stringtranslate.com

Нейтронная бомба

Нейтронная бомба , официально определяемая как тип оружия с усиленной радиацией ( ERW ), представляет собой маломощное термоядерное оружие, предназначенное для максимизации летального нейтронного излучения в непосредственной близости от взрыва при минимизации физической мощности самого взрыва. Выбросу нейтронов, образующемуся в результате реакции ядерного синтеза , намеренно позволяют покинуть оружие, а не поглощаться его другими компонентами. [3] Нейтронный взрыв, который используется в качестве основного разрушительного действия боеголовки, способен пробивать броню противника более эффективно, чем обычная боеголовка, что делает ее более смертоносной в качестве тактического оружия.

Первоначально эта концепция была разработана Соединенными Штатами в конце 1950-х и начале 1960-х годов. Она рассматривалась как «более чистая» бомба для использования против массированных советских бронетанковых дивизий. Поскольку они будут использоваться против союзных стран, в частности Западной Германии , уменьшенный ущерб от взрыва рассматривался как важное преимущество. [4] [5]

ERW были впервые оперативно развернуты для противоракетной обороны (ПРО). В этой роли взрыв нейтронов заставлял бы близлежащие боеголовки подвергаться частичному делению, не давая им взорваться должным образом. Чтобы это сработало, ПРО должна была взорваться в пределах примерно 100 метров (300 футов) от своей цели. Первым примером такой системы была W66 , используемая на ракете Sprint , используемой в американской системе Nike-X . Считается, что советский эквивалент, ракета 53T6 А -135 , использует похожую конструкцию. [6] [7]

Оружие было снова предложено для тактического использования Соединенными Штатами в 1970-х и 1980-х годах, и производство W70 началось для MGM-52 Lance в 1981 году. На этот раз это привело к протестам, поскольку растущее антиядерное движение набирало силу в этот период. Оппозиция была настолько сильной, что европейские лидеры отказались принять его на своей территории. Президент США Рональд Рейган приказал производить W70-3, которые оставались в запасах США до тех пор, пока не были сняты с вооружения в 1992 году. Последний W70 был демонтирован в феврале 1996 года. [8]

Основная концепция

В стандартной термоядерной конструкции небольшая бомба деления размещается рядом с большей массой термоядерного топлива, обычно дейтерида лития. Затем два компонента помещаются в толстый радиационный корпус , обычно изготавливаемый из урана , свинца или стали. Корпус удерживает энергию от бомбы деления в течение короткого периода, позволяя ей нагревать и сжимать основное термоядерное топливо. Корпус обычно изготавливается из обедненного урана или природного металлического урана, поскольку термоядерные реакции выделяют чрезвычайно большое количество высокоэнергетических нейтронов , которые могут вызывать реакции деления в материале корпуса. Они могут добавлять значительную энергию к реакции; в типичной конструкции до 50% всей энергии поступает от событий деления в корпусе. По этой причине это оружие технически известно как конструкции деления-синтеза-деления.

В нейтронной бомбе материал оболочки выбирается либо прозрачным для нейтронов, либо активно усиливающим их производство. Всплеск нейтронов, созданный в термоядерной реакции, затем может свободно выходить из бомбы, опережая физический взрыв. Тщательно проектируя термоядерную стадию оружия, можно максимизировать нейтронный всплеск, минимизируя сам взрыв. Это делает радиус поражения нейтронного всплеска больше радиуса самого взрыва. Поскольку нейтроны быстро поглощаются или распадаются, такой всплеск над вражеской колонной убьет экипажи, но оставит область, которую можно будет быстро повторно занять.

По сравнению с чистой бомбой деления с идентичным взрывным выходом, нейтронная бомба испускала бы примерно в десять раз [9] больше нейтронного излучения. В бомбе деления на уровне моря общая энергия импульса излучения, которая состоит как из гамма-лучей , так и из нейтронов, составляет приблизительно 5% от всей высвобождаемой энергии; в нейтронных бомбах она была бы ближе к 40%, причем процентное увеличение было бы обусловлено более высоким производством нейтронов. Кроме того, нейтроны, испускаемые нейтронной бомбой, имеют гораздо более высокий средний уровень энергии (близкий к 14 МэВ ) , чем нейтроны, высвобождаемые во время реакции деления (1–2 МэВ). [10]

Технически говоря, любое ядерное оружие малой мощности является радиационным оружием, включая неусиленные варианты. Все ядерное оружие мощностью до 10 килотонн имеет мгновенное нейтронное излучение [2] в качестве своего самого далекого летального компонента. Для стандартного оружия мощностью свыше 10 килотонн радиус летального взрыва и термического воздействия начинает превышать радиус летального ионизирующего излучения . [11] [12] [13] Усиленное радиационное оружие также попадает в этот же диапазон мощности и просто увеличивает интенсивность и диапазон дозы нейтронов для заданной мощности.

История и развертывание в настоящее время

Концепция нейтронных бомб обычно приписывается Сэмюэлю Т. Коэну из Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса , который разработал эту концепцию в 1958 году. [14] Первоначальная разработка проводилась в рамках проектов Dove и Starling, а раннее устройство было испытано под землей в начале 1962 года. Проекты «боевой» версии были разработаны в 1963 году. [15] [16]

Разработка двух производственных проектов армейской ракеты малой дальности MGM-52 Lance началась в июле 1964 года: W63 в Ливерморе и W64 в Лос-Аламосе . Оба проекта вошли в третью фазу испытаний в июле 1964 года, и W64 был отменен в пользу W63 в сентябре 1964 года. W63, в свою очередь, был отменен в ноябре 1965 года в пользу W70 (Mod 0), обычной конструкции. [15] К этому времени те же концепции использовались для разработки боеголовок для ракеты Sprint , противоракеты (ПРО), при этом Ливермор проектировал W65 , а Лос-Аламос — W66 . Оба вошли в фазу испытаний три в октябре 1965 года, но W65 был отменен в пользу W66 в ноябре 1968 года. Испытания W66 проводились в конце 1960-х годов, и он поступил в производство в июне 1974 года [15] , став первой нейтронной бомбой, которая сделала это. Было построено около 120 штук, причем около 70 из них находились на активной службе в 1975 и 1976 годах в рамках программы Safeguard . Когда эта программа была закрыта, они были помещены на хранение и в конечном итоге выведены из эксплуатации в начале 1980-х годов. [15]

Разработка боеголовок ER для Lance продолжалась, но в начале 1970-х годов внимание переключилось на использование модифицированных версий W70, W70 Mod 3. [15] Впоследствии разработка была отложена президентом Джимми Картером в 1978 году после протестов против планов его администрации по развертыванию нейтронных боеголовок для сухопутных войск в Европе. [17] 17 ноября 1978 года в ходе испытания СССР взорвал свою первую бомбу подобного типа. [ необходима цитата ] Президент Рональд Рейган возобновил производство в 1981 году . [17] Советский Союз возобновил пропагандистскую кампанию против нейтронной бомбы США в 1981 году после заявления Рейгана. В 1983 году Рейган объявил о Стратегической оборонной инициативе , которая превзошла производство нейтронных бомб по амбициям и видению, и с этим нейтронные бомбы быстро исчезли из центра общественного внимания. [ необходима цитата ]

Три типа оружия с усиленной радиацией (ERW) были развернуты Соединенными Штатами. [18] Боеголовка W66 для противоракетной системы МБР Sprint была развернута в 1975 году и снята с вооружения в следующем году вместе с ракетной системой. Боеголовка W70 Mod 3 была разработана для тактической ракеты малой дальности MGM-52 Lance, а W79 Mod 0 была разработана для ядерных артиллерийских снарядов. Последние два типа были сняты с вооружения президентом Джорджем Бушем-старшим в 1992 году после окончания холодной войны . [19] [20] Последняя боеголовка W70 Mod 3 была демонтирована в 1996 году, [21] а последняя W79 Mod 0 была демонтирована к 2003 году, когда был завершен демонтаж всех вариантов W79. [22]

Согласно отчету Кокса , по состоянию на 1999 год Соединенные Штаты никогда не развертывали нейтронное оружие. Суть этого заявления не ясна; в нем говорится: «Украденная информация также включает в себя секретную информацию о конструкции усовершенствованного радиационного оружия (широко известного как «нейтронная бомба»), которое ни Соединенные Штаты, ни какая-либо другая страна никогда не развертывали». [23] Однако тот факт, что нейтронные бомбы были произведены США, был хорошо известен в то время и являлся частью публичных записей. Коэн предполагает, что отчет играет с определениями; хотя американские бомбы никогда не были развернуты в Европе , они оставались на складах в США. [24]

Помимо двух сверхдержав, Франция и Китай, как известно, испытывали нейтронные или усиленные радиационные бомбы. Франция провела раннее испытание технологии в 1967 году [25] и испытала настоящую нейтронную бомбу в 1980 году. [26] Китай провел успешное испытание принципов нейтронной бомбы в 1984 году и успешное испытание нейтронной бомбы в 1988 году. Однако ни одна из этих стран не решила развертывать нейтронные бомбы. Китайские ученые-атомщики заявили перед испытанием 1988 года, что Китаю не нужны нейтронные бомбы, но они были разработаны в качестве «технологического резерва» на случай возникновения такой необходимости в будущем. [27]

В мае 1998 года старший пакистанский ученый, доктор Н. М. Батт, заявил, что «PAEC построила достаточное количество нейтронных бомб — боевого оружия, которое по сути является устройством малой мощности» [28] .

В августе 1999 года правительство Индии заявило, что Индия способна создать нейтронную бомбу. [29]

Хотя в настоящее время неизвестно, чтобы какая-либо страна применяла их в наступательных целях, все термоядерные боеголовки с возможностью набора мощности , имеющие мощность около 10 килотонн и ниже, при этом значительная часть этой мощности получена из реакций синтеза, можно считать нейтронными бомбами в использовании, если не по названию. Единственная страна, которая, безусловно, применяла специальные (то есть не с возможностью набора мощности) нейтронные боеголовки в течение какого-либо периода времени, — это Советский Союз/ Россия , [6] , которая унаследовала программу СССР по созданию ракет ABM-3 Gazelle , оснащенных нейтронными боеголовками . Эта система ПРО содержит не менее 68 нейтронных боеголовок мощностью 10 килотонн каждая, и она находится на вооружении с 1995 года, с тех пор (2014 год) испытания инертных ракет проводились примерно раз в два года. Система предназначена для уничтожения приближающихся внутриатмосферных ядерных боеголовок, нацеленных на Москву и другие цели, и является нижним/последним звеном системы противоракетной обороны А-135 (по классификации НАТО: ABM-3). [7]

По словам Мордехая Вануну , к 1984 году Израиль уже производил нейтронные бомбы в больших количествах. [30]

Значительные разногласия возникли в США и Западной Европе после разоблачения Washington Post в июне 1977 года , в котором описывались планы правительства США оснастить Вооруженные силы США нейтронными бомбами. Статья была сосредоточена на том факте, что это было первое оружие, специально предназначенное для убийства людей с помощью радиации. [31] [32] Директор Национальной лаборатории Лоуренса в Ливерморе Гарольд Браун и Генеральный секретарь СССР Леонид Брежнев оба описали нейтронные бомбы как «капиталистическую бомбу», поскольку она была разработана для уничтожения людей, сохраняя при этом собственность. [33] [34] [ нужна цитата для проверки ]

Использовать

План вторжения СССР/Варшавского договора 1979 года « Семь дней до реки Рейн » по захвату Западной Германии в случае ядерного нападения на Польшу со стороны сил НАТО. Советские аналитики правильно предположили, что ответом НАТО будет использование обычного тактического ядерного оружия для остановки такого масштабного вторжения Варшавского договора. [35] По мнению сторонников, нейтронные бомбы смягчат вторжение советских танков и бронетехники, не вызывая такого большого ущерба или гибели мирного населения, как старое ядерное оружие. [4] Нейтронные бомбы были бы использованы, если бы обычный ответ НАТО на вторжение REFORGER был слишком медленным или неэффективным. [4] [36]

Нейтронные бомбы специально разработаны с взрывной мощностью ниже, чем у другого ядерного оружия. Поскольку нейтроны рассеиваются и поглощаются воздухом, [2] эффекты нейтронного излучения быстро уменьшаются с расстоянием в воздухе. Таким образом, существует более резкое различие, по сравнению с тепловыми эффектами, между областями высокой летальности и областями с минимальными дозами радиации. [3] Никакие ядерные бомбы высокой мощности (более 10  килотонн ), включая экстремальный пример 50- мегатонной Царь-бомбы , не способны излучать достаточное количество нейтронов за пределами своего смертельного диапазона взрыва при детонации в виде взрыва на поверхности или воздушного взрыва на малой высоте и поэтому не классифицируются как нейтронные бомбы, тем самым ограничивая мощность нейтронных бомб максимумом около 10 килотонн. Интенсивный импульс высокоэнергетических нейтронов, генерируемых нейтронной бомбой, является основным механизмом убийства, а не радиоактивные осадки, тепло или взрыв.

Изобретатель нейтронной бомбы Сэм Коэн раскритиковал описание W70 как нейтронной бомбы, поскольку ее можно было настроить на мощность 100 килотонн:

W-70... даже отдаленно не является «нейтронной бомбой». Вместо того, чтобы быть тем типом оружия, которое, по мнению большинства, «убивает людей и щадит здания», это оружие, которое и убивает, и физически разрушает в огромных масштабах. W-70 не является селективным оружием, как нейтронная бомба, которую, кстати, следует считать оружием, которое «убивает личный состав противника, щадя физическую структуру атакованного населения, и даже само население». [37]

Хотя обычно считается, что нейтронные бомбы «оставляют инфраструктуру нетронутой», при нынешних конструкциях, которые имеют взрывную мощность в диапазоне низких килотонн [38] , детонация в (или над) застроенной территории все равно приведет к значительной степени разрушения зданий посредством ударной волны и теплового воздействия в умеренном радиусе, хотя и значительно меньшим разрушениям, чем по сравнению со стандартной ядерной бомбой с точно таким же общим выделением энергии или «мощностью». [39]

Армейские гаубицы M110 в районе REFORGER 1984 года перед транспортировкой. Эта система с двойным потенциалом могла стрелять ядерными артиллерийскими снарядами. [40] [41]

Танковая мощь Варшавского договора была более чем в два раза больше, чем у НАТО , и советская доктрина глубокого боя , вероятно, должна была использовать это численное преимущество, чтобы быстро пронестись по континентальной Европе, если Холодная война когда-нибудь станет горячей. Любое оружие, которое могло бы разбить их предполагаемые массовые развертывания танковых формирований и заставить их развернуть свои танки более тонким, более легко разделяемым образом , [4] помогло бы наземным войскам в задаче охоты на одиночные танки и использования против них противотанковых ракет , [42] таких как современные ракеты M47 Dragon и BGM-71 TOW , которых у НАТО было сотни тысяч. [4]

Вместо того чтобы проводить масштабную подготовку к ядерному сражению в Центральной Европе, советское военное руководство считало, что превосходство в обычных вооружениях дает Варшавскому договору возможность приблизиться к последствиям применения ядерного оружия и добиться победы в Европе, не прибегая к этому оружию. [43]

Нейтронные бомбы, или, точнее, оружие с усиленным [нейтронным] излучением, также должны были найти применение в качестве стратегического оружия противоракетной обороны [39] , и в этой роли они, как полагают, остаются на вооружении российской ракеты «Газель» [6] .

Эффекты

Деревянный каркасный дом, сфотографированный во время ядерного испытания 1953 года, избыточное давление 5 фунтов на квадратный дюйм (34 кПа), полное обрушение.

При детонации вблизи земли взрыв нейтронной бомбы мощностью 1 килотонна вызовет большую взрывную волну и мощный импульс как теплового излучения, так и ионизирующего излучения в виде быстрых (14,1 МэВ ) нейтронов. Тепловой импульс вызовет ожоги третьей степени на незащищенной коже на расстоянии примерно 500 метров. Взрыв создаст давление не менее 4,6 фунтов на квадратный дюйм (32 кПа) в радиусе 600 метров, что серьезно повредит все неармированные бетонные конструкции. На обычной эффективной дальности боя против современных основных боевых танков и бронетранспортеров (< 690–900 м) взрыв нейтронной бомбы мощностью 1 кт разрушит или повредит до точки непригодности почти все неармированные гражданские здания. [ необходима цитата ]     

Использование нейтронных бомб для остановки атаки бронетехники противника путем быстрого выведения из строя экипажей дозой радиации более 80 Гр [44] потребовало бы взрыва большого количества бомб, чтобы накрыть вражеские силы, уничтожив все обычные гражданские здания в радиусе около  600 метров от непосредственной зоны. [44] [45] Нейтронная активация от взрывов могла бы сделать радиоактивными многие строительные материалы в городе, такие как оцинкованная сталь (см. ниже использование метода блокировки зоны).

Поскольку заполненные жидкостью объекты, такие как человеческое тело, устойчивы к сильному избыточному давлению, избыточное давление  взрыва в 4–5 фунтов на квадратный дюйм (28–34 кПа) приведет к очень небольшому количеству прямых жертв на расстоянии около 600 м. Однако сильные ветры, создаваемые этим избыточным давлением, могут швырять тела на объекты или разбрасывать обломки на высокой скорости, включая оконное стекло, и то и другое может иметь потенциально смертельные последствия. Количество жертв будет сильно варьироваться в зависимости от окружающей среды, включая потенциальное обрушение зданий. [46]  

Импульс нейтронного излучения вызовет немедленную и постоянную потерю трудоспособности у незащищенных людей на открытом воздухе на расстоянии до 900 метров [9] , со смертью, наступающей в течение одного или двух дней. Средняя смертельная доза (LD 50 ) в 6 Грей будет распространяться на расстояние от 1350 до 1400 метров для тех, кто не защищен и находится на открытом воздухе [44] , где примерно половина подвергшихся воздействию людей умрет от лучевой болезни в течение нескольких недель.

Человек, находящийся внутри или просто защищенный по крайней мере одним бетонным зданием со стенами и потолками толщиной 30 см (12 дюймов) или, в качестве альтернативы, со стенами и потолками из влажной почвы толщиной 24 дюйма (60 см), получит нейтронное облучение, уменьшенное в 10 раз. [47] [48] Даже вблизи эпицентра, подвальное укрытие или здания с аналогичными характеристиками радиационной защиты резко снизят дозу облучения. [4]

Более того, спектр поглощения нейтронов воздухом оспаривается некоторыми авторитетами и частично зависит от поглощения водородом из водяного пара . Таким образом, поглощение может экспоненциально меняться в зависимости от влажности, что делает нейтронные бомбы гораздо более смертоносными в пустынном климате , чем во влажном. [44]

Эффективность в современных противотанковых целях

Сечение нейтронов и вероятность поглощения в амбарах двух природных изотопов бора , встречающихся в природе (верхняя кривая для 10 B и нижняя кривая для 11 B). При увеличении энергии нейтронов до 14 МэВ эффективность поглощения, в целом, снижается. Таким образом, для того, чтобы броня, содержащая бор, была эффективной, быстрые нейтроны должны сначала быть замедлены другим элементом путем рассеяния нейтронов .

Сомнительная эффективность оружия ER против современных танков упоминается как одна из главных причин, по которой это оружие больше не используется и не складируется . С увеличением средней толщины брони танков с момента появления первого оружия ER, в журнале New Scientist от 13 марта 1986 года утверждалось, что защита танковой брони приближается к уровню, при котором экипажи танков будут почти полностью защищены от воздействия радиации. Таким образом, для того, чтобы оружие ER вывело из строя экипаж современного танка посредством облучения, оружие должно быть взорвано на такой близости к танку, чтобы взрывная волна ядерного взрыва теперь была бы одинаково эффективна для выведения из строя и его, и его экипажа. [49]

Однако, хотя автор и отметил, что эффективные поглотители нейтронов и нейтронные яды , такие как карбид бора, могут быть включены в обычную броню и накладные замедлители нейтронов на водородсодержащем материале (вещества, содержащие атомы водорода), такие как взрывчатая реактивная броня , увеличивая коэффициент защиты, автор считает, что на практике, в сочетании с рассеянием нейтронов , фактический средний коэффициент защиты общей площади танка редко превышает 15,5–35. [50] По данным Федерации американских ученых , коэффициент защиты от нейтронов «танка» может быть всего лишь 2, [2] без уточнения, подразумевается ли в заявлении легкий танк , средний танк или основной боевой танк .

Композитный бетон высокой плотности или, альтернативно, ламинированный градиентный Z-щит толщиной 24 единицы, из которых 16 единиц - это железо и 8 единиц - это полиэтилен, содержащий бор (BPE), и дополнительная масса позади него для ослабления гамма-лучей захвата нейтронов, более эффективен, чем просто 24 единицы чистого железа или BPE по отдельности, из-за преимуществ как железа, так и BPE в сочетании. Во время переноса нейтронов железо эффективно замедляет/рассеивает высокоэнергетические нейтроны в диапазоне энергий 14 МэВ и ослабляет гамма-лучи, в то время как водород в полиэтилене эффективен для замедления этих теперь более медленных быстрых нейтронов в диапазоне нескольких МэВ, а бор 10 имеет высокое поперечное сечение поглощения для тепловых нейтронов и низкий выход производства гамма-лучей при поглощении нейтрона. [51] [52] [53] Сообщается, что советский танк Т-72 в ответ на угрозу нейтронной бомбы был оснащен облицовкой из борированного [54] полиэтилена, свойства которой были смоделированы с учетом нейтронной защиты. [48] [55]

Весовой коэффициент излучения для нейтронов различной энергии со временем пересматривался, и некоторые агентства имеют разные весовые коэффициенты; однако, несмотря на различия между агентствами, из графика видно, что для данной энергии термоядерный нейтрон (14,1 МэВ), хотя и более энергичный, менее биологически вреден, если оценивать его в зивертах , чем тепловой нейтрон, полученный в результате деления, или термоядерный нейтрон, замедленный до этой энергии, около 0,8 МэВ.

Однако некоторые материалы танковой брони содержат обедненный уран (DU), распространенный в американском танке M1A1 Abrams , который включает в себя броню из обедненного урана в стальной оболочке, [56] вещество, которое будет быстро делиться, когда оно захватывает быстрый, генерируемый термоядерным синтезом нейтрон, и, таким образом, при делении будет производить нейтроны деления и продукты деления, встроенные в броню, продукты, которые испускают, среди прочего, проникающие гамма-лучи. Хотя нейтроны, испускаемые нейтронной бомбой, могут не проникать в экипаж танка в смертельных количествах, быстрое деление DU внутри брони все еще может обеспечить смертельную среду для экипажа и обслуживающего персонала за счет воздействия нейтронов деления и гамма-лучей [ сомнительно – обсудить ] , [57] [ ненадежный источник? ] в значительной степени в зависимости от точной толщины и элементного состава брони — информацию, которую обычно трудно получить. Несмотря на это, Ducrete , элементный состав которого похож (но не идентичен) на керамическую броню второго поколения из тяжелого металла Chobham танка Abrams, является эффективным радиационным экраном как для нейтронов деления , так и для гамма-лучей, поскольку он является материалом с градиентом Z. [58] [59] Уран, будучи примерно в два раза плотнее свинца, таким образом, почти в два раза эффективнее в экранировании гамма-излучения на единицу толщины. [60]

Использование против баллистических ракет

Первая боеголовка ER W66, используемая в качестве противоракетного оружия, была разработана для ракетной системы Sprint в рамках программы Safeguard по защите городов и ракетных шахт США от советских боеголовок.

Проблема, с которой столкнулись Sprint и аналогичные ПРО, заключалась в том, что взрывные эффекты их боеголовок сильно менялись по мере набора высоты и разрежения атмосферы. На больших высотах, начиная примерно с 60 000 футов (18 000 м) и выше, взрывные эффекты начинают быстро падать, поскольку плотность воздуха становится очень низкой. Этому можно противостоять, используя более крупную боеголовку, но тогда она становится слишком мощной при использовании на более низких высотах. Идеальная система использовала бы механизм, который был бы менее чувствителен к изменениям плотности воздуха.

Нейтронные атаки предлагают одно из решений этой проблемы. Всплеск нейтронов, высвобождаемых оружием ER, может вызвать деление в расщепляющихся материалах первичной боеголовки цели. Энергии, высвобождаемой этими реакциями, может быть достаточно, чтобы расплавить боеголовку, но даже при более низких скоростях деления «сгорание» части топлива в первичной боеголовке может привести к тому, что она не взорвется должным образом или «выдуется». [61] Таким образом, небольшая боеголовка ER может быть эффективна в широком диапазоне высот, используя взрывные эффекты на более низких высотах и ​​все более дальнодействующие нейтроны по мере увеличения столкновения.

Использование нейтронных атак обсуждалось еще в 1950-х годах, когда Комиссия по атомной энергии США упомянула оружие с «чистым, улучшенным выходом нейтронов» для использования в качестве «противоракетных оборонительных боеголовок». [62] Изучение, совершенствование и защита от таких атак были основной областью исследований в 1950-х и 60-х годах. Конкретным примером этого является американская ракета Polaris A-3 , которая доставляла три боеголовки, движущиеся примерно по одной и той же траектории, и, таким образом, на небольшом расстоянии между ними. Одна ПРО могла бы предположительно уничтожить все три с помощью нейтронного потока. Разработка боеголовок, которые были бы менее чувствительны к этим атакам, также была основной областью исследований в США и Великобритании в 1960-х годах. [61]

Некоторые источники утверждают, что атака нейтронным потоком была также основной целью разработки различных зенитных орудий с ядерными боеголовками, таких как AIM-26 Falcon и CIM-10 Bomarc . Один пилот F-102 отметил:

GAR-11/AIM-26 была в первую очередь оружием-убийцей. Бомбардировщик(и), если таковые имелись, были сопутствующим ущербом. Оружие было с неконтактным взрывателем, чтобы гарантировать детонацию достаточно близко, так что интенсивный поток нейтронов привел бы к мгновенной ядерной реакции (НЕ полномасштабной) в яме вражеского оружия; делая его неспособным функционировать так, как задумано... [O]нашими первыми «нейтронными бомбами» были GAR-11 и MB-1 Genie. [62]

Также было высказано предположение, что воздействие нейтронного потока на электронику боеголовки является еще одним вектором атаки для боеголовок ER в роли ПРО. Ионизация более 50 Грей в кремниевых чипах , доставленная в течение секунд или минут, ухудшит функцию полупроводников на длительные периоды. [63] Однако, хотя такие атаки могут быть полезны против систем наведения, которые использовали относительно продвинутую электронику, в роли ПРО эти компоненты давно отделились от боеголовок к тому времени, когда они попали в зону действия перехватчиков. Электроника в самих боеголовках, как правило, очень проста, и ее укрепление было одним из многих вопросов, изученных в 1960-х годах. [61]

Гидрид лития-6 (Li6H) упоминается как используемый в качестве контрмеры для снижения уязвимости и «защиты» ядерных боеголовок от воздействия внешних нейтронов. [64] [65] Радиационное упрочнение электронных компонентов боеголовки в качестве контрмеры против высотных нейтронных боеголовок несколько уменьшает диапазон, в котором нейтронная боеголовка может успешно вызвать неустранимый сбой из-за эффектов переходного радиационного воздействия на электронику (TREE). [66] [67]

На очень больших высотах, на границе атмосферы и выше нее, в игру вступает другой эффект. На более низких высотах рентгеновские лучи , генерируемые бомбой, поглощаются воздухом и имеют среднюю длину свободного пробега порядка метров. Но по мере того, как воздух становится тоньше, рентгеновские лучи могут распространяться дальше, в конечном итоге опережая область действия нейтронов. При внеатмосферных взрывах радиус может составлять порядка 10 километров (6,2 мили). При таком виде атаки именно рентгеновские лучи, быстро доставляющие энергию на поверхность боеголовки, являются активным механизмом; быстрая абляция (или «сдувание») поверхности создает ударные волны, которые могут разрушить боеголовку. [68]

Использовать как оружие для воспрещения доступа

В ноябре 2012 года британский пэр-лейборист лорд Гилберт предположил, что несколько боеголовок с усиленным подавлением радиации (ERRB) могут быть взорваны в горном районе афгано-пакистанской границы, чтобы предотвратить проникновение. [69] Он предложил предупредить жителей об эвакуации, а затем облучить территорию, сделав ее непригодной для использования и непроходимой. [70] При использовании таким образом нейтронная бомба(ы), независимо от высоты взрыва, высвободит нейтронно-активированные материалы оболочки, используемые в бомбе, и в зависимости от высоты взрыва создаст радиоактивные продукты активации почвы .

Во многом таким же образом, как эффект блокирования площади , возникающий в результате загрязнения продуктами деления (веществами, составляющими большую часть осадков ) в области после обычного ядерного взрыва с поверхностным взрывом , как это рассматривалось в Корейской войне Дугласом Макартуром , это, таким образом, будет формой радиологической войны — с той разницей, что нейтронные бомбы производят половину или меньше количества продуктов деления по сравнению с чистой бомбой деления той же мощности . Радиологическая война с нейтронными бомбами, которые полагаются на первичные ядра деления , таким образом, все равно приведет к выпадению осадков деления, хотя и сравнительно более чистой и короткой версии в этой области, чем при использовании воздушных взрывов, поскольку мало или совсем не будет продуктов деления, которые будут осаждаться в непосредственной близости, вместо этого становясь разбавленными глобальными осадками .

Самая простая в достижении реакция синтеза, дейтерия («D) с тритием (T»), создающая гелий-4 , освобождающая нейтрон и высвобождающая только 3,5 МэВ в виде кинетической энергии в качестве заряженной альфа-частицы , которая по своей сути будет генерировать тепло (что проявляется в виде взрыва и тепловых эффектов), в то время как большая часть энергии реакции (14,1 МэВ) уносится незаряженным быстрым нейтроном . [71] Устройства с более высокой долей выхода, полученной от этой реакции, были бы более эффективными в роли уклонения от столкновения с астероидом из-за проникающей глубины быстрых нейтронов и результирующей более высокой передачи импульса , которая производится при этом «отслаивании» гораздо большей массы материала, свободного от основного тела, в отличие от более мелкого поверхностного проникновения и абляции реголита , которые производятся тепловыми/мягкими рентгеновскими лучами.

Военно-полезным применением нейтронной бомбы в отношении блокирования территории было бы заключить ее в толстую оболочку из материала, который может быть активирован нейтронами, и использовать поверхностный взрыв. Таким образом, нейтронная бомба будет превращена в соляную бомбу ; например, цинк-64 , полученный как побочный продукт обогащения обедненного оксида цинка , при активации нейтронами станет цинком-65, который является гамма-излучателем с периодом полураспада 244 дня. [72] [ неправильный синтез? ]

Гипотетические эффекты чисто термоядерной бомбы

При значительном совпадении двух устройств мгновенные радиационные эффекты чистого термоядерного оружия будут также намного выше, чем у чистого деления: примерно вдвое больше начального выхода излучения современного стандартного оружия на основе деления–синтеза. Как и все нейтронные бомбы, которые в настоящее время должны получать небольшой процент энергии запуска от деления, при любом заданном выходе, 100% чистая термоядерная бомба также будет генерировать меньшую атмосферную взрывную волну, чем чисто делящаяся бомба. Последнее устройство деления имеет более высокое отношение кинетической энергии на единицу высвобождаемой энергии реакции, что наиболее заметно в сравнении с реакцией DT-синтеза. Больший процент энергии от реакции DT-синтеза по своей сути вкладывается в генерацию незаряженных нейтронов, в отличие от заряженных частиц, таких как альфа-частица DT-реакции, первичный вид, который в наибольшей степени ответственен за кулоновский взрыв /огненный шар. [73]

Список нейтронного оружия США

Боеголовки противоракетной обороны

Боеголовки баллистических ракет

Артиллерия

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd "Научно-техническая нейтронная бомба: почему "чистота" смертельна". Архивировано из оригинала 21.10.2011.
  2. ^ abcde "Глава 2 Обычное и ядерное оружие - Производство энергии и атомная физика Раздел I - Общие сведения. Рисунок 2-IX, Таблица 2-III". Архивировано из оригинала 2014-07-19.
  3. ^ ab "Нейтронная бомба". Архивировано из оригинала 2018-01-03 . Получено 2014-03-03 .
  4. ^ abcdef "Нейтронная бомба — взрывоопасный вопрос, 1981". Архивировано из оригинала 2015-02-28 . Получено 2014-09-04 .
  5. ^ Мюллер, Ричард А. (2009). Физика для будущих президентов: наука за заголовками. WW Norton & Company. стр. 148. ISBN 978-0-393-33711-2.
  6. ^ abc Йост, Дэвид Скотт (2 февраля 1988 г.). Советская противоракетная оборона и Западный альянс. Издательство Гарвардского университета. ISBN 9780674826106– через Google Книги.
  7. ^ ab Pike, John. "53T6 Gazelle". www.globalsecurity.org . Архивировано из оригинала 2015-06-03.
  8. ^ "US Nuclear Weapons Stockpile, July 1996". Bulletin of the Atomic Scientists . 52 (4): 61–63. 1996. Bibcode :1996BuAtS..52d..61.. doi : 10.1080/00963402.1996.11456646 .
  9. ^ ab Kistiakovsky, George (сентябрь 1978 г.). "Безумие нейтронной бомбы". Bulletin of the Atomic Scientists . 34 (7): 27. Bibcode : 1978BuAtS..34g..25K. doi : 10.1080/00963402.1978.11458533 . Получено 11 февраля 2011 г.
  10. ^ Хафемейстер, Дэвид В. (2007). Физика общественных проблем: расчеты по национальной безопасности, окружающей среде и энергетике. Springer. стр. 18. ISBN 978-0-387-95560-5.
  11. ^ "Mock up". Remm.nlm.gov. Архивировано из оригинала 2013-06-07 . Получено 2013-11-30 .
  12. ^ "Диапазон эффектов оружия". Johnstonsarchive.net. Архивировано из оригинала 2016-01-08 . Получено 2013-11-30 .
  13. ^ "Конструктор оружия Роберт Кристи обсуждает законы масштабирования, то есть то, как травмы от ионизирующего излучения не масштабируются линейно в соответствии с диапазоном травм от тепловой вспышки, особенно по мере использования все более мощного ядерного оружия". Webofstories.com . Получено 2013-11-30 .[ постоянная мертвая ссылка ]
  14. ↑ Роберт Д. Макфадден (1 декабря 2010 г.). «Сэмюэль Т. Коэн, изобретатель нейтронной бомбы, умер в возрасте 89 лет». The New York Times . Архивировано из оригинала 17 января 2012 г. Получено 2010-12-02 .
  15. ^ abcde Cochran, Thomas; Arkin, William; Hoenig, Milton (1987). Nuclear Weapons Databook: производство ядерных боеголовок в США. Том 2. Ballinger Publishing. стр. 23.
  16. ^ «О статье: Статья по химии, архив 2011-02-23 на Wikiwix», Энн Мари Хелменстайн, доктор философии
  17. ^ ab "On this Day: 7 April". BBC . 1978-04-07. Архивировано из оригинала 2010-12-07 . Получено 2010-07-02 .
  18. ^ "Nuclear Weapon News and Background". Архивировано из оригинала 29-09-2007 . Получено 11-10-2012 .
  19. ↑ Кристофер Радди (15 июня 1997 г.). «Изобретатель бомбы утверждает, что обороноспособность США страдает из-за политики». Tribune-Review . Архивировано из оригинала 22 сентября 2010 г. Получено 03.07.2010 .
  20. ^ "Типы ядерного оружия". Архивировано из оригинала 2012-08-09 . Получено 2012-10-12 .
  21. ^ Джон Пайк. "13 марта 1996 г.". Globalsecurity.org. Архивировано из оригинала 26 октября 2012 г. Получено 12 октября 2012 г.
  22. ^ "NNSA демонтирует последний ядерный артиллерийский снаряд" (PDF) . Национальное управление ядерной безопасности. Архивировано из оригинала (PDF) 2011-10-23 . Получено 2012-10-12 .
  23. ^ "Отчет Специального комитета по национальной безопасности США и военным/коммерческим проблемам с Китайской Народной Республикой: Глава 2 – Кража КНР информации о конструкции термоядерной боеголовки США". Архивировано из оригинала 2015-05-08.
  24. ^ Коэн, Сэмюэл (9 августа 1999 г.). «Проверьте свои факты: отчет Кокса о бомбах». Взгляд на новости .[ мертвая ссылка ]
  25. ^ "Нейтронная бомба: почему "чистота" смертельна". BBC News. 1999-07-15. Архивировано из оригинала 2009-04-07 . Получено 2012-10-12 .
  26. ^ Запрос парламента Великобритании о том, рассматривалось ли осуждение правительством Тэтчер [1] Архивировано 15 июля 2009 г. на Wayback Machine
  27. ^ Рэй, Джонатан (январь 2015 г.). «Красная китайская «капиталистическая бомба»: внутри китайской программы нейтронной бомбы» (PDF) . Стратегические перспективы Китая . 8 . Архивировано из оригинала (PDF) 2015-02-07 . Получено 2015-02-07 .
  28. ↑ Раджа Зульфикар (28 мая 1998 г.). «Пакистан создает нейтронную бомбу». нуклнет .
  29. ↑ Журнал, Джонатан Карп, штатный репортер The Wall Street (17 августа 1999 г.). «Индия раскрывает, что способна построить нейтронную бомбу». Wall Street Journal . Архивировано из оригинала 23.01.2017.
  30. ^ Ядерный экспресс: политическая история бомбы и ее распространения , Томас С. Рид, Дэнни Б. Стиллман (2010), стр. 181
  31. ^ Виттнер, Лоуренс С. (2009). Противостояние бомбе: краткая история мирового движения за ядерное разоружение . Stanford University Press. С. 132–133. ISBN 978-0-8047-5632-7.
  32. ^ Auten, Brian J. (2008). Обращение Картера: ужесточение американской оборонной политики . University of Missouri Press. стр. 134. ISBN 978-0-8262-1816-2.
  33. ^ Сноу, Дональд (2008). Национальная безопасность для новой эры: глобализация и геополитика после Ирака. Pearson Longman. стр. 115. ISBN 978-0-205-62225-2.
  34. ^ Херкен, Грефф (2003). Братство бомбы: запутанные жизни и преданности Роберта Оппенгеймера, Эрнеста Лоуренса и Эдварда Теллера. Macmillan. стр. 332. ISBN 978-0-8050-6589-3.
  35. ^ Редакторы ISN. «Польша раскрывает военные планы Варшавского договора». International Relations And Security Network . Архивировано из оригинала 8 октября 2013 года . Получено 23 декабря 2014 года . {{cite web}}: |author=имеет общее название ( помощь )
  36. ↑ Хили, Мелисса (3 октября 1987 г.). «Сенат разрешает исследование новой тактической ядерной ракеты». Los Angeles Times . Архивировано из оригинала 23 декабря 2012 г. Получено 2012-08-08 .
  37. ^ "Проверьте свои факты: бомбы отчета Кокса". Взгляд на новости . 9 августа 1999 г. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Получено 5 июня 2015 г.
  38. ^ "Список всего ядерного оружия США". 2006-10-14. Архивировано из оригинала 2013-02-08 . Получено 2012-10-12 .
  39. ^ ab "Что такое нейтронная бомба? Автор: Энн Мари Хелменстайн, доктор философии". Архивировано из оригинала 2011-01-05 . Получено 2007-04-20 .
  40. ^ Боерсма, Ганс. «1 (NL) артиллерийский корпус • 1 Legerkorpsartillerie (1 Lka)». www.orbat85.nl . Архивировано из оригинала 24 сентября 2015 г. Проверено 30 августа 2015 г.
  41. ^ "Достижения 1970-х: 50-я годовщина LLNL". 17 февраля 2005 г. Архивировано из оригинала 17 февраля 2005 г.
  42. ^ "что такое нейтронная бомба "В стратегическом плане нейтронная бомба имеет теоретический сдерживающий эффект: отпугивает наземную бронетанковую атаку, вызывая страх перед контратакой нейтронной бомбой"". Архивировано из оригинала 2006-01-13 . Получено 2005-12-21 .
  43. ^ «Откровенные интервью с бывшими советскими чиновниками раскрывают провал стратегической разведки США на протяжении десятилетий». www.gwu.edu . Архивировано из оригинала 2011-08-05.
  44. ^ abcd "Fact-index, neutron bomb". Архивировано из оригинала 2013-06-30 . Получено 2014-08-09 .
  45. ^ Рассчитано по "Эффектам ядерных взрывов". Архивировано из оригинала 2014-04-28 . Получено 2014-04-21 . при условии комбинированного взрыва и термического воздействия в 0,5 кт
  46. ^ "1) Влияние давления взрыва на организм человека" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2013-01-27 . Получено 2012-10-12 .
  47. ^ "Field manual 3-4 chapter 4". Архивировано из оригинала 2013-03-13.
  48. ^ ab "Применение метода Монте-Карло для сопряженного экранирования - MIT". Архивировано из оригинала 2015-07-17.
  49. ↑ Информация, Reed Business (1986-03-13). New Scientist 13 марта 1986 г., стр. 45. Получено 12 октября 2012 г. {{cite book}}: |first1=имеет общее название ( помощь ) [ постоянная мертвая ссылка ]
  50. ↑ Информация, Reed Business (1986-06-12). New Scientist 12 июня 1986 г., стр. 62. {{cite book}}: |first1=имеет общее название ( помощь ) [ постоянная мертвая ссылка ]
  51. ^ "Расчеты Монте-Карло с использованием MCNP4B для оптимальной конструкции экранирования источника нейтронов с энергией 14 МэВ, представленные в журнале Radiation Protection Dosimetry 1998" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2016-03-05.
  52. ^ "Neutron Interactions – Part 2 George Starkschall, Ph.D. Department of Radiation Physics" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2015-07-17 . Получено 2014-03-02 .
  53. ^ "22.55 "Принципы взаимодействия излучений"" (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2015-07-17.
  54. ^ "Что такое нейтронная бомба". Архивировано из оригинала 2006-01-13 . Получено 2005-12-21 .
  55. ^ Стробинг, Ронан (июль 2009). Террор снова правит Ронаном Стробингом. стр. 418. ShieldCrest. ISBN 9780955855771.
  56. ^ "M1A1/2 Abrams Main Battle Tank, United States of America". Архивировано из оригинала 2014-08-10.
  57. ^ "Например, броня танка М-1 содержит обедненный уран, который может подвергаться быстрому делению и может стать радиоактивным при бомбардировке нейтронами". Архивировано из оригинала 2011-01-05 . Получено 2007-04-20 .
  58. ^ "Архивная копия" (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 2011-10-19 . Получено 2011-11-29 .{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия как заголовок ( ссылка )Резюме статьи, представленной в Spectrum 2000, 24-28 сентября 2000 г., Чаттануга, штат Теннесси. Ducrete: экономически эффективный материал для защиты от радиации. Цитата: «Ducrete/DUAGG заменяет обычный заполнитель в бетоне, производя бетон с плотностью от 5,6 до 6,4 г/см3 (по сравнению с 2,3 г/см3 для обычного бетона). Этот экранирующий материал обладает уникальной особенностью, заключающейся в наличии как высоко-, так и низко-Z элементов в одной матрице. Следовательно, он очень эффективен для ослабления гамма- и нейтронного излучения...»
  59. ↑ MJ Haire и SY Lobach, «Уменьшение размера и веса контейнера за счет использования бетона на основе обедненного диоксида урана (DUO2)». Архивировано 26 сентября 2012 г. на конференции Wayback Machine по управлению отходами 2006 г., Тусон, Аризона, 26 февраля – 2 марта 2006 г.
  60. ^ "Half-Value Layer (Shielding)". Архивировано из оригинала 2014-08-11 . Получено 2014-08-09 .
  61. ^ abc Уокер, Джон (2016). Британское ядерное оружие и запрет испытаний 1954–1973. Routledge. С. 23, 323–325. ISBN 978-1-317-17170-6.
  62. ^ ab Maloney, Sean (осень 2014 г.). "Secrets of the BOMARC: Re-examining Canada's Misunderstood Missile". Архивировано из оригинала 2018-08-10 . Получено 2018-10-05 . {{cite magazine}}: Cite журнал требует |magazine=( помощь )
  63. ^ "FAS Nuclear Weapon Radiation Effects". Архивировано из оригинала 21.07.2013.
  64. ^ "Раздел 12.0 Полезные таблицы. Часто задаваемые вопросы по ядерному оружию". Архивировано из оригинала 24.02.2011. Благодаря замедляющей способности и малому весу используется для защиты оружия от внешних потоков нейтронов (особенно в сочетании с Li-6) ...Очень высокое сечение этой реакции для термализованных нейтронов в сочетании с малым весом атома Li-6 делают его полезным в форме гидрида лития для защиты ядерного оружия от внешних потоков нейтронов.
  65. ^ "Политика рассекречивания ограниченных данных с 1946 года по настоящее время RDD-1". Архивировано из оригинала 2013-10-20. Тот факт, что Li6H используется в неуказанном оружии для укрепления
  66. ^ "The Nuclear Matters Handbook, F.13". Архивировано из оригинала 2013-03-02.
  67. ^ "Справочник по влиянию переходного излучения на электронику (TREE) Ранее — Справочник по проектированию TREE, главы 1–6". Архивировано из оригинала 06.05.2014 . Получено 06.05.2014 .
  68. ^ "Nuclear Matters Handbook". Архивировано из оригинала 2014-05-06. Рентгеновское излучение, генерируемое ядерным оружием, является главной угрозой для выживания стратегических ракет в полете над атмосферой и для спутников... Эффекты нейтронного и гамма-излучения доминируют на более низких высотах, где воздух поглощает большую часть рентгеновского излучения.
  69. ^ "Huffington Post". 26 ноября 2012 г. Архивировано из оригинала 29.11.2012 . Получено 27.11.2012 .
  70. ^ "Некролог лорда Гилберта, Эндрю Рот, 3 июня 2013 г. "Никто не живет в горах на границе между Афганистаном и Пакистаном, за исключением нескольких коз и горстки людей, которые их пасут", - заметил он. "Если бы вы сказали им, что там будут сброшены какие-то... боеголовки и что это будет очень неприятное место, они бы туда не пошли." TheGuardian.com . 3 июня 2013 г. Архивировано из оригинала 6 марта 2014 г.
  71. ^ Shultis, JK & Faw, RE (2002). Основы ядерной науки и техники. CRC Press . стр. 151. ISBN 978-0-8247-0834-4.
  72. ^ "1.6 Кобальтовые бомбы и другие солёные бомбы, Архив ядерного оружия, Кэри Саблетт". Архивировано из оригинала 2012-08-09.
  73. ^ Хафемейстер, Дэвид (2007). Физика общественных проблем - Springer. doi :10.1007/978-0-387-68909-8. ISBN 978-0-387-95560-5.
  74. ^ abcdefg Josserand, Terry Michael (2017-03-01). R&A для UUR_Weapon_History_Phases_20170206 (Отчет). Sandia National Lab. (SNL-NM), Альбукерке, Нью-Мексико (США). OSTI  1429158 . Получено 24 июля 2021 г. .
  75. ^ abcdefg Кэри Саблетт. "Список всего ядерного оружия США". Архив ядерного оружия . Получено 24.06.2022 .

Дальнейшее чтение

Внешние ссылки