«обеднённый уран» а что, вопрос замяли??

Проблема на века

Одна α-частица проходит сотни тысяч атомов, прежде чем остановиться, выбивая сотни тысяч электронов, входящих в состав молекул. Их разрушение (ионизация) ведет к повреждению ДНК или вызывает мутации в самой клеточной структуре. Существует большая вероятность того, что лишь одна частица обедненного урана вызовет рак и повреждение внутренних органов. Так как его период полураспада составляет 4,5 млрд лет, альфа-излучение не ослабнет никогда. Это означает, что человек с ураном в организме будет подвержен воздействию радиации до самой смерти, а окружающая среда будет загрязнена навсегда.

К сожалению, исследования, проведенные Всемирной организацией здравоохранения и другими учреждениями, не касались внутреннего облучения. Например, Министерство обороны США утверждает, что оно не находит связь между обедненным ураном и раковыми заболеваниями в Ираке. Исследования, проведенные ВОЗ и ЕС, пришли к такому же выводу. Эти исследования установили, что уровень радиации на Балканах и в Ираке не наносит вреда здоровью. Тем не менее там зафиксированы случаи рождения детей с врожденными дефектами и высокий уровень заболеваемости раком.

Что представляет собой

Уран – это химический элемент, занимающий ячейку 92 в периодической системе Д.Менделеева.

Относится к металлам семейства актиноидов (сюда же причислен плутоний). Радиоактивен, блестит подобно глянцевой стали.

По составу это смесь из трех изотопов: 234, 235, 238. Доля последнего – 99,3%. Он же (вместе с U 234) создает радиоактивность.

Схема деления 235U

Радиоактивные свойства некоторых изотопов урана (жирным выделены природные изотопы):

Создано 11 искусственных изотопов.

Международное обозначение – U (Uranium).

Сверхмалые ядерные заряды: от патрона до снаряда

Гонка ядерных вооружений подарила миру не только баллистические ракеты, стратегические бомбардировщики и подводные лодки, но и куда более маленькие ядерные заряды и средства их доставки. В свое время в мире активно развивались артиллерийские ядерные боеприпасы (в том числе и танковые) и даже, что уж совсем необычно, пули с ядерным зарядом.

Конечно же, наибольшее развитие получили ядерные снаряды – боеприпасы, предназначенные для нанесения тактических ядерных ударов по скоплениям войск противника и крупным промышленным объектам. Ядерные боеприпасы – это наиболее мощное и разрушительное средство, которое доступно современной артиллерии.

Подобные боеприпасы есть на вооружении у большинства ядерных держав, в том числе у России и США. Стоит отметить, что особенностью отечественного подхода к ядерной артиллерии является тот факт, что ядерные боеприпасы унифицированы в стандартных линейках боекомплектов и не нуждаются при этом в специальной адаптации для их применения.

В арсенале российской армии есть 152-мм ядерные снаряды для САУ 2С3 «Акация», 2С19 «Мста-С», 203-мм снаряды для САУ 2С7 «Пион», 240-мм мина для самоходной минометной установки 2С4 «Тюльпан». Однако военных еще с середины прошлого века волновали ядерные боеприпасы и куда меньших калибров.

Пулемётные патроны с ядерным зарядом

Проблема разработки ядерного оружия сверхмалых калибров не является новой. Работы в этой области активно велись и в СССР, и в США, начиная с конца 60-х годов прошлого века. При этом все разработки в данной области были очень строго засекречены, и только лишь после того как Семипалатинский полигон перешел под юрисдикцию Казахстана и были рассекречены некоторые материалы из архивов, широкой общественности стали известны некоторые довольно интересные подробности.

Так в протоколах проводимых испытаний были обнаружены упоминания об экспериментах, при которых выделение энергии обозначается, как «менее 0,002 кт», то есть всего 2-х тонн взрывчатки. В некоторых документах речь шла об испытании атомных боеприпасов для стрелкового оружия – крупнокалиберных пулеметных патронов калибра 14,3 и 12,7-мм, но самое потрясающее – испытания патронов винтовочного калибра 7,62-мм. Такие боеприпасы были предназначены для использования в ПКС, именно патрон для этого пулемета конструкции Калашникова и был самым маленьким в мире атомным боеприпасом.

Радикального уменьшения веса и размеров, а также сложности самой конструкции удалось добиться за счет использования не обычного для ядерных боеприпасов плутония или урана, а достаточно экзотического трансуранового элемента калифорния – точнее, его изотопа с атомным весом 252. После того, как данный изотоп был обнаружен, физики были ошеломлены тем, что основным каналом распада у данного изотопа было спонтанное деление, в ходе которого вылетало 5-8 нейтронов (для сравнения у плутония или урана только 2-3). Первые экспериментальные оценки критической массы данного металла выдали фантастически малую величину – всего 1,8 гр., но дальнейшие эксперименты продемонстрировали, что реальное значение критической массы оказалось больше.

Но в распоряжении ученых находились только микрограммы калифорния. Программа его получения и накопления являлась отдельной главой в истории ядерной программы СССР. О секретности данных разработок свидетельствует хотя бы тот факт, что имя академика Михаила Юрьевича Дубика почти никому неизвестно, хотя он был ближайшим сподвижником Курчатова. Именно Дубику и было поручено в самые короткие сроки решить вопрос по наработке ценного изотопа – калифорния.

Впоследствии из полученного калифорния производилась уникальная начинка для пуль – деталь, которая по своей форме напоминала гантель или заклепку. Небольшой заряд специальной взрывчатки, который находился у донышка пули, сминал эту деталь в достаточно аккуратный шарик, при помощи чего достигалось его сверхкритическое состояние.

Пулемёт ПКС

При использовании с пулями калибра 7,62-мм диаметр такого шарика равнялся практически 8 мм. Для срабатывания взрывчатки применялся специальный контактный взрыватель, созданный для данной программы. В результате атомная пуля получилась перетяжеленной. Поэтому, для того чтобы сохранить баллистику пули, привычную для стрелка-пулеметчика, ученым пришлось создать и специальный порох, который придавал небольшому ядерному боеприпасу правильный разгон в пулеметном стволе.

Затратно, непредсказуемо и экзотично

История создания атомных пуль была вынуждена кануть в Лету вместе с введением моратория на проведения испытания орудия, обладающего ядерным потенциалом. Вся проблема состояла в том, что те запасы калифорния, которые удалось получить посредством мощных взрывов, исчезают довольно быстро.

Оставался лишь альтернативный способ его получения — с помощью атомного реактора. Однако этот метод считался дорогостоящим, а выход ценного элемента был небольшим. Такого рода обстоятельства были подкреплены отсутствием острой необходимости в дальнейшем развитии разработок атомных пуль. Руководство оборонных сил страны решило, что противника можно уничтожать боеприпасами, которые не требуют стольких усилий по производству, хранению и перемещению. В связи с этим проект «Атомные пули» СССР свернул и отправил пылиться на полки секретных архивов.

Увидеть сейчас разработки тех лет, скорее всего, можно где-то в музеях или в частных коллекциях раритетов, однако их эффективность давно была утрачена. Дело в том, что срок хранения данных пуль ограничивается шестью годами. Возможно, в настоящее время и ведутся исследования по усовершенствованию миниатюрных атомных снарядов с калифорнием, однако следует провести титаническую работу для того, чтобы сделать их удобными для применения и удешевить их производство. Противостоять законам физики достаточно сложно. Как ни крути, а атомные пули с калифорнием в качестве начинки обладают отрицательными характеристиками:

• сильно нагреваются при хранении;
• нуждаются в постоянном охлаждении;
• использовать их нужно не позже чем через полчаса после разморозки;
• нестабильная и нерегулируемая мощность взрыва заряда;
• обезвреживаются при попадании в среду с водой;
• производство калифорния в атомном реакторе – длительный и дорогостоящий процесс.

Совокупность этих обстоятельств и стала причиной того, что невероятный проект под названием «Атомные пули» СССР законсервировал до лучших времен. Дело даже не в том, что для дальнейшего развития этого военного вооружения жаль было денег. Руководство страны посчитало этот проект нецелесообразным и слишком экзотическим для начала 80-х годов.

На данный момент на вооружении России состоят несколько мобильных ракетно-зенитных комплексов, такие как «Стрела» и «Игла». В их конструкции имеется система самонаведения, которая нуждается в охлаждении до -200˚С. Это осуществляется посредством создания среды из жидкого азота и тоже стоит недешево. Однако это не служит поводом для того, чтобы Министерство обороны посчитало данное вооружение излишне сложным в устройстве и нецелесообразным.

Поддержание боевой мощи государства оправдывает применение таких дорогостоящих технологий. Возможно, в будущем будет разработана портативная мини-система охлаждения атомных пуль, и они будут состоять на вооружении у самых обычных солдат.

Производство и наличие[ | ]

Батарея газовых центрифуг, осуществляющих разделение изотопов, на заводе в Пикетон (Огайо), США, 1984 год. Природный уран содержит около 0,71 % U-235, 99,28 % U-238 и примерно 0,0054 % U-234. При получении обогащённого урана процесс разделения изотопов позволяет выделить значительную часть U-235 для ядерной энергетики, производства оружия или других видов использования. Остаток — обеднённый уран — содержит только 0,2—0,4 % урана-235. Из природного урана удаётся получить очень низкий процент U-235, процесс обогащения даёт большое количество обеднённого урана. Например, для производства 1 кг 5-процентного обогащённого урана требуется 11,8 кг природного урана и остаётся около 10,8 кг обеднённого урана, содержащего лишь 0,3 % урана-235.

Комиссия по регулированию ядерной деятельности даёт определение обеднённому урану, как урану с долей изотопа 235U менее 0,711 % по массе. Военные спецификации указывают, что используемый Министерством обороны США обеднённый уран содержит менее 0,3 % 235U. Фактически используется только обеднённый уран, содержащий приблизительно 0,2 % 235U.

Необратимые последствия

В 20 веке человечество пережило две мировые войны, сопровождавшиеся массовыми убийствами и разрушениями. Несмотря на это, все они были в каком-то смысле обратимыми. Конфликт, в котором используются снаряды с обедненным ураном, вызывает постоянное радиоактивное загрязнение окружающей среды в районах ведения боевых действий, а также непрерывное разрушение организма их жителей на протяжении многих поколений.

Использование этого материала наносит человеку фатальный урон, никогда раньше не испытывавшийся. Урановые боеприпасы, как и ядерное оружие, больше не должны применяться никогда.

История[ | ]

Обеднённый уран был впервые получен в 1940 году, когда США и СССР начали свои программы разработки ядерного оружия. Именно в это время обеднённый уран впервые был захоронен как бесполезные отходы[источник не указан 130 дней

]. Существовала некоторая надежда, что процесс обогащения будет усовершенствован, и делящиеся изотопы U-235 в будущем смогут быть выделены из обеднённого урана. Это повторное обогащение остатков урана-235, содержащегося в обеднённом уране, не является больше вопросом будущего: оно практиковалось в течение нескольких лет. Кроме того, существует возможность проектирования гражданских реакторов на необогащённом топливе, но только 10 % когда-либо построенных реакторов могут использовать эти технологии; даже для производства ядерного оружия и топлива для военно-морских реакторов требуются концентрированные изотопы.

В 1970 году Пентагон сообщил, что советские учёные разработали танковую броню, которую не могут пробить боеприпасы НАТО[источник не указан 130 дней

]. Пентагон начал поиски материала для получения снарядов с большей плотностью. После тестирования различных металлов для боеприпасов исследователи остановили выбор на обеднённом уране. Обеднённый уран подходил для производства боеприпасов не только из-за своих уникальных физических свойств и эффективности, но также и потому, что он был дешёвым и доступным. Ближайший эквивалент, вольфрам, в промышленных количествах мог быть получен только от Китая. А так как запасы обеднённого урана оцениваются в более чем 500 тыс. тонн, то финансовая выгода от использования низкоактивных радиоактивных отходов является очевидной. Поэтому экономически целесообразно использовать обеднённый уран, а не хранить его. Таким образом, с конца 1970 года США, СССР, Великобритания и Франция начали использовать свои запасы обеднённого урана для производства бронебойных снарядов.

Вооружённые силы США использовали боеприпасы с обеднённым ураном в 1991 году в Персидском заливе, в войне в Боснии, при бомбардировке Сербии и в иракской войне (с 2003 года).

За и против

У кумулятивных боеприпасов есть свои достоинства и недостатки. К достоинствам относится то, что, в отличие от подкалиберных снарядов, их бронепробитие не зависит от скорости самого снаряда: кумулятивными можно стрелять даже из легких орудий, не способных разогнать снаряд до высокой скорости, а также использовать такие заряды в реактивных гранатах.

Кстати, именно «артиллерийское» применение кумуляции сопряжено с трудностями. Дело в том, что большинство снарядов стабилизируется в полете вращением, а оно крайне отрицательно влияет на формирование кумулятивной струи — изгибает и разрушает ее. Конструкторы добиваются снижения эффекта вращения различными способами — например, применяя специальную текстуру облицовки (но при этом и бронепробитие понижено до 2−3 калибров).

Другое решение используется во французских снарядах — вращается только корпус, а кумулятивный заряд, установленный на подшипниках, практически не вращается. Однако такие снаряды сложны в производстве, а к тому же в них не полностью используются возможности калибра (а бронепробитие связано с калибром напрямую).

Собранная нами установка вовсе не выглядит аналогом грозного оружия и смертельного врага танков — кумулятивных бронебойных снарядов. Тем не менее она представляет собой достаточно точную модель кумулятивной струи. Разумеется, в масштабе — и скорость звука в воде меньше скорости детонации, и плотность воды меньше плотности обкладки, да и калибр у настоящих снарядов побольше. Наша установка отлично подходит для демонстрации таких явлений, как фокусировка струи.

Казалось бы, выстреливаемые с высокой скоростью из гладкоствольных пушек снаряды не вращаются — их полет стабилизирует оперение, но и в этом случае есть проблемы: при высоких скоростях встречи снаряда с броней струя не успевает сфокусироваться. Поэтому наиболее эффективны кумулятивные заряды в низкоскоростных или вообще неподвижных боеприпасах: снарядах для легких пушек, реактивных гранатах, ПТУРах, минах.

Еще один недостаток связан с тем, что кумулятивная струя разрушается взрывной динамической защитой, а также при прохождении нескольких сравнительно тонких слоев брони. Для преодоления динамической защиты разработан тандемный боеприпас: первый заряд подрывает ее ВВ, а второй пробивает основную броню.

ЧТО ЖЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ ОБЕДНЕННЫЙ УРАН?

Уран является самым тяжелым из встречающихся  в природе метал­лов. Впервые металлический уран был получен в 1841 году, а явление его радиоактивности открыто в 1896 году.

Уран имеет 14 изотопов (разновидностей атомов данного химического элемента), но только три из них встре­чаются в природе. Как известно, важнейшей характеристикой радиоактивности материала является период его полураспада. Чем он короче, тем сильнее излучение. Периоды полураспада различных изотопов урана могут отличаться в тысячи раз. Например, для урана-234 он составляет 247 тыс. лет, для урана-235 – 710 млн. лет, а для урана-238 – 4,51 млрд. лет.

Хи­мически уран является очень активным металлом. Мелкий порошок самовоспламеняется на воздухе. Вода способна разъе­дать уран, медленно при низкой температуре и быст­ро — при высокой. При сильном встряхивании металли­ческие частицы урана начинают светиться.

До Второй мировой войны уран считался редким металлом, но сейчас установлено, что это не так. Он занимает 48-е место по содержанию в кристаллических породах. Поверхностный слой почвы до глубины 20 см (на штык лопаты), на площади в 1 квадратный километр со­держит не менее 1 тонны урана в пересчете на металл. Некоторые подземные воды содержат до несколь­ких десятков микрограмм урана в литре.

После извлечения урана-235 из природного ура­на, оставшийся материал носит название ОБЕД­НЕННЫЙ УРАН, так как он обеднен 235-м изото­пом. В ядерной энергетике обедненный уран представляет собой побочный продукт процесса обогащения урана, из него практически полностью удален радиоактивный изотоп уран-234 и на две трети — уран-235. Радиоактивность обеднённого урана составляет около 60% от радиоактивности при­родного урана. Активность урана-238 очень мала и об­условлена исключительно альфа-частицами, которые легко задерживаются. Цепную реакцию деления в обед­ненном уране нельзя вызвать ни при каких условиях, а понятие критической массы для него отсутствует. В обеднённом уране в ряде случаев может присутствовать микроколи­чество других радиоактивных изотопов, привнесенных в ходе обработки. В России обедненный уран в соответст­вии с приказом ГТК России от 05.09.97 №543 относится к отходам производства.

Как делящийся ядерный материал представляет ин­терес только уран-235, поскольку содержит легкий изо­топ с высокой делимостью. В природном уране только один относительно редкий изотоп U-235 подходит для поддержания реакции в энергетическом реакторе и для изготовления ядерных боеприпасов. Уран с повы­шенным содержанием U-235 называется ОБОГА­ЩЕННЫМ УРАНОМ. Концентрация в нем 235-го изотопа для ядерного топлива атомных электро­станций колеблется в пределах 2-4,5%, для оружейного использования — минимум 80%, более предпочтительно 90%. В США уран-235 оружейного качества обогащен до 93,5%, промышлен­ность способна выдавать 97,65% — уран такого качества используется в реакторах атомоходов военно-морского флота.

Во время Манхэттенского проекта (разработ­ка ядерного оружия США в период Второй миро­вой войны) природный уран получил название «tuballoy» (сокращенно «Ти») из-за подразделения проекта «Tube Alloy Division», это название иногда применяется в отношении природного или обед­ненного урана. Кодовое имя высокообогащенного урана (особенно оружейного обогащения) — «oralloy» (сокращенно «Оу»). Названия «Q-metal», «depletalloy» и «D-38» относятся только к обеднен­ному урану.

Изотопы

Радиоактивные свойства некоторых изотопов урана (жирным выделены природные изотопы):

Природный уран состоит из смеси трёх изотопов: 238U (изотопная распространённость 99,2745 %, период полураспада T1/2 = 4,468⋅109 лет), 235U (0,7200 %, T1/2 = 7,04⋅108 лет) и 234U (0,0055 %, T1/2 = 2,455⋅105 лет). Последний изотоп является не первичным, а радиогенным, он входит в состав радиоактивного ряда 238U.

Радиоактивность природного урана обусловлена в основном изотопами 238U и его дочерним нуклидом 234U. В равновесии их удельные активности равны. Удельная активность изотопа 235U в природном уране в 21 раз меньше активности 238U.

На данный момент известно 23 искусственных радиоактивных изотопа урана с массовыми числами от 217 до 242. Наиболее важный из них — 233U (T1/2 = 1,59⋅105лет) получается при облучении тория-232 нейтронами и способен к делению под воздействием тепловых нейтронов, что делает его перспективным топливом для ядерных реакторов. Наиболее долгоживущим из изотопов урана, не встречающихся в природе, является 236U с периодом полураспада 2,39⋅107 лет.

Изотопы урана 238U и 235U являются родоначальниками двух радиоактивных рядов. Конечными элементами этих рядов являются изотопы свинца 206Pb и 207Pb.

В природных условиях распространены в основном изотопы 234U, 235U и 238U с относительным содержанием 234U : 235U : 238U = 0,0054 : 0,711 : 99,283. Почти половина радиоактивности природного урана обусловлена изотопом 234U, который, как уже отмечено, образуется в ходе распада 238U. Для отношения содержаний 235U : 238U, в отличие от других пар изотопов и независимо от высокой миграционной способности урана, характерно географическое постоянство: 238U/235U = 137,88. Величина этого отношения в природных образованиях не зависит от их возраста. Многочисленные натурные измерения показали его незначительные колебания. Так, в роллах величина этого отношения относительно эталона изменяется в пределах 0,9959—1,0042, в солях — 0,996—1,005. В урансодержащих минералах (настуран, урановая чернь, циртолит, редкоземельные руды) величина этого отношения колеблется в пределах 137,30—138,51, причём различие между формами UIV и UVI не установлено; в сфене — 138,4. В отдельных метеоритах выявлен недостаток изотопа 235U. Наименьшая его концентрация в земных условиях найдена в 1972 году французским исследователем Бужигесом в местечке Окло в Африке (месторождение в Габоне). Так, в природном уране содержится 0,720 % урана 235U, а в Окло оно составляет 0,557 %. Это послужило подтверждением гипотезы о существовании природного ядерного реактора, который стал причиной выгорания изотопа 235U. Гипотеза была высказана американскими учёными Джорджем Ветриллом, Марком Ингрэмом и Полом Курода, ещё в 1956 г. описавшим процесс. Кроме этого, в этих же округах найдены природные ядерные реакторы: Окелобондо, Бангомбе (Bangombe) и другие. В настоящее время известно 17 природных ядерных реакторов, которые обычно объединяют под общим названием «Природный ядерный реактор в Окло».

Всё-таки нет: СССР остановил разработку проекта

Наверное, вы заметили, что в тексте часто встречается слово «специальный», так как всё — от самых мелочей и до стандартных вещей приходилось подстраивать под рекомендованное применение атомной пули. Иначе возникал риск самоподрыва. Индивидуальный транспорт, холодильник, оборудование для ликвидации передержанного снаряда, – всё это требовало больших капиталовложений, а отдача, по мнению руководства страны, была минимальной.

ПЗРК «Игла»

Однако это не значило, что сама идея небольшого ядерного оружия была плоха. Просто на тот момент доработать гениальную мысль не было ни сил, ни денег, ни жизненной необходимости.  На вооружении страны уже стояли зенитно-ракетные комплексы «Стрела» и «Игла», которые были не менее затратные в производстве и эксплуатации, но более многофункциональны. Да и простых бомб и снарядов было предостаточно, чтобы уничтожить любую бронированную или живую цель без риска пострадать самому.

Неизвестно, ведутся ли в России современные разработки ядерных патронов. Хотя, учитывая последние сверхэффективные российские разработки (сверхзвуковая ракета «Авангард», лазерный комплекс «Пересвет», крылатая ракета «Буревестник», беспилотная субмарина «Посейдон» и противокорабельная ракета «Кинжал»), мы не удивимся, если учёные достанут из пыльных архивов забытый проект «Атомные пули».

Физико-химические характеристики

Чистый уран чуть мягче стали, пластичный, ковкий. Слабый парамагнетик. Структура кристаллической решетки вещества меняется при разных температурах.

Даже в обычных условиях металл химически активен:

• Быстро окисляясь, покрывается переливчатой оксидной пленкой.
• Измельченный до порошка спонтанно воспламеняется при 151°C.
• Разъедается водой: чем выше температура и мельче фракции, тем быстрее.
• Растворяется кислотами, устойчив к щелочам.
• Соли вещества распадаются на ярком свету либо под воздействием органики.

Химические свойства вещества также определяются валентностью.

Четырехвалентные образцы урана нестабильны, долго находясь на воздухе, становятся шестивалентными.

Уран может проявлять степени окисления от +3 до +6.

Реакции металлического урана с другими неметаллами приведены ниже в таблице.

Физиологическое действие

В микроколичествах (10−5—10−8 %) обнаруживается в тканях растений, животных и человека. В наибольшей степени накапливается некоторыми грибами и водорослями. Соединения урана всасываются в желудочно-кишечном тракте (около 1 %), в лёгких — 50 %. Основные депо в организме: селезёнка, почки, скелет, печень, лёгкие и бронхо-лёгочные лимфатические узлы. Содержание в органах и тканях человека и животных не превышает 10−7 г.

Уран и его соединения токсичны. Особенно опасны аэрозоли урана и его соединений. Для аэрозолей растворимых в воде соединений урана ПДК в воздухе 0,015 мг/м³, для нерастворимых форм урана ПДК 0,075 мг/м³. При попадании в организм уран действует на все органы, являясь общеклеточным ядом. Уран, как и многие другие тяжёлые металлы, практически необратимо связывается с белками, прежде всего с сульфидными группами аминокислот, нарушая их функцию. Молекулярный механизм действия урана связан с его способностью подавлять активность ферментов. В первую очередь поражаются почки (появляются белок и сахар в моче, олигурия). При хронической интоксикации возможны нарушения кроветворения и нервной системы.

Где в России хранится обедненный уран?

Российские запасы обедненного урана составляют около 700 млн тонн собственного производства и еще свыше 100 млн тонн приобретенных по символической цене у европейских компаний. В России обедненный уран используется не только для хранения, но и в качестве топлива для реакторов на быстрых нейтронах (Белоярская АЭС). Также обедненный уран проходит процедуру повторного обогащения – около 15% переходят в обогащенный уран.

В качестве первоначальных площадок для хранения обедненного урана используются территории четырех перерабатывающих предприятий:

• Новоуральск, Свердловская область – Уральский электрохимический комбинат
• Ангарск, Иркутская область – Ангарский электролизный химический комбинат
• Северск, Томская область – Сибирский химический комбинат
• Зеленогорск, Красноярский край – Электрохимический завод

Идея, опережающая время – 1960-е годы

В 60-е годы XX века советские учёные стали задумываться о том, как уменьшить ядерную бомбу, чтобы сохранить при этом весь разрушающий потенциал. В рамках исследований учёные опробовали множество ядерных веществ, пока не наткнулись на особый элемент, точнее, его изотоп. Подробнее о нём чуть позже.

Обнаружив данное вещество, учёные резко поменяли свою идею, переходя от уменьшения стандартной бомбы, к созданию принципиально нового оружия – атомной пули. Ведь бомбы уже есть и для них всё уже давно изобрели, а вот маленьких пуль, которые смогли бы прожечь толстую броню танка или вообще разрушить целое здание плюс создать атомное облучение на гораздо меньшем участке земли, чем это делает обычная атомная бомба, пока нет. Таким образом можно было вести военные действия избирательно, а не сразу уничтожать целые города и области. Данный метод был гуманнее, да и захват города за гордом здесь мог бы происходить быстрее.

Информация о попытке создать ядерное оружие, умещаемое в размер автоматной пули, дошли до нас недавно. Подобные сведения стали просачиваться после того, как СССР распался, а Семипалатинск стал территорией Казахстана. Но всё это было не точно и походило на небылицы. Реальные данные вскрылись лишь недавно, после того как российское руководство стало массово рассекречивать архивные документы. Так что же мы теперь знаем об атомных пулях, их начинке, характеристиках и радиусе действия?

Причины использования обедненного урана

С конца 1960‑х годов Министерство обороны США уделяло повышенное внимание боеприпасам, пробивающим броню за счет высокой кинетической энергии снаряда. Это объяснялось возросшей способностью многослойной брони противостоять воздействию кумулятивных боеприпасов, а также стремлением увеличить пробивную мощь бронебойных подкалиберных снарядов (БПС)

Важнейшим событием в создании высокоэффективных бронебойных снарядов стало использование в качестве конструкционного материала обедненного урана – побочного продукта атомной промышленности.

Наиболее используемым в качестве конструкционного материала ранее был вольфрам. Однако дальнейшее использование вольфрама в производстве боеприпасов было ограничено следующими причинами.

Вольфрам принадлежит к числу редких металлов: его содержание в земной коре составляет примерно 0, 0006%. Основными поставщиками вольфрама на мировом рынке являются Боливия, Южная Корея и Канада. Три четверти мирового запаса вольфрама сосредоточены в Китае. Минобороны США неоднократно выражало опасение, что ориентация производства боеприпасов лишь на вольфрам может создать критическую ситуацию в случае потери источника. Растущее потребление вольфрама (незаменимого в ряде отраслей промышленности) приводит к быстрому росту его стоимости. Учитывая эти обстоятельства, а также тот факт, что технологический процесс производства сердечников из вольфрама, его соединений и сплавов достаточно сложен, понятен тот интерес, который был проявлен в свое время Министерством обороны США к поискам эквивалентной замены. После проведения экспериментальных исследований с целым рядом тяжелых металлов и их сплавов было установлено, что наиболее удачной заменой вольфрама является обедненный уран. Как следует из сравнительных данных (табл. 1), обедненный уран весьма близок по своей плотности к вольфраму. К этому следует добавить, что стоимость готовых сердечников на основе урана в три раза меньше стоимости сердечников из вольфрама.

Благодаря высокой плотности при существующих начальных скоростях снарядов противотанковых пушек БПС из урана приобретают при выстреле значительную кинетическую энергию, обеспечивающую бронепробивную способность, сравнимую с пробивными качествами БПС на основе вольфрама.

Запасы обедненного урана в США исчисляются сотнями тысяч тонн, в то время как ежегодное потребление вольфрама в последние годы составляло порядка 10000 тыс. тонн, из которых Министерству обороны доставалось не более 10%.

Применение и производство

После первой войны в Персидском заливе и Балканской войны, где использовались снаряды с обедненным ураном, что это за оружие, стало известно лишь через некоторое время. Увеличилось число случаев раковых заболеваний и патологий щитовидной железы (до 20 раз), а также врожденных дефектов у детей. И не только у жителей пострадавших стран. Солдатам, направлявшимся туда, также был нанесен вред здоровью, именуемый синдромом Персидского залива (или балканским синдромом).

Боеприпасы с ураном в огромном количестве использовались во время войны в Афганистане, и есть сведения о высоком уровне этого металла в тканях местного населения. Ирак, уже загрязненный в результате вооруженного конфликта, еще раз подвергся воздействию этого радиоактивного и токсичного материала. Производство «грязных» боеприпасов налажено во Франции, Китае, Пакистане, России, Великобритании и США. Например, снаряды с обедненным ураном в России используются в основном боекомплекте танков с конца 1970-х годов, в основном в 115-миллиметровых пушках танка Т-62 и 125-миллиметровых пушках Т-64, Т-72, Т-80 и Т-90.

Сложность контроля выделения энергии

Второй недостаток – это неконтролируемые значения выделения энергии. При взрыве каждой пули могла выделяться энергия равная взрыву 100-700 килограммам тротила в эквиваленте. Конкретное значение сильно зависит от условий хранения пули, а также от материала, в которую она попадала.

Дело в том, что взрыв столь малой ядерной «бомбы» вовсе не похож на подрыв обычного химического заряда или большого атомного боезаряда. В обоих случаях образуются тонны горячих газов, которые нагреваются до температуры в тысячи или даже миллионы градусов. Однако маленький шарик с небольшим весом физически не способен передать всю энергию окружающей среде из-за своего малого объема. Поэтому ударная волна от взрыва такой пули получалась гораздо слабее, чем от такого же количества взрывчатки в эквиваленте. Однако радиация была очень сильной. Поэтому из оружия, в обойме которого были атомные пули СССР, можно было стрелять только на большие расстояния. Но даже при этом стрелок не был защищен от получения незначительной доли радиации. Следовательно, когда были описаны атомные пули, стало понятно, что допускалось выпускать очередь всего из трех пуль. Впрочем, даже одного выстрела могло быть достаточно. И хотя атомная пуля проекта СССР не могла пробить броню танка, выделение тепловой энергии было настолько сильным, что броня в месте попадания испарялась, а металл вокруг плавился. Башня и корпус танка могли быть сварены друг с другом намертво. При попадании пули в кирпичную стену кубометр кладки также испарялся. А попадание трех таких пуль в несущие элементы здания могло полностью обрушить его.