Neutronvapen

Ett neutronvapen  är ett vapen som påverkar målet med en neutronstråle eller neutronvåg. Den befintliga implementeringen av neutronvapen är ett slags kärnvapen , där andelen explosionsenergi ökas , frigörs i form av neutronstrålning (neutronvåg) för att förstöra arbetskraft, fientliga vapen och radioaktiv förorening av området med begränsade skadliga effekter av stötvågen och ljusstrålning . På grund av den snabba absorptionen av neutroner av atmosfären är högutbyte neutronammunition ineffektiv. Effekten hos neutronstridsspetsar överstiger vanligtvis inte några kiloton [1] TNT-ekvivalent och de klassas som taktiska kärnvapen.

Sådana neutronvapen, liksom andra kärnvapen, är urskillningslösa massförstörelsevapen .

På långa avstånd i atmosfären kommer ett neutronstrålevapen, en neutronpistol , också att vara ineffektivt .

Skaparen är Samuel Cohen (1921-2010), en amerikansk fysiker, känd just som "neutronbombens fader".

Historik

Arbete med neutronvapen i form av en luftbomb , en raketstridsspets , en speciell kraftprojektil och andra implementeringsalternativ har utförts i flera länder sedan 1950 -talet (i USA och engelsktalande länder, i analogi med andra typer av speciella kraftbomber kallades neutronbomben förkortat N-bomb ). [2] ), inom flera huvudområden av forskning som var av störst intresse för militären: [3]

• om skapandet av neutronstridsspetsar för antimissiler för transatmosfärisk avlyssning, vilket provocerar för tidig detonation av kärnstridsspetsen från en fiendemissil på ett säkert avstånd från det försvarade territoriet (i omloppsbana nära jorden );
• om skapandet av specifika vapen för att besegra fiendens högsta militär-politiska ledning, belägen i explosiva bunkrar byggda djupt under jorden eller i steniga jordar med väggar och tak gjorda av flera meter armerad betong , som är bortom kraften hos medlen redan tillgänglig i arsenalen och som inte är möjligt förstöra med en vätebombexplosion;
• om skapandet av riktade energivapen som ett sätt att neutralisera fiendens militära utrustning , vilket inte påverkar själva militärutrustningen ("järn"), utan dess elektronik , vilket inaktiverar den;
• att skapa kraftfullare medel för att besegra arbetskraft och befolkning med bevarande av materiell infrastruktur och en kortare halveringstid för mikropartiklar av radioaktiva explosionsprodukter för säkerheten för sina egna trupper och för att säkerställa förmågan att använda infrastrukturen i ockuperade territorier strax efter användningen av första slagvapen .

Experiment under lång tid nådde inte produktionsstadiet av massproducerad neutronammunition. För första gången utvecklades tekniken för dess produktion i USA under andra hälften av 1970 -talet . Nu besitter även Ryssland , Frankrike och Kina teknologin för tillverkning av sådana vapen .

Konstruktion

Neutronbomb

Neutronladdningen är strukturellt en tvåstegs termonukleär laddning med låg effekt (enligt Teller-Ulam-schemat), där neutronflödet som emitteras av kärnfusionsreaktionen i andra steget avsiktligt frigörs från neutronbomben och inte absorberas av materialet i det inre skalet på den gemensamma bombkroppen och andrastegskroppen. Nickel, krom och volfram, som är "transparenta" för neutroner, används som sådana material. Frigörandet av neutroner, som bildas som ett resultat av en termonukleär reaktion, kan fritt lämna bomben, före den fysiska explosionen. Efter att noggrant ha utformat vapnets termonukleära skede försöker de få maximalt möjliga neutronsprängningar, vilket minimerar själva explosionen. Detta gör neutronstrålningens dödliga radie större än skadans radie från andra faktorer i en så liten termonukleär explosion. Eftersom neutroner snabbt försvinner från miljön skulle en sådan explosion över en fiendekolonn döda besättningarna och lämna området utan betydande skada på infrastrukturen, och som snabbt skulle kunna återupptas. När den detoneras exploderar en liten kärnklyvningsladdning (det första steget, eller triggern), vars energi används för att radiativt komprimera det andra steget och starta en termonukleär reaktion . Det mesta av energin från en neutronbombsexplosion frigörs som ett resultat av en utlöst fusionsreaktion . Utformningen av den explosiva laddningen är sådan att upp till 80% av explosionsenergin är energin från det snabba neutronflödet , och endast 20% står för de återstående skadliga faktorerna ( chockvåg , elektromagnetisk puls , ljusstrålning). En neutronbomb kräver en mycket stor mängd tritium för det andra, termonukleära steget, uppskattat till 10 till 30 gram mot 3-4 gram i genomsnitt i en konventionell termonukleär bomb eller förstärkt (förstärkt) fissionsbomb. Tritium är en radioaktiv isotop av väte med en halveringstid på 12,32 år. Detta gör det omöjligt att lagra dessa vapen under lång tid.

Neutronpistol

Denna underart av neutronvapen är strukturellt en generator av riktade högenergi-neutronstrålar. Förmodligen är neutronpistolen en neutrongenerator med hög effekt, som kan tillverkas enligt reaktor- eller acceleratorprincipen (båda principerna är välkända och flitigt använda). I "reaktor"-versionen är neutronpistolen en pulsad kärnreaktor , där neutronutgången tillhandahålls av fissionsreaktionen av ett fast eller flytande klyvbart material. I "accelerator"-versionen produceras neutroner genom att bombardera ett väteinnehållande (vi pratar om väteisotoper ) mål med en stråle av laddade partiklar (som kan spridas i en accelerator). Neutroner produceras genom en reaktion som konventionellt kallas en fusionsreaktion. Det är också möjligt att designa en neutronpistol baserad på den så kallade plasmafokuskammaren.

Åtgärd, programfunktioner

En kraftfull ström av snabba neutroner fördröjs svagare av vanliga metallpansar och tränger igenom hinder mycket starkare än röntgenstrålning eller gammastrålning (för att inte tala om alfa- och betastrålning ). I synnerhet behåller 150 mm stål homogen pansar upp till 90 % av gammastrålningen och endast 20 % av snabba neutroner [1] . Man trodde att tack vare detta kan neutronvapen träffa fiendens arbetskraft på avsevärt avstånd från explosionens epicentrum och i pansarfordon, där tillförlitligt skydd mot de skadliga faktorerna av en konventionell kärnvapenexplosion tillhandahålls . Detta förklarade attraktiviteten i stridsanvändningen av både neutronbomben och neutronpistolen.

I verkligheten visade det sig att på grund av den starka absorptionen och spridningen av neutroner i atmosfären är räckvidden för förstörelse av neutronstrålning liten i jämförelse med räckvidden för förstörelse av oskyddade mål av en stötvåg från en explosion av en konventionell kärnkraft. laddning av samma effekt[1] . Därför är tillverkningen av neutronladdningar med hög effekt opraktisk - strålningen kommer fortfarande inte att nå längre, och andra skadliga faktorer kommer att minska. Verkligt producerad neutronammunition har en avkastning på högst 1 kt. Att underminera sådan ammunition skapar en förstörelsezon av neutronstrålning med en radie på cirka 1,5 km (en oskyddad person kommer att få en livshotande stråldos på ett avstånd av 1350 m). I motsats till vad många tror lämnar en neutronexplosion inte alls materiella värden oskadda: zonen med stark förstörelse av en stötvåg för samma kilotonladdning har en radie på cirka 1 km. Av samma anledning - absorption av atmosfären - visar sig en neutronpistol i atmosfären inte heller vara längre räckvidd än en artilleripistol med jämförbar målslagkraft.

Men i rymden är situationen annorlunda – i ett atmosfärlöst utrymme hindrar ingenting neutronflödet från att fortplanta sig så långt det är fysiskt möjligt. Som ett resultat, i rymden, är stridsanvändningen av högavkastande neutronbomber och neutronpistoler redan motiverad. Dessutom kan neutronpistoler visa sig vara mer efterfrågade i ett rymdkrig. (Tätheten av flödet av neutroner som emitteras av en kosmisk explosion av en neutronbomb är omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet från explosionens centrum, medan det är möjligt att generera en tillräckligt smal och därför tillräckligt lång räckvidd neutronstråle med en neutronpistol).

Den skadliga effekten av neutronvapen på utrustning beror på interaktionen mellan neutroner och konstruktionsmaterial och elektronisk utrustning, vilket leder till uppkomsten av inducerad radioaktivitet och, som ett resultat, till ett fel. I biologiska föremål, under påverkan av ett neutronflöde, sker jonisering av levande vävnad, vilket leder till störning av den vitala aktiviteten hos individuella system och organismen som helhet, utvecklingen av strålningssjuka . Människor påverkas av både neutronstrålningen i sig och inducerad strålning. Kraftfulla och långlivade radioaktivitetskällor kan bildas i utrustning och föremål under påverkan av ett neutronflöde, vilket leder till nederlag för människor under lång tid efter exponering för ett neutronvapen (till exempel en explosion av en neutronbomb) . På marken är inducerad radioaktivitet farlig för människors hälsa från flera timmar till flera dagar [1] .

Vätehaltiga material har de starkaste skyddsegenskaperna (till exempel: vatten, paraffin, polyeten, polypropen och så vidare [4] ). Av strukturella och ekonomiska skäl är skydd ofta gjorda av betong, våt jord - 250-350 mm av dessa material försvagar flödet av snabba neutroner med 10 gånger, och 500 mm - upp till 100 gånger [1] , därför ger stationära befästningar tillförlitligt skydd från både konventionella och från neutronkärnvapen och neutronvapen.

Neutronvapen i missilförsvar

En aspekt av tillämpningen av neutronvapen har blivit missilförsvar . På 1960- och 1970-talen var det enda pålitliga sättet att skjuta ner en inkommande ballistisk missilstridsspets att använda antimissiler med kärnstridsspetsar. Men när man avlyssnar i ett vakuum i den transatmosfäriska delen av banan, fungerar inte sådana skadliga faktorer som en chockvåg, och plasmamolnet från själva explosionen är bara farligt inom en relativt liten radie från epicentret.

Användningen av neutronladdningar gjorde det möjligt att effektivt öka radien för förstörelse av antimissilens kärnstridsspets. Under detonationen av interceptormissilens neutronstridsspets trängde neutronflödet in i fiendens stridsspets och orsakade en kedjereaktion i det klyvbara ämnet utan att nå den kritiska massan - den så kallade nukleära "zilch" ( engelska  fizzle ) [5] , förstöra stridsspetsen.

Den mest kraftfulla neutronladdningen som någonsin testats var stridsspetsen på 5 megaton W-71 från den amerikanska LIM-49A Spartan- interceptormissilen . En kraftig blixt av mjuk röntgenstrålning visade sig dock vara en mycket mer effektiv skadlig faktor. Kraftfulla röntgenstrålar träffade kroppen på en fientlig stridsspets och värmde omedelbart upp kroppsmaterialet till förångning, vilket ledde till en ablativ explosion (explosiv-liknande expansion av det förångade materialet) och fullständig förstörelse av stridsspetsen. För att öka röntgeneffekten gjordes stridsspetsens inre skal av guld.

Vid slutet av 1960-talet ansågs det också rimligt att komplettera långväga antimissiler med ytterligare ett intraatmosfäriskt försvarslager av smådistansantimissiler utformade för att fånga upp mål på höjder av 1 500–30 000 meter. Fördelen med atmosfärisk avlyssning var att lockbeten och folier, som gjorde det svårt att upptäcka en stridsspets i rymden, lätt kunde identifieras vid inträngning i atmosfären. Sådana interceptormissiler opererade i nära anslutning till det skyddade objektet, där det ofta skulle vara oönskat att använda traditionella kärnvapen som bildar en kraftig stötvåg. Således bar Sprint -missilen en W-66 neutronstridsspets av kilotonklassen.

Försvar

Neutronammunition utvecklades på 1960- och 1970 -talen , främst för att öka effektiviteten av att träffa bepansrade mål och arbetskraft skyddad av pansar och enkla skyddsrum. Pansarfordon från 1960-talet, designade med möjlighet att använda kärnvapen på slagfältet, är extremt motståndskraftiga mot alla dess skadliga faktorer.

Naturligtvis, efter uppkomsten av rapporter om utvecklingen av neutronvapen, började också metoder för skydd mot det att utvecklas. Nya typer av rustningar har utvecklats som redan kan skydda utrustning och dess besättning från ett neutronflöde. För detta ändamål läggs ark med ett högt innehåll av bor , som är en bra neutronabsorbator, till pansaret (av samma anledning är bor ett av de viktigaste strukturella materialen för reaktorneutronabsorbatorstavar), och pansaret är tillverkat. flerskikt, inklusive element från utarmat uran . Dessutom väljs rustningens sammansättning så att den inte innehåller kemiska element som ger stark inducerad radioaktivitet under inverkan av neutronstrålning.

Det är fullt möjligt att ett sådant skydd också kommer att vara effektivt mot neutronpistoler som för närvarande finns i projekt och prototyper , som också använder högenergiska neutronflöden.

Neutronvapen och politik

Faran med neutronvapen i form av neutronbomber, såväl som kärnvapen med liten och ultralåg avkastning i allmänhet, ligger inte så mycket i möjligheten till massförstörelse av människor (detta kan göras av många andra, inklusive långa -befintliga och mer effektiva typer av massförstörelsevapen för detta ändamål ), men för att sudda ut gränsen mellan kärnvapenkrig och konventionellt krig när det används. Därför noterar ett antal resolutioner från FN: s generalförsamling de farliga konsekvenserna av uppkomsten av en ny mängd massförstörelsevapen - neutronsprängladdningar - och kräver att de förbjuds.

Tvärtom, en neutronpistol, som fysiskt är en annan underart av ett neutronvapen, är också ett slags strålvapen , och som alla strålvapen kommer en neutronpistol att kombinera kraften och selektiviteten hos den skadliga effekten och kommer inte att vara ett vapen av massförstörelse.

Ett exempel på effekterna av en neutronladdningsexplosion på olika avstånd

Anteckningar

1. ↑ 1 2 3 4 5 Grunderna i modern kombinerad vapenstrid
2. ↑ Till exempel "atombomb" - A-bomb ("A" från Atomic ), "vätebomb" - H-bomb ("H" från Hydrogen ), etc.
3. ↑ Mann, Martin . USA:s crash.-program avgörande kärnvapen: The Death-Ray Bomb . // Populärvetenskap . - Januari 1962. - Vol. 180 - nej. 1 - s. 90-91, 208.
4. ↑ Skydd av kroppen från joniserande strålning
5. ↑ https://www.elibrary.ru/item.asp?id=30267958

Länkar

• Neutronbombens andra ankomst

Ordböcker och uppslagsverk	Stor katalanska Britannica (online)
I bibliografiska kataloger	BNF : 11947041z GND : 4183517-7 J9U : 987007565616705171 LCCN : sh85091203 NDL : 00575799