|
|
Другие виды ЯО
Ядерные заряды по уровню радиоактивного заражения местности при взрыве можно
условно разделить на «грязные» и «чистые». При взрыве «грязных» бомб образуется боль-
шое количество радиоактивных продуктов, а так называемые «чистые» бомбы дают меньшее
заражение местности.
Ядерные реакции деления вызывают гораздо большее радиоактивное загрязнение чем
термоядерный синтез. При делении возникает несколько десятков самых различных, в том
числе и долгоживущих, изотопов. Среди них самыми опасными являются: стронций-89 и 90,
цезий-137, йод-131. Йод-131 короткоживущий изотоп (период полураспада 8 дней), может
накапливаться в щитовидной железе и стать причиной ее рака. Изотопы стронция имеют
свойство накапливаются в костях, стронций-90 достаточно долгоживущий (~28 лет),
стронций-89 имеет период полураспада 52 дня. Цезий опасен как долговременный источ-
ник гамма-излучения, представляющий опасность около 100 лет (период полураспада 30
лет).
Продукты термоядерной реакции сами по себе нерадиоактивны. Заражение местности
при термоядерном взрыве возникает в результате радиоактивности наведенной нейтронами
в окружающем веществе. Кроме того любое термоядерное устройство имеет в своем сос-
таве инициирующий заряд делящегося материала (триггер) – обычную атомную бомбу.
Таким образом можно говорить лишь об относительной «чистоте» термоядерного оружия.
Для повышения мощности взрыва термоядерных зарядов используется деление атомов U-238
быстрыми нейтронами возникающими при протекании ядерных реакций синтеза. Для этого
термоядерный заряд окружают оболочкой из U-238 такие бомбы («грязные») вызывают
повышенное радиоактивное заражение. В качестве примера «грязной» бомбы можно при-
вести первую советскую термоядерную бомбу РДС-6с «Слойка». Ее мощность - 400Кт.
причем на долю триггера приходится 40Кт. на долю синтеза - примерно столько же,
остальное - деление оболочек из U-238. «Чистыми» считаются термоядерные заряды, в
которых корпус капсулы с термоядерным топливом изготовляется из нерадиоактивного
материала - свинца, вольфрама. Но и в этом случае материал корпуса бомбы становился
радиоактивным в результате облучения нейтронами.
Еще одним типом «грязной» бомбы является так называемая «кобальтовая» бомба.
«Идею» высказал в 1950г. Лео Силард на радиошоу где ведущие физики спорили в прямом
эфире о рисках возникающих с появлением ядерного оружия. Сцилард не согласился с
мнением Бете об угрозе радиоактивности: - «Потребуется очень большое количество водо-
родных бомб чтобы жизнь оказалось под угрозой. Но очень просто усилить водородную
бомбу таким образом, чтобы она произвела очень опасное количество радиоактивности.
Большинство встречающихся в природе элементов становятся радиоактивными, когда пог-
лощают нейтроны, — сказал он. — Все, что вам нужно сделать, это подобрать подходящий
элемент и организовать так, чтобы этот элемент захватывал все нейтроны. В течение
следующих лет он будет постепенно осаждаться и покроет всю Землю пылью.»
«Кобальтовые» бомбы устроены сходно с «грязными» термоядерными, но в качестве
материала оболочки вместо U-238 применяется кобальт-59. Под воздействием нейтро-
нов, возникающих при взрыве, образуется радиоактивный изотоп Кобальт-60 в результате
радиоактивное загрязнение местности многократно возрастает. Период полураспада Co-60
таков (5,26 года), что создает сильное радиоактивное заражение, сохраняющееся в тече-
нии многих лет -это делает бесполезным укрытие в убежище (если только там нет запаса
еды и воды лет на 30). Заменой кобальту может быть цинк-64, правда он нуждается в
обогащении (содержание Zn-64 в природном цинке составляет около 49%). Кроме того
образующийся при взрыве изотоп Zn-65 имеет период полураспада 244 дня и изначально
его активность дважды превышает кобальтовую, сравнивается с ним через 8 месяцев, а
спустя 5 лет в 110 раз уступает. Как вариант можно использовать Золото-197 (период
полураспада изотопа - 198 составляет 7,39 года), но оно очень дорого. Таким образом
кобальт представляет собой лучший выбор, т.к. он дешев, не нуждается в обогащении и
имеет достаточно большой период полураспада.
«Кобальтовые» (и другие аналогичные) бомбы никогда не испытывались и не изготав-
ливались из-за отложенности и непредсказуемости эффекта их действия. Осколки от
деления U-238 содержат короткоживущие изотопы, дающие сильный но очень быстро снижаю-
щийся радиоактивный фон (при нахождении человека в убежище они уже через несколько
дней не оказывают на него воздействия). Долгоживущие изотопы, создают небольшой уро-
вень радиации в течении длительного времени. Первоначально, продукты деления обычной
«грязной» бомбы гораздо более активны по сравнению с «кобальтовой»: в 15000 раз
через 1 час, в 35 раз через 1 неделю, в 5 раз через 1 месяц. Спустя полгода актив-
ность сравнивается, а через год Co-60 в 8 раз более активен, через 5 лет -в 150 раз.
Самый простой вариант оружия использующего в качестве поражающего фактора радиа-
цию это «грязная бомба» террориста, состоящая из контейнера с радиоактивным изотопом
(изотопами) и заряда обычного взрывчатого вещества, при подрыве которого контейнер с
изотопами разрушается и, за счёт ударной волны, радиоактивное вещество распыляется
на достаточно большой площади, но э то уже не ядерное а радиологическое оружие. Сле-
дует отметить, что для того, чтобы площадь оказалась достаточно большой при разумных
геометрических размерах такой «грязной бомбы», в качестве заряда все же придется
использовать атомную бомбу. Одним из вариантов такой «грязной бомбы» может быть наме-
ренный подрыв установки невоенного назначения, использующей радиоактивные материалы.
Последствия аварии, случившейся на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986г. можно рассмат-
ривать как иллюстрацию того, что может быть результатом применения такой «грязной
бомбы». Хотя при этом надо учитывать что энергетический эквивалент теплового взрыва
при аварии на ЧАЭС составил от 30 до 100 т. тротила и сложно представить чтобы некие
«злоумышленники» могли обеспечить сравнимую мощность взрыва.
Целью создания нейтронного оружия в 60-х - 70-х годах являлось получение такти-
ческого ядерного боезаряда, главным поражающим фактором которого являлся бы поток
быстрых нейтронов, а доля других поражающих факторов была бы существенно меньше.
Радиус зоны смертельного уровня нейтронного облучения в таких зарядах может даже
превосходить радиусы поражения ударной волной или световым излучением.
Создание нейтронного оружия было вызвано низкой эффективностью обычных такти-
ческих ядерных зарядов против бронированных целей. Благодаря наличию бронированного
корпуса и системы фильтрации воздуха бронетехника способна противостоять всем пора-
жающим факторам ЯВ: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радио-
активное заражение местности и может эффективно решать боевые задачи даже в относи-
тельно близких к эпицентру районах. Кроме того, для создаваемой в то время системы
ПРО с ядерными боевыми частями у противоракет было бы так же неэффективно использо-
вать обычные ядерные заряды. В условиях взрыва в верхних слоях атмосферы воздушная
ударная волна практически отсутствует, а испускаемое зарядом мягкое рентгеновское
излучение может интенсивно поглощаться оболочкой боеголовки. Поток нейтронов с лег-
костью проходит даже через толстую стальную броню. намного сильнее проникает сквозь
преграды, чем рентгеновское или гамма-излучение, не говоря уже об альфа- и бета-
частицах. Благодаря этому нейтронное оружие способно поражать живую силу противника
на значительном расстоянии от эпицентра взрыва и в укрытиях, даже там, где обеспечи-
вается надёжная защита от обычного ядерного взрыва.
Нейтронный заряд конструктивно представляет собой обычный ядерный заряд малой
мощности, к которому добавлен блок, содержащий небольшое количество термоядерного
топлива (смесь дейтерия и трития). При подрыве взрывается основной ядерный заряд,
энергия которого используется для запуска термоядерной реакции. Большая часть энер-
гии при взрыве нейтронного боеприпаса выделяется в результате реакции синтеза.
D + T = He4 (3.5 MeV) + n (14.1 MeV).
Нейтроны не должны поглощаться конструкционными материалами бомбы и атомами деляще-
гося материала. Для того чтобы дейтериево - тритиевая смесь горела с высоким КПД
термоядерное горючие должно быть предварительно сжато раз в 10 по каждому из измере-
ний, что достигается с помощью схемы радиационной имплозии. В отличии от классичес-
ких термоядерных зарядов, где в качестве термоядерного топлива находится дейтерид
лития, вышеприведенная реакция имеет свои преимущества. Во-первых, несмотря на доро-
говизну и нетехнологичность трития эту реакция легко поджечь. Во-вторых, большая
часть энергии, до 80%, выделяется в виде высокоэнергетических нейтронов, и только
20 % приходится на остальные поражающие факторы (ударную волну, ЭМИ, световое, гама-
и рентгеновское излучения). Из особенностей конструкции стоит отметить отсутствие
плутониевого запального стержня (из-за малого количества термоядерного топлива и низ-
кой температуры начала реакции необходимость в нем отсутствует).
Общее количество делящихся материалов для 1Кт. нейтронной бомбы где-то 10кг. При
этом на долю реакции синтеза будет приходиться 75% мощности (т.е. 0,75Кт.) Что озна-
чает наличие 10 граммов дейтерий-тритиевой смеси. Газ необходимо сжать до плотности
0.25г/см3, т.е. до объема около 40см3, (шарик 5-6см в диаметре).
При мощности нейтронного заряда в 1Кт. доза облучения в 8000 рад, которая ведет
к немедленной смерти (минуты), будет получена экипажем танка Т-72 на расстоянии в
700м. от эпицентра взрыва. При обычном атомном взрыве этой же мощности аналогичное
расстояние будет равняться 360м. Опасный для жизни уровень в 600 рад. достигается на
дистанции 1100м. и 700м. соответственно для бронированных целей и 1350 и 900м. для
незащищенных людей. Дополнительно, нейтроны создают в конструкционных материалах
(например броне танка) наведенную радиоактивность. Если в рассмотренный выше Т-72
сядет новый экипаж, то он получит летальную дозу в течении 24 часов.
Новые виды брони более эффективно защищают танк от нейтронного потока. Для этого
в ее состав входит пластик с долей бора, хорошего поглотителя нейтронов. Броня танка
M-1 «Abrams» обеднена элементами, дающими сильную наведенную радиоактивность.
Из-за сильного поглощения и рассеивания нейтронов в атмосфере дальность пораже-
ния нейтронным излучением невелика. Поэтому изготовление нейтронных зарядов высокой
мощности нецелесообразно. Реально производимые нейтронные боеприпасы имеют мощность
не более 1кт. Подрыв такого боеприпаса даёт зону поражения нейтронным излучением
радиусом около 1,5км. (незащищённый человек получит опасную для жизни дозу радиации
на расстоянии 1350м.). Вопреки распространённому мнению, нейтронный взрыв вовсе не
оставляет материальные ценности невредимыми: зона сильных разрушений ударной волной
для того же килотонного заряда имеет радиус около 1км. Ударная волна может уничто-
жить или сильно повредить большинство зданий.
Опасность нейтронного оружия, как и вообще ядерного оружия малой мощности, зак-
лючается не столько в возможности массового уничтожения людей сколько в стирании
грани между ядерной и обычной войной при его использовании. В 1978г., когда в США
ещё не был решён вопрос о производстве нейтронного оружия, СССР предложил догово-
риться об отказе от его применения и внёс на рассмотрение Комитета по разоружению
проект международной конвенции о его запрещении. Проект не нашёл поддержки у США и
других западных стран. В 1981г. в США начато производство нейтронных зарядов, в
настоящее время они стоят на вооружении.
Наверх
|
