нейтронна бомба
Нейтронний заряд конструктивно являє собою звичайний ядерний заряд малої потужності, до якого доданий блок, що містить ізотоп берилію як джерело швидких нейтронів. При підриві вибухає основний ядерний заряд, енергія якого використовується для запуску термоядерної реакції. Велика частина енергії вибуху нейтронної бомби виділяється в результаті запущеної реакції синтезу. Конструкція вибухового заряду така, що до 80% енергії вибуху становить енергія потоку швидких нейтронів. і тільки 20% припадає на інші вражаючі фактори (ударну хвилю. електромагнітний імпульс. світлове випромінювання).
нейтронна гармата
Цей підвид нейтронної зброї конструктивно являє собою генератор спрямованих високоенергічних нейтронних пучків. Імовірно, нейтронна гармата є нейтронний генератор підвищеної потужності, який може бути виконаний по реакторному або прискорювальному принципом (обидва принципу добре відомі і мають широке застосування). В "реакторному" варіанті Н.П. являє собою імпульсний ядерний реактор, де вихід нейтронів забезпечується реакцією поділу твердого або рідкого ділиться матеріалу. В "ускорительном" варіанті нейтрони виробляються за рахунок "бомбардування" водородосодержащей (слід розуміти, що мова йде про ізотопи водню) мішені пучком заряджених частинок (які можна розігнати в прискорювачі). Нейтрони продукуються за рахунок реакції, умовно відносять до реакції синтезу. Також можлива конструкція нейтронної гармати на основі так званої камери плазмового фокуса.
Дія, особливості застосування
Потужний потік швидких нейтронів слабкіше затримується звичайної металевої бронею і набагато сильніше проникає крізь перешкоди, ніж рентгенівське або гамма-випромінювання (не кажучи вже про альфа- і бета-частинки). Зокрема, 150 мм сталевий гомогенної броні затримують до 90% гамма-випромінювання і лише 20% швидких нейтронів [1]. Вважалося, що завдяки цьому нейтронне зброю здатне вражати живу силу противника на значній відстані від епіцентру вибуху і в бронетехніці, де забезпечується надійний захист від вражаючих факторів звичайного ядерного вибуху. Цим пояснювалася привабливість бойового застосування як нейтронної бомби, так і нейтронної гармати.
В реальності ж виявилося, що через сильне поглинання і розсіювання нейтронів в атмосфері дальність ураження нейтронним випромінюванням невелика в порівнянні з дальністю ураження незахищених цілей ударною хвилею від вибуху звичайного ядерного заряду тієї ж потужності [немає в джерелі] [1]. Тому виготовлення нейтронних зарядів великої потужності недоцільно, - випромінювання все одно не дійде далі, а інші вражаючі фактори виявляться знижені. Реально вироблені нейтронні боєприпаси мають потужність не більше 1 кт. Підрив такого боєприпасу створює зону ураження нейтронним випромінюванням радіусом близько 1,5 км (незахищений людина отримає небезпечну для життя дозу радіації на відстані 1350 м). Всупереч поширеній думці, нейтронний вибух зовсім не залишає матеріальні цінності неушкодженими: зона сильних руйнувань ударною хвилею для того ж кілотонн заряду має радіус близько 1 км. З тієї ж причини - поглинання атмосферою - нейтронна гармата а атмосфері також виходить не більше далекобійна ніж артилерійську гармату порівнянної потужності впливу на ціль.
Але в космосі ситуація інша, - в безатмосферних просторі нічого не перешкоджає потоку нейтронів поширюватися так далеко як це фізично можливо. Як наслідок в космосі бойове застосування надпотужних нейтронних бомб і нейтронних гармат вже виправдано. Причому більш затребувані в космічній війні можуть виявитися саме нейтронні гармати. (Щільність потоку нейтронів, що випускаються космічним вибухом нейтронної бомби обратна пропорційна квадрату відстані від епіцентру вибуху, тоді як згенерувати нейтронної гарматою досить вузький і, отже, досить далекобійний нейтронний промінь можливо.)
Вражаюча дія нейтронного зброї на техніку обумовлено взаємодією нейтронів з конструкційними матеріалами і радіоелектронної апаратурою, що призводить до появи наведеної радіоактивності та, як наслідок, порушення функціонування. У біологічних об'єктах під впливом потоку нейтронів відбувається іонізація живої тканини, що призводить до порушення життєдіяльності окремих систем і організму в цілому, розвитку променевої хвороби. На людей діє як саме нейтронне випромінювання. так і наведена радіація. У техніці і предметах під дією потоку нейтронів можуть утворюватися потужні і довгоживучі джерела радіоактивності, що призводять до поразки людей протягом тривалого часу після впливу нейтронним зброєю (наприклад вибуху нейтронної бомби). На місцевості наведена радіоактивність небезпечна для здоров'я людини від декількох годин до декількох діб [1].
Найбільш сильними захисними властивостями володіють водень-містять матеріали (наприклад: вода, парафін, поліетилен, поліпропілен і т. Д. [2]). За конструктивним і економічних міркувань захист часто виконують з бетону, вологого грунту - 250-350 мм цих матеріалів послаблюють потік швидких нейтронів в 10 разів, а 500 мм - до 100 разів [1]. тому стаціонарні фортифікаційні споруди забезпечують надійний захист як від звичайних, так і від нейтронних ядерних боєприпасів і нейтронних гармат.
Нейтронне зброю в протиракетну оборону
Одним з аспектів застосування нейтронної зброї стала протиракетна оборона. У 1960-1970-х єдиним надійним способом збити летить боєголовку балістичної ракети було використання протиракет з ядерними бойовими частинами. Але при перехопленні в вакуумі на внеатмосферном ділянці траєкторії, такі вражаючі фактори як ударна хвиля не працюють, а саме полум'яне хмара вибуху небезпечно тільки в межах порівняно невеликого радіусу від епіцентру.
Використання нейтронних зарядів дозволяло ефективно збільшити радіус ураження ядерною бойовою частини протиракети. При детонації нейтронної бойової частини ракети-перехоплювача потік нейтронів пронизував ворожу боєголовку, викликаючи в що діляться речовині ланцюгову реакцію без досягнення критичної маси - так звану «шипучку» (також неофіційно назвали «пшиком»), що руйнує боєголовку.
Найбільш потужним нейтронним зарядом, коли-небудь випробуваним, була 5-мегатонн бойова частина W-77 американської ракети-перехоплювача LIM-49A «Спартан».
Також до кінця 1960-х було визнано розумним доповнити далекобійні протиракети ще одним, внутріатмосферним ешелоном оборони з протиракет малого радіусу, розрахованих на перехоплення цілей на висотах 1500 - 30 000 метрів. Перевагою атмосферного перехоплення було те, що помилкові цілі і фольга, що утрудняють виявлення боєголовки в Космосі, при вході в атмосферу легко відфільтровувались. Такі ракети-перехоплювачі діяли в безпосередній близькості від об'єкта, що захищається, де найчастіше традиційне ядерну зброю, яке формує потужну ударну хвилю, застосовувати було б небажано. Так, ракета Спринт несла нейтронну бойовою частиною W-66 кілотонн еквівалента.
Нейтронні боєприпаси розроблялися в 1960 -1970-х роках. головним чином, для підвищення ефективності поразки броньованих цілей і живої сили, захищеної бронею і найпростішими укриттями. Бронетехніка 1960-х років, розроблена з урахуванням можливості застосування на полі бою ядерної зброї, надзвичайно стійка до всіх його вражаючих факторів.
Цілком можливо що такий захист буде ефективна і проти цілком можливих нейтронних гармат, також використовують потоки високоенергетичних нейтронів.
Нейтронне зброю і політика
Роботи над нейтронним зброєю у вигляді нейтронної бомби велися в декількох країнах з 1960-х років. Вперше технологія його виробництва була розроблена в США в другій половині 1970-х. Зараз технологією виробництва такої зброї мають також Росія. Франція і Китай. У Росії також створені і нейтронні гармати. Зокрема марсохід Curiosity оснащений російської нейтронної гарматою, і хоча вихідна потужність встановленої на названому марсоході нейтронної гармати завелика для лабораторного інструменту, але мала для зброї, це вже прообраз майбутніх бойових нейтронних гармат.
Небезпека нейтронної зброї у вигляді нейтронних бомб, як і взагалі ядерної зброї малої і надмалої потужності, полягає не стільки в можливості масового знищення людей (це можна зробити і багатьма іншими, в тому числі давно існуючими і більш ефективними для цієї мети видами зброї масового знищення), скільки в стирання межі між ядерною і звичайною війною при його використанні. Тому в ряді резолюцій Генеральної Асамблеї ООН відзначаються небезпечні наслідки появи нового різновиду зброї масового ураження - нейтронних вибухових пристроїв, - і міститься заклик до його заборони.
Навпаки, нейтронна гармата, фізично будучи іншим підвидом нейтронної зброї, є також різновид пучкового зброї. і як будь-який пучкове зброю, нейтронна гармата буде поєднувати потужність і вибірковість вражаючої дії і не буде зброєю масового ураження.
Приклад ефектів вибуху нейтронного заряду на різних відстанях
Дія повітряного вибуху нейтронного заряду потужністю 1 кт на висоті
- ↑ 12 Відстань в перших двох рядках від центру вибуху, далі відстань від епіцентру вибуху.
- ↑ 12 Надмірний тиск речовини на фронті падаючої ударної хвилі в мегапаскалях (МПа). розраховане відповідно до даних для вибуху потужністю 1 кт на висоті 190 м [8] (С. 13) за формулою подібності параметрів ударної хвилі для різних потужностей зарядів (С. 10 там же) з урахуванням того, що по ударній хвилі нейтронний боєприпас потужністю 1кт приблизно еквівалентний звичайному ядерному 0,5кт [5]:
R1 / R2 = (q1 / q2) 1/3,
де R1 і R2 - відстані на яких буде спостерігатися однакове тиск ударної хвилі;
q1 і q2 - потужності порівнюваних зарядів. - ↑ 12 Сумарне значення доз радіації нейтронів і гамма-променів в греях (Гр).
- ↑ 1234 Захист окремо зі звичайного щільного бетону або з сухої землі, мається на увазі шар речовини в перекритті заглубленного бетонного або дерево-земляний споруди, необхідний для зниження зовнішньої дози радіації до вважається прийнятною в притулок дози в 50 Рентген = 0,5 Гр.