Что такое нейтронная бомба. Нейтронная бомба: история создания и принципы работы оружия Нейтронный взрыв

Целью создания нейтронного оружия в 60-х - 70-х годах являлось получение тактической боеголовки, главным поражающим фактором в котором являлся бы поток быстрых нейтронов, излучаемых из области взрыва. Радиус зоны смертельного уровня нейтронного облучения в таких бомбах может даже превосходить радиусы поражения ударной волной или световым излучением. 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 энергии взрыва при применении нейтронного оружия выделяется в результате запущенной реакции синтеза. Конструкция заряда такова, что до 80 % энергии взрыва составляет энергия потока быстрых нейтронов, и только 20 % приходится на остальные поражающие факторы (ударную волну, ЭМИ, световое излучение).
Сильные потоки высокоэнергетических нейтронов возникают в ходе термоядерных реакций, например, горения дейтерий-тритиевой плазмы. При этом нейтроны не должны поглощаться материалами бомбы и, что особо важно, необходимо предотвратить их захват атомами делящегося материала.
Для примера можно рассмотреть боеголовку W-70-mod-0, с максимальным энерговыходом 1 кт, из которых 75% образуется за счет реакций синтеза, 25% - деления. Такое отношение (3:1) говорит о том, что на одну реакцию деления приходится до 31 реакции синтеза. Это подразумевает беспрепятственный выход более 97% нейтронов синтеза, т.е. без их взаимодействия с ураном пускового заряда. Поэтому синтез должен происходить в физически отделенной от первичного заряда капсуле.
Наблюдения показывают, что при температуре, развиваемой 250-тонным взрывом и нормальной плотности (сжатый газ или соединение с литием) даже дейтериево- тритиевая смесь не будет гореть с высоким КПД. Термоядерное горючие должно быть предварительно сжато раз в 10 по каждому из измерений, чтобы реакция прошла достаточно быстро. Таким образом, можно прийти к выводу, что заряд с увеличенным выходом излучения представляет собой разновидность схемы радиационной имплозии.
В отличии от классических термоядерных зарядов, где в качестве термоядерного топлива находится дейтерид лития, вышеприведенная реакция имеет свои преимущества. Во-первых, несмотря на дороговизну и нетехнологичность трития эту реакция легко поджечь. Во-вторых, большинство энергии, 80% - выходит в виде высокоэнергетических нейтронов, и только 20% - в виде тепла и гама- и рентгеновского излучения.
Из особенностей конструкции стоит отметить отсутствие плутониевого запального стержня. Из-за малого количества термоядерного топлива и низкой температуры начала реакции необходимость в нем отсутствует. Весьма вероятно, что зажигание реакции происходит в центре капсулы, где в результате схождения ударной волны развивается высокое давление и температура.
Общее количество делящихся материалов для 1-кт нейтронной бомбы где-то 10 кг. 750-тонный энергетический выход синтеза означает наличие 10 граммов дейтерий-тритиевой смеси. Газ можно сжать до плотности 0.25 г/см3, т.о. объем капсулы будет около 40 см3, это шарик 5-6 см в диаметре.
Создание такого оружия обусловила низкая эффективность обычных тактических ядерных зарядов против бронированных целей, таких как танки, бронемашины и т. п. Благодаря наличию бронированного корпуса и системы фильтрации воздуха бронетехника способна противостоять всем поражающим факторам ядерного вооружения: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и может эффективно решать боевые задачи даже в относительно близких к эпицентру районах.
Кроме того, для создаваемой в то время системы ПРО с ядерными боевыми частями у противоракет было бы так же неэффективно использовать обычные ядерные заряды. В условиях взрыва в верхних слоях атмосферы (десятки км) воздушная ударная волна практически отсутствует, а испускаемое зарядом мягкое рентгеновское излучение может интенсивно поглощаться оболочкой боеголовки.
Мощный поток нейтронов не задерживается обычной стальной бронёй и 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 обеспечивается надёжная защита от обычного ядерного взрыва.
Поражающее действие нейтронного оружия на технику обусловлено взаимодействием нейтронов с конструкционными материалами и радиоэлектронной аппаратурой, что приводит к появлению наведённой радиоактивности и, как следствие, нарушению функционирования. В биологических объектах под действием излучения происходит ионизация живой ткани, приводящая к нарушению жизнедеятельности отдельных систем и организма в целом, развитию лучевой болезни. На людей действует как само нейтронное излучение, так и наведённая радиация. В технике и предметах под действием потока нейтронов могут образовываться мощные и долго действующие источники радиоактивности, приводящие к поражению людей в течение длительного времени после взрыва. Так, например, экипаж танка Т-72, находящегося в 700 м от эпицентра нейтронного взрыва мощностью в 1 кт, мгновенно получит безусловно смертельную дозу облучения и погибнет в течение нескольких минут. Но если этот танк после взрыва начать использовать снова (физически он почти не пострадает), то наведённая радиоактивность приведёт к получению новым экипажем смертельной дозы радиации в течение суток.
Из-за сильного поглощения и рассеивания нейтронов в атмосфере дальность поражения нейтронным излучением невелика. Поэтому изготовление нейтронных зарядов высокой мощности нецелесообразно - излучение всё равно не дойдёт дальше, а прочие поражающие факторы окажутся снижены. Реально производимые нейтронные боеприпасы имеют мощность не более 1 кт. Подрыв такого боеприпаса даёт зону поражения нейтронным излучением радиусом около 1,5 км (незащищённый человек получит опасную для жизни дозу радиации на расстоянии 1350 м). Вопреки распространённому мнению, нейтронный взрыв вовсе не оставляет материальные ценности невредимыми: зона сильных разрушений ударной волной для того же килотонного заряда имеет радиус около 1 км. ударная волна может уничтожить или сильно повредить большинство зданий.
Естественно, после появления сообщений о разработке нейтронного оружия стали разрабатываться и методы защиты от него. Были разработаны новые типы брони, которая уже способна защитить технику и её экипаж от нейтронного излучения. Для этой цели в броню добавляются листы с высоким содержанием бора, являющегося хорошим поглотителем нейтронов, а в броневую сталь добавляется обеднённый уран (уран с пониженной долей изотопов U234 и U235). Кроме того, состав брони подбирается так, чтобы она не содержала элементов, дающих под действием нейтронного облучения сильную наведённую радиоактивность.
Работы над нейтронным оружием велись в нескольких странах с 1960-х годов. Впервые технология его производства была разработана в США во второй половине 1970-х. Сейчас возможностью выпуска такого оружия обладают также Россия и Франция.
Опасность нейтронного оружия, как и вообще ядерного оружия малой и сверхмалой мощности, заключается не столько в возможности массового уничтожения людей (это можно сделать и многими другими, в том числе давно существующими и более эффективными для этой цели видами ОМП), сколько в стирании грани между ядерной и обычной войной при его использовании. Поэтому в ряде резолюций Генеральной Ассамблеи ООН отмечаются опасные последствия появления новой разновидности оружия массового поражения - нейтронного, и содержится призыв к его запрещению. В 1978 г., когда в США ещё не был решён вопрос о производстве нейтронного оружия, СССР предложил договориться 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 1981 г. в США начато производство нейтронных зарядов, в настоящее время они стоят на вооружении.

7 июля 1977 года США провели первое испытание нейтронной бомбы. Когда-то давным-давно советских школьников пугали смертоносной нейтронной бомбой, которая имелась на вооружении американской армии. Однако действительно ли эта разновидность ядерного оружия была столь смертоносной, как об этом говорили? И почему в стране, где бомба была создана, в Соединенных Штатах, ее раньше всех сняли с вооружения — в 1990-е годы?

28 ноября 2010 года скончался американский ученый Сэмюэл Коэн, которого называли "отцом нейтронного оружия". Именно он в 1958 году, работая в Ливерморской национальной лаборатории, предложил проект первой в мире нейтронной бомбы. С этого времени данный вид оружия превратился в своеобразное пугало, про которое в СССР рассказывали множество страшных историй. Однако действительно ли эта разновидность ядерного оружия была столь смертоносной, как о ней говорили?

Что же представлял собой этот вид вооружений? Напомним: нейтронная бомба — это обычный ядерный заряд малой мощности, к которому добавлен блок, содержащий небольшое количество термоядерного топлива (смесь радиоактивных изотопов водорода дейтерия и трития, с большим содержанием последнего как источника быстрых нейтронов). При его подрыве взрывается основной ядерный заряд, энергия которого используется для запуска термоядерной реакции.

В результате во внешнюю среду выделяется поток не имеющих заряда частиц, называемых нейтронами. Причем конструкция заряда такова, что до 80 процентов энергии взрыва составляет энергия потока быстрых нейтронов и только 20 процентов приходится на остальные поражающие факторы (то есть ударную волну, электромагнитный импульс, световое излучение). Поэтому, как заявляли создатели нового на тот момент оружия, подобная бомба была "гуманней" традиционной ядерной или советской водородной — при ее взрыве не бывает серьезных разрушений на большой территории и полыхающих пожаров.

Впрочем, про отсутствие разрушений они слегка преувеличили. Как показали первые испытания, все постройки в радиусе около 1 километра от эпицентра взрыва оказались полностью разрушенными. Хотя это, конечно, нельзя сравнить с тем, что натворила ядерная бомба в Хиросиме или с тем, что могла натворить отечественная водородная "царь-бомба". Да, в общем-то, данную бомбу создавали вовсе не для того, чтобы обращать в руины города и села, — она должна была уничтожать исключительно живую силу противника.

Происходило это с помощью возникающего при взрыве нейтронного излучения — потока нейтронов, которые преобразуют свою энергию в упругих и неупругих взаимодействиях с ядрами атомов. Известно, что проникающая способность нейтронов очень велика по причине отсутствия заряда и, как следствие, слабого взаимодействия с веществом, через которое они проходят. Тем не менее она все равно зависит от их энергии и состава атомов того самого вещества, которое оказалось на их пути.

Интересно, что многие тяжелые материалы, например металлы, из которых делается броневое покрытие военной техники, плохо защищают от нейтронного излучения, тогда как от гамма-излучения, получающегося при взрыве обычной ядерной бомбы, вполне могут уберечь. Так что идея нейтронной бомбы базировалась как раз на том, чтобы повысить эффективность поражения бронированных целей и людей, защищенных броней и простейшими укрытиями.

Известно, что бронетехника 1960-х годов, разработанная с учетом возможности применения на поле боя ядерного оружия, была чрезвычайно устойчива ко всем его поражающим факторам. То есть даже применение классической атомной бомбы не могло привести к сильным потерям в войсках противника, защищенного от всех ее "прелестей" мощной броней танков и других военных машин. Так что нейтронная бомба была призвана как бы устранить эту проблему.

Эксперименты показали, что взрыв маломощной, в общем-то, бомбочки (мощностью всего 1 кт ТНТ), порождал губительное нейтронное излучение, убивавшее все живое в радиусе 2,5 километра. Кроме того, нейтроны, проходя через многие защитные конструкции вроде тех же металлов, а также через грунт в районе взрыва, вызывали появление в них так называемой наведенной радиоактивности, поскольку они могут вступать в ядерные реакции с атомами, в результате которых образуются радиоактивные изотопы. Она сохранялась в технике в течение многих часов после взрыва и могла стать дополнительным источником поражения людей, ее обслуживающих.

Итак, при взрыве нейтронной бомбы шансы остаться в живых, даже сидя в танке, были весьма малы. В то же время это оружие не вызывало долговременного радиоактивного заражения местности. По утверждению ее создателей, к эпицентру взрыва можно "безопасно" приблизиться уже через двенадцать часов. Для сравнения следует сказать, что водородная бомба при взрыве заражает радиоактивными веществами территорию радиусом около 7 километров на несколько лет.

Кроме того, нейтронные заряды предполагалось использовать в системах противоракетной обороны. Для защиты от массированного ракетного удара в те годы на вооружение ставились зенитно-ракетные комплексы с ядерной боевой частью, но применение обычного ядерного оружия против высотных целей сочли недостаточно эффективным. Дело в том, что их основные поражающий факторы при охоте на ракеты противника оказывались неэффективными.

К примеру, ударная волна, в разреженном воздухе на большой высоте, а тем более в космосе вообще не возникает, световое излучение поражает боеголовки только в непосредственной близости от центра взрыва, а гамма-излучение поглощается оболочками боеголовок и не может нанести им серьезного вреда. В таких условиях превращение максимальной части энергии взрыва в нейтронное излучение могло позволить более надежно поражать ракеты противника.

Итак, начиная со второй половины 70-х годов прошлого века технология создания нейтронных зарядов была разработана в США, а с 1981 года начался выпуск соответствующих боеголовок. Однако на вооружении нейтронное оружие оставалось совсем недолго — чуть более десяти лет. Дело в том, что после появления сообщений о разработке нейтронного оружия тотчас же стали разрабатываться и методы защиты от него.

В итоге появились новые типы брони, уже способные защитить технику и ее экипаж от нейтронного излучения. Для этой цели в нее добавлялись листы с высоким содержанием бора, хорошего поглотителя нейтронов, а в саму сталь включали обедненный уран (то есть уран с пониженной долей нуклидов, 234 U и 235 U). Кроме того, состав брони подбирался таким образом, что она больше не содержала элементов, дающих под действием нейтронного облучения наведенную радиоактивность. Все эти разработки свели на нет опасность применения нейтронного оружия.

В итоге страна, впервые создавшая нейтронную бомбу, первая же и отказалась от ее использования. В 1992 году в США были списаны в утиль последние боеголовки, содержащие нейтронный заряд.

Нейтронной бомбы впервые была разработана в 60-х годах прошлого века в США. Сейчас эти технологии доступны России, Франции и Китаю. Это относительно небольшие заряды и считаются ядерным малой и сверхмалой силы. Однако у бомбы увеличена искусственно мощь нейтронного излучения, поражающего и уничтожающего белковые тела. Нейтронное излучение прекрасно проникает через броню и может уничтожать живую силу даже в специализированных бункерах.

Пик создания нейтронных бомб пришелся в США на 80-е годы. Большое количество протестов и появление новых видов брони заставили американских военных прекратить их выпуск. Последняя штатовская бомба была демонтирована в 1993 году.

При этом взрыв не несет каких-либо серьезных разрушений - воронка от него небольшая и ударная волна незначительна. Радиационный фон после взрыва нормализуется за относительно короткое время, через два-три года счетчик Гейгера не регистрирует никакой аномалии. Естественно, что нейтронные бомбы были в арсенале ведущих мировых , но не было зафиксировано ни одного случая их боевого применения. Считается, что нейтронная бомба снижает так называемый порог ядерной войны, что резко увеличивает шансы ее использования при крупных военных конфликтах.

Как действует нейтронная бомба и способы защиты

В состав бомбы входит обычный плутониевый заряд и немного термоядерной дейтеро-тритиевой смеси. При подрыве плутониевого заряда слитие ядер дейтерия и трития, из-за чего происходит концентрированное нейтронное излучение. Современные военные ученые могут делать бомбу с направленным зарядом излучения вплоть до полосы в несколько сот метров. Естественно это страшное оружие, от которого нет спасения. Областью ее применения военные стратеги считают поля и дороги, по которым движется бронетехника.

Неизвестно, есть ли нейтронная бомба сейчас на вооружении России и Китая. Польза от ее применения на поле боя достаточно условна, но оружие весьма эффективно в отношении уничтожения гражданского населения.

Поражающее действие нейтронного излучения выводит из строя боевой состав, находящийся внутри бронетехники, при этом сама техника не страдает и может быть захвачена как трофей. Специально для защиты от нейтронного оружия была разработана специальная броня, в которую входят листы с высоким содержанием бора, поглощающего излучение. Также стараются применять такие сплавы, которые бы не содержали элементов, дающих сильную радиоактивную направленность.

При взрыве нейтронной бомбы основным поражающим фактором является поток нейтронов. Он проходит сквозь большинство предметов, но причиняет вред живым организмам на уровне атомов и частиц. Радиация воздействует, прежде всего, на ткани головного мозга, вызывая шок, конвульсии, паралич и кому. Кроме того, нейтроны преобразуют атомы внутри человеческого тела, создавая радиоактивные изотопы, облучающие организм изнутри. Смерть при этом наступает не мгновенно, а в течение 2 суток.

Если сбросить нейтронный заряд на город, основная часть построек в радиусе 2 километров от эпицентра взрыва сохранится, в то время, как люди и животные погибнут. Например, для уничтожения всего населения Парижа, как было подсчитано, достаточно 10-12 бомб. Те жители, которым удастся выжить, годами будут страдать от лучевой болезни.

«Зловещим прообразом такого оружия была атомная бомба, сброшенная американским лётчиком 6 августа 1945 года на Хиросиму. Теперь установлено, что эта бомба (урановая) при взрыве дала в 4-5 раз больше нейтронов, чем бомба, взорванная в Нагасаки (плутониевая). И как результат – в Хиросиме погибло почти в 3 раза больше людей, чем в Нагасаки, хотя мощность бомбы, сброшенной на Хиросиму, была в два раза меньше», - писал в 1986 году автор книги «За пределами законности», Иван Арцибасов.

Использовать бомбу с источником быстрых нейтронов (изотопом беррилия) в 1958 году предложил американский физик Сэмюэль Коэн. Впервые подобный заряд военные США испытали через 5 лет на подземном полигоне в штате Невада.

Как только общественность узнала о новом виде оружия, мнения по поводу допустимости его применения разделились. Одни приветствовали «рациональный» способ ведения войны, позволяющий избежать лишних разрушений и экономических потерь. Подобным образом рассуждал и сам Коэн, который был свидетелем уничтожения Сеула во время Корейской войны. Критики нейтронного оружия, напротив, утверждали, что с его появлением человечество дошло до «полного изуверства». В 1970-80-х годах при поддержке Москвы левая интеллигенция развернула движение против нейтронных бомб, производство которых запустила в 1981 год администрация Рональда Рейгана. Страх перед «нейтронной смертью» настолько укоренился, что военные пропагандисты США даже прибегали к эвфемизмам, называя нейтронную бомбу «устройством повышенной радиации» (enhanced radiation device).

Фав

Самая« чистая» бомба. Уничтожает исключительно живую силу противника. Не разрушает постройки. Идеальное оружие для массовой зачистки территорий от коммунистов. Именно так считали американские разработчики« самого гуманного» ядерного оружия - нейтронной бомбы.

17 ноября 1978 года СССР заявил об успешном испытании нейтронной бомбы, и у обеих сверхдержав в очередной раз сложился паритет в новейшем вооружении. Нейтронную бомбу начали преследовать бесконечные мифы.

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.

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

Миф 2: чем мощнее нейтронная бомба, тем лучше

Первоначально нейтронную бомбу планировали наклепать в нескольких вариантах - от одной килотонны и выше. Однако расчёты и испытания показали, что делать бомбу больше одной килотонны не очень перспективно.

Так что - пусть и не бомбу, но само нейтронное оружие рано списывать в утиль.