Нейтронное оружие

Способ 1: избавляемся от наручников с помощью «ключа»

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.

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.

История создания

Защита

Нейтронные боеприпасы разрабатывались в —1970-х годах, главным образом, для повышения эффективности поражения бронированных целей и живой силы, защищённой бронёй и простейшими укрытиями. Бронетехника 1960-х годов, разработанная с учётом возможности применения на поле боя ядерного оружия, чрезвычайно устойчива ко всем его поражающим факторам.

Естественно, после появления сообщений о разработке нейтронного оружия стали разрабатываться методы защиты и от него. Были разработаны новые типы брони, которая уже способна защитить технику и её экипаж от потока нейтронов. Для этой цели в броню добавляются листы с высоким содержанием бора, являющегося хорошим поглотителем нейтронов (по этой же причине бор является одним из основных конструктивных материалов реакторных стержней-поглотителей нейтронов), а броню делают многослойной, включающей элементы из обеднённого урана. Кроме того, состав брони подбирается так, чтобы она не содержала химических элементов, дающих под действием нейтронного облучения сильную наведённую радиоактивность.

Вполне возможно, что такая защита будет эффективна и против существующих пока в проектах и прототипах нейтронных пушек, также использующих потоки высокоэнергетических нейтронов.

Конструкция

Конец монополии

Точное время проведения испытаний ученые рассчитали таким образом, чтобы ветер унес образовавшееся в результате взрыва радиоактивное облако в сторону малообитаемых территорий, и воздействие вредных осадков на людей и домашний скот оказалось минимальным. В результате таких вычислений исторический взрыв наметили на утро 29 августа 1949 года.

–– На юге вспыхнуло зарево и появился красный полукруг, похожий на взошедшее солнце, –– вспоминает Николай Власов. –– А через три минуты после того, как зарево угасло, а облако растворилось в предрассветной дымке, до нас дошел раскатистый грохот взрыва, похожий на отдаленный гром могучей грозы.

Бомба_14

Взрыв атомной бомбы РДС-1. 29 августа 1949 года

Фото: Музей ядерного оружия РФЯЦ-ВННИЭФ

Приехав на место срабатывания РДС-1, (см. справку) ученые могли оценить все разрушения, которые за ним последовали. По их словам, от центральной башни не осталось никаких следов, стены ближайших домов рухнули, а вода в бассейне полностью испарилась от высокой температуры.

Но эти разрушения, как это ни парадоксально, помогли установить глобальное равновесие в мире. Создание первой советской атомной бомбы положило конец монополии США на ядерное оружие. Это позволило установить паритет стратегических вооружений, который до сих пор удерживает страны от военного применения оружия, способного уничтожить всю цивилизацию.

Александр Колдобский, заместитель директора Института международных отношений НИЯУ «МИФИ», ветеран атомной энергетики и промышленности:

Способ 1: избавляемся от наручников с помощью «ключа»

Технические характеристики автомобиля ГАЗ-66

Примечания

1. ↑
2. ↑

Как развивались технологии дальше

Открытие французского механика относительно устройства переменного тока получило широкое применение только в 70-х года ХХ века. Все дело в том, что он только изобрел первый трансформатор, хотя изобретение требовало совершенствование. На основании созданного прототипа другие ученые занимались его дальнейшей разработкой. В 1876 году П.Н. Яблочков представил усовершенствованную модель трансформатора. Хотя нужно сказать, что были внесены немного изменений и дополнений. К примеру:

1. В качестве сердечника ученый использовал специальный стержень, на который непосредственно осуществлялась намотка обмотки.
2. Вместо, ранее используемой пружинной пластины за основу он взял индукционную катушку.

Благодаря внесенным изменениям работа первичной обмотки осуществлялась согласно обусловленной последовательности, тем самым предоставляя напряжение, которое требовалось для работы электроприборов.

Но следует сказать, что совершенствование первого трансформатора осуществлялось и другими учеными. Непременно необходимо упомянуть, что Яблочков сделал преобразующее ток устройство с разомкнутыми сердечниками, что в свою очередь предусматривало большие затраты электроэнергии. Спустя некоторое время братья Гопкинсоны в 1882 году сделали трансформатор с замкнутыми сердечниками и это послужило стартом для экономии потребления электричества в будущем.

Сутью совершенствования стало то, что они поставили на сердцевину катушки, имеющие высокое и низкое напряжение. А вот сам стержень состоял из проволоки и стальных полосок, которые разделялись между собой материалом с изоляционными характеристиками.

В дальнейшем работы по усовершенствованию трансформаторов продолжались. Основанием этого являлось уменьшение потребления электроэнергии, поскольку предыдущие устройства ее расходовали достаточно много. Немаловажным открытием считается изобретение трехфазного трансформатора русским инженером Доливо-Добровольским в 1890 году. На основании произведенных ним расчетов он доказал, что благодаря трехфазному трансформатору можно экономить потребляемую электроэнергию.

В основе деления и синтеза

Десятилетия, прошедшие после печальных событий начала августа 1945 года — взрывов американских атомных бомб над японскими городами Хиросима и Нагасаки, — подтвердили правоту ученых, давших в руки политиков небывалое оружие нападения и возмездия. Двух боевых применений вполне хватило для того, чтобы мы смогли прожить 60 лет, обходясь в военных действиях без применения ядерного оружия. И очень хочется надеяться на то, что данный вид оружия так и останется главным сдерживающим фактором новой мировой войны и никогда не будет применен по боевому назначению.

Ядерное оружие определяют как «оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании энергии, выделяющейся при ядерных реакциях деления или синтеза». Соответственно ядерные заряды разделяют на ядерные и термоядерные. Пути освобождения энергии атомного ядра с помощью деления или синтеза были понятны физикам уже к концу 1930-х годов. Первый путь предполагал цепную реакцию деления ядер тяжелых элементов, второй — слияние ядер легких элементов с образованием более тяжелого ядра. Мощность ядерного заряда обычно выражают через «тротиловый эквивалент», то есть количество обычного взрывчатого вещества тротила, которое нужно взорвать, чтобы высвободилась такая же энергия. Одна ядерная бомба может быть эквивалентна по такой шкале миллиону тонн тротила, однако последствия от ее взрыва могут оказаться гораздо хуже, чем от взрыва миллиарда тонн обычной взрывчатки.

Уровни мощности[править | править код]

Оружие имеет 12 уровней мощности.

Политические и исторические последствия

Работы по созданию нейтронного оружия начались в 60-ых годах 20 века в США. Через 15 лет технологию производства доработали и создали первый в мире нейтронный заряд, что привело к своеобразной гонке вооружений. На данный момент такой технологией обладают Россия и Франция.

Главной опасностью этого типа оружия при его применении стала не возможность массового уничтожение мирного населения страны противника, а размытие грани между ядерной войной и обычным локальным конфликтом. Поэтому Генеральной Ассамблеей ООН было принято несколько резолюций с призывом к полному запрету нейтронного оружия.

К сожалению, проект остался только на бумаге, т.к. ни одна страна запада и США не приняли его.

Позже, в 1991 году президентами России и США были подписаны обязательства, по которым тактические ракеты и артиллерийские снаряды с нейтронной боеголовкой должны быть полностью уничтожены. Что несомненно не помешает наладить их массовый выпуск за короткое время при изменении военно-политической ситуации в мире.

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.

Защита

Нейтронные боеприпасы разрабатывались в —1970-х годах, главным образом, для повышения эффективности поражения бронированных целей и живой силы, защищённой бронёй и простейшими укрытиями. Бронетехника 1960-х годов, разработанная с учётом возможности применения на поле боя ядерного оружия, чрезвычайно устойчива ко всем его поражающим факторам.

Естественно, после появления сообщений о разработке нейтронного оружия стали разрабатываться методы защиты и от него. Были разработаны новые типы брони, которая уже способна защитить технику и её экипаж от потока нейтронов. Для этой цели в броню добавляются листы с высоким содержанием бора, являющегося хорошим поглотителем нейтронов (по этой же причине бор является одним из основных конструктивных материалов реакторных стержней-поглотителей нейтронов), а броню делают многослойной, включающей элементы из обеднённого урана. Кроме того, состав брони подбирается так, чтобы она не содержала химических элементов, дающих под действием нейтронного облучения сильную наведённую радиоактивность.

Вполне возможно, что такая защита будет эффективна и против существующих пока в проектах и прототипах нейтронных пушек, также использующих потоки высокоэнергетических нейтронов.

Примечания

Нейтронная бомба, как работает, принцип действия и поражающий фактор взрыва, испытание оружия

Строение ядерной бомбы

В качестве прототипа мной была взята плутониевая бомба “Толстяк” (рис.2.) сброшенная 9 августа 1945 года на японский город Нагасаки.

Рисунок 2 – Атомная бомба “Толстяк”

Схема этой бомбы (типичная для плутониевых однофазных боеприпасов) примерно следующая:

1. Нейтронный инициатор – шар диаметром порядка 2 см из бериллия, покрытый тонким слоем сплава иттрий-полоний или металлического полония-210 – первичный источник нейтронов для резкого снижения критической массы и ускорения начала реакции. Срабатывает в момент перевода боевого ядра в закритическое состояние (при сжатии происходит смешение полония и бериллия с выбросом большого количества нейтронов). В настоящее время помимо данного типа инициирования, больше распространено термоядерное инициирование (ТИ). Термоядерный инициатор (ТИ). Находится в центре заряда (подобно НИ) где размещается небольшое количество термоядерного материала, центр которого нагревается сходящейся ударной волной и в процессе термоядерной реакции на фоне возникших температур нарабатывается значимое количество нейтронов, достаточное для нейтронного инициирования цепной реакции (рис.3.).

2. Плутоний. Используют максимально чистый изотоп плутоний-239, хотя для увеличения стабильности физических свойств (плотности) и улучшения сжимаемости заряда плутоний легируется небольшим количеством галлия.

3. Оболочка (обычно из урана), служащая отражателем нейтронов.

4. Обжимающая оболочка из алюминия. Обеспечивает бомльшую равномерность обжима ударной волной, в то же время предохраняя внутренние части заряда от непосредственного контакта со взрывчаткой и раскалёнными продуктами её разложения.

5. Взрывчатое вещество со сложной системой подрыва, обеспечивающей синхронность подрыва всего взрывчатого вещества. Синхронность необходима для создания строго сферической сжимающей (направленной внутрь шара) ударной волны. Несферическая волна приводит к выбросу материала шара через неоднородность и невозможность создания критической массы. Создание подобной системы расположения взрывчатки и подрыва являлось в своё время одной из наиболее трудных задач. Используется комбинированная схема (система линз) из “быстрой” и “медленной” взрывчаток.

6. Корпус, изготовленный из дюралевых штампованных элементов – две сферических крышки и пояс, соединяемые болтами.

Рисунок 3. – Принцип действия плутониевой бомбы

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.

Всему виной физика бомбы. В отличие от атомной, у нейтронной основной поражающий элемент — нейтронное излучение. А оно быстро поглощается атмосферой. У поверхности земли через каждые 235 метров нейтроны теряют половину своей энергии. Значит, на расстоянии примерно в полтора-два километра их энергия уменьшится в 120-250 раз. В принципе, это и есть зона эффективного поражения нейтронной бомбы.

Из-за этого нейтронную бомбу(или боеприпас) считали тактическим ядерным оружием.

И поэтому основная масса произведённых бомб и боеприпасов имела мощность не более 10 кт, а чаще всего одну килотонну.

Впрочем, для незащищённого человека полтора километра хватит за глаза. В радиусе до 1,2 километра — гарантированная смерть в 90 процентах случаев.

В общем, надо было придумать, как защищаться от этой штуковины.

Реактивная катапульта

Всякое оружие должно содержать способ доставки боеприпаса к цели. Для ядерных и термоядерных зарядов таких способов придумано немало к разным видам вооруженных сил и родам войск. Ядерное оружие принято разделять на «стратегическое» и «тактическое». «Стратегические наступательные вооружения» (СНВ) предназначены прежде всего для поражения на территории противника целей, наиболее важных для его экономики и вооруженных сил. Основными элементами СНВ являются межконтинентальные баллистические ракеты наземного базирования (МБР), баллистические ракеты подводных лодок (БРПЛ) и стратегические бомбардировщики. В США такое сочетание получило название «ядерной триады». В СССР основная роль отводилась Ракетным войскам стратегического назначения, чья группировка стратегических МБР служила для противника главным сдерживающим фактором. На ракетные подводные крейсера, считавшиеся менее уязвимыми при ядерном нападении противника, возлагалось нанесение ответного удара. Бомбардировщики предназначались для продолжения войны после обмена ядерными ударами. Тактическое оружие — оружие поля боя.

Преимущества современных трансформаторов

В современном мире все со временем только совершенствуется. Хотя за основу берутся открытия, которые имеют многовековую историю. Это же касается и современных трансформаторов. Чтобы понять, в чем состоят главные преимущества обозначенного устройства, следует отметить несколько значимых фактов:

1. Первые трансформаторы были достаточно увесистые, а сейчас они могут весить меньше 100 граммов.
2. Раньше обозначенные устройства имели значительные габариты. Современные трансформаторы некоторых типов могут свободно поместиться в ладошке.
3. Изначально происходила большая потеря электроэнергии, сейчас же можно ее экономить.
4. На текущее время преобразовательное устройство тока может использоваться в различных бытовых и промышленных оборудованиях.
5. Совершенствование технологий позволяет экономить на материалах для изготовления трансформаторов.
6. Долговечность современных устройств.
7. В силу увеличения потребляемой энергии из-за развития разного рода производства можно сделать преобразовательные устройства различных размеров, даже самых огромных

Одним из немаловажных показателей считается то, что современные трансформаторы отличаются от своих предшественников малым количеством выбросов парниковых газов.

В завершение непременно нужно сказать, что благодаря изобретению трансформатора можно быть уверенным, что оборудование, которое потребляет электроэнергию, будет работать, согласно требуемого ему напряжению. Все дело в том, что подаваемое исходное напряжение превышает, то, которое требуется разным электроприборам.