Focosele nucleare mici și cu randament redus au avut, din punct de vedere istoric, ghinion. În acele vremuri binecuvântate, când sarcinile nucleare de toate tipurile erau dezvoltate și testate activ, nu exista un izotop adecvat pentru acestea. Doar plutoniul-239 și uraniul-235 erau disponibile și nu puteai face din ele o încărcare nucleară compactă. Desigur, focosul american W54 cântărind 23 kg arăta foarte favorabil pe fundalul „Omului gras” cântărind 4,6 tone, dar încă nu era atât de compact pe cât ne-am dori.
Aparent, acest focos a fost unul dintre ultimele, care a fost de fapt testat de o explozie nucleară. Moratoriul ulterior al testelor nucleare a încetinit brusc activitatea, din cauza căreia au rămas în arsenalul nuclear produse în principal puternice. Acum, că regimul de neproliferare și limitare nucleară pare să fie pe punctul de a se epuiza, este posibil să revenim la dezvoltarea de noi tipuri de sarcini nucleare care ar putea diversifica războiul nuclear.
Americium este cel mai bun candidat
Plutoniul ca umplere a unei încărcări nucleare este bun pentru toată lumea, doar că nu permite crearea unei încărcături cu adevărat compacte, deoarece are o masă critică destul de mare - 10,4 kg. Cu o densitate de plutoniu de 19,8 g pe centimetru cub, volumul sferei va fi de 525,2 metri cubi. cm, iar diametrul său este de 10, 1 cm. În plus, pentru a bate, trebuie să luați nu o masă critică, ci puțin mai mult, să zicem, 1, 2 sau 1, 35 masă critică. Acest lucru se datorează faptului că sistemul de detonare și siguranța neutronică într-o sarcină compactă nu sunt la fel de bune ca într-o bombă aeriană sau un focos de rachetă și, pentru a obține acest efect, trebuie să aveți o cantitate mai mare de material fisibil. Prin urmare, încărcările compacte de plutoniu foloseau de obicei 13-15 kg de plutoniu (pentru 13 kg diametrul bilei este de 10,7 cm), format într-un nucleu în formă de ou sau cilindric.
În principiu, deși grele, dar destul de potrivite pentru obuzele de artilerie de calibru mare, rachete și mine, s-au dovedit încărcări în intervalul de putere de la câteva sute de kg la 10-15 kt de echivalent TNT. Dar a existat o obiecție serioasă: de ce să folosiți plutoniu prețios de calitate pentru arme pentru o încărcare cu putere redusă, dacă puteți face o muniție termonucleară cu o putere incomparabil mai mare? Un focos de 400 kilotoni va obține un efect mult mai mare de 10-15 kt sau chiar mai puțin.
În general, au existat două motive pentru retragerea încărcăturilor nucleare cu putere redusă: dimensiuni nu prea compacte, ceea ce a făcut dificilă utilizarea acestora și argumente economico-militare pentru iraționalitatea cheltuielilor valorosului izotop.
În anii 1950, nu era nimic care să înlocuiască uraniul și plutoniul ca izotopi de calitate pentru arme. Dar a trecut ceva timp de atunci și a apărut un candidat bun - americium-242. Acest izotop se formează în timpul descompunerii plutoniului-241 (format în timpul capturării unui neutron de către uraniu-238) și este conținut în deșeurile de procesare a plutoniului și a combustibilului nuclear uzat (SNF). După 26 de ani, tot plutoniul-241 se va descompune în americiul-241, al cărui timp de înjumătățire este mult mai lung - 432,2 ani. Astfel, SNF descărcat din reactoare și depozitat la sfârșitul anilor 1980 și începutul anilor 1990 ar trebui să conțină deja o cantitate semnificativă de americium-241. Izolarea sa, în măsura în care se poate judeca, nu prezintă dificultăți speciale.
Dacă am-241 este iradiat cu neutroni, atunci se va obține un izotop și mai remarcabil al americiului-242m. Deoarece un reactor bazat pe americiul-242 a fost proiectat la Obninsk, destinat obținerii radiației neutronice în scopuri medicale, au fost date câteva date despre producția sa. 1 gram de am-242m se formează prin iradierea a 100 de grame de am-241 (a fost obținut la reactorul BN-350 acum demontat din Șevcenko, Kazahstan), iar pentru a obține această cantitate, este suficient să prelucrați 200 kg de SNF. Avem multe din aceste lucruri: aproximativ 20 de mii de tone de combustibil nuclear uzat și o producție anuală de aproximativ 200 de tone în plus. SNF acumulat este suficient pentru a produce aproximativ 1000 kg de am-242m.
Pentru ce este bun AM-242M? Masă critică extrem de redusă. Izotopul pur are o masă critică de numai 17 grame. Cu o densitate de americium de 13,6 g pe centimetru cub, va fi o bilă cu un diametru de 1,33 cm. Dacă luăm 1,35 din masa critică, atunci bila va avea 1,45 cm în diametru. Cu un reflector și un sistem de sablare, este destul de posibil să păstrați dimensiunea proiectilului de 40 mm. Eliberarea de energie a 1 g am-242m corespunde aproximativ 4,6 kg de TNT, astfel încât o astfel de încărcare cu 22,9 g de izotop va da aproximativ 105 kg de TNT.
Se poate folosi un amestec de am-241 și am-242m. Cu conținutul acestuia din urmă la 8%, masa critică va fi de 420 de grame. Diametrul mingii va fi de 3,8 cm. Poate fi o grenadă nucleară pentru un RPG, o mină pentru un mortar de 82 mm și așa mai departe. Eliberarea de energie va fi de aproximativ 2 tone de echivalent TNT.
În general, cel mai bun candidat pentru rolul de umplere pentru sarcini nucleare foarte compacte, până la proiectile nucleare de calibru mic. Americiul este, de asemenea, bun prin faptul că emite puțină căldură în timpul degradării, aproape că nu se încălzește și, prin urmare, stocarea muniției nucleare umplute cu americium nu necesită frigidere. Timpul de înjumătățire lung: am-241 - 433, 2 ani, am-242m - 141 ani, permite, de asemenea, producerea și acumularea de americium pentru utilizare viitoare. O astfel de muniție poate fi depozitată timp de 30-40 de ani fără modificări semnificative în caracteristicile lor, în timp ce plutoniul trebuie trimis pentru curățare de la produsele de degradare după 10-15 ani.
Sarcina americană poate fi utilizată singură, precum și o siguranță nuclear-neutronă pentru sarcini mai puternice. Dacă se dovedește că o încărcare de americium poate iniția o reacție termonucleară (care ar putea fi bine), atunci se va deschide posibilitatea de a crea sarcini termonucleare foarte compacte și ușoare, dar în același timp puternice.
Focos pentru rachete ghidate
O întrebare importantă este pentru ce poate fi utilizată o astfel de încărcare americană foarte compactă. De exemplu, vom prelua o taxă echipată cu aproximativ 500 de grame de americiu și o eliberare de energie de 2, 3-2, 5 tone de echivalent TNT. Greutatea totală a acestui produs poate fi de până la 2-3 kg. Unde și cum poate fi aplicat?
Rachete sol-aer și aer-aer, adică rachete antiaeriene și aviatice, destinate distrugerii aeronavelor. Pentru o aeronavă, o suprapresiune de 0,2 kgf / cm2 este cu siguranță periculoasă (sarcina pe aripa Su-35 poate ajunge, de exemplu, la 0,06 kgf / cm2). O explozie a unei încărcări nucleare compacte cu o capacitate de 2,3 tone va crea o astfel de suprapresiune la o distanță de aproximativ 210 metri, iar o suprapresiune de 1,3 kgf / cm2, la care va avea loc cu siguranță distrugerea aeronavei, va crea o explozie la o distanță de 60 de metri. Siguranțele de proximitate ale rachetelor avionului inițiază de obicei o încărcare la o distanță de 3-5 metri de țintă și, în acest caz, avionul țintă cu siguranță nu strălucește nimic bun - înfrângere garantată! Stropi fine de metal și un nor de vapori radioactivi.
Rachete anti-nave. Rachetele anti-nave mici, cum ar fi Kh-35 și altele similare, cele mai convenabile pentru utilizare (există aeronave, elicoptere, nave, sol și chiar lansatoare de containere), din păcate, sunt atât de slabe încât nu se pot scufunda, dar chiar și serios daune oricărei nave mari. Acest lucru se vede clar în tragerea asupra navei de debarcare a tancului dezafectat USS Racine (LST-1191). A fost lovită de 12 rachete anti-nave, asemănătoare cu Kh-35, iar nava a rămas pe linia de plutire. Au terminat cu el doar cu o torpilă. Acest lucru nu este surprinzător dacă focosul rachetelor are o greutate de 150-250 kg și puterea lor este relativ mică. Echiparea rachetei X-35 cu o sarcină nucleară americană cu caracteristicile de mai sus face această rachetă mult mai periculoasă chiar și pentru navele mari. Dacă un distrugător de clasă Arleigh Burke este lovit de o astfel de rachetă, va necesita, în cel mai bun caz, reparații îndelungate din fabrică. Dar se poate conta și pe scufundare, deoarece o explozie de o asemenea putere poate distruge corpul navei.
Torpile. În general, o încărcare cu o capacitate de 2,3 tone de TNT, instalată într-o torpilă, chiar și nu cea mai modernă, o transformă într-un argument convingător împotriva navelor și navelor mari.
ATGM. Dacă greutatea întregii muniții este în intervalul de 2-3 kg, atunci acestea pot fi echipate cu rachete pentru sisteme antirachetă, de exemplu, „Kornet”. Are o rază de acțiune bună, de până la 5, 5 km, ceea ce face destul de sigură utilizarea unei încărcături nucleare compacte și de mică putere. Orice tanc, chiar și cel mai recent și cel mai protejat, va fi garantat că va fi distrus de o astfel de rachetă.
Deja din această scurtă revizuire este clar că cel mai bun purtător pentru astfel de sarcini nucleare foarte compacte sunt diferite tipuri de rachete ghidate. Taxa americană se va dovedi destul de costisitoare și nu va fi posibil să se producă atât de multe dintre ele, câteva sute, poate până la o mie de bucăți. Prin urmare, trebuie să tragă la ceva valoros și important, care cel puțin din punct de vedere economic va justifica utilizarea acestuia. Ținte: avioane, nave, sisteme de apărare antiaeriană, radare, eventual și cele mai noi (adică cele mai scumpe) tancuri și tunuri autopropulsate. Combinarea preciziei rachetelor ghidate cu randamentul mult mai mare al unei sarcini americane în comparație cu explozivii standard ar face o astfel de armă foarte eficientă.
