Malo nuklearno oružje s malim prinosom povijesno nije bilo sretno. U onim blagoslovljenim vremenima, kada su se nuklearni naboji svih vrsta aktivno razvijali i testirali, za njih nije postojao prikladan izotop. Dostupni su samo plutonij-239 i uranij-235, a vi niste mogli napraviti kompaktni nuklearni naboj od njih. Naravno, američka bojna glava W54 težine 23 kg izgledala je vrlo povoljno na pozadini Fat Man-a od 4,6 tona, ali još uvijek nije bila tako kompaktna kao što bismo željeli.
Čini se da je ta bojna glava bila jedna od posljednjih koja je zapravo testirana nuklearnom eksplozijom. Naknadni moratorij na nuklearna testiranja naglo je usporio rad, zbog čega su uglavnom snažni proizvodi ostali u nuklearnom arsenalu. Sada, kada se čini da je režim neširenja i ograničavanja nuklearne energije na rubu njezinog iscrpljivanja, moguće je vratiti se na razvoj novih vrsta nuklearnih naboja koji bi mogli diverzificirati nuklearni rat.
Americium je najbolji kandidat
Pluton kao punjenje nuklearnog naboja dobar je za sve, samo što ne omogućuje stvaranje uistinu kompaktnog naboja, jer ima prilično veliku kritičnu masu - 10,4 kg. Uz gustoću plutonija od 19,8 g po kubnom centimetru, volumen sfere iznosit će 525,2 kubika. cm, a promjer mu je 10,1 cm. Osim toga, da bi se ono moglo probiti, potrebno je uzeti ne jednu kritičnu masu, već nešto veću, recimo, 1,2 ili 1,35 kritične mase. To je zbog činjenice da detonacijski sustav i neutronski osigurač u kompaktnom naboju nisu tako dobri kao zračna bomba ili raketna bojna glava, a da bi se postigao učinak, potrebno je imati veću opskrbljivu cijepljivim materijalom. Stoga se za kompaktne plutonijeve naboje obično koristi 13-15 kg plutonija (za 13 kg promjer kugle je 10,7 cm), formirane u jezgru u obliku jaja ili cilindričnu jezgru.
U principu, iako su teška, ali vrlo pogodna za topničke granate velikog metaka, rakete i mine, naboj snage u rasponu od nekoliko stotina kg do 10-15 kt ekvivalenta TNT-a. Ali postojao je ozbiljan prigovor: zašto koristiti dragocjeni plutonij klasičnog oružja za naboj male snage, ako možete napraviti termonuklearno streljivo s neusporedivo većom snagom? Bojna glava od 400 kilograma postići će učinak mnogo veći od 10-15 kt ili čak i manji.
Općenito, postojala su dva razloga za povlačenje nuklearnih naboja male snage: ne previše kompaktne dimenzije, što ih je otežalo uporabu, i vojno-ekonomski argumenti za neracionalnost trošenja vrijednog izotopa.
Pedesetih godina prošlog vijeka ništa nije moglo zamijeniti uranij i plutonij kao izotope klasičnog oružja. Ali od tada je prošlo neko vrijeme i pojavio se dobar kandidat - americium-242. Taj se izotop stvara tijekom raspada plutonija-241 (nastaje pri zarobljavanju neutrona uranom-238), a sadrži se u otpadu i prerađenom nuklearnom gorivu (SNF). Nakon 26 godina, sav plutonij-241 će propasti u amerikicij-241, čiji je poluživot mnogo duži - 432,2 godine. Stoga bi SNF istovario iz reaktora i stavio u skladište krajem 1980-ih i početkom 1990-ih već trebao sadržavati značajnu količinu americij-241. Koliko sudimo, njegova izolacija ne predstavlja posebne poteškoće.
Promotivni video:
Americium-241 koristi se u industriji, na primjer, u uređajima za kontinuirano mjerenje debljine valjanog čelika, poput onoga prikazanog na fotografiji.
Ako je am-241 ozračen neutronima, tada će se dobiti još upečatljiviji izotop americij-242m. Budući da je u Obninsku osmišljen reaktor temeljen na amerikumu-242, namijenjen za dobivanje neutronskog zračenja u medicinske svrhe, dati su neki podaci o njegovoj proizvodnji. 1 gram am-242m nastaje zračenjem 100 grama am-241 (dobiveno je na sada demontiranom reaktoru BN-350 u Shevchenko, Kazahstan), a za dobivanje ove količine dovoljno je preraditi 200 kg starog SNF-a. Imamo puno toga: oko 20 tisuća tona istrošenog nuklearnog goriva i oko 200 tona godišnje. Akumulirani SNF dovoljan je za proizvodnju oko 1000 kg am-242m.
Za što je AM-242M dobar? Izuzetno niska kritična masa. Čisti izotop ima kritičnu masu od samo 17 grama. S gustoćom amerikuma od 13,6 g po kubičnom centimetru to će biti kugla promjera 1,33 cm. Ako uzmemo 1,35 kritične mase, tada će kuglica biti promjera 1,45 cm. S reflektorima i sustavom za pjeskarenje sasvim je moguće zadržati se unutar veličine 40 -mm projektil. Otpuštanje energije 1 g am-242m odgovara otprilike 4,6 kg TNT-a, tako da takav naboj s 22,9 g izotopa daje približno 105 kg TNT-a.
Možete koristiti smjesu am-241 i am-242m. Sa sadržajem potonjeg od 8%, kritična masa bit će 420 grama. Promjer kuglice bit će 3,8 cm. To može biti nuklearna granata za RPG, mina za minobacač od 82 mm i tako dalje. Otpuštanje energije iznosit će oko 2 tone ekvivalenta TNT-a.
Općenito, najbolji je kandidat za punjenje vrlo kompaktnih nuklearnih naboja, do nuklearnih projektila malog kalibra. Americium je dobar i po tome što tijekom raspadanja emitira malo topline, gotovo da se ne zagrijava, pa stoga za skladištenje nuklearnog streljiva napunjenog amerikomom nisu potrebni hladnjaci. Dugi poluživot: am-241 - 433,2 godine, am-242m - 141 godina, omogućava i proizvodnju i skladištenje amerikalija za buduću upotrebu. Takvo se streljivo može čuvati 30-40 godina bez značajnih promjena njihovih karakteristika, dok se plutonij mora poslati na čišćenje od proizvoda propadanja nakon 10-15 godina.
Američki naboj može se koristiti samostalno, a također i kao nuklearno-neutronski osigurač za moćnije naboje. Ako se pokaže da američki naboj može pokrenuti termonuklearnu reakciju (što može biti), tada će se otvoriti mogućnost stvaranja vrlo kompaktnih i laganih, ali istodobno moćnih termonuklearnih naboja.
Bojna glava za vođene rakete
Važno je pitanje za što se može koristiti tako kompaktan naboj amerikanaca. Na primjer, uzet ćemo punjenje opremljeno s oko 500 grama amerika i puštanjem energije od 2,3-2,5 tona ekvivalenta TNT-a. Ukupna težina ovog proizvoda može biti samo 2-3 kg. Gdje se i kako može primijeniti?
Rakete zemlja-zrak i zrak-zrak, odnosno protuzračne i zrakoplovne rakete, dizajnirane za uništavanje zrakoplova. Za zrakoplov je nadtlak od 0,2 kgf / cm2 definitivno opasan (opterećenje na krilu Su-35 može, na primjer, dostići 0,06 kgf / cm2). Eksplozija kompaktnog nuklearnog naboja kapaciteta 2,3 tone stvorit će takav nadtlak na udaljenosti od oko 210 metara, a nadtlak od 1,3 kgf / cm2, pri kojem će sigurno doći do uništenja zrakoplova, stvorit će se eksplozija na udaljenosti od 60 metara. Bližični osigurači zrakoplovnih raketa obično pokreću naboj na udaljenosti od 3-5 metara od cilja, a u tom slučaju ciljni zrakoplov definitivno ne sjaji - zajamčeni poraz! Fini prskanje metala i oblak radioaktivnih para.
Protiv brodske rakete. Male protubrodske rakete, poput Kh-35 i sličnih, najprikladnije za upotrebu (postoje zrakoplovstvo, helikopter, brod, zemlja, pa čak i kontejneri), nažalost, toliko su slabe da ne mogu potonuti, ali čak i ozbiljno oštetiti bilo koji veliki brod. To se jasno vidi prilikom pucanja na iskrcani slijetanje broda USS Racine (LST-1191). Pogodilo ga je 12 protubrodskih raketa, sličnih Kh-35, a brod je ostao na površini. S njim su završili samo s torpedom. To nije iznenađujuće ako raketna bojna glava ima masu od 150-250 kg, a njihova snaga je relativno mala. Opremanje rakete X-35 američkim nuklearnim nabojem gore navedenih karakteristika čini ovu raketu mnogo opasnijom čak i za velike brodove. Ako takav raket pogodi razarač klase Arleigh Burke, trebat će mu, u najboljem slučaju, dugotrajni tvornički popravak. Ali može se računati i na potonuće, jer eksplozija takve snage može dobro uništiti brodski trup.
USS Fitzgerald (DDG-62) nakon sudara s filipinskim kontejnerskim brodom 17. lipnja 2017. Razarači ove vrste imaju kvar dizajna, zbog kojeg je brod, nakon sudara i rupe, izgubio brzinu uslijed poplave strojarnice. Ako takav razarač pogodi raketu s američkim nabojem, vjerojatno će potonuti.
Torpeda. Općenito, naboj s kapacitetom od 2,3 tone ekvivalenta TNT-a ugrađen u torpedo, čak i ne najmoderniji, pretvara ga u valjan argument protiv čak i velikih brodova i brodova.
ATGM. Ako je težina cijelog streljiva u rasponu od 2-3 kg, tada se mogu opremiti raketama za protutenkovske raketne sustave, na primjer, "Kornet". Ima dobar domet pucanja, do 5,5 km, što čini prilično sigurno korištenje kompaktnog nuklearnog naboja male snage. Takvim raketama garantirano će biti uništen bilo koji, pa čak i najnoviji i najsigurniji tenk.
Već iz ovog vrlo kratkog pregleda jasno je da je najbolji nosač za tako kompaktne nuklearne naboje razne vrste vođenih raketa. Ispunit će se američki naboj prilično skup i neće biti moguće proizvesti toliko mnogo njih, nekoliko stotina, možda i do tisuću komada. Stoga trebaju pucati na nešto vrijedno i važno, što barem ekonomski opravdava njegovu uporabu. Ciljevi: zrakoplovi, brodovi, sustavi protuzračne obrane, radari, možda i najnoviji (tj. Najskuplji) tenkovi i samohodne puške. Kombinacija preciznosti vođenih raketa s mnogo većim prinosom američkog naboja u usporedbi sa standardnim eksplozivima učinilo bi takvo oružje vrlo učinkovitim.
Autor: Dmitrij Verkhoturov