Нейтронная
бомба - принцип действия заряда с увеличенным выходом излучения. |
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. Для уменьшения
сопутствующих разрушений в нейтронной бомбе принимаются меры для уменьшения выхода
энергии способами, отличными от нейтронного излучения. Радиус зоны смертельного
уровня нейтронного облучения в таких зарядах может даже превосходить радиусы поражения
ударной волной или световым излучением. 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 ЯВ: 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. Поток нейтронов же с легкостью
проходит даже через толстую стальную броню. При мощности в 1 кт смертельная доза
облучения в 8000 рад, которая ведет к немедленной и быстрой смерти (минуты), будет
получена экипажем танка Т-72 на расстоянии в 700 м. При обычном атомном взрыве
этой же мощности аналогичное расстояние будет равняться 360 м. Опасный для жизни
уровень в 600 рад достигается на дистанции 1100 м и 700 м соответственно для бронированных
целей и 1350 и 900 м для незащищенных людей. Дополнительно,
нейтроны создают в конструкционных материалах (например броне танка) наведенную
радиоактивность. Она может быть довольно сильной: скажем, если в рассмотренный
выше Т-72 сядет новый экипаж, то он получит летальную дозу в течении 24 часов.
Новые виды брони более эффективно защищают танк от
нейтронного потока. Для этого в ее состав входит пластик с долей бора, хорошего
поглотителя нейтронов. Броня танка M-1 "Abrams" содержит для этих целей обедненный
уран (уран, с выделенными изотопами U235
и U234). Броня специально может быть
обеднена элементами, дающими сильную наведенную радиоактивность. Из-за
очень сильного поглощения и рассеивания нейтронного излучения в атмосфере делать
мощные заряды с увеличенным выходом излучения нецелесообразно. Максимальная мощность
боеголовок составляет ~1 кт. Хотя о нейтронных бомбах и говорят, что они оставляют
материальные ценности неразрушенными, это не совсем так. В пределах радиуса нейтронного
поражения (около 1 километра) ударная волна может уничтожить или сильно повредить
большинство зданий. Сильные потоки высокоэнергетических
нейтронов возникают в ходе термоядерных реакций, например, горения дейтерий-тритиевой
плазмы: D + T -> He4 (3.5 MeV) +
n (14.1 MeV). 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
(~ 180 MeV) приходится до 31 реакции синтеза (~ 540 MeV) D+T. 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
14.1 MeV, 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.
На основе материалов The
High Energy Weapons Archive |