Mis on neutronpomm? Neutronipomm: relva Neutroniplahvatus loomise ajalugu ja tööpõhimõtted

60ndatel - 70ndatel neutronrelvade loomise eesmärk oli saada taktikaline lõhkepea, mille peamiseks kahjustavaks teguriks oleks plahvatusalast kiirguvate kiirete neutronite voog. Selliste pommide surmava neutronkiirguse taseme raadius võib isegi ületada lööklaine või valguskiirguse kahjustuse raadiuse. Neutronilaeng on struktuurne
tavapärane väikese võimsusega tuumalaeng, millele on lisatud väikeses koguses termotuumakütust (deuteeriumi ja triitiumi segu) sisaldav plokk. Lõhkamisel plahvatab põhiline tuumalaeng, mille energiat kasutatakse termotuumareaktsiooni käivitamiseks. Suurem osa plahvatusenergiast neutronrelvade kasutamisel vabaneb vallandatud termotuumasünteesi reaktsiooni tulemusena. Laengu konstruktsioon on selline, et kuni 80% plahvatusenergiast moodustab kiire neutronvoo energia ja ainult 20% tuleb muudest kahjustavatest teguritest (lööklaine, EMP, valguskiirgus).
Suure energiaga neutronite tugevad vood tekivad termotuumareaktsioonide käigus, näiteks deuteeriumi-triitiumi plasma põlemisel. Sel juhul ei tohiks pommi materjalid neutroneid absorbeerida ja mis on eriti oluline, on vaja vältida nende kinnipüüdmist lõhustuva materjali aatomite poolt.
Näiteks võime kaaluda W-70-mod-0 lõhkepead, mille maksimaalne energiaväljund on 1 kt, millest 75% moodustub termotuumasünteesi reaktsioonide tõttu, 25% - lõhustumine. See suhe (3:1) viitab sellele, et ühe lõhustumisreaktsiooni kohta on kuni 31 termotuumasünteesi reaktsiooni. See tähendab enam kui 97% termotuumasünteesi neutronite takistamatut põgenemist, s.o. ilma nende vastasmõjuta lähtelaengu uraaniga. Seetõttu peab süntees toimuma esmasest laengust füüsiliselt eraldatud kapslis.
Vaatlused näitavad, et temperatuuril 250-tonnise plahvatuse ja normaaltihedusega (surugaas või liitiumiühend) ei põle isegi deuteeriumi-triitiumi segu kõrge efektiivsusega. Termotuumakütus peab olema igas mõõtmes 10-kordselt eelpressitud, et reaktsioon toimuks piisavalt kiiresti. Seega võime jõuda järeldusele, et suurenenud kiirgusvõimsusega laeng on teatud tüüpi kiirguse implosiooniskeem.
Erinevalt klassikalistest termotuumalaengutest, kus liitiumdeuteriidi kasutatakse termotuumakütusena, on ülaltoodud reaktsioonil oma eelised. Esiteks, hoolimata triitiumi kõrgest hinnast ja madalast tehnoloogiast, on see reaktsioon kergesti süttiv. Teiseks, suurem osa energiast, 80%, väljub suure energiaga neutronitena ning ainult 20% soojuse ning gamma- ja röntgenkiirguse kujul.
Disainifunktsioonide hulgas väärib märkimist plutooniumi süütevarda puudumine. Termotuumakütuse väikese koguse ja reaktsiooni alguse madala temperatuuri tõttu puudub see vajadus. Suure tõenäosusega toimub reaktsiooni süttimine kapsli keskosas, kus lööklaine lähenemise tulemusena areneb kõrge rõhk ja temperatuur.
Lõhustuvate materjalide koguhulk 1-kt neutronpommi jaoks on umbes 10 kg. 750-tonnine termotuumasünteesienergia väljund tähendab 10 grammi deuteeriumi-triitiumi segu olemasolu. Gaasi saab kokku suruda tiheduseni 0,25 g/cm3, s.o. Kapsli maht on umbes 40 cm3, see on 5-6 cm läbimõõduga pall.
Selliste relvade loomine tõi kaasa tavaliste taktikaliste tuumalaengute madala efektiivsuse soomustatud sihtmärkide (nt tankid, soomusmasinad jne) vastu. Tänu soomustatud kerele ja õhufiltratsioonisüsteemile suudavad soomusmasinad taluda kõiki kahjustusi. tuumarelvade tegurid: lööklaine, valguskiirgus, läbitungiv kiirgus, piirkonna radioaktiivne saastatus ja suudab tõhusalt lahendada lahinguülesandeid isegi epitsentrile suhteliselt lähedal asuvates piirkondades.
Lisaks oleks tol ajal tuumalõhkepeadega loodava raketitõrjesüsteemi jaoks olnud sama ebaefektiivne püüdurrakettide puhul kasutada tavalisi tuumalõhkepäid. Atmosfääri ülemistes kihtides (kümneid km) toimuva plahvatuse tingimustes õhulööklaine praktiliselt puudub ja laengust eralduv pehme röntgenkiirgus võib lõhkepea kesta intensiivselt neelata.
Võimsat neutronite voogu ei peata tavaline terassoomus ja see läbib barjääre palju tugevamalt kui röntgeni- või gammakiirgus, alfa- ja beetaosakestest rääkimata. Tänu sellele on neutronrelvad võimelised tabama vaenlase töötajaid plahvatuse epitsentrist märkimisväärsel kaugusel ja varjendites, isegi kui on tagatud usaldusväärne kaitse tavapärase tuumaplahvatuse eest.
Neutronrelvade kahjustav mõju varustusele on tingitud neutronite vastasmõjust konstruktsioonimaterjalide ja elektroonikaseadmetega, mis põhjustab indutseeritud radioaktiivsuse ilmnemist ja selle tagajärjel talitlushäireid. Bioloogilistes objektides toimub kiirguse mõjul eluskoe ioniseerumine, mis põhjustab üksikute süsteemide ja organismi kui terviku elutähtsate funktsioonide häireid ning kiiritushaiguse arengut. Inimesi mõjutab nii neutronkiirgus ise kui ka indutseeritud kiirgus. Seadmetes ja objektides võivad neutronivoo mõjul tekkida võimsad ja kauakestvad radioaktiivsuse allikad, mis võivad pärast plahvatust pikka aega vigastada inimesi. Nii saab näiteks 1 kt võimsusega neutronplahvatuse epitsentrist 700 m kaugusel asuva T-72 tanki meeskond koheselt absoluutselt surmava kiirgusdoosi ja sureb mõne minuti jooksul. Kui aga seda tanki pärast plahvatust uuesti kasutada (füüsiliselt ei kannata see peaaegu mingit kahju), siis indutseeritud radioaktiivsus toob kaasa selle, et uus meeskond saab 24 tunni jooksul surmava kiirgusdoosi.
Tänu neutronite tugevale neeldumisele ja hajumisele atmosfääris on neutronkiirguse kahjustuste ulatus väike. Seetõttu on suure võimsusega neutronlaengute tootmine ebaotstarbekas – kiirgus ikkagi kaugemale ei jõua ja muud kahjustavad tegurid vähenevad. Tegelikult toodetud neutronlaskemoona tootlikkus ei ületa 1 kt. Sellise laskemoona lõhkamine annab umbes 1,5 km raadiusega neutronkiirguse hävitamise tsooni (kaitsmata inimene saab eluohtliku kiirgusdoosi 1350 m kaugusel). Vastupidiselt levinud arvamusele ei jäta neutroniplahvatus materiaalseid varasid kahjustamata: sama kilotonni laengu lööklaine tugeva hävitamise tsooni raadius on umbes 1 km. lööklaine võib enamiku hooneid hävitada või tõsiselt kahjustada.
Loomulikult hakati pärast teadete ilmumist neutronrelvade väljatöötamise kohta välja töötama nende eest kaitsmise meetodeid. Välja on töötatud uut tüüpi soomused, mis on juba praegu võimelised kaitsma seadmeid ja selle meeskonda neutronkiirguse eest. Selleks lisatakse soomukile suure boorisisaldusega lehed, mis on hea neutronite absorbeerija, ja soomusterasele vaesestatud uraani (uraan, milles on vähendatud isotoopide U234 ja U235 osakaalu). Lisaks on soomuse koostis valitud nii, et see ei sisaldaks elemente, mis tekitavad neutronkiirguse mõjul tugevat indutseeritud radioaktiivsust.
Neutronrelvade kallal on tööd tehtud mitmes riigis alates 1960. aastatest. Selle tootmise tehnoloogia töötati esmakordselt välja USA-s 1970. aastate teisel poolel. Nüüd on selliseid relvi toota ka Venemaal ja Prantsusmaal.
Neutronrelvade, aga ka üldiselt väikese ja ülimadala võimsusega tuumarelvade oht ei seisne mitte niivõrd inimeste massilise hävitamise võimaluses (seda saavad teha paljud teised, sealhulgas juba ammu eksisteerinud ja tõhusamad massihävitusrelvade tüübid selleks otstarbeks), kuid tuuma- ja konventsionaalse sõja vahelise piiri hägustumises selle kasutamisel. Seetõttu märgivad mitmed ÜRO Peaassamblee resolutsioonid uut tüüpi massihävitusrelva – neutronite – tekkimise ohtlikke tagajärgi ja nõuavad selle keelustamist. 1978. aastal, kui USA-s polnud neutronrelvade tootmise küsimust veel lahendatud, tegi NSVL ettepaneku nõustuda nende kasutamisest loobumisega ja esitas desarmeerimiskomiteele rahvusvahelise konventsiooni eelnõu, mis neid keelustab. Projekt ei leidnud toetust USA-lt ja teistelt lääneriikidelt. 1981. aastal alustas USA neutronilaengute tootmist; praegu on need kasutusel.

7. juulil 1977 viisid USA läbi esimese neutronpommi katsetuse. Kunagi hirmutas Nõukogude koolilapsi surmav neutronpomm, mis oli Ameerika armee teenistuses. Kuid kas seda tüüpi tuumarelvad olid tõesti nii surmavad, kui nad ütlesid? Ja miks riigis, kus pomm loodi, USA-s eemaldati see kasutusest varem kui keegi teine ​​– 1990ndatel?

28. novembril 2010 suri Ameerika teadlane Samuel Cohen, keda kutsuti "neutronrelvade isaks". Just tema pakkus 1958. aastal Livermore'i riiklikus laboris töötades välja maailma esimese neutronpommi disaini. Sellest ajast alates on seda tüüpi relvadest saanud omamoodi kard, mille kohta NSV Liidus räägiti palju hirmutavaid lugusid. Kuid kas seda tüüpi tuumarelvad olid tõesti nii surmavad, kui väideti?

Mis see relv oli? Meenutagem: neutronpomm on tavaline väikese võimsusega tuumalaeng, millele on lisatud väikeses koguses termotuumakütust sisaldav plokk (vesiniku, deuteeriumi ja triitiumi radioaktiivsete isotoopide segu, viimase suure sisaldusega kiirete neutronite allikas). Selle lõhkamisel plahvatab peamine tuumalaeng, mille energiat kasutatakse termotuumareaktsiooni käivitamiseks.

Selle tulemusena vabaneb väliskeskkonda laenguta osakeste voog, mida nimetatakse neutroniteks. Pealegi on laengu konstruktsioon selline, et kuni 80 protsenti plahvatusenergiast moodustab kiire neutronite voolu energia ja ainult 20 protsenti pärineb ülejäänud kahjustavatest teguritest (st lööklaine, elektromagnetimpulss, valguskiirgus). Seetõttu, nagu uue relva tollased loojad väitsid, oli selline pomm "humaansem" kui traditsiooniline tuuma- või nõukogude vesinikupomm - selle plahvatus ei põhjusta tõsist hävingut suurel alal ega leegitsevaid tulekahjusid.

Kuid nad liialdasid pisut hävitamise puudumisega. Nagu esimesed katsetused näitasid, hävisid plahvatuse epitsentrist umbes 1 kilomeetri raadiuses kõik hooned täielikult. Kuigi seda ei saa muidugi võrrelda sellega, mida tuumapomm Hiroshimas tegi või sellega, mida suutis teha kodumaine vesinik "Tsar Bomba". Jah, üldiselt ei loodud seda pommi linnade ja külade varemeteks muutmiseks - see pidi hävitama eranditult vaenlase tööjõu.

See juhtus plahvatuse käigus tekkiva neutronkiirguse abil - neutronite vooluga, mis muundavad oma energia elastseks ja mitteelastseks interaktsiooniks aatomituumadega. On teada, et neutronite läbitungimisvõime on väga kõrge laengu puudumise ja sellest tulenevalt nõrga interaktsiooni tõttu ainega, mida nad läbivad. Sellest hoolimata sõltub see ikkagi nende energiast ja nende teele sattunud aine aatomite koostisest.

Huvitav on see, et paljud rasked materjalid, näiteks metallid, millest sõjavarustuse soomuskate on valmistatud, kaitsevad halvasti neutronkiirguse eest, samas kui nad suudavad hästi kaitsta tavapärase tuumapommi plahvatusest tuleneva gammakiirguse eest. Nii et neutronpommi idee põhines just soomustatud sihtmärkide ning soomuse ja lihtsate varjenditega kaitstud inimeste tabamise tõhustamisel.

On teada, et 1960. aastate soomusmasinad, mis on välja töötatud, võttes arvesse tuumarelva lahinguväljal kasutamise võimalust, olid ülimalt vastupidavad kõikidele neid kahjustavatele teguritele. See tähendab, et isegi klassikalise aatomipommi kasutamine ei saanud vaenlase vägedes kaasa tuua suuri kaotusi, mida kaitseb kõigi selle "võlude" eest tankide ja muude sõjaväesõidukite võimas soomus. Nii et neutronpomm oli mõeldud selle probleemi kõrvaldamiseks.

Katsed näitasid, et üldiselt väikese võimsusega pommi (võimsusega vaid 1 kt TNT) plahvatus tekitas hävitava neutronkiirguse, mis tappis 2,5 kilomeetri raadiuses kõik elusolendid. Lisaks põhjustasid neutronid, mis läbivad paljusid kaitsestruktuure, nagu samad metallid, ja ka pinnast plahvatuse piirkonnas, neis nn indutseeritud radioaktiivsuse ilmnemist, kuna need võivad siseneda tuumareaktsioonidesse. aatomitega, mille tulemusena tekivad radioaktiivsed isotoobid. Pärast plahvatust püsis see seadmes veel mitu tundi ja võib saada täiendavaks kahjuallikaks seda teenindavatele inimestele.

Seega, kui neutronpomm plahvatas, oli tõenäosus ellu jääda isegi tankis istudes väga väike. Samas ei põhjustanud need relvad piirkonna pikaajalist radioaktiivset saastumist. Selle loojate sõnul on plahvatuse epitsentrile võimalik “ohutult” läheneda kaheteistkümne tunni jooksul. Võrdluseks olgu öeldud, et kui vesinikupomm plahvatab, saastab see umbes 7 kilomeetri raadiusega ala mitmeks aastaks radioaktiivsete ainetega.

Lisaks pidi raketitõrjesüsteemides kasutama neutronilaenguid. Nende aastate massilise raketirünnaku eest kaitsmiseks võeti kasutusele tuumalõhkepeaga õhutõrjeraketisüsteemid, kuid tavatuumarelvade kasutamist kõrgel asuvate sihtmärkide vastu peeti ebapiisavalt tõhusaks. Fakt on see, et nende peamised kahjulikud tegurid vaenlase rakettide jahtimisel osutusid ebaefektiivseks.

Näiteks ei teki lööklaine suurel kõrgusel haruldases õhus, veel vähem kosmoses, valguskiirgus tabab lõhkepäid ainult plahvatuse keskpunkti vahetus läheduses ja gammakiirgus neeldub lõhkepeade kestadesse ega saa põhjustada neile tõsist kahju. Sellistes tingimustes võib maksimaalse osa plahvatusenergiast neutronkiirguseks muundamine võimaldada vaenlase rakette usaldusväärsemalt tabada.

Niisiis, alates eelmise sajandi 70ndate teisest poolest töötati USA-s välja neutronlaengute tekitamise tehnoloogia ja 1981. aastal alustati vastavate lõhkepeade tootmist. Neutronrelvad jäid aga kasutusse vaid lühikest aega – veidi üle kümne aasta. Fakt on see, et pärast teadete ilmumist neutronrelvade väljatöötamise kohta hakati kohe välja töötama meetodeid nende vastu kaitsmiseks.

Selle tulemusena on ilmunud uut tüüpi soomused, mis on juba võimelised kaitsma seadmeid ja selle meeskonda neutronkiirguse eest. Selleks lisati sellele suure boorisisaldusega lehed, hea neutronite absorbeerija, ja vaesestatud uraan (see tähendab vähendatud nukliidide osakaaluga uraan, 234 U ja 235 U) terase enda sisse. Lisaks valiti soomuse koostis selliselt, et see ei sisaldanud enam neutronkiirguse mõjul indutseeritud radioaktiivsust andvaid elemente. Kõik need arengud on välistanud neutronrelvade kasutamise ohu.

Selle tulemusel keeldus esimesena neutronpommi loomisest riik. 1992. aastal lammutati USA-s viimased neutronilaengut sisaldavad lõhkepead.

Neutronipomm töötati esmakordselt välja eelmise sajandi 60ndatel USA-s. Nüüd on need tehnoloogiad saadaval Venemaal, Prantsusmaal ja Hiinas. Need on suhteliselt väikesed laengud ja neid peetakse madala ja ülimadala tugevusega tuumarelvadeks. Pommil on aga kunstlikult suurendatud neutronkiirguse võimsus, mis mõjutab ja hävitab valgukehasid. Neutronikiirgus tungib suurepäraselt soomustesse ja võib hävitada personali isegi spetsiaalsetes punkrites.

Neutronipommide loomine saavutas kõrgpunkti Ameerika Ühendriikides 1980. aastatel. Suur hulk proteste ja uut tüüpi soomuste esilekerkimine sundisid USA sõjaväelasi nende tootmise lõpetama. Viimane USA pomm lammutati 1993. aastal.

Sel juhul plahvatus tõsiseid kahjustusi ei tekita – sellest lähtuv kraater on väike ja lööklaine tähtsusetu. Plahvatusejärgne kiirgusfoon normaliseerub suhteliselt lühikese ajaga, kahe-kolme aasta pärast Geigeri loendur anomaaliat ei registreeri. Loomulikult olid neutronpommid maailma juhtivate pommide arsenalis, kuid ühtegi nende lahingukasutamise juhtumit ei registreeritud. Arvatakse, et neutronpomm alandab nn tuumasõja läve, mis suurendab järsult selle kasutamise võimalusi suurtes sõjalistes konfliktides.

Kuidas neutronpomm töötab ja kaitsemeetodid?

Pomm sisaldab tavalist plutooniumilaengut ja vähesel määral termotuumadeuteeriumi-triitiumi segu. Plutooniumilaengu detoneerimisel deuteeriumi ja triitiumi tuumad ühinevad, mille tulemuseks on kontsentreeritud neutronkiirgus. Kaasaegsed sõjateadlased suudavad valmistada pommi, mille suunatud kiirguslaeng on kuni mitmesajameetrise triibuni. Loomulikult on see kohutav relv, millest pole pääsu. Militaarstrateegid peavad selle rakendusalaks põllud ja teed, mida mööda liiguvad soomusmasinad.

Pole teada, kas neutronpomm on praegu kasutusel Venemaa ja Hiinaga. Selle kasutamise eelised lahinguväljal on üsna piiratud, kuid relv on tsiviilisikute tapmisel väga tõhus.

Neutronkiirguse kahjustav mõju muudab soomusmasinate sees paikneva lahingupersonali töövõimetuks, samas kui varustus ise ei kannata ja seda saab trofeena püüda. Spetsiaalselt neutronrelvade eest kaitsmiseks töötati välja spetsiaalne soomus, mis sisaldab suure boorisisaldusega lehti, mis neelavad kiirgust. Samuti püütakse kasutada sulameid, mis ei sisalda tugeva radioaktiivse fookuse andvaid elemente.

Kui neutronpomm plahvatab, on peamine kahjustav tegur neutronivoog. See läbib enamikku objekte, kuid kahjustab elusorganisme aatomite ja osakeste tasemel. Kiirgus mõjutab peamiselt ajukoe, põhjustades šokki, krampe, halvatust ja koomat. Lisaks muudavad neutronid inimkeha sees aatomeid, luues radioaktiivseid isotoope, mis kiiritavad keha seestpoolt. Surm ei toimu kohe, vaid 2 päeva jooksul.

Kui linnale lastakse neutronilaeng, säilib suurem osa plahvatuse epitsentrist 2 kilomeetri raadiuses asuvatest hoonetest, samas kui inimesed ja loomad surevad. Näiteks arvati, et kogu Pariisi elanikkonna hävitamiseks piisaks 10-12 pommist. Need elanikud, kes suudavad ellu jääda, põevad kiirgushaigust aastaid.

«Sellise relva pahaendeline prototüüp oli Ameerika piloodi poolt 6. augustil 1945 Hiroshimale visatud aatomipomm. Nüüdseks on kindlaks tehtud, et kui see pomm (uraan) plahvatas, tootis see 4-5 korda rohkem neutroneid kui Nagasakis plahvatas pomm (plutoonium). Ja selle tulemusel hukkus Hiroshimas peaaegu 3 korda rohkem inimesi kui Nagasakis, kuigi Hiroshimale heidetud pommi võimsus oli poole väiksem,” kirjutas raamatu “Beyond Legality” autor Ivan Artsibasov 1986. aastal.

Kiirete neutronite (berryliumi isotoobi) allikaga pommi kasutamise pakkus 1958. aastal välja Ameerika füüsik Samuel Cohen. Esimest korda katsetasid USA sõjaväelased sellist laengut 5 aastat hiljem Nevada maa-aluses katseobjektis.

Niipea, kui avalikkus uut tüüpi relvadest teada sai, jagunesid arvamused selle kasutamise lubatavuse osas. Mõned tervitasid "ratsionaalset" sõjapidamise viisi, mis väldib tarbetut hävingut ja majanduslikke kaotusi. Samamoodi arutles ka Cohen ise, kes oli tunnistajaks Souli hävingule Korea sõja ajal. Neutronrelvade kriitikud väitsid vastupidi, et nende tulekuga on inimkond jõudnud "täieliku fanatismini". 1970. ja 80. aastatel käivitas vasakpoolne intelligents Moskva toetusel liikumise neutronpommide vastu, mille tootmise käivitas 1981. aastal Ronald Reagani administratsioon. Hirm "neutronite surma" ees on nii juurdunud, et USA sõjaväe propagandistid kasutasid isegi eufemisme, nimetades neutronpommi "täiustatud kiirgusseadmeks".

Lemmik

"Kõige puhtam" pomm. Hävitab eranditult vaenlase tööjõu. Ei hävita hooneid. Ideaalne relv territooriumide massiliseks puhastamiseks kommunistidest. Just seda uskusid Ameerika "kõige humaansema" tuumarelva - neutronpommi - arendajad.

17. novembril 1978 teatas NSVL edukast neutronpommi katsetusest ja mõlemal suurriigil oli taaskord viimaste relvade osas pariteeti. Neutronpommi hakkasid kummitama lõputud müüdid.

1. müüt: neutronpomm hävitab ainult inimesi

Seda me alguses arvasime. Selle asja plahvatus ei oleks teoreetiliselt tohtinud seadmeid ja hooneid kahjustada. Aga ainult paberil.

Tegelikult, olenemata sellest, kuidas me spetsiaalset aatomirelva kavandame, tekitab selle detonatsioon ikkagi lööklaine.

Neutronpommi erinevus seisneb selles, et lööklaine moodustab vaid 10-20 protsenti vabanevast energiast, tavalise aatomipommi puhul aga 50 protsenti.

USA-s Nevada kõrbes katseobjektil toimunud neutronlaengute plahvatused näitasid, et mitmesaja meetri raadiuses lammutab lööklaine kõik hooned ja rajatised.

Müüt 2: mida võimsam on neutronpomm, seda parem

Algselt plaaniti neutronpommi neetida mitmes versioonis – alates ühest kilotonnist ja üle selle. Arvutused ja katsed on aga näidanud, et kilotonnist suurema pommi valmistamine pole kuigi paljulubav.

Seega, isegi kui see pole pomm, on liiga vara neutronrelva ennast vanarauaks kirjutada.