Нейтронное оружие

Нейтронные мины

По расчетам, воздушный подрыв нейтронной бомбы мощностью в одну килотонну вызывает разрушения на расстоянии 300 метров от эпицентра, зато все живое будет уничтожено в радиусе 2,5 километра. Опасная для жизни радиация исчезает через 12 часов, поскольку нейтронный поток порождает изотопы с коротким периодом распада. Для сравнения, водородная бомба той же мощности создает долговременное радиоактивное загрязнение в радиусе семи километров. Все эти соблазнительные для военных факторы отлились в детском стишке: «…Город стоит, а в нем — никого».

Однако практические испытания показали, что для применения «по земле» нейтронное оружие мало подходит. Нейтронный поток эффективно рассеивается и поглощается земной атмосферой — в особенности водяным паром, — бетоном и некоторыми другими материалами, так что зона поражения новой бомбы сократилась до сотен метров. В 70-е годы Китай, СССР и США выпустили некоторое количество тактических нейтронных боеприпасов — в частности, самые большие в мире минометы «Тюльпан» имеют в арсенале нейтронные мины «Смола» и «Фата», — а на танках и другой бронетехнике появились дополнительные экраны для нейтрализации нейтронного потока.

Защита

Нейтронные боеприпасы разрабатывались в —1970-х годах, главным образом, для повышения эффективности поражения бронированных целей и живой силы, защищённой бронёй и простейшими укрытиями. Бронетехника 1960-х годов, разработанная с учётом возможности применения на поле боя ядерного оружия, чрезвычайно устойчива ко всем его поражающим факторам.

Естественно, после появления сообщений о разработке нейтронного оружия стали разрабатываться методы защиты и от него. Были разработаны новые типы брони, которая уже способна защитить технику и её экипаж от потока нейтронов. Для этой цели в броню добавляются листы с высоким содержанием бора, являющегося хорошим поглотителем нейтронов (по этой же причине бор является одним из основных конструктивных материалов реакторных стержней-поглотителей нейтронов), а броню делают многослойной, включающей элементы из обеднённого урана. Кроме того, состав брони подбирается так, чтобы она не содержала химических элементов, дающих под действием нейтронного облучения сильную наведённую радиоактивность.

Вполне возможно, что такая защита будет эффективна и против существующих пока в проектах и прототипах нейтронных пушек, также использующих потоки высокоэнергетических нейтронов.

Недостатки предшественника «Алабуги»

Как известно, «Алабуга» — это не название конкретного приспособления, а лишь код проекта. При проектировании и оптимизации последнего учитываются недостатки предыдущего изобретения, которое носит название «Ранец-Е».

Несовершенство отечественного оружия проявляется в двух направлениях:

1. Гашение излучения преградами. Это означает, что крылатые ракеты доказывают эффективность лишь на открытой местности.
2. Большой промежуток времени между выстрелами. Электромагнитная бомба запускается каждые 20 минут. Такой перерыв лишает систему защиты на большой период. Компенсировать такой недостаток возможно лишь увеличением количества боевых установок, что является экономически невыгодным и неудобным.

Несмотря на существующие недостатки, система работала в комплекте с примитивными средствами обнаружения и управления сил противовоздушной обороны (командными центрами и РЛС). Такое взаимодействие позволяло обнаружить системы противника и вовремя их нейтрализовать.

Миф 4: после взрыва нейтронной бомбы радиация сохраняется недолго

Разработчики нейтронной бомбы пытались убедить американские власти в том, что у нее имеется одно важное преимущество: боеприпас после взрыва не вызывает длительного радиоактивного заражения. Мол, спустя 24 часа войска могут безбоязненно захватывать очищенную нейтронным взрывом территорию

Оценки и испытания продемонстрировали, что, в отличие от любого иного ядерного оружия, нейтронный заряд действительно почти не загрязняет место поражения радиацией.

В частности, металлические конструкции будут излучать слабое радиоактивное излучение и заражение можно без труда обезвредить прямо в процессе сражения – а не спустя несколько лет (а иногда и десятилетий), как после взрыва водородной бомбы.

Испытания

Когда сведения о планах Америки поступили по разведывательным каналам в СССР, работа советских ученых значительно ускорилась. Западные специалисты полагали, что в СССР атомное оружие будет создано не ранее чем в 1954-1955 году. На самом же деле испытания первой атомной бомбы в СССР состоялись уже в августе 1949 года. 29 августа на полигоне в Семипалатинске было подорвано устройство РДС-1. В его создании поучаствовал большой коллектив ученых, во главе которого стал Курчатов Игорь Васильевич. Конструкция заряда принадлежала американцам, а электронное оснащение было создано с нуля. Первая атомная бомба в СССР взорвалась с мощность 22 Кт.

Из-за вероятности ответного удара план «Троян», который предполагал ядерную атаку 70 советских городов, был сорван. Испытания на Семипалатинском стали концом американской монополии на владение атомным оружием. Изобретение Игоря Васильевича Курчатова полностью разрушило военные планы Америки и НАТО и предупредило развитие очередной мировой войны. Так началась эпоха мира на Земле, который существует под угрозой абсолютного уничтожения.

История создания

Конструкция

Пример эффектов взрыва нейтронного заряда на различных расстояниях

Конструкция

Нейтронная бомба

Нейтронный заряд конструктивно представляет собой двухступенчатый термоядерный заряд малой мощности (по схеме Теллера-Улама), в котором поток нейтронов, испускаемых реакцией ядерного синтеза второй ступени, преднамеренно выпускается из нейтронной бомбы, а не поглощается материалом внутренней оболочки общего корпуса бомбы, и корпуса второй ступени. В качестве таких материалов используются «прозрачные» для нейтронов никель, хром, вольфрам. Выброс нейтронов, образовавшийся в результате термоядерной реакции, может свободно покинуть бомбу, опережая физический взрыв. Тщательно спроектировав термоядерную ступень оружия, нейтронный всплеск стараются получить максимально возможным, минимизировав сам взрыв. Это делает смертельный радиус нейтронного излучения больше, чем радиус поражения другими факторами такого небольшого термоядерного взрыва. Поскольку нейтроны быстро исчезают из окружающей среды, такой взрыв над колонной противника убил бы экипажи и оставил бы зону без значительных разрушений инфраструктуры, и которую можно было бы быстро повторно занять.. При подрыве взрывается небольшой ядерный заряд деления (первая ступень, или триггер), энергия которого используется для радиационного обжатия второй ступени и запуска термоядерной реакции. Большая часть энергии взрыва нейтронной бомбы выделяется в результате запущенной реакции синтеза. Конструкция взрывного заряда такова, что до 80 % энергии взрыва составляет энергия потока быстрых нейтронов, и только 20 % приходится на остальные поражающие факторы (ударную волну, электромагнитный импульс, световое излучение). Нейтронной бомбе требуется очень большое количество трития для второй, термоядерной ступени, по оценкам, от 10 до 30 граммов против 3-4 граммов в среднем в обычной термоядерной бомбе или усиленной (бустированной) бомбе деления. Тритий — радиоактивный изотоп водорода с периодом полураспада 12,32 года. Это делает невозможным хранение этого оружия в течение длительного времени.

Нейтронная пушка

Этот подвид нейтронного оружия конструктивно представляет собой генератор направленных высокоэнергичных нейтронных пучков. Предположительно, нейтронная пушка представляет собой нейтронный генератор повышенной мощности, который может быть выполнен по реакторному или ускорительному принципу (оба принципа хорошо известны и имеют широкое применение). В «реакторном» варианте нейтронная пушка представляет собой импульсный ядерный реактор, где выход нейтронов обеспечивается реакцией деления твердого или жидкого делящегося материала. В «ускорительном» варианте нейтроны производятся за счёт бомбардировки водородосодержащей (речь идёт об изотопах водорода) мишени пучком заряженных частиц (которые можно разогнать в ускорителе). Нейтроны продуцируются за счет реакции, условно относимой к реакции синтеза. Также возможна конструкция нейтронной пушки на основе так называемой камеры плазменного фокуса.

Конструкция и принцип действия нейтронной бомбы

Нейтронная бомба – это вид тактического ядерного оружия мощностью от 1 до 10 кт, где поражающим фактором является поток нейтронного излучения. При ее взрыве 25% энергии выделяется в виде быстрых нейтронов (1-14 МэВ), остальная часть расходуется на образование ударной волны и светового излучения.

К первому типу относятся маломощные (до 1 кт) заряды весом до 50 кг, которые используются в качестве боеприпасов к безоткатному или артиллерийскому орудию («Дэви Крокет»). В центральной части бомбы располагается полый шар из делящегося вещества. Внутри его полости находится «бустинг», состоящий из дейтерий-тритиевой смеси, усиливающий деление. Снаружи шар экранирован бериллиевым отражателем нейтронов.

Реакция термоядерного синтеза в таком снаряде запускается разогревом действующего вещества до миллиона градусов путем подрыва атомной взрывчатки, внутри которой помещен шар. При этом испускаются быстрые нейтроны с энергией 1-2 МэВ и гамма-кванты.

Второй тип нейтронного заряда используется в основном в крылатых ракетах или авиабомбах. По своей конструкции он не сильно отличается от «Дэви Крокета». Шар с «бустингом» вместо бериллиевого отражателя окружен небольшим слоем из дейтерий-тритиевой смеси.

Также существует и другой тип конструкции, когда дейтерий-тритиевая смесь выведена наружу атомной взрывчатки. При взрыве заряда запускается термоядерная реакция с выделением нейтронов высокой энергии 14 МэВ, проникающая способность которых выше, чем у нейтронов, образующихся при ядерном делении.

Т.е. поглощенный живыми тканями нейтронный поток в 10 рад соответствует полученной дозе гамма-излучения в 70 рад. Объяснить это можно тем, что при попадании в клетку нейтрон выбивает ядра атомов и запускает процесс разрушения молекулярных связей с образованием свободных радикалов (ионизация). Почти сразу радикалы начинают хаотично вступать в химические реакции, нарушая работу биологических систем организма.

Еще одним поражающим фактором при взрыве нейтронной бомбы является наведенная радиоактивность. Возникает при воздействии нейтронного излучения на почву, строения, военную технику, различные объекты в зоне взрыва. При захвате нейтронов веществом (особенно металлами) происходит частичное преобразование стабильных ядер в радиоактивные изотопы (активация). Они в течении некоторого времени испускают собственное ядерное излучение, которое также становится опасным для живой силы противника.

Из-за этого боевая техника, орудия, танки, подвергшиеся излучению, не могут быть использованы по назначению от пары дней до нескольких лет. Вот почему остро встала проблема по созданию защиты экипажа техники от нейтронного потока.

Увеличение толщины брони военной техники почти не влияет на проникающую способность нейтронов. Улучшение защиты экипажа удалось достичь путем использования в конструкции брони многослойных поглощающих покрытий на основе соединений бора, установкой алюминиевого подбоя с водородосодержащим слоем пенополиуретана, а также изготовлением брони из хорошо очищенных металлов или металлов, которые при облучении не создают наведенную радиоактивность (марганец, молибден, цирконий, свинец, обедненный уран).

Но нейтронные заряды полезны в ближнем космосе. В связи с отсутствием там воздуха нейтронный поток распространяется на большие расстояния. Т.е. данный тип оружия является эффективным средством ПРО.

Так, при взаимодействии нейтронов с материалом корпуса ракеты создается наведенная радиация, которая приводит к повреждению электронной начинки ракеты, а также к частичной детонации атомного запала с началом реакции деления. Выделяющееся радиоактивное излучение позволяет демаскировать боеголовку, отсеяв ложные цели.

Закатом нейтронного оружия стал 1992 год. В СССР, а затем и России был разработан гениальный по своей простоте и эффективности способ защиты ракет – в состав материала корпуса ввели бор и обедненный уран. Поражающий фактор нейтронного излучения оказался бесполезен для вывода из строя ракетного вооружения.

Пример эффектов взрыва нейтронного заряда на различных расстояниях

Технические характеристики автомобиля ГАЗ-66

Как работает нейтронная бомба — особенности ее поражающих факторов

Нейтронная бомба – это разновидность ядерного оружия, основным поражающим фактором которого является поток нейтронного излучения. Вопреки распространенному мнению, после взрыва нейтронного боеприпаса образуется и ударная волна, и световое излучение, но большая часть выделяемой энергии превращается в поток быстрых нейтронов. Нейтронная бомба относится к тактическому ядерному оружию.

Принцип действия бомбы основан на свойстве быстрых нейтронов гораздо свободнее проникать через различные преграды, по сравнению с рентгеновским излучением, альфа, бета и гамма-частицами. Например, 150 мм брони способны удержать до 90% гамма-излучения и только 20% нейтронной волны. Грубо говоря, спрятаться от проникающего излучения нейтронного боеприпаса гораздо сложнее, чем от радиации «обычной» ядерной бомбы

Именно это свойство нейтронов и привлекло внимание военных

Нейтронная бомба имеет ядерный заряд относительно небольшой мощности, а также специальный блок (его обычно изготавливают из бериллия), который и является источником нейтронного излучения. После подрыва ядерного заряда большая часть энергии взрыва преобразуется в жесткое нейтронное излучение. На остальные факторы поражения – ударная волна, световой импульс, электромагнитное излучение – приходится лишь 20% энергии.

Однако все вышесказанное всего лишь теория, практическое применение нейтронного оружия имеет некоторые особенности.

Земная атмосфера очень сильно гасит нейтронное излучение, поэтому дальность действия этого поражающего фактора не больше, чем радиус поражения ударной волны. По этой же причине нет смысла изготавливать нейтронные боеприпасы большой мощности – излучение все равно быстро затухнет. Обычно нейтронные заряды имеют мощность около 1 кТ. При его подрыве происходит поражение нейтронным излучением в радиусе 1,5 км. На дистанции до 1350 метров от эпицентра оно остается опасным для жизни человека.

Кроме того, поток нейтронов вызывает в материалах (например, в броне) наведенную радиоактивность. Если посадить в танк, попавший под действие нейтронного оружия (на дистанциях около километра от эпицентра), новый экипаж, то он получит летальную дозу радиации в течение суток.

Не соответствует действительности распространенное мнение, что нейтронная бомба не уничтожает материальные ценности. После взрыва подобного боеприпаса образуется и ударная волна, и импульс светового излучения, зона сильных разрушений от которых имеет радиус примерно в один километр.

Нейтронные боеприпасы не слишком подходят для использования в земной атмосфере, зато они могут быть весьма эффективны в космическом пространстве. Там нет воздуха, поэтому нейтроны распространяются беспрепятственно на весьма значительные расстояния. Благодаря этому различные источники нейтронного излучения рассматриваются в качестве эффективного средства противоракетной обороны. Это так называемое пучковое оружие. Правда, в качестве источника нейтронов обычно рассматривается не нейтронные ядерные бомбы, а генераторы направленных нейтронных пучков – так называемые нейтронные пушки.

Использовать их в качестве средства поражения баллистических ракет и боевых блоков предлагали еще разработчики рейгановской программы Стратегической оборонной инициативы (СОИ) . При взаимодействии пучка нейтронов с материалами конструкции ракет и боеголовок возникает наведенная радиация, которая надежно выводит из строя электронику этих устройств.

После появления идеи нейтронной бомбы и начала работ по ее созданию стали разрабатываться методы защиты от нейтронного излучения. В первую очередь они были направлены на уменьшение уязвимости боевой техники и экипажа, находящегося в ней. Основным методом защиты от подобного оружия стало изготовление специальных видов брони, хорошо поглощающих нейтроны. Обычно в них добавляли бор – материал, прекрасно улавливающий эти элементарные частицы. Можно добавить, что бор входит в состав поглощающих стрежней ядерных реакторов. Еще одним способом уменьшить поток нейтронов является добавление в броневую сталь обедненного урана.

Кстати, практически вся боевая техника, созданная в 60-е – 70-е годы прошлого столетия, максимально защищена от большинства поражающих факторов ядерного взрыва.