Кіріспе

Төмен өнімді термоядролық қару
{| class="wikitable floatright" style="text-align:center;"
|+ Қарудың энергия таралуы
|
! rowspan=2 | Энергия түрі
! colspan=2 | Жалпы энергияның үлесі (%)
|
! Бөліну
! Күшейтілген
|
|Жарылыс||50||Минимум 30-ға дейін 40
|
|Термиялық энергия||35||25 Нейтрон жарлымы, яғни қарудың негізгі қирату әрекеті, жаудың бронясын дәстүрлі қаруға қарағанда тиімдірек тесіп өтеді, осылайша оны тактикалық қару ретінде қауіптірек етеді. Бұл тұжырымды алғаш рет 1950 жылдардың соңы мен 1960 жылдардың басында АҚШ әзірлеген. Ол кеңестік бронетанкті дивизияларға қарсы қолдануға болатын "таза" бомба ретінде қарастырылды. Бұл қарулар одақтас елдерде, әсіресе Батыс Германияда қолданылатындықтан, жарылыс зақымдануының азаюы маңызды артықшылық ретінде қарастырылды. ERW-лер алғаш рет зениттік-ракеталық қорғаныс жүйелерінде (ABM) қолданылды. Бұл рөлде нейтрон жарлымы жақын жердегі оқ-дәрілердің ішінара бөлінуіне себеп болып, олардың дұрыс жарылуына кедергі келтіреді. Бұл үшін АБМ нысанаға шамамен жақын жерде жарылуы керек. Мұндай жүйенің алғашқы мысалы W66 болды, ол АҚШ-тың Nike X жүйесінде қолданылатын Sprint зымыранында қолданылды. Кеңестік А 135 53Т6 зымыранының да ұқсас конструкциясы бар деп есептеледі. АҚШ 1970 және 1980 жылдары қаруды тактикалық қолдануды қайта ұсынды және 1981 жылы MGM 52 Lance үшін W70 өндірісі басталды. Бұл жолы наразылықтарға әкелді, өйткені осы кезеңде ядролық қаруға қарсы қозғалыс күшейді. Қарсылық соншалықты күшті болды, Еуропа басшылары оны өз аумақтарында қабылдаудан бас тартты. АҚШ президенті Рональд Рейган W70-3 өндірісін тапсырды, ол 1992 жылға дейін АҚШ қорларында сақталды. Соңғы W70 1996 жылдың ақпан айында бөлшектелді.

Негізгі түсінік

Стандартты термоядролық конструкцияда кішкентай бөліну бомбасы термоядролық отынның үлкен массасына жақын орналастырылады, әдетте литий деутериді. Екі компонент те қалың радиациялық корпусқа орналастырылады, ол әдетте уран, қорғасын немесе болаттан жасалады. Корпус бөліну бомбасынан шыққан энергияны қысқа мерзімге тоқтап, негізгі термоядролық отынды қыздырып, қысуға мүмкіндік береді. Корпус әдетте таусылған ураннан немесе табиғи ураннан жасалады, себебі термоядролық реакциялар өте көп мөлшерде жоғары энергиялы нейтрондарды бөліп шығарады, олар корпус материалында бөліну реакцияларын тудырады. Бұл реакцияға қосымша энергия береді; әдеттегі конструкцияда, жалпы энергияның 50%-ға дейін корпус ішіндегі бөліну оқиғаларынан түседі. Осы себепті, бұл қарулар техникалық тұрғыдан «бөліну-синтез-бөліну» конструкциясы деп аталады. Нейтронды бомбада корпус материалы нейтрондарға өткізгіш болуы немесе олардың өндірісін белсенді түрде күшейтуі үшін таңдалады. Термоядролық реакцияда пайда болған нейтрондардың күшті шарпуы бомбадан босап, физикалық жарылыстан озады. Термоядролық қарудың кезеңін мұқият жобалау арқылы, нейтрондардың шарпуын барынша арттыруға болады, ал жарылыстың күшін азайтуға болады. Бұл нейтрондардың қауіпті радиусын жарылыстың өзінен гөрі үлкен етеді. Нейтрондар тез сіңіріледі немесе ыдырайды, сондықтан жау колоннасына жасалған мұндай шарпу экипажды өлтіріп, аймақтың тез қайтадан басып алынуына мүмкіндік береді. Жарылыс қуаты бірдей таза бөліну бомбасына қарағанда, нейтронды бомба шамамен он есе көп сәулелену шығарады. Теңіз деңгейіндегі бөліну бомбасында, гамма сәулелері мен нейтрондардан тұратын жалпы сәулелену импульсының энергиясы босатылған энергияның шамамен 5%-ын құрайды; ал нейтронды бомбаларда бұл көрсеткіш 40%-ға жуық, пайыздық айырмашылық нейтрондардың жоғары өндірісінен туындайды. Сонымен қатар, нейтронды бомбадан шығатын нейтрондардың орташа энергия деңгейі (шамамен 14 МэВ) бөліну реакциясында бөлінетін нейтрондардың энергиясынан (1–2 МэВ) әлдеқайда жоғары. Техникалық тұрғыдан алғанда, кез келген аз қуатты ядролық қару – сәулелену қаруы болып табылады, соның ішінде күшейтілмеген түрлері де. 10 килотоннаға дейінгі барлық ядролық қарулар жылдам нейтронды сәулеленуді тудырады. Күшейтілген сәулелену қарулары да осы өнімділік диапазонына жатады және берілген өнімділік үшін нейтрондық дозаның қарқындылығы мен ауқымын арттырады.

Тарих және қазіргі уақытқа дейін

Нейтронды бомбаның тұжырымдамасы негізінен 1958 жылы осы тұжырымдаманы жасаған Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасының Сэмюэл Т. Коэнге тиесілі. Бастапқы әзірлемелер Dove және Starling жобалары аясында жүргізілді және 1962 жылдың басында жер астында сынақтан өтті. 1963 жылы «жарақтандырылған» нұсқаның жобалары жасалды. Армияның MGM 52 Lance қысқа қашықтықтағы зымыраны үшін екі өндіріс үлгісін әзірлеу 1964 жылдың шілдесінде басталды: W63 Ливерморда және W64 Лос-Аламоста. Екеуі де 1964 жылдың шілдесінде үшінші кезеңтегі сынақтардан өтті, ал 1964 жылдың қыркүйегінде W64 W63 пайдасына тоқтатылды. W63 өз кезегінде 1965 жылдың қарашасында W70 (Mod 0) пайдасына, дәстүрлі үлгіге тоқтатылды. Осы уақытқа дейін осы тұжырымдамалар Sprint зымыранының, баллистикалық зымырандарға қарсы (ABM) зымыранының оқ-дәрілерін әзірлеуде қолданылды, Ливермор W65 және Лос-Аламос W66 жобаларын жасады. Екеуі де 1965 жылдың қазан айында үшінші кезеңтегі сынақтардан өтті, бірақ 1968 жылдың қарашасында W65 W66 пайдасына тоқтатылды. W66 сынақтары 1960 жылдардың соңында жүргізілді және 1974 жылдың маусым айында өндіріске енгізілді. 1978 жылдың 17 қарашасында сынақ кезінде КСРО өзінің алғашқы ұқсас типтегі бомбасын жарылды. Президент Рональд Рейган 1981 жылы өндірісті қайта бастады. W66 жарылыс бөлігі, ICBM Sprint зымыран жүйесіне қарсы, 1975 жылы орналастырылды және келесі жылы зымыран жүйесімен бірге қызметтен шығарылды. W70 Mod 3 оқ-дәрісі қысқа қашықтықтағы тактикалық MGM 52 Lance зымыраны үшін, ал W79 Mod 0 ядролық артиллериялық снарядтары үшін әзірленді. Соңғы екі түрін президент Джордж Буш 1992 жылы, суық соғыстың аяқталуынан кейін қызметтен шығарды. Соңғы W70 Mod 3 оқ-дәрісі 1996 жылы, ал соңғы W79 Mod 0 2003 жылы, W79 нұсқаларының барлық бөліктерін бөлшектеу аяқталғанда бөлшектелді. Кокс есебінде 1999 жылға дейін АҚШ-та ешқашан нейтронды қару қолданылмағаны айтылады. Бұл мәлімдеменің мәні нақты емес; онда былай делінген: «Ұрланған ақпаратқа АҚШ-тың да, басқа бір елдің де ешқашан пайдаланбаған, радиациялық қаруды (әдетте «нейтронды бомба» деп аталады) жасаудың құпия дизайны туралы ақпарат та кіреді». Алайда, АҚШ нейтронды бомбалар өндіргені сол кезде жақсы белгілі болды және ол қоғамдық деректердің бір бөлігі болды. Коэн есепте анықтамалармен ойналып жатқанын айтады: АҚШ бомбалары Еуропаға ешқашан жіберілмеген, бірақ олар АҚШ-та сақталған. Екі үлкен державадан басқа, Франция мен Қытай нейтронды немесе радиациялық бомбаларды сынақтан өткізгендері белгілі. Франция 1967 жылы технологияның алғашқы сынағын жүргізді және 1980 жылы «нақты» нейтронды бомбаны сынады. Қытай 1984 жылы нейтронды бомбаның принциптерін және 1988 жылы нейтронды бомбаның сәтті сынағын өткізді. Алайда, бұл елдердің ешқайсысы да нейтронды бомбаларды қолдануға шешім қабылдамады. Қытайлық ядролық ғалымдар 1988 жылғы сынақтан бұрын Қытайдың нейтронды бомбаларға қажеті жоқ екенін, бірақ болашақта қажет болған жағдайда «технологиялық резерв» ретінде қызмет ету үшін жасалғанын мәлімдеді. 1998 жылдың мамыр айында Пакистанның аға ғалымы доктор Н. М. Батт «PAEC жеткілікті мөлшерде нейтронды бомбалар – негізінен төмен қуатты қару жасады» деп мәлімдеді. 1999 жылдың тамызында Үндістан үкіметі Үндістан нейтронды бомба шығара алатынын мәлімдеді. Нейтронды оқтарды ұзақ уақыт бойы арнайы (яғни, өнімділікті өзгерте алмайтын) орналастырған жалғыз ел – Кеңес Одағы / Ресей. 1977 жылдың маусым айында Вашингтон Посттың АҚШ қарулы күштерін нейтронды бомбалармен жабдықтау жоспарларын сипаттаған АҚШ үкіметінің баяндамасынан кейін АҚШ пен Батыс Еуропада айтарлықтай дау туындады. Бұл мақалада оның радиациямен адамдарды өлтіруге арналған алғашқы қару екендігі айтылды. Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасының директоры Гарольд Браун мен Кеңес Одағының Бас хатшысы Леонид Брежнев екеуі де нейтронды бомбаларды «капиталистік бомба» деп сипаттады, өйткені ол мүлікті сақтап, адамдарды жою үшін жасалған.

Қолдану

Нейтронные бомбы намеренно разрабатываются с меньшей взрывной мощностью, чем другое ядерное оружие. Поскольку нейтроны рассеиваются и поглощаются воздухом,

хотя обычно считается, что нейтронные бомбы «оставляют инфраструктуру нетронутой», при современных конструкциях с взрывной мощностью в диапазоне низких килотонн, детонация в (или над) застроенной местности все равно приведет к значительному разрушению зданий из-за взрывной волны и теплового воздействия в пределах умеренного радиуса, хотя и в меньшей степени, чем при использовании стандартной ядерной бомбы с той же общей энергией или «мощностью». Силы танков Варшавского договора превышали силы НАТО более чем в два раза, и советская доктрина глубокого боя, вероятно, заключалась бы в использовании этого численного преимущества для быстрого захвата континентальной Европы, если бы Холодная война переросла в горячую фазу. Любое оружие, способное разрушить их планируемые массированные танковые группировки и заставить их развертывать танки более тонким и легко разделяемым способом, например, современные противотанковые ракетные комплексы M47 Dragon и BGM 71 TOW, которых у НАТО были сотни тысяч. Нейтронные бомбы, или точнее, оружие с усиленным [нейтрон]ным излучением, также должны были использоваться в качестве стратегического противоракетного оружия, что потребовало бы взрыва большого их количества для покрытия сил противника, уничтожая все обычные гражданские здания в радиусе около 600 метров от эпицентра. Нейтронная активация, вызванная взрывами, может сделать многие строительные материалы в городе радиоактивными, например, оцинкованную сталь (см. ниже использование для лишения доступа к территории). Поскольку объекты, заполненные жидкостью, такие как человеческое тело, устойчивы к чрезмерному давлению, взрывное давление 4–5 psi (28–34 кПа) вызовет очень мало прямых жертв на расстоянии около 600 м. Однако сильные ветры, вызванные этим давлением, могут бросать тела в предметы или выбрасывать обломки на высокой скорости, включая оконное стекло, что может привести к смертельным последствиям. Количество жертв будет сильно варьироваться в зависимости от обстановки, включая возможное обрушение зданий. Импульс нейтронного излучения вызовет немедленную и необратимую потерю дееспособности незащищенных людей на открытом воздухе на расстоянии до 900 метров. Даже вблизи эпицентра укрытие в подвале или здания с аналогичными характеристиками радиационной защиты значительно снизит дозу облучения. Однако, хотя автор отметил, что эффективные поглотители нейтронов и отравляющие вещества, такие как карбид бора, могут быть включены в обычную броню и носимые нейтронные замедлители, содержащие водород (вещества, содержащие атомы водорода), такие как взрывная реактивная броня, увеличивая коэффициент защиты, автор считает, что на практике, в сочетании с рассеянием нейтронов, фактический средний общий коэффициент защиты танка редко превышает 15,5–35. По данным Федерации американских ученых, коэффициент защиты танка от нейтронов может быть всего 2. Советский танк Т-72, в ответ на угрозу нейтронной бомбы, оснащен облицовкой из полиэтилена, борированного полиэтилена, свойства которого в отношении защиты от нейтронов были смоделированы. Однако некоторые броневые материалы танков содержат обедненный уран (ОУ), часто используемый в американском танке M1A1 Abrams, который включает в себя броню из обедненного урана, заключенного в сталь, вещество, которое быстро делится при захвате быстрого, синтез-генерированного нейтрона, и, следовательно, при делении производит делящиеся нейтроны и продукты деления, встроенные в броню, продукты, которые излучают, среди прочего, проникающие гамма-лучи. Хотя нейтроны, испускаемые нейтронной бомбой, могут не проникать в экипаж танка в смертельных количествах, быстрое деление ОУ внутри брони все же может создать смертельную среду для экипажа и обслуживающего персонала за счет облучения делящимися нейтронами и гамма-лучами. Ненадежный источник: дата=апрель 2017 в значительной степени зависит от точной толщины и элементного состава брони — информации, которую обычно трудно получить. Несмотря на это, Дукрет, имеющий элементный состав, аналогичный (но не идентичный) керамической броне второго поколения из тяжелых металлов Chobham танка Abrams, является эффективным экраном от радиации как от делящихся нейтронов, так и от гамма-лучей благодаря тому, что это материал с градиентным Z. Уран, будучи примерно в два раза плотнее свинца, примерно в два раза эффективнее защищает от гамма-излучения на единицу толщины.

Баллистикалық зымырандарға қарсы қолдану

Баллистикалық зымыранға қарсы қару ретінде алғашқы қолданылған ER жарылыс басы W66, АҚШ қалалары мен зымыран орналасқан жерлерін совет зымырандарынан қорғау мақсатындағы Safeguard бағдарламасының аясында Sprint зымыран жүйесі үшін әзірленді. Sprint және осыған ұқсас ABM-дердің кездесетін мәселесі – олардың жарылыс әсері биіктік көтерілгенде және атмосфера тығыздығы азайғанда күрт өзгереді. Жоғары биіктікте, шамамен және одан жоғары, жарылыс әсері ауа тығыздығының өте төмен болуына байланысты тез төмендей бастайды. Бұл үлкен жарылыс басын қолдану арқылы шешілуі мүмкін, бірақ төменгі биіктікте ол тым күшті болады. Идеалды жүйе ауа тығыздығының өзгеруіне аз сезімтал механизмді пайдалануы керек. Нейтронға негізделген шабуылдар осы мәселенің бір шешімін ұсынады. ER қаруы шығаратын нейтрон шоғы нысанадағы бөлінетін материалдарда ядролық бөлінуді тудырады. Бұл реакциялардың нәтижесінде бөлінетін энергия жарылыс басын балқытуға жеткілікті болуы мүмкін, ал тіпті төменгі ядролық бөліну деңгейінде бастапқы отынның бір бөлігінің "жануы" оның дұрыс жарылмауына немесе "сөнуіне" әкелуі мүмкін. Осылайша, кішкентай ER жарылыс басы кең биіктік диапазонында тиімді болуы мүмкін, төменгі биіктікте жарылыс әсерін, ал биіктік көтерілгенде – ұзаққа созылатын нейтрондық сәулеленуді пайдаланады. Нейтронға негізделген шабуылдарды қолдану туралы әңгімелер 1950 жылдардың басында басталды, АҚШ Атом энергиясы комиссиясы "ракетаға қарсы қорғаныс үшін" пайдалануға болатын "таза, күшейтілген нейтрондық шығаруға" ие қарулар туралы айтты. Мұндай шабуылдарды зерттеу, жетілдіру және олардан қорғану 1950 және 60-шы жылдардағы зерттеулердің маңызды бағыты болды. Мысалы, АҚШ-тың Polaris A3 зымыраны үш жарылыс басын бір траекториямен, яғни жақын арақашықтықта ұшыратын. Теориялық тұрғыда, бір ABM нейтрондық ағын арқылы олардың барлығын жоюға қабілетті. Мұндай шабуылдарға төзімді жарылыс басын жасау да 1960 жылдары АҚШ және Ұлыбританиядағы зерттеулердің маңызды бағыты болды. Алайда, мұндай шабуылдар, озық электрониканы қолданатын басқару жүйелеріне қарсы тиімді болғанымен, ABM рөлінде, жарылыс басының қашықтығына жеткен кезде бұл компоненттер жарылыс басынан бұрын бөлінеді. Жарылыс басындағы электроника көбінесе өте қарапайым болады, ал оны қорғау 1960 жылдары зерттелген көптеген мәселелердің бірі болды. Жарылыс басының электрондық компоненттерін радиациядан қорғау, жоғары биіктіктегі нейтрондық шабуылдарға қарсы шара ретінде, нейтрондық шабуылдың электрондық құрылғыларға (TREE) уақытша сәулелену әсерінен қалпына келмейтін бұзушылықтарды тудыру қабілетін азайтады. Өте жоғары биіктікте, атмосфера шегінде және одан жоғары, басқа да әсерлер ойнай бастайды. Төменгі биіктікте бомбадан шыққан рентген сәулелері ауамен сіңіріледі және олардың орташа еркін жүріс жолы метрлермен өлшенді. Бірақ ауа тығыздығы азайғанда, рентген сәулелері одан да қашыққа ұшып, нейтрондардың әсер ету аймағынан асып түседі. Экзосфералық жарылыстарда бұл радиус шамамен шақырымға жетеді. Мұндай шабуылда, жарылыс басының бетіне энергияны жылдам жеткізетін рентген сәулелері белсенді механизм болып табылады; бетінің тез булануы (немесе "жарылуы") жарылыс басын бұзуға қабілетті соққы толқындарын тудырады.

Аумақты жою құралы ретінде пайдалану

2012 жылдың қарашасында британдық Лейбористтер партиясының пэрі лорд Гилберт Ауғанстан мен Пәкістан шекарасындағы таулы аймақта бірнеше күшейтілген радиациялық және азайтылған жарылысты (ERRB) жарылғыштарын қолдану арқылы жаугершілікке жол беруді болдырмауды ұсынды. Ол тұрғындарды эвакуациялау туралы ескертуді, содан кейін аймақты сәулелендіруді, оны қолдануға жарамсыз және өткісіз етуді ұсынды. Осылай қолданылған нейтронды бомбалар, жарылыс биіктігіне қарамастан, бомбада қолданылатын нейтронды белсендіретін корпус материалдарын шығарады, ал жарылыс биіктігіне байланысты радиоактивті топырақ активтелу өнімдерін жасайды. Бұл, Дуглас МакАртур Корея соғысында қарастырғандай, конвенциялық жер бетіндегі ядролық жарылыстан кейін аймақтағы бөліну өнімдерінің (жауын-шашынның көп бөлігін құрайтын заттар) ластануынан туындайтын аймақты жоққа шығару әсері сияқты, радиологиялық соғыстың бір түрі болар еді. Нейтронды бомбалар, бірдей қуатты таза бөліну бомбасына қарағанда, бөліну өнімдерінің жартысынан немесе одан да азын шығарады. Сондықтан, нейтронды бомбаларды қолдана отырып радиологиялық соғыс жүргізу әлі де бөлінуге негізделген болар еді, бірақ аймақта салыстырмалы түрде таза және аз уақытқа созылатын эффект берер еді. Егер ауада жарылыс жасалса, бөліну өнімдері тікелей аймақта қалмай, оның орнына сұйылтылған жаһандық жауын-шашынға айналар еді. Аймақты жоққа шығару мақсатында нейтронды бомбаны әскери тұрғыдан тиімді пайдалану үшін, оны нейтронды белсендірілетін материалдың қалың қабығымен қаптау және жер бетінде жарылыс жасау қажет. Осылайша нейтронды бомба «тұздалған» бомбаға айналады; мысалы, тазаланған мырыш оксидінен алынған қосымша өнім ретінде пайда болатын мырыш-64, нейтронды белсендіру кезінде мырыш-65-ке айналады, ол 244 күннің жартылай өмірі бар гамма-сәуле шығаратын элемент.

Таза термоядролық бомбаның гипотетикалық әсерлері

Екі құрылғы арасындағы маңызды үштастықтардың болуына байланысты, таза ядролық синтез қаруының жылдам сәулелену әсері таза ядролық бөліну қаруынан әлдеқайда жоғары болады: шамамен қазіргі стандартты ядролық бөліну-синтез қаруларының бастапқы сәулелену шығынының екі есесі. Қазіргі уақытта ядролық бөлінуден шамалы триггерлік энергия алуға мәжбүр барлық нейтронды бомбалар сияқты, кез келген қуаты бойынша 100% таза ядролық синтез бомбасы да таза ядролық бөліну бомбасына қарағанда атмосфералық жарылыс толқынын аз тудырады. Соңғы ядролық бөліну құрылғысы реакция энергиясының бірлігіне шамалы жоғары кинетикалық энергия қатынасына ие, бұл DT ядролық синтез реакциясымен салыстырғанда ең анық байқалады. DT ядролық синтез реакциясынан шығатын энергияның үлкен бөлігі зарядталған бөлшектерге қарағанда зарядталмаған нейтрондарды жасауға жұмсалады, мысалы, DT реакциясының альфа бөлшегі – негізгі түр, Кулон жарылысының/от шарының пайда болуына ең көп жауапты.