gama.

Leta 1957 je Teller vodil skupino raziskovalcev, ki so razvijali novo generacijo nevtronskih bomb.

Prva eksplozija nevtronskega orožja z oznako W-63 se je zgodila leta 1963 v enem od rudnikov na poligonu v Nevadi. Toda moč sevanja je bila precej nižja od načrtovane in projekt je bil poslan v revizijo.

Leta 1976 so na istem poligonu opravili preizkuse posodobljenega nevtronskega naboja. Rezultati dosedanjih testiranj presegli vsa vojaška pričakovanja, da odločitev za serijska proizvodnja To strelivo je bilo v nekaj dneh sprejeto na najvišji ravni.

Od sredine leta 1981 so ZDA začele s polno proizvodnjo nevtronskih nabojev. V kratkem času je bilo sestavljenih 2000 havbic in več kot 800 raket Lance.

Zasnova in princip delovanja nevtronske bombe

Nevtronska bomba je vrsta taktičnega jedrskega orožja z močjo od 1 do 10 kt, kjer je škodljiv dejavnik tok nevtronskega sevanja. Ko eksplodira, se 25% energije sprosti v obliki hitrih nevtronov (1-14 MeV), ostalo se porabi za nastanek udarnega vala in svetlobnega sevanja.

Glede na zasnovo lahko nevtronsko bombo razdelimo na več vrst.

Prva vrsta vključuje naboje majhne moči (do 1 kt) s težo do 50 kg, ki se uporabljajo kot strelivo za breztrzne puške ali topniško orožje ("Davy Crocket"). V osrednjem delu bombe je votla krogla iz cepljivega materiala. V njegovi votlini je "pospeševanje", sestavljeno iz mešanice devterija in tritija, ki pospešuje cepitev. Zunanjost krogle je zaščitena z berilijevim nevtronskim reflektorjem.

Reakcija termonuklearne fuzije v takšnem izstrelku se sproži tako, da segreje aktivno snov na milijon stopinj z detonacijo atomskega razstreliva, v katerem je krogla. V tem primeru se oddajajo hitri nevtroni z energijo 1-2 MeV in gama kvanti.

Druga vrsta nevtronskega naboja se uporablja predvsem v križarske rakete ali letalske bombe. Po svoji zasnovi se ne razlikuje veliko od Davy Crocketa. Kroglica z "boostingom" namesto berilijevega reflektorja je obdana z majhno plastjo mešanice devterija in tritija.

Obstaja tudi druga vrsta zasnove, ko se mešanica devterija in tritija prenese iz atomskega eksploziva. Ko naboj eksplodira, se začne termonuklearna reakcija s sproščanjem visokoenergijskih nevtronov 14 MeV, katerih prodorna sposobnost je večja kot pri nevtronih, ki nastanejo med cepitvijo jedra.

Ionizacijska sposobnost nevtronov z energijo 14 MeV je sedemkrat večja od sposobnosti sevanja gama.

Tisti. Nevtronski tok 10 rad, ki ga absorbira živo tkivo, ustreza prejeti dozi sevanja gama 70 rad. To lahko pojasnimo z dejstvom, da nevtron, ko vstopi v celico, izbije jedra atomov in sproži proces uničenja molekulskih vezi s tvorbo prostih radikalov (ionizacija). Skoraj takoj začnejo radikali kaotično vstopati kemične reakcije, ki motijo ​​delovanje bioloških sistemov telesa.

Drug škodljiv dejavnik pri eksploziji nevtronske bombe je inducirana radioaktivnost. Nastane, ko nevtronsko sevanje vpliva na tla, zgradbe, vojaško opremo in različne predmete v območju eksplozije. Ko snov (zlasti kovine) ujame nevtrone, se stabilna jedra delno pretvorijo v radioaktivne izotope (aktivacija). Nekaj ​​časa oddajajo lastno jedrsko sevanje, ki postane nevarno tudi za sovražnikovo osebje.

Zaradi tega Bojna vozila, puške, rezervoarji, izpostavljeni sevanju, se ne morejo uporabljati za predvideni namen od nekaj dni do nekaj let. Zato je problem ustvarjanja zaščite posadke opreme pred nevtronskim tokom postal akuten.

Povečana debelina oklepa vojaška oprema nima skoraj nobenega vpliva na prodorno sposobnost nevtronov. Izboljšana zaščita posadke je bila dosežena z uporabo večslojnih vpojnih prevlek na osnovi borovih spojin v zasnovi oklepa, vgradnjo aluminijaste obloge s plastjo poliuretanske pene, ki vsebuje vodik, ter izdelavo oklepa iz dobro prečiščenih kovin ali kovin, ki pri obsevane, ne ustvarjajo inducirane radioaktivnosti (mangan, molibden, cirkonij, svinec, osiromašeni uran).

Nevtronska bomba ima eno resno pomanjkljivost - majhen radij uničenja zaradi razprševanja nevtronov z atomi plinov v zemeljski atmosferi.

Toda nevtronski naboji so uporabni v bližnjem vesolju. Zaradi pomanjkanja zraka se nevtronski tok širi na velike razdalje. Tisti. ta vrsta orožja je učinkovita sredstva PRO.

Tako pri interakciji nevtronov z materialom telesa rakete nastane inducirano sevanje, ki vodi do poškodbe elektronskega polnjenja rakete, pa tudi do delne detonacije atomske varovalke z začetkom fisijske reakcije. Sproščeno radioaktivno sevanje omogoča razkritje bojne glave in odpravo lažnih tarč.

Leto 1992 je zaznamovalo zaton nevtronskega orožja. V ZSSR in nato v Rusiji je bila razvita metoda zaščite projektilov, ki je bila genialna v svoji preprostosti in učinkovitosti - v material telesa so vnesli bor in osiromašeni uran. Škodljivi dejavnik nevtronskega sevanja se je izkazal za neuporabnega za onesposobitev raketno orožje.

Politične in zgodovinske posledice

Delo na ustvarjanju nevtronskega orožja se je začelo v 60. letih 20. stoletja v ZDA. Po 15 letih so izboljšali proizvodno tehnologijo in ustvarili prvi nevtronski naboj na svetu, kar je vodilo v svojevrstno oboroževalno tekmo. Vklopljeno ta trenutek To tehnologijo imata Rusija in Francija.

Glavna nevarnost te vrste orožja pri uporabi je bila nezmožnost množično uničenje civilnega prebivalstva sovražne države ter zabrisovanje meje med jedrsko vojno in konvencionalnim lokalnim konfliktom. Zato Generalna skupščina ZN so sprejeli več resolucij, ki pozivajo k popolni prepovedi nevtronskega orožja.

Leta 1978 je ZSSR kot prva predlagala ZDA sporazum o uporabi nevtronskih nabojev in razvila projekt njihove prepovedi.

Žal je projekt ostal le na papirju, saj... niti ena zahodna država ali ZDA tega ni sprejela.

Kasneje, leta 1991, sta predsednika Rusije in ZDA podpisala zaveze, po katerih je treba taktične rakete in topniške granate z nevtronsko bojno glavo popolnoma uničiti. Za kar zagotovo ne bo škodilo organizirati njihove množične proizvodnje kratek čas ko se spremeni vojaško-politični položaj na svetu.

Video

Priljubljeno

"Najčistejša" bomba. Uničuje izključno sovražnikovo delovno silo. Ne uničuje zgradb. Idealno orožje za množično čiščenje ozemlja pred komunisti. Točno to so verjeli ameriški razvijalci "najbolj humanega" jedrskega orožja - nevtronske bombe.

17. novembra 1978 je ZSSR oznanila uspešno testiranje nevtronske bombe in obe velesili sta bili ponovno enaki. najnovejše orožje. Neskončni miti so začeli strašiti o nevtronski bombi.

Mit 1: Nevtronska bomba uničuje le ljudi

Tako smo najprej mislili. Eksplozija te stvari teoretično ne bi smela povzročiti škode na opremi in zgradbah. A le na papirju.

Pravzaprav ne glede na to, kako oblikujemo posebno atomsko orožje, bo njegova detonacija še vedno povzročila udarni val.

Razlika med nevtronsko bombo je v tem, da udarni val predstavlja le 10-20 odstotkov sproščene energije, pri klasični atomski bombi pa 50 odstotkov.

Rezultati poskusov nevtronske bombe v Nevadi

Eksplozije nevtronskih nabojev na poligonu v puščavi Nevada v ZDA so pokazale, da v radiju nekaj sto metrov udarni val poruši vse zgradbe in strukture.

Mit 2: močnejša kot je nevtronska bomba, bolje je

Sprva je bilo načrtovano zakovičenje nevtronske bombe v več različicah - od enega kilotona in več. Vendar pa so izračuni in preizkusi pokazali, da izdelava bombe, večje od ene kilotone, ni preveč obetavna.

Torej, tudi če ni bomba, je prezgodaj, da bi samo nevtronsko orožje odpisali kot odpad.

Nevtronsko bombo so prvič razvili v 60. letih prejšnjega stoletja v ZDA. Zdaj so te tehnologije na voljo Rusiji, Franciji in Kitajski. Gre za razmeroma majhne naboje in veljajo za jedrsko orožje majhne in ultra nizke moči. Bomba pa ima umetno povečano moč nevtronskega sevanja, ki prizadene in uniči beljakovinska telesa. Nevtronsko sevanje odlično prodre v oklep in lahko uniči osebje tudi v specializiranih bunkerjih.

Ustvarjanje nevtronskih bomb je v ZDA doseglo vrhunec v osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Veliko število protestov in pojav novih vrst oklepov je prisililo ameriško vojsko, da jih preneha proizvajati. Zadnja ameriška bomba je bila razstavljena leta 1993.

V tem primeru eksplozija ne povzroči resne škode - krater iz nje je majhen in udarni val je nepomemben. Radiacijsko ozadje po eksploziji se normalizira v razmeroma kratkem času, po dveh do treh letih Geigerjev števec ne zazna nobene anomalije. Seveda so bile nevtronske bombe v arzenalu vodilnih svetovnih bomb, vendar ni bil zabeležen niti en njihov primer. bojna uporaba. Menijo, da nevtronska bomba zniža tako imenovani prag jedrska vojna, kar močno poveča možnosti za njegovo uporabo v večjih vojaških spopadih.

Kako deluje nevtronska bomba in načini zaščite?

Bomba vsebuje običajno plutonijevo polnjenje in majhno količino termonuklearne mešanice devterija in tritija. Ko eksplodira naboj plutonija, se jedra devterija in tritija združijo, kar povzroči koncentrirano nevtronsko sevanje. Sodobni vojaški znanstveniki lahko naredijo bombo z usmerjenim sevalnim nabojem do traku nekaj sto metrov. Seveda to strašno orožje iz katerega ni pobega. Vojaški strategi menijo, da so področje njegove uporabe polja in ceste, po katerih se premikajo oklepna vozila.

Ni znano, ali je nevtronska bomba trenutno v uporabi v Rusiji in na Kitajskem. Koristi njegove uporabe na bojišču so precej omejene, vendar je orožje zelo učinkovito pri ubijanju civilistov.

Škodljiv učinek nevtronskega sevanja onesposobi bojno osebje, ki se nahaja v notranjosti oklepnih vozil, medtem ko sama oprema ne trpi in jo je mogoče zajeti kot trofejo. Posebej za zaščito pred nevtronskim orožjem je bil razvit poseben oklep, ki vključuje plošče z visoko vsebnostjo bora, ki absorbira sevanje. Poskušajo uporabiti tudi zlitine, ki ne vsebujejo elementov, ki dajejo močno radioaktivno žarišče.