Нейтронное оружие это разновидность ядерного оружия, у которого искусственно увеличена доля энергии взрыва, выделяющаяся в виде нейтронного излучения.

Миф 1: нейтронная бомба уничтожает только людей

Так поначалу и думали. Технике и зданиям взрыв этой штуковины, по идее, не должен был нанести повреждений. Но только на бумаге.

На самом деле, как бы мы ни проектировали специальный атомный боеприпас, его детонация все равно породит ударную волну.

Отличие нейтронной бомбы в том, что на ударную волну приходится только 10-20 процентов выделяющейся энергии, в то время как у обычной атомной бомбы — 50 процентов.

Результаты испытаний нейтронной бомбы в Неваде

Взрывы нейтронных зарядов на полигоне в пустыне Невада в США показали, что в радиусе нескольких сот метров ударная волна сносит все здания и постройки.

Пример эффектов взрыва нейтронного заряда на различных расстояниях

Конструкция[ | ]

Нейтронная бомба

Нейтронный заряд конструктивно представляет собой обычный ядерный заряд малой мощности, к которому добавлен блок, содержащий изотоп бериллия как источник быстрых нейтронов. При подрыве взрывается основной ядерный заряд, энергия которого используется для запуска термоядерной реакции. Большая часть энергии взрыва нейтронной бомбы выделяется в результате запущенной реакции синтеза. Конструкция взрывного заряда такова, что до 80 % энергии взрыва составляет энергия потока быстрых нейтронов, и только 20 % приходится на остальные поражающие факторы (ударную волну, электромагнитный импульс, световое излучение).

Нейтронная пушка

Этот подвид нейтронного оружия конструктивно представляет собой генератор направленных высокоэнергичных нейтронных пучков. Предположительно, нейтронная пушка представляет собой нейтронный генератор повышенной мощности, который может быть выполнен по реакторному или ускорительному принципу (оба принципа хорошо известны и имеют широкое применение). В «реакторном» варианте нейтронная пушка представляет собой импульсный ядерный реактор, где выход нейтронов обеспечивается реакцией деления твердого или жидкого делящегося материала. В «ускорительном» варианте нейтроны производятся за счёт бомбардировки водородосодержащей (речь идёт об изотопах водорода) мишени пучком заряженных частиц (которые можно разогнать в ускорителе). Нейтроны продуцируются за счет реакции, условно относимой к реакции синтеза. Также возможна конструкция нейтронной пушки на основе так называемой камеры плазменного фокуса.

Последствия взрыва водородной бомбы

Ударная волна

Взрыв водородной бомбы влечёт масштабные разрушения и последствия, а первичное (явное, прямое) воздействие имеет тройственный характер. Самое очевидное из всех прямых воздействий – ударная волна сверхвысокой интенсивности. Её разрушительная способность уменьшается при удалении от эпицентра взрыва, а так же зависит от мощности самой бомбы и высоты, на которой произошла детонация заряда.

Тепловой эффект

Эффект от теплового воздействия взрыва зависит от тех же факторов, что и мощность ударной волны. Но к ним добавляется ещё один – степень прозрачности воздушных масс. Туман или даже незначительная облачность резко уменьшает радиус поражения, на котором тепловая вспышка может стать причиной серьёзных ожогов и потери зрения. Взрыв водородной бомбы (более 20 Мт) генерирует невероятное количество тепловой энергии, достаточной, чтобы расплавить бетон на расстоянии 5 км, выпарить воду практически всю воду из небольшого озера на расстоянии в 10 км, уничтожить живую силу противника, технику и постройки на том же расстоянии. В центре образуется воронка диаметром 1-2 км и глубиной до 50 м, покрытая толстым слоем стекловидной массы (несколько метров пород, имеющих большое содержание песка, почти мгновенно плавятся, превращаясь в стекло).

Согласно расчётам, полученным в ходе реальных испытаний, люди получают 50% вероятность остаться в живых, если они:

• Находятся в железобетонном убежище (подземном) в 8 км от эпицентра взрыва (ЭВ);
• Находятся в жилых домах на расстоянии 15 км от ЭВ;
• Окажутся на открытой территории на расстоянии более 20 км от ЭВ при плохой видимости (для “чистой” атмосферы минимальное расстояние в этом случае составит 25 км).

С удалением от ЭВ резко возрастает и вероятность остаться в живых у людей, оказавшихся на открытой местности. Так, на удалении в 32 км она составит 90-95%. Радиус в 40-45 км является предельным для первичного воздействия от взрыва.

Огненный шар

Ещё одним явным воздействием от взрыва водородной бомбы являются самоподдерживающиеся огненные бури (ураганы), образующиеся вследствие вовлекания в огненный шар колоссальных масс горючего материала. Но, несмотря на это, самым опасным по степени воздействия последствием взрыва окажется радиационное загрязнение окружающей среды на десятки километров вокруг.

Радиоактивные осадки

Возникший после взрыва огненный шар быстро наполняется радиоактивными частицами в огромных количествах (продукты распада тяжёлых ядер). Размер частиц настолько мал, что они, попадая в верхние слои атмосферы, способны пребывать там очень долго. Всё, до чего дотянулся огненный шар на поверхности земли, моментально превращается в пепел и пыль, а затем втягивается в огненный столб. Вихри пламени перемешивают эти частички с заряженными частицами, образуя опасную смесь радиоактивной пыли, процесс оседания гранул которой растягивается на долгое время.

Крупная пыль оседает довольно быстро, а вот мелкая разносится воздушными потоками на огромные расстояния, постепенно выпадая из новообразованного облака. В непосредственной близости от ЭВ оседают крупные и наиболее заряженные частицы, в сотнях километров от него всё ещё можно встретить различимые глазом частицы пепла. Именно они образуют смертельно опасный покров, толщиной в несколько сантиметров. Каждый кто окажется рядом с ним, рискует получить серьёзную дозу облучения.

Нейтронная бомба

В 50-х годах 20 столетия военная доктрина НАТО в ведении войны опиралась на использование тактического ядерного оружия низкой мощности для сдерживания танковых войск государств Варшавского договора. Однако в условиях высокой плотности населения в районе западной Европы применение этого типа оружия могло привести к таким людским и территориальным потерям (радиоактивное загрязнение), что преимущества, полученные от его использования, становились ничтожными.

Тогда учеными США была предложена идея о ядерной бомбе со сниженными побочными эффектами. В качестве поражающего фактора в новом поколении оружия решили использовать нейтронное излучение, проникающая способность которого превосходила гамма-излучение в несколько раз.

Первый взрыв нейтронного оружия под индексом W-63 произошел в 1963 году в одной из шахт на полигоне в Неваде. Но мощность излучения была гораздо ниже запланированной, и проект отправили на доработку.

В 1976 году на том же самом полигоне были выполнены испытания обновленного нейтронного заряда. Результаты испытаний настолько превзошли все ожидания военных, что решение о серийном производстве данного боеприпаса приняли за пару дней на самом высоком уровне.

Ракета «Ланс»

Начиная с середины 1981 года, в США разворачивается полномасштабный выпуск нейтронных зарядов. За короткий промежуток времени было собрано 2000 снарядов для гаубиц и более 800 ракет «Ланс».

Пример эффектов взрыва нейтронного заряда на различных расстояниях[править | править код]

Принцип устройства ядерного заряда деления

Ядерные заряды деления в зависимости от способа создания надкритической массы подразделяются на заряды пушечного и имплозивного типов.

В ядерном заряде пушечного типа делящееся вещест­во до момента взрыва разделено на несколько частей.

Перевод частей ядерного заряда в надкритическое состояние осуществляется взрывом обыч­ных взрывчатых веществ. В резуль­тате этого в делящемся веществе протекает цепная ядерная реакция деления и происходит ядерный взрыв.

В ядерном заряде имплозивного типа делящееся ве­щество до момента взрыва представляет единое целое, но раз­меры и плотность его таковы, что системна находится в подкритическом состоянии. Перевод ядерного заряда в надкритическое состояние также осуществляется взрывом заряда обыч­ного ВВ. 

Нейтронная бомба

В 50-х годах 20 столетия военная доктрина НАТО в ведении войны опиралась на использование тактического ядерного оружия низкой мощности для сдерживания танковых войск государств Варшавского договора. Однако в условиях высокой плотности населения в районе западной Европы применение этого типа оружия могло привести к таким людским и территориальным потерям (радиоактивное загрязнение), что преимущества, полученные от его использования, становились ничтожными.

Тогда учеными США была предложена идея о ядерной бомбе со сниженными побочными эффектами. В качестве поражающего фактора в новом поколении оружия решили использовать нейтронное излучение, проникающая способность которого превосходила гамма-излучение в несколько раз.

Первый взрыв нейтронного оружия под индексом W-63 произошел в 1963 году в одной из шахт на полигоне в Неваде. Но мощность излучения была гораздо ниже запланированной, и проект отправили на доработку.

В 1976 году на том же самом полигоне были выполнены испытания обновленного нейтронного заряда. Результаты испытаний настолько превзошли все ожидания военных, что решение о серийном производстве данного боеприпаса приняли за пару дней на самом высоком уровне.

Ракета «Ланс»

Начиная с середины 1981 года, в США разворачивается полномасштабный выпуск нейтронных зарядов. За короткий промежуток времени было собрано 2000 снарядов для гаубиц и более 800 ракет «Ланс».

История и концепция

Концепция нейтронной бомбы / ERW предусматривает изготовление ядерного боеприпаса сокращенной мощности с отдельным блоком, служащим источником нейтронов. В реальных проектах в этой роли чаще всего использовался один из изотопов бериллия. Подрыв нейтронной бомбы осуществляется обычным путем. Ядерный взрыв провоцирует термоядерную реакцию в дополнительном блоке, и ее результатом становится выброс потока быстрых нейтронов.

В зависимости от конструкции боеприпаса и других факторов, в виде нейтронов может выделяться от 30 до 80% энергии термоядерной реакции.

Тактический ракетный комплекс армии США MGM-52 Lance — первый в мире носитель нейтронной боевой части.

Поток нейтронов может быть использован для поражения тех или иных целей. Прежде всего, ERW рассматривалось в качестве более эффективного средства поражения живой силы противника. Также в ходе исследований были найдены другие сферы его применения, в которых такое оружие показывало преимущества перед прочими вооружениями.

Ливерморская национальная лаборатория продолжала теоретическую работу по теме ERW в течение нескольких лет. В 1962 году состоялись первые испытания опытного боеприпаса. Позже появился проект заряда, пригодного для реального применения. С 1964 года велось проектирование боевых частей для баллистической ракеты MGM-52 Lance. Годом позже стартовала разработка боеголовки для противоракеты комплекса Sprint. Также предлагались иные проекты нейтронных боезарядов разного рода различного назначения. К середине семидесятых годов США запустили серийное производство нескольких новых боевых блоков типа ERW, предназначенных для ракет ряда типов.

Достаточно быстро стало ясно, что применение нейтронного заряда в атмосфере серьезно ограничивает радиус поражения ввиду поглощения и рассеивания частиц воздухом и водяным паром. В связи с этим создание мощного нейтронного боеприпаса для применения «по земле» было нецелесообразным, и серийные изделия такого рода имели мощность не более 10 кт. В то же время, весь потенциал нейтронного оружия можно раскрыть в космосе. Так, для противоракетной обороны создавались боевые части мощностью в несколько мегатонн.

По известным данным, в нашей стране работы по теме нейтронного оружия велись с начала семидесятых годов. Первые испытания бомбы нового типа состоялись в конце 1978 года. Затем разработка боеприпасов продолжилась и привела к появлению нескольких новых изделий. Насколько известно, СССР планировал использовать нейтронные боеприпасы в качестве тактического ядерного оружия, а также на ракетах-перехватчиках противоракетной обороны. Эти планы были успешно реализованы.

Согласно открытой информации, в конце шестидесятых аналогичный проект появился у Франции. Затем к разработке нейтронного оружия присоединились Израиль и Китай. Предположительно, со временем на вооружении этих государств появились те или иные боеприпасы с повышенным выходом быстрых нейтронов. Впрочем, по известным причинам, некоторые из них не спешили раскрывать информацию о своих вооружениях.

С определенного времени ведущие страны вместе с нейтронной бомбой разрабатывали другой вариант подобного оружия – т.н. нейтронную пушку. Эта концепция предусматривает создание генератора быстрых нейтронов, способную излучать их в указанном направлении. В отличие от бомбы, «разбрасывающей» частицы во все стороны, пушка должна была стать оружием избирательного действия.

Старт ракеты-перехватчика Sprint — носителя нейтронной БЧ. Фото US Army, 28 октября 1970 г.

В начале восьмидесятых годов нейтронное оружие стало одним из поводов для ухудшения отношений между Советским Союзом и Соединенными Штатами. Москва указывала на негуманный характер такого вооружения, а Вашингтон говорил о необходимости симметричного ответа на советскую угрозу. Подобное противостояние продолжалось в течение нескольких следующих лет.

После распада СССР и окончания Холодной войны США приняли решение отказаться от нейтронных вооружений. В других странах, по разным данным, подобные изделия сохранились. Впрочем, согласно некоторым источникам, от нейтронных бомб отказались почти все страны-разработчики. Что касается нейтронных пушек, то подобное оружие так и не вышло за пределы лабораторий.

Молодой, но перспективный

Необходимость скорейшего создания советского ядерного оружия стала очевидна, когда в 1942 году из донесений разведки выяснилось, что ученые в США далеко продвинулись в ядерных исследованиях. Косвенно говорило об этом и полное прекращение научных публикаций по данной тематике ещё в 1940. Все указывало на то, что работы по на созданию самой мощной в мире бомбы идут полным ходом.

28 сентября 1942 года Сталин подписал секретный документ «Об организации работ по урану».

Бомба_12

Игорь Васильевич Курчатов

Фото: пресс-служба НИЦ «Курчатовский институт»

Руководство советским атомным проектом поручили молодому и энергичному физику Игорю Курчатову, который, как позже вспоминал его друг и соратник академик Анатолий Александров, «уже давно воспринимался как организатор и координатор всех работ в области ядерной физики». Однако сам масштаб тех работ, о которых упомянул ученый, был тогда еще невелик — в то время в СССР, в специально созданной в 1943 году Лаборатории № 2 (ныне Курчатовский институт) разработкой ядерного оружия занимались лишь 100 человек, тогда как в США над аналогичным проектом трудилось около 50 тыс. специалистов.

Поэтому работа в Лаборатории № 2 велась авральными темпами, которые требовали как поставок и создания новейших материалов и оборудования (и это в военное время!), так и изучения данных разведки, которой удавалось заполучить часть информации об американских исследованиях.

— Разведка помогла ускорить работу и приблизительно на год сократить наши усилия, — отметил советник директора НИЦ «Курчатовский институт» Андрей Гагаринский. — В «отзывах» Курчатова о разведматериалах Игорь Васильевич по существу давал разведчикам задания, о чем именно хотелось бы узнать ученым.

Конструкция[ | ]

Нейтронная бомба

Нейтронный заряд конструктивно представляет собой двухступенчатый термоядерный заряд малой мощности (по схеме Теллера-Улама), в котором поток нейтронов, испускаемых реакцией ядерного синтеза второй ступени, преднамеренно выпускается из нейтронной бомбы, а не поглощается материалом внутренней оболочки общего корпуса бомбы, и корпуса второй ступени. В качестве таких материалов используются «прозрачные» для нейтронов никель, хром, вольфрам. Выброс нейтронов, образовавшийся в результате термоядерной реакции, может свободно покинуть бомбу, опережая физический взрыв. Тщательно спроектировав термоядерную ступень оружия, нейтронный всплеск стараются получить максимально возможным, минимизировав сам взрыв. Это делает смертельный радиус нейтронного излучения больше, чем радиус поражения другими факторами такого небольшого термоядерного взрыва. Поскольку нейтроны быстро исчезают из окружающей среды, такой взрыв над колонной противника убил бы экипажи и оставил бы зону без значительных разрушений инфраструктуры, и которую можно было бы быстро повторно занять. При подрыве взрывается небольшой ядерный заряд деления (первая ступень, или триггер), энергия которого используется для радиационного обжатия второй ступени и запуска термоядерной реакции. Большая часть энергии взрыва нейтронной бомбы выделяется в результате запущенной реакции синтеза. Конструкция взрывного заряда такова, что до 80 % энергии взрыва составляет энергия потока быстрых нейтронов, и только 20 % приходится на остальные поражающие факторы (ударную волну, электромагнитный импульс, световое излучение). Нейтронной бомбе требуется очень большое количество трития для второй, термоядерной ступени, по оценкам, от 10 до 30 граммов против 3-4 граммов в среднем в обычной термоядерной бомбе или усиленной (бустированной) бомбе деления. Тритий — радиоактивный изотоп водорода с периодом полураспада 12,32 года. Это делает невозможным хранение этого оружия в течение длительного времени.

Нейтронная пушка

Этот подвид нейтронного оружия конструктивно представляет собой генератор направленных высокоэнергичных нейтронных пучков. Предположительно, нейтронная пушка представляет собой нейтронный генератор повышенной мощности, который может быть выполнен по реакторному или ускорительному принципу (оба принципа хорошо известны и имеют широкое применение). В «реакторном» варианте нейтронная пушка представляет собой импульсный ядерный реактор, где выход нейтронов обеспечивается реакцией деления твердого или жидкого делящегося материала. В «ускорительном» варианте нейтроны производятся за счёт бомбардировки водородосодержащей (речь идёт об изотопах водорода) мишени пучком заряженных частиц (которые можно разогнать в ускорителе). Нейтроны продуцируются за счет реакции, условно относимой к реакции синтеза. Также возможна конструкция нейтронной пушки на основе так называемой камеры плазменного фокуса.

Так ли страшна нейтронная бомба?

Сразу после появления у американцев нейтронной бомбы в СССР начали искать средства предотвращения страшной угрозы. Экспериментально выяснилось, что нейтроны блокируются материалами, содержащими в составе водород.

Именно оттуда идет рекомендация переживать ядерную угрозу, находясь в ванной комнате. Кроме того, даже банальные земляные валы, облитые водой, дают гарантированную защиту от угрозы.

Однако тут она справляется плохо – танковая броня с толщиной 200 мм способна полностью заблокировать поток нейтронов. И это без специальных примесей. В итоге осталось лишь одно самое эффективное применение бомбы – геноцид мирного населения, а не армейских частей. По этой причине она не стала так распространена, как термоядерное вооружение.

Как работает нейтронная бомба — особенности ее поражающих факторов

Нейтронная бомба – это разновидность ядерного оружия, основным поражающим фактором которого является поток нейтронного излучения. Вопреки распространенному мнению, после взрыва нейтронного боеприпаса образуется и ударная волна, и световое излучение, но большая часть выделяемой энергии превращается в поток быстрых нейтронов. Нейтронная бомба относится к тактическому ядерному оружию.

Принцип действия бомбы основан на свойстве быстрых нейтронов гораздо свободнее проникать через различные преграды, по сравнению с рентгеновским излучением, альфа, бета и гамма-частицами. Например, 150 мм брони способны удержать до 90% гамма-излучения и только 20% нейтронной волны. Грубо говоря, спрятаться от проникающего излучения нейтронного боеприпаса гораздо сложнее, чем от радиации «обычной» ядерной бомбы

Именно это свойство нейтронов и привлекло внимание военных

Нейтронная бомба имеет ядерный заряд относительно небольшой мощности, а также специальный блок (его обычно изготавливают из бериллия), который и является источником нейтронного излучения. После подрыва ядерного заряда большая часть энергии взрыва преобразуется в жесткое нейтронное излучение. На остальные факторы поражения – ударная волна, световой импульс, электромагнитное излучение – приходится лишь 20% энергии.

Однако все вышесказанное всего лишь теория, практическое применение нейтронного оружия имеет некоторые особенности.

Земная атмосфера очень сильно гасит нейтронное излучение, поэтому дальность действия этого поражающего фактора не больше, чем радиус поражения ударной волны. По этой же причине нет смысла изготавливать нейтронные боеприпасы большой мощности – излучение все равно быстро затухнет. Обычно нейтронные заряды имеют мощность около 1 кТ. При его подрыве происходит поражение нейтронным излучением в радиусе 1,5 км. На дистанции до 1350 метров от эпицентра оно остается опасным для жизни человека.

Кроме того, поток нейтронов вызывает в материалах (например, в броне) наведенную радиоактивность. Если посадить в танк, попавший под действие нейтронного оружия (на дистанциях около километра от эпицентра), новый экипаж, то он получит летальную дозу радиации в течение суток.

Не соответствует действительности распространенное мнение, что нейтронная бомба не уничтожает материальные ценности. После взрыва подобного боеприпаса образуется и ударная волна, и импульс светового излучения, зона сильных разрушений от которых имеет радиус примерно в один километр.

Нейтронные боеприпасы не слишком подходят для использования в земной атмосфере, зато они могут быть весьма эффективны в космическом пространстве. Там нет воздуха, поэтому нейтроны распространяются беспрепятственно на весьма значительные расстояния. Благодаря этому различные источники нейтронного излучения рассматриваются в качестве эффективного средства противоракетной обороны. Это так называемое пучковое оружие. Правда, в качестве источника нейтронов обычно рассматривается не нейтронные ядерные бомбы, а генераторы направленных нейтронных пучков – так называемые нейтронные пушки.

Использовать их в качестве средства поражения баллистических ракет и боевых блоков предлагали еще разработчики рейгановской программы Стратегической оборонной инициативы (СОИ) . При взаимодействии пучка нейтронов с материалами конструкции ракет и боеголовок возникает наведенная радиация, которая надежно выводит из строя электронику этих устройств.

После появления идеи нейтронной бомбы и начала работ по ее созданию стали разрабатываться методы защиты от нейтронного излучения. В первую очередь они были направлены на уменьшение уязвимости боевой техники и экипажа, находящегося в ней. Основным методом защиты от подобного оружия стало изготовление специальных видов брони, хорошо поглощающих нейтроны. Обычно в них добавляли бор – материал, прекрасно улавливающий эти элементарные частицы. Можно добавить, что бор входит в состав поглощающих стрежней ядерных реакторов. Еще одним способом уменьшить поток нейтронов является добавление в броневую сталь обедненного урана.

Кстати, практически вся боевая техника, созданная в 60-е – 70-е годы прошлого столетия, максимально защищена от большинства поражающих факторов ядерного взрыва.