război cu neutroni. Bombă cu neutroni - distrugem soldații inamici, lăsându-i echipamentul intact
Timp de 50 de ani, de la descoperirea fisiunii nucleare la începutul secolului al XX-lea până în 1957, zeci de explozii atomice au tunat. Datorită acestora, oamenii de știință au dobândit cunoștințe deosebit de valoroase despre principiile fizice și modelele fisiunii atomice. A devenit clar că era imposibil să se mărească puterea unei sarcini atomice la infinit din cauza restricțiilor fizice și hidrodinamice asupra sferei de uraniu din interiorul focosului.
Prin urmare, a fost dezvoltat un alt tip de armă nucleară - bomba cu neutroni. Principalul factor dăunător în timpul exploziei sale nu este valul de explozie și radiația, ci radiația neutronică, care afectează cu ușurință forța de muncă a inamicului, lăsând echipamentele, clădirile și întreaga infrastructură intacte.
Istoria creației
Pentru prima dată s-au gândit să creeze o nouă armă în Germania în 1938, după ce cei doi fizicieni Hahn și Strassmann au divizat artificial atomul de uraniu.Un an mai târziu, a început construcția primului reactor din vecinătatea Berlinului, pentru care câteva tone. de minereu de uraniu au fost achizitionate.Din 1939 in legatura cu inceputul razboiului, toate lucrarile la arme atomice sunt clasificate. Programul se numește „Proiectul Uraniu”.
"Omul gras"În 1944, grupul Heisenberg a realizat plăci de uraniu pentru reactor. Era planificat ca experimentele pentru a crea o reacție artificială în lanț să înceapă la începutul anului 1945. Dar, din cauza transferului reactorului de la Berlin la Haigerloch, programul experimentelor s-a mutat în martie. Conform experimentului, reacția de fisiune nu a început în configurație, deoarece masa de uraniu și apă grea a fost sub valoarea cerută (1,5 tone de uraniu cu un necesar de 2,5 tone).
În aprilie 1945, Haigerloch a fost ocupat de americani. Reactorul a fost demontat și dus în SUA cu materiile prime rămase.În America, programul nuclear a fost numit Proiectul Manhattan. Fizicianul Oppenheimer, împreună cu generalul Groves, a devenit liderul acesteia. În grupul lor se numărau și oamenii de știință germani Bohr, Frisch, Fuchs, Teller, Bloch, care au plecat sau au fost evacuați din Germania.
Rezultatul muncii lor a fost dezvoltarea a două bombe care foloseau uraniu și plutoniu.
Un focos de plutoniu realizat sub forma unei bombe aeriene ("Fat Man") a fost aruncat pe Nagasaki la 9 august 1945. Bomba cu uraniu de tip tun ("Baby") nu a trecut testele la locul de testare din New Mexico și a fost aruncată pe Hiroshima pe 6 august 1945.
"Bebelus"
Lucrările la crearea propriilor arme atomice în URSS au început în 1943. Informațiile sovietice i-au raportat lui Stalin despre dezvoltarea în Germania nazistă a unor arme super-puternice care ar putea schimba cursul războiului. Raportul mai conținea informații că, pe lângă Germania, s-au efectuat lucrări la bomba atomică și în țările aliate.
Pentru a accelera munca la crearea armelor atomice, cercetașii l-au recrutat pe fizicianul Fuchs, care la acea vreme participa la Proiectul Manhattan. De asemenea, principalii fizicieni germani Ardenne, Steinbeck, Riehl asociati cu „proiectul uraniu” din Germania au fost dusi la Uniune. În 1949, un test de succes al bombei sovietice RDS-1 a avut loc la locul de testare din regiunea Semipalatinsk din Kazahstan.
Limita de putere a unei bombe atomice este considerată a fi de 100 kt.
Creșterea cantității de uraniu din încărcătură duce la funcționarea acesteia de îndată ce se atinge masa critică. Oamenii de știință au încercat să rezolve această problemă prin crearea diferitelor machete, împărțind uraniul în mai multe părți (sub forma unei portocale deschise) care au fost combinate atunci când au explodat. Dar acest lucru nu a permis o creștere semnificativă a puterii.Spre deosebire de bomba atomică, combustibilul pentru fuziunea termonucleară nu are o masă critică.
Primul proiect de bombă cu hidrogen propus a fost „super-clasic” dezvoltat de Teller în 1945. De fapt, era aceeași bombă atomică, în interiorul căreia au plasat un recipient cilindric cu un amestec de deuteriu.
În toamna anului 1948, Saharov, un om de știință din URSS, a creat o schemă fundamental nouă pentru o bombă cu hidrogen - „puful”. A folosit uraniu-238 în loc de uraniu-235 ca siguranță (izotopul U-238 este un deșeu în producerea izotopului U-235), iar litiul deuteriu a devenit simultan sursa de tritiu și deuteriu.
Bomba era formată din multe straturi de uraniu și deuteridă.Prima bombă termonucleară RDS-37 cu o putere de 1,7 Mt a fost detonată la locul de testare de la Semipalatinsk în noiembrie 1955. Ulterior, designul său cu modificări minore a devenit un clasic.
bombă cu neutroni
În anii 1950, doctrina militară a NATO în război se baza pe folosirea armelor nucleare tactice cu randament redus pentru a descuraja forțele blindate ale statelor Pactului de la Varșovia. Cu toate acestea, în condiții de densitate mare a populației din regiunea Europei de Vest, utilizarea acestui tip de arme ar putea duce la astfel de pierderi umane și teritoriale (contaminare radioactivă), încât beneficiile obținute în urma utilizării sale au devenit neglijabile.
Apoi, oamenii de știință din SUA au propus ideea unei bombe nucleare cu efecte secundare reduse. Ca factor dăunător în noua generație de arme, au decis să folosească radiația neutronică, a cărei putere de penetrare a depășit de mai multe ori radiația gamma.
În 1957, Teller a condus o echipă de cercetători care dezvolta o nouă generație de bombe cu neutroni.
Prima explozie a unei arme cu neutroni sub simbolul W-63 a avut loc în 1963 într-una dintre minele de la locul de testare din Nevada. Dar puterea de radiație a fost mult mai mică decât era planificată, iar proiectul a fost trimis spre revizuire.
În 1976, testele unei încărcări de neutroni actualizate au fost efectuate în același loc de testare. Rezultatele testelor au depășit toate așteptările armatei atât de mult încât decizia privind producția în masă a acestei muniții a fost luată în câteva zile la cel mai înalt nivel.
De la mijlocul anului 1981, în SUA a fost lansată o producție la scară largă de încărcături neutronice. Într-o perioadă scurtă de timp, au fost asamblate 2.000 de obuze și peste 800 de rachete Lance.
Proiectarea și principiul de funcționare a bombei cu neutroni
O bombă cu neutroni este un tip de armă nucleară tactică cu o putere de la 1 la 10 kt, unde factorul dăunător este fluxul de radiații neutronice. În timpul exploziei sale, 25% din energie este eliberată sub formă de neutroni rapizi (1-14 MeV), restul este cheltuit pentru formarea unei unde de șoc și radiații luminoase.
Conform designului lor, bomba cu neutroni poate fi împărțită condiționat în mai multe tipuri.
Primul tip include încărcături de putere redusă (până la 1 kt) cu o greutate de până la 50 kg, care sunt folosite ca muniție pentru o pușcă fără recul sau un tun de artilerie (Davy Crocket). În partea centrală a bombei se află o minge goală din material fisionabil. În interiorul cavității sale se află un „boosting” format dintr-un amestec de deuteriu-tritiu care îmbunătățește fisiunea. În exterior, mingea este protejată de un reflector de neutroni din beriliu.
Reacția de fuziune termonucleară într-un astfel de proiectil este începută prin încălzirea substanței active la un milion de grade prin detonarea unui exploziv atomic, în interiorul căruia este plasată bila. În acest caz, sunt emiși neutroni rapizi cu o energie de 1-2 MeV și cuante gamma.
Al doilea tip de încărcătură cu neutroni este utilizat în principal în rachetele de croazieră sau bombele aeriene. În designul său, nu diferă mult de Davy Crocket. Bila amplificată este înconjurată de un strat mic de amestec de deuteriu-tritiu în loc de un reflector de beriliu.
Există și un alt tip de design, atunci când amestecul de deuteriu-tritiu este adus în afara explozivului atomic. Când sarcina explodează, se declanșează o reacție termonucleară cu eliberarea de neutroni de înaltă energie de 14 MeV, a căror putere de penetrare este mai mare decât cea a neutronilor produși în timpul fisiunii nucleare.
Puterea ionizantă a neutronilor cu o energie de 14 MeV este de șapte ori mai mare decât cea a radiațiilor gamma.
Acestea. fluxul de neutroni absorbit de țesuturile vii de 10 rad corespunde dozei primite de radiații gamma de 70 rad. Acest lucru poate fi explicat prin faptul că, atunci când un neutron intră într-o celulă, elimină nucleele atomilor și începe procesul de distrugere a legăturilor moleculare cu formarea de radicali liberi (ionizare). Aproape imediat, radicalii încep să intre aleatoriu în reacții chimice, perturbând sistemele biologice ale corpului.
Un alt factor dăunător în explozia unei bombe cu neutroni este radioactivitatea indusă. Apare atunci când radiația neutronică afectează solul, clădirile, echipamentele militare și diverse obiecte din zona de explozie. Când neutronii sunt capturați de materie (în special metale), nucleele stabile sunt parțial transformate în izotopi radioactivi (activare). De ceva timp ei emit propriile radiații nucleare, care devin și periculoase pentru forța de muncă inamică.
Din această cauză, echipamentele militare, armele, tancurile care au fost expuse la radiații nu pot fi utilizate în scopul propus de la câteva zile la câțiva ani. De aceea, problema creării de protecție a echipajului echipamentului împotriva fluxului de neutroni a devenit acută.
O creștere a grosimii armurii echipamentului militar nu are aproape niciun efect asupra puterii de penetrare a neutronilor. Îmbunătățirea protecției echipajului a fost obținută prin utilizarea unor acoperiri absorbante multistrat pe bază de compuși de bor în structura armurii, instalarea unei căptușeli de aluminiu cu un strat de spumă poliuretanică care conține hidrogen, precum și fabricarea armurii din metale bine purificate sau metale care nu creează. radioactivitate indusă la iradiere (mangan, molibden, zirconiu), plumb, uraniu sărăcit).
Bomba cu neutroni are un dezavantaj serios - o rază mică de distrugere, din cauza împrăștierii neutronilor de către atomii gazelor din atmosfera terestră.
Dar încărcăturile neutronice sunt utile în spațiul apropiat. Din cauza absenței aerului acolo, fluxul de neutroni se propagă pe distanțe mari. Acestea. acest tip de armă este un mijloc eficient de apărare antirachetă.
Deci, atunci când neutronii interacționează cu materialul corpului rachetei, se creează radiații induse, ceea ce duce la deteriorarea umplerii electronice a rachetei, precum și la detonarea parțială a siguranței atomice cu declanșarea unei reacții de fisiune. Radiația radioactivă emisă vă permite să demascați focosul, eliminând momelile.
Anul 1992 a marcat declinul armelor cu neutroni. În URSS, și apoi în Rusia, a fost dezvoltată o metodă de protecție a rachetelor, ingenioasă prin simplitatea și eficacitatea sa - bor și uraniu sărăcit au fost introduse în materialul corpului. Factorul dăunător al radiațiilor neutronice s-a dovedit a fi inutil pentru dezactivarea armelor de rachetă.
Consecințe politice și istorice
Lucrările la crearea armelor cu neutroni au început în anii 60 ai secolului al XX-lea în Statele Unite. După 15 ani, tehnologia de producție a fost finalizată și a fost creată prima încărcătură cu neutroni din lume, ceea ce a dus la un fel de cursă a înarmărilor. În acest moment, Rusia și Franța au o astfel de tehnologie.
Principalul pericol al acestui tip de arme în utilizarea sa nu a fost posibilitatea distrugerii în masă a populației civile a țării inamice, ci estomparea graniței dintre un război nuclear și un conflict local obișnuit. Prin urmare, Adunarea Generală a ONU a adoptat mai multe rezoluții care cer interzicerea totală a armelor cu neutroni.
În 1978, URSS a fost prima care a propus Statelor Unite un acord privind utilizarea încărcăturilor cu neutroni și a dezvoltat un proiect de interzicere a acestora.
Din păcate, proiectul a rămas doar pe hârtie. nicio țară din vest și Statele Unite nu l-au acceptat.
Mai târziu, în 1991, președinții Rusiei și Statelor Unite au semnat obligații conform cărora rachetele tactice și obuzele de artilerie cu un focos cu neutroni trebuie să fie complet distruse. Ceea ce, fără îndoială, nu îi va împiedica să-și înființeze producția de masă într-un timp scurt când situația militaro-politică din lume se va schimba.
Video
Bomba cu neutroni a fost dezvoltată pentru prima dată în anii 60 ai secolului trecut în Statele Unite. Acum aceste tehnologii sunt disponibile Rusiei, Franței și Chinei. Acestea sunt încărcături relativ mici și sunt considerate a fi arme nucleare de putere scăzută și ultra-scăzută. Cu toate acestea, bomba a crescut artificial puterea radiației neutronice, care lovește și distruge corpurile proteice. Radiația neutronică pătrunde perfect în armură și poate distruge forța de muncă chiar și în buncărele specializate.
Apogeul creării bombelor cu neutroni a venit în Statele Unite în anii '80. Un număr mare de proteste și apariția de noi tipuri de armuri au forțat armata SUA să oprească producția. Ultima bombă din SUA a fost demontată în 1993.În același timp, explozia nu provoacă daune grave - pâlnia de la ea este mică, iar unda de șoc este nesemnificativă. Fondul de radiații după explozie este normalizat într-un timp relativ scurt, după doi sau trei ani contorul Geiger nu înregistrează nicio anomalie. Desigur, bombele cu neutroni se aflau în arsenalul principalelor bombe din lume, dar nu a fost înregistrat niciun caz de utilizare a acestora în luptă. Se crede că bomba cu neutroni coboară așa-numitul prag al războiului nuclear, ceea ce crește dramatic șansele de utilizare a acesteia în conflicte militare majore.
Cum funcționează o bombă cu neutroni și cum se protejează
Compoziția bombei include încărcătura obișnuită de plutoniu și puțin amestec termonuclear de deuteriu-tritiu. Când o sarcină de plutoniu este detonată, nucleele de deuteriu și tritiu fuzionează, ceea ce provoacă radiații neutronice concentrate. Oamenii de știință militari moderni pot face o bombă cu o încărcare direcționată de radiații până la o bandă de câteva sute de metri. Desigur, aceasta este o armă teribilă, din care nu există scăpare. Domeniul de aplicare a acestuia, strategii militari iau în considerare câmpurile și drumurile pe care se deplasează vehiculele blindate.Nu se știe dacă bomba cu neutroni este în prezent în serviciu cu Rusia și China. Beneficiile utilizării sale pe câmpul de luptă sunt destul de arbitrare, dar arma este foarte eficientă în ceea ce privește distrugerea populației civile.Efectul dăunător al radiațiilor neutronice dezactivează personalul de luptă din interiorul vehiculelor blindate, în timp ce echipamentul în sine nu suferă și poate fi capturat ca trofeu. În special pentru protecția împotriva armelor cu neutroni, a fost dezvoltată armura specială, care include foi cu un conținut ridicat de bor, care absoarbe radiațiile. De asemenea, ei încearcă să folosească astfel de aliaje care să nu conțină elemente care să ofere un focus radioactiv puternic.
Nu cu mult timp în urmă, câțiva specialiști nucleari ruși de seamă și-au exprimat opinia că unul dintre cei mai relevanți factori ar putea fi acordarea armelor nucleare nu numai funcția de descurajare, ci și rolul unui instrument militar activ, așa cum a fost la apogeul confruntare dintre URSS și SUA. În același timp, oamenii de știință au citat cuvintele ministrului rus al apărării, Serghei Ivanov, din raportul său din 2 octombrie 2003, la o întâlnire din regiunea Moscova, prezidată de președintele Vladimir Putin.
Șeful departamentului militar rus și-a exprimat îngrijorarea că într-un număr de țări (este clar care dintre ele este prima) există dorința de a readuce armele nucleare la numărul de arme de luptă acceptabile prin modernizare și utilizarea „descoperirii” tehnologii. Încercările de a face armele nucleare mai „curate”, mai puțin puternice, mai limitate în ceea ce privește amploarea efectului lor dăunător și mai ales posibilele consecințe ale utilizării lor, a remarcat Serghei Ivanov, ar putea submina stabilitatea globală și regională.
Din aceste poziții, una dintre cele mai probabile opțiuni pentru reumplerea arsenalului nuclear este armele cu neutroni, care, conform criteriilor tehnico-militare de „puritate”, putere limitată și absența „fenomenelor secundare nedorite”, arată de preferat în comparație cu alte tipuri de arme nucleare. Mai mult, se atrage atenția asupra faptului că în jurul lui s-a format în ultimii ani un văl dens al tăcerii. În plus, acoperirea oficială a posibilelor planuri privind armele cu neutroni poate fi eficiența acestora în lupta împotriva terorismului internațional (atacuri asupra bazelor și concentrărilor de militanți, în special în zonele slab populate, greu accesibile, muntoase și împădurite).
CUM A FOST CREAT
La mijlocul secolului trecut, având în vedere natura posibilă a războaielor la acea vreme folosind arme nucleare în Europa foarte populată, generalii Pentagonului au ajuns la concluzia că era necesar să se creeze astfel de mijloace de luptă care să limiteze amploarea distrugerea, contaminarea zonei și provocarea de pierderi asupra civililor. La început, s-au bazat pe arme nucleare tactice de putere relativ scăzută, dar în curând s-au trezit...
În timpul exercițiilor trupelor NATO sub numele de cod „Carte Blanche” (1955), împreună cu verificarea uneia dintre opțiunile pentru un război împotriva URSS, sarcina de a determina amploarea distrugerii și numărul posibilelor victime în rândul populației civile a Europei de Vest în cazul utilizării armelor nucleare tactice a fost rezolvată. Posibilele pierderi calculate concomitent ca urmare a folosirii a 268 de focoase au uimit comandamentul NATO: au fost de aproximativ cinci ori mai mari decât prejudiciul cauzat Germaniei de bombardarea aeronavelor aliate în timpul celui de-al Doilea Război Mondial.
Oamenii de știință americani au propus conducerii țării să creeze o armă nucleară cu un „efect secundar” redus, pentru a o face „mai limitată, mai puțin puternică și mai curată” în comparație cu modelele anterioare. Un grup de cercetători americani condus de Edward Teller în septembrie 1957 le-a dovedit președintelui Dwight Eisenhower și secretarului de stat John Dulles avantajele speciale ale armelor nucleare cu emisie îmbunătățită de radiație neutronică. Teller l-a implorat literalmente pe președinte: „Dacă îi dai Laboratorului Livermore doar un an și jumătate, vei primi un focos nuclear „curat”.
Eisenhower nu a putut rezista tentației de a obține „arma absolută” și a dat „aprobarea” pentru a conduce un program de cercetare adecvat. În toamna anului 1960, pe paginile revistei Time au apărut primele rapoarte despre lucrările privind crearea unei bombe cu neutroni. Autorii articolelor nu au ascuns faptul că armele cu neutroni corespundeau cel mai pe deplin opiniilor conducerii americane de atunci cu privire la scopurile și metodele de a duce războiul pe teritoriul străin.
După ce a preluat de la Eisenhower ștafeta puterii, John F. Kennedy nu a ignorat programul bombei cu neutroni. A mărit necondiționat cheltuielile pentru cercetare în domeniul noilor arme, a aprobat planuri anuale pentru explozii de teste nucleare, printre care și testele de încărcare cu neutroni. Prima explozie a unui încărcător cu neutroni (indice W-63), efectuată în aprilie 1963 în izolatorul subteran al site-ului de testare din Nevada, a anunțat nașterea primului eșantion de arme nucleare de generația a treia.
Lucrările la noi arme au continuat sub președinții Lyndon Johnson și Richard Nixon. Unul dintre primele anunțuri oficiale despre dezvoltarea armelor cu neutroni a venit în aprilie 1972 de la Laird, secretarul apărării în administrația Nixon.
În noiembrie 1976, un alt test al unui focos cu neutroni a fost efectuat la locul de testare din Nevada. Rezultatele obținute au fost atât de impresionante, încât s-a decis să împingă prin Congres o decizie privind producția la scară largă de noi muniții. Președintele american Jimmy Carter a fost extrem de activ în împingerea armelor cu neutroni. În presă au apărut articole laudative care descriu avantajele sale militare și tehnice. Oameni de știință, militari, congresmeni au vorbit în presă. Sprijinind această campanie de propagandă, directorul Laboratorului Nuclear Los Alamos, Agnew, a declarat: „A sosit timpul să învățăm să iubim bomba cu neutroni”.
Dar în august 1981, președintele american Ronald Reagan a anunțat producția la scară largă de arme cu neutroni: 2000 de obuze pentru obuziere de 203 mm și 800 de focoase pentru rachete Lance, pentru care au fost alocate 2,5 miliarde de dolari. În iunie 1983, Congresul a aprobat o alocare de 500 de milioane de dolari pentru următorul an fiscal pentru fabricarea de proiectile cu neutroni de calibru 155 mm (W-83).
CE ESTE?
Prin definiție, armele cu neutroni sunt numite încărcături termonucleare de putere relativ scăzută, cu un coeficient termonuclear ridicat, echivalent TNT în intervalul 1-10 kilotone și un randament crescut de radiație neutronică. În timpul exploziei unei astfel de sarcini, datorită designului său special, se realizează o scădere a fracției de energie convertită într-o undă de șoc și radiație luminoasă, dar cantitatea de energie eliberată sub forma unui flux de neutroni de înaltă energie (aproximativ 14 MeV) crește.
După cum a remarcat profesorul Burop, diferența fundamentală dintre dispozitivele cu bombă N constă în rata de eliberare a energiei. „Într-o bombă cu neutroni”, spune omul de știință, „energia este eliberată mult mai lent. Este un fel ca un squib de acțiune întârziată.”
Pentru a încălzi substanțele sintetizate la o temperatură de milioane de grade, la care începe reacția de fuziune a nucleelor izotopilor de hidrogen, se folosește un mini-detonator atomic din plutoniu-239 foarte îmbogățit. Calculele efectuate de experții nucleari au arătat că atunci când o sarcină este declanșată, se eliberează 10 până la a 24-a putere de neutroni pentru fiecare kiloton de putere. Explozia unei astfel de sarcini este, de asemenea, însoțită de eliberarea unei cantități semnificative de cuante gamma, care îi sporesc efectul distructiv. Când se deplasează în atmosferă, ca urmare a ciocnirii neutronilor și razelor gamma cu atomii de gaz, aceștia își pierd treptat energia. Gradul de slăbire a acestora este caracterizat de lungimea de relaxare - distanța la care fluxul lor slăbește cu un factor de e (e este baza logaritmilor naturali). Cu cât durata de relaxare este mai lungă, cu atât atenuarea radiației în aer este mai lentă. Pentru neutroni și radiații gamma, lungimea de relaxare în aer lângă suprafața pământului este de aproximativ 235, respectiv 350 m.
Datorită diferitelor lungimi de relaxare a neutronilor și a quantelor gamma, odată cu creșterea distanței de la epicentrul exploziei, raportul lor unul față de celălalt în fluxul total de radiație se modifică treptat. Acest lucru duce la faptul că, la distanțe relativ apropiate de locul exploziei, fracția de neutroni prevalează în mod semnificativ față de fracția de cuante gamma, dar pe măsură ce te îndepărtezi de ea, acest raport se schimbă treptat și pentru o încărcare cu o putere de 1 kt. , fluxurile lor sunt comparate la o distanta de aproximativ 1500 m, iar apoi radiatia gamma va domina.
Efectul dăunător al fluxului de neutroni și al razelor gamma asupra organismelor vii este determinat de doza totală de radiație care va fi absorbită de acestea. Pentru a caracteriza efectul dăunător asupra unei persoane, se utilizează unitatea „rad” (doză absorbită de radiații - doză absorbită de radiații). Unitatea „rad” este definită ca valoarea dozei absorbite a oricărei radiații ionizante, corespunzătoare la 100 erg de energie în 1 g de substanță. S-a constatat că toate tipurile de radiații ionizante au un efect similar asupra țesuturilor vii, cu toate acestea, amploarea efectului biologic la aceeași doză de energie absorbită va depinde puternic de tipul de radiație. O astfel de diferență în efectul dăunător este luată în considerare de așa-numitul indicator al „eficacității biologice relative” (RBE). Valoarea de referință a RBE este considerată ca efect biologic al radiației gamma, care este echivalat cu unul.
Studiile au arătat că eficiența biologică relativă a neutronilor rapizi atunci când sunt expuși la țesuturile vii este de aproximativ șapte ori mai mare decât cea a razelor gamma, adică RBE lor este 7. Acest raport înseamnă că, de exemplu, doza absorbită de radiație neutronică este 10 rad în efectele sale biologice asupra corpului uman va fi echivalent cu o doză de 70 rad de radiație gamma. Efectul fizico-biologic al neutronilor asupra țesuturilor vii se explică prin faptul că, atunci când intră în celulele vii, ca și proiectilele, scot nucleele din atomi, rup legăturile moleculare, formează radicali liberi foarte reactivi, perturbă principalele cicluri ale procesele vieții.
În timpul dezvoltării bombei cu neutroni în Statele Unite, în anii 1960 și 1970, au fost efectuate numeroase experimente pentru a determina efectul dăunător al radiației neutronice asupra organismelor vii. La instrucțiunile Pentagonului, la centrul radiobiologic din San Antonio (Texas), împreună cu oameni de știință de la Laboratorul Nuclear Livermore, au fost efectuate studii pentru a studia efectele iradierii cu neutroni de mare energie a maimuțelor rhesus, al căror corp este cel mai aproape de omul. Acolo au fost iradiați cu doze de la câteva zeci la câteva mii de radi.
Pe baza rezultatelor acestor experimente și observații asupra victimelor radiațiilor ionizante din Hiroshima și Nagasaki, specialiștii americani au stabilit mai multe criterii caracteristice pentru dozele de radiații. La o doză de aproximativ 8.000 de radi, apare o defecțiune imediată a personalului. Moartea apare în 1-2 zile. La primirea unei doze de 3000 rad, la 4-5 minute după expunere, are loc o pierdere a capacității de lucru, care durează 10-45 de minute. Apoi are loc o ameliorare parțială timp de câteva ore, după care are loc o exacerbare bruscă a radiațiilor și toți cei afectați din această categorie mor în 4-6 zile. Cei care au primit o doză de aproximativ 400–500 de radi sunt într-o stare de letalitate latentă. Deteriorarea stării are loc în 1-2 zile și progresează brusc în 3-5 zile după iradiere. Moartea survine de obicei în decurs de o lună de la rănire. Iradierea cu doze de aproximativ 100 rad provoacă o formă hematologică de boală de radiații, în care organele hematopoietice sunt afectate în primul rând. Recuperarea unor astfel de pacienți este posibilă, dar necesită tratament pe termen lung într-un spital.
De asemenea, este necesar să se țină seama de efectul secundar al bombei N ca rezultat al interacțiunii fluxului de neutroni cu stratul de sol de suprafață și diverse obiecte. Acest lucru duce la crearea radioactivității induse, al cărei mecanism este că neutronii interacționează activ cu atomii diferitelor elemente ale solului, precum și cu atomii de metal conținute în structurile clădirilor, echipamente, arme și echipamente militare. Când neutronii sunt capturați, unele dintre aceste nuclee sunt transformate în izotopi radioactivi, care, pentru un anumit timp, caracteristici fiecărui tip de izotop, emit radiații nucleare care au o capacitate dăunătoare. Toate aceste substanțe radioactive generate emit particule beta și raze gamma, predominant energii mari. Ca urmare, tancurile, tunurile, vehiculele blindate de transport de trupe și alte echipamente expuse la radiații devin surse de radiații intense de ceva timp. Înălțimea exploziei muniției cu neutroni este aleasă în intervalul 130-200 m, astfel încât mingea de foc rezultată să nu ajungă la suprafața pământului, reducând astfel nivelul activității induse.
CARACTERISTICI DE LUPTA
Experții militari americani au susținut că folosirea în luptă a armelor cu neutroni este cea mai eficientă în respingerea atacurilor tancurilor inamice și, în același timp, are cei mai înalți indicatori în ceea ce privește criteriul cost-eficiență. Cu toate acestea, Pentagonul a ascuns cu grijă adevăratele caracteristici tactice și tehnice ale munițiilor cu neutroni, dimensiunea zonelor afectate în timpul utilizării lor în luptă.
Potrivit experților, în cazul unei explozii a unui obuz de artilerie de 203 mm cu o capacitate de 1 kilotonă, echipajele tancurilor inamice situate pe o rază de 300 m vor fi dezactivate instantaneu și vor muri în două zile. Echipajele tancurilor situate la 300-700 de metri de epicentrul exploziei vor eșua în câteva minute și vor muri și ele în 6-7 zile. Tancurile care se găsesc la distanțe de 700–1300 m de locul în care obuzul a explodat vor fi incapabile în câteva ore, iar moartea majorității lor va avea loc în câteva săptămâni. Desigur, o forță de muncă amplasată în mod deschis va fi expusă la efecte dăunătoare la distanțe și mai mari.
Se știe că blindajul frontal al tancurilor moderne atinge o grosime de 250 mm, ceea ce atenuează de aproximativ o sută de ori razele gamma de înaltă energie care o afectează. În același timp, fluxul de neutroni care cade pe armura frontală este doar înjumătățit. În acest caz, ca urmare a interacțiunii neutronilor cu atomii materialului de armură, apar radiații gamma secundare, care vor avea, de asemenea, un efect dăunător asupra echipajului tancului.
Prin urmare, o simplă creștere a grosimii armurii nu va duce la o creștere a securității tancurilor. Este posibilă creșterea securității echipajului prin crearea de acoperiri combinate multistrat, bazate pe caracteristicile interacțiunii neutronilor cu atomi de diferite substanțe. Această idee și-a găsit implementarea practică la crearea protecției împotriva neutronilor în vehiculul de luptă blindat american M2 Bradley. În acest scop, golul dintre armura exterioară de oțel și structura interioară de aluminiu a fost umplut cu un strat de material plastic care conține hidrogen - spumă poliuretanică, cu atomii componentelor cărora neutronii interacționează activ până la absorbția lor.
În acest sens, se pune involuntar întrebarea dacă constructorii de tancuri ruși iau în considerare schimbările în politica nucleară a unor țări, care au fost menționate la începutul articolului? Echipajele noastre de tancuri nu vor fi protejate de armele cu neutroni în viitorul apropiat? Cu greu se poate ignora probabilitatea mare a apariției sale pe viitoarele câmpuri de luptă.
Nu există nicio îndoială că, în cazul în care armele cu neutroni sunt produse și livrate trupelor statelor străine, Rusia va răspunde în mod adecvat. Deși Moscova nu a făcut mărturisiri oficiale despre deținerea de arme cu neutroni, se știe din istoria rivalității nucleare dintre cele două superputeri că Statele Unite, de regulă, au fost în fruntea cursei nucleare, creând noi tipuri de arme, dar a trecut ceva timp și URSS a restabilit paritatea. În opinia autorului articolului, situația cu armele cu neutroni nu face excepție, iar Rusia, dacă este necesar, le va deține și ele.
APLICAȚII
Cum se vede un război de amploare în teatrul european, dacă va izbucni în viitor (deși acest lucru pare foarte puțin probabil), poate fi judecat după publicarea în paginile revistei Army de către teoreticianul militar american Rogers.
„┘Retrăgându-se cu lupte grele, Divizia 14 Mecanizată din SUA respinge atacurile inamice, suferind pierderi grele. Batalioanele mai au 7-8 tancuri, pierderile în companiile de infanterie ajung la peste 30 la sută. Principalele mijloace de combatere a tancurilor - ATGM "TOU" și proiectilele ghidate cu laser - se epuizează. Nu se așteaptă ajutor de la nimeni. Toate rezervele armatei și corpurilor au fost deja puse în acțiune. Potrivit recunoașterii aeriene, două divizii de tancuri și două divizii de puști motorizate ale inamicului își ocupă pozițiile de pornire pentru ofensivă la 15 kilometri de linia frontului. Și acum sute de vehicule blindate, eșalonate în adâncime, înaintează pe un front de opt kilometri. Artileria și loviturile aeriene inamice se intensifică. Criza crește...
Un ordin criptat sosește la sediul diviziei: a fost primită permisiunea pentru utilizarea armelor cu neutroni. Aviația NATO a primit un avertisment cu privire la necesitatea retragerii din luptă. Butoaiele obuzierelor de 203 mm se ridică cu încredere în pozițiile de tragere. Foc! În zeci dintre cele mai importante puncte, la o înălțime de aproximativ 150 de metri deasupra formațiunilor de luptă ale inamicului care înainta, au apărut sclipiri strălucitoare. Totuși, în primele momente, impactul lor asupra inamicului pare nesemnificativ: un număr mic de vehicule situate la o sută de metri de epicentrele exploziilor au fost distruse de unda de șoc. Dar câmpul de luptă este deja impregnat de fluxuri de radiații mortale invizibile. Atacul inamicului își pierde curând concentrarea. Tancurile și vehiculele blindate de transport de personal se mișcă la întâmplare, se poticnesc una de alta și trag indirect. În scurt timp, inamicul pierde până la 30.000 de oameni. Ofensiva sa masivă este în cele din urmă dejucat. Divizia a 14-a pleacă într-o contraofensivă decisivă, împingând inamicul înapoi.
Desigur, acesta este doar unul dintre numeroasele episoade posibile (idealizate) ale utilizării armelor cu neutroni în luptă, dar vă permite și să vă faceți o anumită idee despre opiniile experților militari americani cu privire la utilizarea lor.
Atenția acordată armelor cu neutroni în viitorul apropiat ar putea crește și în legătură cu posibila lor utilizare în interesul creșterii eficacității sistemului de apărare antirachetă creat în Statele Unite. Se știe că, în vara anului 2002, șeful Pentagonului, Donald Rumsfeld, a instruit comitetul științific și tehnic al Ministerului Apărării să investigheze fezabilitatea echipării rachetelor interceptoare de apărare antirachetă cu focoase nucleare (eventual neutroni. - VB). . Acest lucru se datorează în primul rând faptului că testele efectuate în ultimii ani pentru a distruge focoasele de atac cu interceptoare cinetice care necesită o lovire directă asupra țintei au arătat că fiabilitatea necesară distrugerii unui obiect este absentă.
Trebuie remarcat aici că, la începutul anilor 1970, câteva zeci de focoase cu neutroni au fost instalate pe antirachetele Sprint ale sistemului de apărare antirachetă Safeguard desfășurat în jurul celei mai mari baze aeriene USS Grand Forks (Dakota de Nord). Conform calculelor experților, care au fost confirmate în timpul testelor, neutronii rapizi, având o putere mare de penetrare, vor trece prin placarea focosului și vor dezactiva sistemul electronic de detonare a focosului. În plus, neutronii, interacționând cu nucleele de uraniu sau plutoniu ale detonatorului atomic al focosului, vor provoca fisiunea unora dintre ele. O astfel de reacție va avea loc cu o eliberare semnificativă de energie, care poate duce la încălzirea și distrugerea detonatorului. În plus, atunci când neutronii interacționează cu materialul unui focos nuclear, se produce radiație gamma secundară. Va face posibilă identificarea unui focos real pe fundalul momelilor, în care o astfel de radiație va fi practic absentă.
În concluzie, trebuie spus următoarele. Prezența unei tehnologii dovedite pentru producerea de arme cu neutroni, păstrarea probelor și componentelor lor individuale în arsenale, refuzul SUA de a ratifica CTBT și pregătirea locului de testare din Nevada pentru reluarea testelor nucleare - toate acestea înseamnă o posibilitate reală de a reintra în arena mondială a armelor cu neutroni. Și deși Washingtonul preferă să nu atragă atenția asupra ei, nu devine mai puțin periculos pentru asta. Se pare că „leul neutron” se ascunde, dar la momentul potrivit va fi gata să intre în arena lumii.
După cum știți, nuclearul din prima generație, este adesea numit atomic, include focoase bazate pe utilizarea energiei de fisiune a nucleelor de uraniu-235 sau plutoniu-239. Primul test al unui astfel de încărcător cu o capacitate de 15 kt a fost efectuat în SUA pe 16 iulie 1945 la locul de testare Alamogordo. Explozia din august 1949 a primei bombe atomice sovietice a dat un nou impuls dezvoltării lucrărilor de creare a armelor nucleare de a doua generație. Se bazează pe tehnologia utilizării energiei reacțiilor termonucleare pentru fuziunea nucleelor izotopilor grei de hidrogen - deuteriu și tritiu. Astfel de arme se numesc arme termonucleare sau cu hidrogen. Primul test al dispozitivului termonuclear „Mike” a fost efectuat de Statele Unite la 1 noiembrie 1952 pe insula Elugelab (Insulele Marshall), a cărei capacitate era de 5-8 milioane de tone. În anul următor, o încărcătură termonucleară a fost detonată în URSS.
Implementarea reacțiilor atomice și termonucleare a deschis oportunități largi de utilizare a acestora în crearea unei serii de diverse muniții ale generațiilor ulterioare. Armele nucleare de a treia generație includ încărcături speciale (muniție), în care, datorită unui design special, realizează o redistribuire a energiei exploziei în favoarea unuia dintre factorii dăunători. Alte opțiuni pentru încărcarea unor astfel de arme asigură crearea unui focar al unuia sau altui factor dăunător într-o anumită direcție, ceea ce duce, de asemenea, la o creștere semnificativă a efectului său distructiv. O analiză a istoriei creării și îmbunătățirii armelor nucleare indică faptul că Statele Unite au fost întotdeauna un lider în crearea de noi modele ale acesteia. Cu toate acestea, a trecut ceva timp și URSS a eliminat aceste avantaje unilaterale ale Statelor Unite. Armele nucleare de a treia generație nu fac excepție în acest sens. Unul dintre cele mai cunoscute tipuri de arme nucleare de a treia generație este arma cu neutroni.
Ce este o armă cu neutroni? Armele cu neutroni au fost discutate pe larg la începutul anilor 1960. Cu toate acestea, mai târziu s-a știut că posibilitatea creării sale a fost discutată cu mult înainte. Fostul președinte al Federației Mondiale a Oamenilor de Știință, profesorul E. Burop din Marea Britanie, și-a amintit că a auzit pentru prima dată despre asta în 1944, când lucra în Statele Unite la Proiectul Manhattan, ca parte a unui grup de oameni de știință britanici. Lucrările la crearea armelor cu neutroni au fost inițiate de nevoia de a obține o armă de luptă puternică, cu o capacitate selectivă de distrugere, pentru utilizare direct pe câmpul de luptă.
Prima explozie a unui încărcător cu neutroni (număr de cod W-63) a fost făcută într-un izolator subteran din Nevada în aprilie 1963. Fluxul de neutroni obținut în timpul testului s-a dovedit a fi semnificativ mai mic decât valoarea calculată, ceea ce a redus semnificativ capacitățile de luptă ale noii arme. Au fost nevoie de încă 15 ani pentru ca încărcările cu neutroni să dobândească toate calitățile unei arme militare. Potrivit profesorului E. Burop, diferența fundamentală dintre un dispozitiv de încărcare cu neutroni și unul termonuclear constă în rata diferită de eliberare a energiei: „Într-o bombă cu neutroni, energia este eliberată mult mai lent. Acesta este ceva ca un squib cu acțiune întârziată. " Datorită acestei decelerari, energia cheltuită pentru formarea unei unde de șoc și a radiației luminoase scade și, în consecință, eliberarea acesteia sub formă de flux de neutroni crește. În cursul lucrărilor ulterioare, s-a obținut un succes sigur în asigurarea focalizării radiației neutronice, ceea ce a făcut posibil nu numai creșterea efectului său dăunător într-o anumită direcție, ci și reducerea pericolului utilizării sale pentru trupele prietene.
În noiembrie 1976, a fost efectuat un alt test al unui focos cu neutroni în Nevada, în timpul căruia s-au obținut rezultate foarte impresionante. Ca urmare, la sfârșitul anului 1976, s-a luat decizia de a produce componente pentru proiectile cu neutroni de calibrul 203 mm și focoase pentru racheta Lance. Mai târziu, în august 1981, la o reuniune a Grupului de planificare nucleară al Consiliului de Securitate Națională al SUA, a fost luată o decizie privind producția la scară largă de arme cu neutroni: 2.000 de obuze pentru un obuzier de 203 mm și 800 de focoase pentru racheta Lance. .
În timpul exploziei unui focos cu neutroni, principalele daune organismelor vii sunt cauzate de un flux de neutroni rapizi. Conform calculelor, pentru fiecare kilotonă de putere de încărcare se eliberează aproximativ 10 neutroni, care se propagă cu mare viteză în spațiul înconjurător. Acești neutroni au un efect dăunător extrem de mare asupra organismelor vii, mult mai puternic decât radiația Y și unda de șoc. Pentru comparație, subliniem că în explozia unei încărcături nucleare convenționale cu o capacitate de 1 kilotonă, o forță de muncă amplasată în mod deschis va fi distrusă de o undă de șoc la o distanță de 500-600 m. În explozia unui focos de neutroni de aceeași putere, distrugerea forței de muncă va avea loc la o distanță de aproximativ trei ori mai mare.
Neutronii produși în timpul exploziei se mișcă cu viteze de câteva zeci de kilometri pe secundă. Păstrând ca niște proiectile în celulele vii ale corpului, ele scot nucleele din atomi, rup legăturile moleculare, formează radicali liberi cu reactivitate ridicată, ceea ce duce la întreruperea principalelor cicluri ale proceselor vieții. Când neutronii se mișcă în aer ca urmare a ciocnirilor cu nucleele atomilor de gaz, ei pierd treptat energie. Acest lucru duce la faptul că la o distanță de aproximativ 2 km efectul lor dăunător practic încetează. Pentru a reduce efectul distructiv al undei de șoc însoțitoare, puterea sarcinii neutronilor este aleasă în intervalul de la 1 la 10 kt, iar înălțimea exploziei deasupra solului este de aproximativ 150-200 de metri.
Potrivit unor oameni de știință americani, în laboratoarele Los Alamos și Sandy din SUA și în Institutul All-Russian de Fizică Experimentală din Sarov (Arzamas-16) se desfășoară experimente termonucleare, în care, alături de cercetări privind obținerea de energie electrică energie, se studiază posibilitatea obținerii de explozibili pur termonucleari. Cel mai probabil produs secundar al cercetărilor în curs, în opinia lor, ar putea fi o îmbunătățire a caracteristicilor energie-masă ale focoaselor nucleare și crearea unei minibombe cu neutroni. Potrivit experților, un astfel de focos cu neutroni cu un echivalent TNT de doar o tonă poate crea o doză letală de radiații la distanțe de 200-400 m.
Armele cu neutroni sunt un instrument defensiv puternic, iar utilizarea lor cea mai eficientă este posibilă atunci când respinge agresiunea, mai ales când inamicul a invadat teritoriul protejat. Munițiile cu neutroni sunt arme tactice și utilizarea lor este cel mai probabil în așa-numitele războaie „limitate”, în primul rând în Europa. Aceste arme pot deveni de o importanță deosebită pentru Rusia, deoarece, în fața slăbirii forțelor sale armate și a amenințării tot mai mari a conflictelor regionale, aceasta va fi obligată să pună un accent mai mare pe armele nucleare pentru a-și asigura securitatea. Utilizarea armelor cu neutroni poate fi deosebit de eficientă în respingerea unui atac masiv de tancuri. Se știe că blindajul tancului la anumite distanțe de epicentrul exploziei (mai mult de 300-400 m în explozia unei încărcături nucleare cu o putere de 1 kt) oferă protecție echipajelor împotriva undelor de șoc și radiațiilor Y. În același timp, neutronii rapizi pătrund în armura de oțel fără atenuare semnificativă.
Calculele arată că, în cazul unei explozii a unei încărcături de neutroni cu o putere de 1 kilotonă, echipajele tancurilor vor fi scoase instantaneu din acțiune pe o rază de 300 m de epicentru și vor muri în două zile. Echipajele aflate la o distanță de 300-700 m vor eșua în câteva minute și vor muri și ele în 6-7 zile; la distante de 700-1300 m, vor fi incapabili de lupta in cateva ore, iar moartea celor mai multi dintre ei se va prelungi cateva saptamani. La distanțe de 1300-1500 m, o anumită parte a echipajelor se va îmbolnăvi grav și treptat eșuează.
Ogioasele cu neutroni pot fi, de asemenea, utilizate în sistemele de apărare antirachetă pentru a face față focoaselor rachetelor de atac pe traiectorie. Potrivit experților, neutronii rapizi, având o putere mare de penetrare, vor trece prin pielea focoaselor inamice și vor provoca daune echipamentelor lor electronice. În plus, neutronii, care interacționează cu nucleele de uraniu sau plutoniu ale detonatorului atomic al focosului, vor provoca fisiunea lor. O astfel de reacție va avea loc cu o eliberare mare de energie, care, în cele din urmă, poate duce la încălzirea și distrugerea detonatorului. Acest lucru, la rândul său, va duce la eșecul întregii încărcături a focosului. Această proprietate a armelor cu neutroni a fost folosită în sistemele de apărare antirachetă din SUA. La mijlocul anilor 1970, focoase cu neutroni au fost instalate pe rachetele interceptoare Sprint ale sistemului Safeguard desfășurate în jurul bazei aeriene Grand Forks (Dakota de Nord). Este posibil ca focoase cu neutroni să fie folosite și în viitorul sistem național de apărare antirachetă al SUA.
După cum se știe, în conformitate cu obligațiile anunțate de președinții Statelor Unite și Rusiei în septembrie-octombrie 1991, toate obuzele de artilerie nucleară și focoasele de rachete tactice terestre trebuie eliminate. Cu toate acestea, nu există nicio îndoială că, în cazul unei schimbări a situației militaro-politice și al unei decizii politice, tehnologia dovedită a focoaselor cu neutroni va permite producția în masă a acestora într-un timp scurt.
„Super-EMP” La scurt timp după încheierea celui de-al Doilea Război Mondial, în condițiile unui monopol asupra armelor nucleare, Statele Unite au reluat testele pentru a-l îmbunătăți și a determina factorii dăunători ai unei explozii nucleare. La sfârșitul lunii iunie 1946, în zona atolului Bikini (Insulele Marshall), sub codul „Operațiunea Crossroads”, au avut loc explozii nucleare, în cadrul cărora s-a studiat efectul distructiv al armelor atomice. În timpul acestor explozii de testare, a fost descoperit un nou fenomen fizic - formarea unui impuls puternic de radiație electromagnetică (EMR), căruia i s-a arătat imediat un mare interes. Deosebit de semnificativ a fost EMP în exploziile puternice. În vara anului 1958, au avut loc explozii nucleare la altitudini mari. Prima serie sub codul „Hardtack” a fost condusă peste Oceanul Pacific, lângă insula Johnston. În timpul testelor, au detonat două încărcături de clasa megaton: „Tek” – la o altitudine de 77 de kilometri și „Orange” – la o altitudine de 43 de kilometri. În 1962 au continuat exploziile la mare altitudine: la o altitudine de 450 km, sub codul „Starfish”, a fost detonat un focos cu o capacitate de 1,4 megatone. Uniunea Sovietică și în perioada 1961-1962. a efectuat o serie de teste în cadrul cărora s-a studiat impactul exploziilor la mare altitudine (180-300 km) asupra funcționării echipamentelor sistemelor de apărare antirachetă.
În timpul acestor teste, au fost înregistrate impulsuri electromagnetice puternice, care au avut un mare efect dăunător asupra echipamentelor electronice, liniilor de comunicații și electrice, stațiilor radio și radar pe distanțe lungi. De atunci, specialiștii militari au continuat să acorde o mare atenție studiului naturii acestui fenomen, efectului său distructiv și modalităților de a-și proteja sistemele de luptă și sprijin de acesta.
Natura fizică a EMP este determinată de interacțiunea cuantei Y a radiației instantanee a unei explozii nucleare cu atomii de gaze din aer: cuantele Y elimină electronii din atomi (așa-numiții electroni Compton), care se mișcă cu viteză mare în direcția de la centrul exploziei. Fluxul acestor electroni, interacționând cu câmpul magnetic al Pământului, creează un impuls de radiație electromagnetică. Atunci când o sarcină de clasă megatone explodează la altitudini de câteva zeci de kilometri, puterea câmpului electric de pe suprafața pământului poate ajunge la zeci de kilovolți pe metru.
Pe baza rezultatelor obținute în timpul testelor, experții militari americani au lansat cercetări la începutul anilor 80, care vizează crearea unui alt tip de armă nucleară de a treia generație - Super-EMP cu emisie îmbunătățită de radiație electromagnetică.
Pentru a crește randamentul cuantei Y, trebuia să creeze un înveliș în jurul sarcinii unei substanțe ale cărei nuclee, interacționând activ cu neutronii unei explozii nucleare, emit radiații Y de înaltă energie. Experții cred că cu ajutorul Super-EMP este posibil să se creeze o intensitate a câmpului lângă suprafața Pământului de ordinul a sute și chiar mii de kilovolți pe metru. Conform calculelor teoreticienilor americani, explozia unei astfel de încărcături cu o capacitate de 10 megatone la o altitudine de 300-400 km deasupra centrului geografic al Statelor Unite - statul Nebraska va perturba funcționarea echipamentelor electronice aproape pe tot parcursul țara pentru un timp suficient pentru a perturba o rachetă nucleară de represalii.
Direcția ulterioară de lucru privind crearea Super-EMP a fost asociată cu o creștere a efectului său distructiv datorită focalizării radiației Y, care ar fi trebuit să ducă la o creștere a amplitudinii pulsului. Aceste proprietăți ale Super-EMP fac din aceasta o armă de primă lovitură concepută pentru a dezactiva sistemele guvernamentale și militare de control, ICBM-uri, în special rachete mobile, rachete cu traiectorie, stații radar, nave spațiale, sisteme de alimentare etc. Ca atare, Super-EMP este în mod clar de natură ofensivă și este o armă destabilizatoare de primă lovitură.
Focoase penetrante (penetratoare) Căutarea unor mijloace fiabile de distrugere a țintelor extrem de protejate a condus experții militari americani la ideea de a folosi energia exploziilor nucleare subterane pentru aceasta. Odată cu adâncirea încărcărilor nucleare în pământ, ponderea energiei cheltuite pentru formarea unei pâlnii, a unei zone de distrugere și a undelor de șoc seismic crește semnificativ. În acest caz, odată cu precizia existentă a ICBM-urilor și SLBM-urilor, fiabilitatea distrugerii „puncte”, mai ales ținte puternice pe teritoriul inamic este semnificativ crescută.
Lucrările la crearea de penetratori au fost începute din ordinul Pentagonului încă de la mijlocul anilor '70, când conceptul de lovitură „contraforță” a primit prioritate. Primul exemplu de focos penetrant a fost dezvoltat la începutul anilor 1980 pentru racheta cu rază medie de acțiune Pershing-2. După semnarea Tratatului privind forțele nucleare cu rază intermediară (INF), eforturile specialiștilor americani au fost redirecționate către crearea unor astfel de muniții pentru ICBM-uri. Dezvoltatorii noului focos au întâmpinat dificultăți semnificative, legate în primul rând de necesitatea de a asigura integritatea și performanța acestuia atunci când se deplasează în sol. Supraîncărcările uriașe care acționează asupra focosului (5000-8000 g, accelerația g a gravitației) impun cerințe extrem de stricte privind proiectarea muniției.
Efectul dăunător al unui astfel de focos asupra țintelor îngropate, mai ales puternice, este determinat de doi factori - puterea încărcăturii nucleare și magnitudinea pătrunderii acesteia în pământ. Totodată, pentru fiecare valoare a puterii de încărcare, există o valoare optimă a adâncimii, care asigură cea mai mare eficiență a penetratorului. Deci, de exemplu, efectul distructiv al unei încărcături nucleare de 200 de kilotone asupra țintelor deosebit de puternice va fi destul de eficient atunci când este îngropat la o adâncime de 15-20 de metri și va fi echivalent cu efectul unei explozii la sol de 600 kt. focos de rachetă MX. Experții militari au stabilit că, cu precizia livrării unui focos penetrator, care este tipică pentru rachetele MX și Trident-2, probabilitatea de a distruge un siloz de rachete sau un post de comandă inamic cu un singur focos este foarte mare. Aceasta înseamnă că, în acest caz, probabilitatea de distrugere a țintelor va fi determinată numai de fiabilitatea tehnică a livrării focoaselor.
Evident, focoasele penetrante sunt concepute pentru a distruge centrele de control de stat și militare ale inamicului, ICBM-urile situate în mine, posturile de comandă etc. În consecință, penetratorii sunt arme ofensive, „contraforței” concepute pentru a lansa prima lovitură și, prin urmare, au un caracter destabilizator. Valoarea focoaselor penetrante, dacă sunt adoptate, poate crește semnificativ în contextul reducerii armelor ofensive strategice, atunci când reducerea capacităților de luptă pentru lansarea unei prime lovituri (reducerea numărului de purtători și focoase) va necesita o creștere a probabilității. de a lovi ținte cu fiecare muniție. În același timp, pentru astfel de focoase, este necesar să se asigure o precizie suficient de mare a lovirii țintei. Prin urmare, a fost luată în considerare posibilitatea de a crea focoase de penetrare echipate cu un sistem de orientare în secțiunea finală a traiectoriei, ca o armă de precizie.
Laser cu raze X cu pompare nucleară. În a doua jumătate a anilor 1970, au fost începute cercetări la Laboratorul de radiații Livermore cu privire la crearea unei „arme antirachete a secolului 21” - un laser cu raze X cu excitație nucleară. Această armă a fost concepută de la bun început ca principalul mijloc de distrugere a rachetelor sovietice în partea activă a traiectoriei, înainte de separarea focoaselor. Noua armă a primit numele - „arma de foc de salve”.
În formă schematică, noua armă poate fi reprezentată ca un focos, pe suprafața căruia sunt fixate până la 50 de tije laser. Fiecare lansetă are două grade de libertate și, ca și țeava de pistol, poate fi direcționată autonom în orice punct din spațiu. De-a lungul axei fiecărei tije, lung de câțiva metri, este plasat un fir subțire de material activ dens, „precum aurul”. O sarcină nucleară puternică este plasată în interiorul focosului, a cărei explozie ar trebui să servească drept sursă de energie pentru pomparea laserelor. Potrivit unor experți, pentru a asigura înfrângerea rachetelor de atac la o distanță mai mare de 1000 km, va fi necesară o încărcare cu o capacitate de câteva sute de kilotone. De asemenea, focosul găzduiește un sistem de țintire cu un computer de mare viteză în timp real.
Pentru a combate rachetele sovietice, experții militari americani au dezvoltat o tactică specială pentru utilizarea lor în luptă. În acest scop, s-a propus amplasarea focoaselor laser nucleare pe rachete balistice lansate de submarine (SLBM). Într-o „situație de criză” sau în perioada de pregătire pentru o primă lovitură, submarinele echipate cu aceste SLBM ar trebui să avanseze pe ascuns în zonele de patrulare și să ia poziții de luptă cât mai aproape de zonele de poziție ale ICBM-urilor sovietice: în partea de nord a Oceanul Indian, în mările Arabiei, Norvegiei, Ohotsk. Când se primește un semnal despre lansarea rachetelor sovietice, sunt lansate rachete submarine. Dacă rachetele sovietice au urcat la o altitudine de 200 km, atunci pentru a ajunge la intervalul de vizibilitate, rachetele cu focoase laser trebuie să urce la o altitudine de aproximativ 950 km. După aceea, sistemul de control, împreună cu computerul, îndreaptă tijele laser către rachetele sovietice. De îndată ce fiecare tijă ia o poziție în care radiația va lovi exact ținta, computerul va da o comandă de detonare a încărcăturii nucleare.
Energia uriașă eliberată în timpul exploziei sub formă de radiație va transfera instantaneu substanța activă a tijelor (sârmă) în starea de plasmă. Într-o clipă, această plasmă, răcindu-se, va crea radiații în domeniul razelor X, propagăndu-se în spațiu fără aer pe mii de kilometri în direcția axei tijei. Focosul laser în sine va fi distrus în câteva microsecunde, dar înainte de asta va avea timp să trimită impulsuri puternice de radiații către ținte. Absorbite într-un strat subțire de suprafață al materialului rachetei, razele X pot crea în ea o concentrație extrem de mare de energie termică, care va provoca evaporarea sa explozivă, ducând la formarea unei unde de șoc și, în cele din urmă, la distrugerea corp.
Cu toate acestea, crearea laserului cu raze X, care a fost considerat piatra de temelie a programului Reagan SDI, a întâmpinat mari dificultăți care nu au fost încă depășite. Printre acestea, pe primele locuri se află dificultățile de focalizare a radiației laser, precum și crearea unui sistem eficient de îndreptare a tijelor laser. Primele teste subterane ale unui laser cu raze X au fost efectuate în holurile Nevada în noiembrie 1980 sub numele de cod Dauphine. Rezultatele obținute au confirmat calculele teoretice ale oamenilor de știință, cu toate acestea, emisia de raze X s-a dovedit a fi foarte slabă și în mod clar insuficientă pentru a distruge rachetele. Au urmat o serie de explozii de probă „Excalibur”, „Super-Excalibur”, „Cabana”, „Romano”, în cadrul cărora specialiștii și-au urmărit principalul scop - creșterea intensității radiațiilor de raze X datorită focalizării. La sfârşitul lunii decembrie 1985 a fost efectuată explozia subterană Goldstone cu o capacitate de circa 150 kt, iar în aprilie a anului următor a fost realizat testul Mighty Oak cu scopuri similare. Sub interzicerea testelor nucleare au apărut obstacole serioase în calea dezvoltării acestor arme.
Trebuie subliniat că un laser cu raze X este, în primul rând, o armă nucleară și, dacă este aruncat în aer lângă suprafața Pământului, va avea aproximativ același efect distructiv ca o încărcătură termonucleară convențională de aceeași putere.
„Șrapnel hipersonic” În timpul lucrului la programul SDI, calcule teoretice și
Rezultatele modelării procesului de interceptare a focoaselor inamice au arătat că primul eșalon de apărare antirachetă, conceput pentru a distruge rachete în partea activă a traiectoriei, nu va putea rezolva complet această problemă. Prin urmare, este necesar să se creeze mijloace de luptă capabile să distrugă efectiv focoase în faza zborului lor liber. În acest scop, experții americani au propus utilizarea unor particule de metal mici accelerate la viteze mari folosind energia unei explozii nucleare. Ideea principală a unei astfel de arme este că, la viteze mari, chiar și o particulă mică și densă (care nu cântărește mai mult de un gram) va avea o energie cinetică mare. Prin urmare, la impactul cu o țintă, o particulă poate deteriora sau chiar străpunge carcasa focosului. Chiar dacă carcasa este doar deteriorată, aceasta va fi distrusă la intrarea în straturile dense ale atmosferei ca urmare a impactului mecanic intens și a încălzirii aerodinamice. Desigur, atunci când o astfel de particulă lovește o momeală gonflabilă cu pereți subțiri, coaja acestuia va fi străpunsă și își va pierde imediat forma în vid. Distrugerea momelilor ușoare va facilita foarte mult selecția focoaselor nucleare și, astfel, va contribui la lupta cu succes împotriva acestora.
Se presupune că, din punct de vedere structural, un astfel de focos va conține o sarcină nucleară cu randament relativ scăzut, cu un sistem de detonare automată, în jurul căruia se creează un obuz, constând din multe submuniții metalice mici. Cu o masă de coajă de 100 kg, pot fi obținute peste 100 de mii de elemente de fragmentare, ceea ce va face posibilă crearea unui câmp de distrugere relativ mare și dens. În timpul exploziei unei sarcini nucleare, se formează un gaz incandescent - plasmă, care, extinzându-se cu o viteză extraordinară, antrenează și accelerează aceste particule dense. În acest caz, o problemă tehnică dificilă este menținerea unei mase suficiente de fragmente, deoarece atunci când acestea sunt curgate de un flux de gaz de mare viteză, masa va fi dusă departe de suprafața elementelor.
O serie de teste au fost efectuate în Statele Unite pentru a crea „scheje nucleare” în cadrul programului Prometheus. Puterea încărcăturii nucleare în timpul acestor teste a fost de doar câteva zeci de tone. Evaluând capacitățile dăunătoare ale acestei arme, trebuie avut în vedere că în straturile dense ale atmosferei, particulele care se mișcă cu viteze de peste 4-5 kilometri pe secundă se vor arde. Prin urmare, „shrapnelul nuclear” poate fi folosit doar în spațiu, la altitudini mai mari de 80-100 km, în condiții de vid. În consecință, focoasele de schije pot fi folosite cu succes, pe lângă combaterea focoaselor și momelilor, și ca armă antispațială pentru distrugerea sateliților militari, în special a celor incluși în sistemul de avertizare a atacurilor cu rachete (EWS). Prin urmare, este posibil să îl folosiți în luptă în prima lovitură pentru a „orbi” inamicul.
Diferitele tipuri de arme nucleare discutate mai sus nu epuizează în niciun caz toate posibilitățile în crearea modificărilor lor. Acest lucru, în special, se referă la proiectele de arme nucleare cu acțiune îmbunătățită a unui val nuclear aerian, creșterea producției de radiații Y, contaminarea radioactivă crescută a zonei (cum ar fi faimoasa bombă „cobalt”) etc.
Recent, Statele Unite au luat în considerare proiecte pentru încărcături nucleare cu randament ultra-scăzut: mini-newx (capacitate de sute de tone), micro-newx (zeci de tone), secret-newx (unități de tone), care, în în plus față de putere scăzută, ar trebui să fie mult mai „curat”, decât predecesorii lor. Procesul de îmbunătățire a armelor nucleare continuă și este imposibil de exclus apariția în viitor a unor încărcături nucleare subminiaturale create pe baza utilizării elementelor de transplutoniu supergrele cu o masă critică de 25 până la 500 de grame. Elementul transplutoniu kurchatov are o masă critică de aproximativ 150 de grame. Încărcătorul, la utilizarea unuia dintre izotopii din California, va fi atât de mic încât, având o capacitate de câteva tone de TNT, poate fi adaptat pentru tragerea cu lansatoare de grenade și arme de calibru mic.
Toate cele de mai sus indică faptul că utilizarea energiei nucleare în scopuri militare are un potențial semnificativ și dezvoltarea continuă în direcția creării de noi tipuri de arme poate duce la o „recunoaștere tehnologică” care va scădea „pragul nuclear” și va avea un impact negativ. privind stabilitatea strategică. Interdicția tuturor testelor nucleare, dacă nu blochează complet dezvoltarea și îmbunătățirea armelor nucleare, atunci le încetinește semnificativ. În aceste condiții, deschiderea reciprocă, încrederea, eliminarea contradicțiilor ascuțite dintre state și crearea, în ultimă instanță, a unui sistem internațional eficient de securitate colectivă capătă o importanță deosebită.
Pe 7 iulie 1977, Statele Unite au efectuat primul test al unei bombe cu neutroni. Pe vremuri, școlari sovietici au fost speriați de o bombă cu neutroni mortală, care era în serviciu cu armata americană. Cu toate acestea, a fost acest tip de armă nucleară într-adevăr la fel de mortal pe cât se spunea că este? Și de ce, în țara în care a fost creată bomba, în Statele Unite, a fost scoasă din serviciu înaintea oricui - în anii 1990?
Pe 28 noiembrie 2010, savantul american Samuel Cohen, care era numit „părintele armelor cu neutroni”, a murit. El a fost cel care în 1958, lucrând la Laboratorul Național Livermore, a propus proiectul primei bombe cu neutroni din lume. Din acel moment, acest tip de armă s-a transformat într-un fel de sperietoare, despre care s-au spus multe povești înfricoșătoare în URSS. Cu toate acestea, a fost acest tip de armă nucleară într-adevăr la fel de mortal pe cât se spunea că este?
Ce a fost acest tip de armă? Reamintim că o bombă cu neutroni este o sarcină nucleară convențională de mică putere, la care se adaugă un bloc care conține o cantitate mică de combustibil termonuclear (un amestec de izotopi de hidrogen radioactiv ai deuteriului și tritiului, cu un conținut ridicat din acesta din urmă ca sursă de neutroni rapizi). Când este detonată, sarcina nucleară principală explodează, a cărei energie este folosită pentru a începe o reacție termonucleară.
Ca rezultat, un flux de particule neîncărcate, numite neutroni, este eliberat în mediul extern. Mai mult, proiectarea încărcăturii este astfel încât până la 80% din energia de explozie este energia fluxului rapid de neutroni și doar 20% este reprezentată de factorii dăunători rămași (adică o undă de șoc, un impuls electromagnetic). , radiații luminoase). Prin urmare, așa cum au declarat creatorii noilor arme la acea vreme, o astfel de bombă era „mai umană” decât o bombă nucleară tradițională sau sovietică cu hidrogen - în timpul exploziei sale nu există distrugeri serioase pe o suprafață mare și incendii aprinse.
Cu toate acestea, au exagerat ușor cu privire la absența distrugerii. După cum au arătat primele teste, toate clădirile aflate pe o rază de aproximativ 1 kilometru de epicentrul exploziei au fost complet distruse. Deși acest lucru, desigur, nu poate fi comparat cu ceea ce a făcut bomba nucleară la Hiroshima sau cu ceea ce ar putea face „bomba țar” cu hidrogen intern. Da, în general, această bombă nu a fost creată deloc pentru a transforma orașele și satele în ruine - trebuia să distrugă doar forța de muncă a inamicului.
Acest lucru s-a întâmplat cu ajutorul radiațiilor neutronice rezultate din explozie - un flux de neutroni care își transformă energia în interacțiuni elastice și inelastice cu nucleele atomilor. Se știe că puterea de penetrare a neutronilor este foarte mare din cauza absenței unei sarcini și, ca urmare, a unei interacțiuni slabe cu substanța prin care trec. Cu toate acestea, depinde încă de energia lor și de compoziția atomilor substanței care s-a întâmplat să le fie în cale.
Este interesant că multe materiale grele, cum ar fi metalele din care este realizată blindajul echipamentului militar, nu protejează bine de radiațiile neutronice, în timp ce acestea pot fi bine salvate de radiațiile gamma rezultate din explozia unei bombe nucleare convenționale. Așadar, ideea unei bombe cu neutroni s-a bazat tocmai pe modul de creștere a eficienței lovirii țintelor blindate și a oamenilor protejați de armuri și adăposturi simple.
Se știe că vehiculele blindate din anii 1960, proiectate cu posibilitatea de a folosi arme nucleare pe câmpul de luptă, au fost extrem de rezistente la toți factorii săi dăunători. Adică, nici utilizarea unei bombe atomice clasice nu putea duce la pierderi grele în trupele inamice, protejate de toate „farmecele” sale de armura puternică a tancurilor și a altor vehicule militare. Deci, bomba cu neutroni trebuia să elimine această problemă, așa cum ar fi.
Experimentele au arătat că explozia unei bombe de putere mică, în general, (cu o capacitate de numai 1 kt de TNT) a generat radiații neutronice distructive care au ucis toată viața pe o rază de 2,5 kilometri. În plus, neutronii, care trec prin multe structuri de protecție precum aceleași metale, precum și prin pământul din zona exploziei, au provocat apariția așa-numitei radioactivitati induse în ei, deoarece pot intra în nuclee nucleare. reacții cu atomii, în urma cărora se formează izotopi radioactivi. A rămas în tehnologie timp de multe ore după explozie și ar putea deveni o sursă suplimentară de daune pentru persoanele care o deservesc.
Așadar, odată cu explozia unei bombe cu neutroni, șansele de a rămâne în viață, chiar și de a sta într-un rezervor, au fost foarte mici. În același timp, aceste arme nu au provocat contaminarea radioactivă pe termen lung a zonei. Potrivit creatorilor săi, epicentrul exploziei poate fi abordat „în siguranță” în douăsprezece ore. Spre comparație, trebuie spus că o bombă cu hidrogen, în timpul unei explozii, infectează timp de câțiva ani o zonă cu o rază de aproximativ 7 kilometri cu substanțe radioactive.
În plus, încărcăturile cu neutroni trebuiau utilizate în sistemele de apărare antirachetă. În acei ani, sistemele de rachete antiaeriene cu un focos nuclear au fost puse în funcțiune pentru a proteja împotriva unei lovituri masive de rachete, dar utilizarea armelor nucleare convenționale împotriva țintelor de mare altitudine a fost considerată insuficient de eficientă. Faptul este că principalii lor factori dăunători la vânătoarea de rachete inamice s-au dovedit a fi ineficienți.
De exemplu, o undă de șoc nu apare deloc în aerul rarefiat la altitudine mare și cu atât mai mult în spațiu, radiația luminoasă lovește focoasele numai în imediata apropiere a centrului exploziei, iar radiația gamma este absorbită de obuzele focoase și nu le poate cauza vătămări grave. În astfel de condiții, conversia părții maxime a energiei de explozie în radiații neutronice ar putea face posibilă lovirea mai fiabilă a rachetelor inamice.
Deci, începând din a doua jumătate a anilor 70 ai secolului trecut, tehnologia de creare a încărcăturii neutronice a fost dezvoltată în SUA, iar în 1981 a început producția focoaselor corespunzătoare. Cu toate acestea, armele cu neutroni au rămas în serviciu pentru o perioadă foarte scurtă de timp - puțin peste zece ani. Cert este că, după apariția rapoartelor privind dezvoltarea armelor cu neutroni, metodele de protecție împotriva acesteia au început imediat să fie dezvoltate.
Ca urmare, au apărut noi tipuri de armuri, capabile deja să protejeze echipamentele și echipajul său de radiațiile neutronice. În acest scop, i-au fost adăugate foi cu un conținut ridicat de bor, un bun absorbant de neutroni, iar în oțel a fost inclus uraniu sărăcit (adică uraniu cu o proporție redusă de nuclizi, 234 U și 235 U). În plus, compoziția armurii a fost aleasă în așa fel încât să nu mai conțină elemente care dau radioactivitate indusă sub acțiunea iradierii cu neutroni. Toate aceste evoluții au dus la nimic pericolul folosirii armelor cu neutroni.
Drept urmare, țara care a creat prima bombă cu neutroni a fost prima care a abandonat utilizarea acesteia. În 1992, Statele Unite au casat ultimele focoase care conțineau o încărcătură neutroană.