Нейтронное оружие

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

Нейтронное оружие — оружие, воздействующее на цель нейтронным пучком или нейтронной волной. Существующая реализация нейтронного оружия есть разновидность ядерного оружия, у которого увеличена доля энергии взрыва, выделяющаяся в виде нейтронного излучения (нейтронной волны) для поражения живой силы, вооружения противника и радиоактивного заражения местности при ограниченных поражающих воздействиях ударной волны и светового излучения. Из-за быстрого поглощения нейтронов атмосферой, нейтронные боеприпасы большой мощности малоэффективны. Мощность нейтронных боезарядов обычно не превышает нескольких килотонн[1] тротилового эквивалента и их относят к тактическому ядерному оружию.

Такое нейтронное оружие, как и другие виды ядерного оружия, является неизбирательным оружием массового поражения.

Также на больших дистанциях в атмосфере будет малоэффективно и нейтронно-пучковое оружие — нейтронная пушка.

Конструкция[править | править вики-текст]

Нейтронная бомба[править | править вики-текст]

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 приходится энергия потока быстрых нейтронов, и только 20% приходится на остальные поражающие факторы (ударную волну, электромагнитный импульс, световое излучение).

Нейтронная пушка[править | править вики-текст]

Этот подвид нейтронного оружия конструктивно представляет собой генератор направленных высокоэнергичных нейтронных пучков. Вследствие новизны концепции такого подвида нейтронного оружия, точная конструкция возможных боевых образцов пока точно не определена. Выходная мощность нейтронной пушки ограничена лишь выходной мощностью питающего энергоблока.

Действие, особенности применения[править | править вики-текст]

Мощный поток быстрых нейтронов слабее задерживается обычной металлической бронёй и намного сильнее проникает сквозь преграды, чем рентгеновское или гамма-излучение (не говоря уже об альфа- и бета-частицах). В частности, 150 мм стальной гомогенной брони задерживают до 90% гамма-излучения и лишь 20% быстрых нейтронов[1]. Считалось, что благодаря этому нейтронное оружие способно поражать живую силу противника на значительном расстоянии от эпицентра взрыва и в бронетехнике, где обеспечивается надёжная защита от поражающих факторов обычного ядерного взрыва. Этим объяснялась привлекательность боевого применения как нейтронной бомбы, так и нейтронной пушки.

В реальности же оказалось, что из-за сильного поглощения и рассеивания нейтронов в атмосфере дальность поражения нейтронным излучением невелика в сравнении с дальностью поражения незащищённых целей ударной волной от взрыва обычного ядерного заряда той же мощности[1]. Поэтому изготовление нейтронных зарядов большой 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 создаёт 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. По той же причине — поглощение атмосферой — нейтронная пушка а атмосфере также получается не более дальнобойна чем артиллерийское орудие сравнимой мощности воздействия на цель.

Но в космосе ситуация иная, — в безатмосферном пространстве ничего не препятствует потоку нейтронов распространяться так далеко как это физически возможно. Как следствие в космосе боевое применение высокомощных нейтронных бомб и нейтронных пушек уже оправдано. Причем более востребованы в космической войне могут оказаться именно нейтронные пушки. (Плотность потока нейтронов, испускаемых космическим взрывом нейтронной бомбы обратна пропорциональна квадрату расстояния от эпицентра взрыва, тогда как сгенерировать нейтронной пушкой достаточно узкий и, следовательно, достаточно дальнобойный нейтронный луч возможно.)

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 воздействием потока нейтронов 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 долгоживущие источники радиоактивности, приводящие к поражению людей в течение длительного времени после воздействия нейтронным оружием (например взрыва нейтронной бомбы). На местности наведённая радиоактивность опасна для здоровья человека от нескольких часов до нескольких суток[1].

Наиболее сильными защитными свойствами обладают водород-содержащие материалы (например: вода, парафин, полиэтилен, полипропилен и т. д.[2]). По конструктивным и экономическим соображениям защиту часто выполняют из бетона, влажного грунта — 250—350 мм этих материалов ослабляют поток быстрых нейтронов в 10 раз, а 500 мм — до 100 раз[1], поэтому стационарные фортификационные сооружения обеспечивают надёжную защиту как от обычных, так и от нейтронных ядерных боеприпасов и нейтронных пушек.

Нейтронное оружие в противоракетной обороне[править | править вики-текст]

Одним из аспектов применения нейтронного оружия стала противоракетная оборона. В 1960—1970-х единственным надежным способом сбить летящую боеголовку баллистической ракеты было использование противоракет с ядерными боевыми частями. Но при перехвате в вакууме на внеатмосферном участке траектории, такие поражающие факторы как ударная волна не работают, а само плазменное облако взрыва опасно только в пределах сравнительно небольшого радиуса от эпицентра.

Использование нейтронных зарядов позволяло эффективно увеличить радиус поражения ядерной боевой части противоракеты. При детонации нейтронной боевой части ракеты-перехватчика поток нейтронов пронизывал неприятельскую боеголовку, вызывая в делящемся веществе цепную реакцию без достижения критической массы — так называемую «шипучку» (также неофициально назваемую «пшиком»), разрушающую боеголовку.

Наиболее мощным нейтронным зарядом, когда-либо испытанным, была 5-мегатонная боевая часть W-77 американской ракеты-перехватчика LIM-49A «Спартан».

Защита[править | править вики-текст]

Нейтронные боеприпасы разрабатывались в 19601970-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 в броневую сталь добавляется обеднённый уран. Кроме того, состав брони подбирается так, чтобы она не содержала химические элементы, дающих под действием нейтронного облучения сильную наведённую радиоактивность.

Вполне возможно что такая защита будет эффективна и против вполне возможных нейтронных пушек, также использующих потоки высокоэнергетичных нейтронов.

Нейтронное оружие и политика[править | править вики-текст]

Работы над нейтронным оружием в виде нейтронной бомбы велись в нескольких странах с 1960-х годов. Впервые технология его производства была разработана в США во второй половине 1970-х. Сейчас технологией производства такого оружия обладают также Россия, Франция и Китай. В России также созданы и нейтронные пушки. В частности марсоход Curiosity оснащен российской нейтронной пушкой, и хотя выходная мощность установленной на названном марсоходе нейтронной пушки великовата для лабораторного инструмента но мала для оружия, это уже прообраз будущих боевых нейтронных пушек.

Опасность нейтронного оружия в виде нейтронных бомб, 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 — нейтронных взрывных устройств, — и содержится призыв к его запрещению.

Напротив, нейтронная пушка, физически будучи другим подвидом нейтронного оружия, есть также разновидность пучкового оружия. И как любое пучковое оружие, нейтронная пушка будет сочетать мощность и избирательность поражающего воздействия и не будет оружием массового поражения.

Пример эффектов взрыва нейтронного заряда на различных расстояниях[править | править вики-текст]

Действие воздушного взрыва нейтронного заряда мощностью 1 кт на высоте ~ 150 м
Рассто-
яние
[# 1]
Давление

[# 2]
Радиация

[# 3]
Защита бетон
[# 4]
Защита земля
[# 4]
Примечания
0 м ~108 МПа [1] Окончание реакции, начало разлёта вещества бомбы. Благодаря конструктивным особенностям заряда значительная часть энергии взрыва выделяется в виде нейтронного излучения.
от центра ~50 м 0,7 МПа n·105Гр ~2-2,5 м ~3-3,5 м Граница светящейся сферы диаметром ~100 м [3], время свечения ок. 0,2 с.
эпицентр 100 м 0,2 МПа ~35.000 Гр 1,65 м 2,3 м Эпицентр взрыва. Человек в обычном убежище — гибель или крайне тяжёлая лучевая болезнь [1, 7]. Разрушение убежищ, рассчитанных на 100 кПа [7].
170 м 0,15 МПа Сильные повреждения танков [4].
300 м 0,1 МПа 5.000 Гр 1,32 м 1,85 м Человек в убежище — лучевая болезнь от лёгкой до тяжёлой степени [1, 7].
340 м 0,07 МПа Лесные пожары [4].
430 м 0,03 МПа 1.200 Гр 1,12 м 1,6 м Человек — «смерть под лучом». Сильные повреждения сооружений [4].
500 м 1.000 Гр 1,09 м 1,5 м Человек гибнет от радиации сразу («под лучом») или через несколько минут.
550 м 0,028 МПа Средние повреждения сооружений [4].
700 м 150 Гр 0,9 м 1,15 м Гибель человека от радиации через несколько часов.
760 м ~0,02 МПа 80 Гр 0,8 м 1 м
880 м 0,014 МПа Средние повреждения деревьев [4].
910 м 30 Гр 0,65 м 0,7 м Человек гибнет через несколько суток; лечение — уменьшение страданий.
1.000 м 20 Гр 0,6 м 0,65 м Стёкла приборов окрашиваются в тёмно-бурый цвет.
1.200 м ~0,01 МПа 6,5-8,5 Гр 0,5 м 0,6 м Крайне тяжёлая лучевая болезнь; гибнут до 90 % пострадавших [6, 7].
1.500 м 2 Гр 0,3 м 0,45 м Средняя лучевая болезнь; гибнут до 80 % [6], при лечении до 50 % [4].
1.650 м 1 Гр 0,2 м 0,3 м Лёгкая лучевая болезнь [7]. Без лечения могут погибнуть до 50 % [4].
1.800 м ~0,005 МПа 0,75 Гр 0,1 м Радиационные изменения в крови [4].
2.000 м 0,15 Гр Доза может быть опасна для больного лейкемией [4].
Рассто-
яние
[# 1]
Давление

[# 2]
Радиация

[# 3]
Защита бетон
[# 4]
Защита земля
[# 4]
Примечания
Примечания
  1. 1 2 Расстояние в первых двух строках от центра взрыва, далее расстояние от эпицентра взрыва.
  2. 1 2 Избыточное давление вещества на фронте падающей ударной волны в мегапаскалях (МПа), рассчитано в соответствии с данными для взрыва мощностью 1 кт на высоте 190 м [8] (С. 13) по формуле подобия параметров ударной волны для различных мощностей зарядов (С. 10 там же) с учётом того, что по ударной волне нейтронный боеприпас мощностью 1кт примерно эквивалентен обычному ядерному 0,5кт [5]:
    R1/R2 = (q1/q2)1/3,
    где R1 и R2 — расстояния на которых будет наблюдаться одинаковое давление ударной волны;
    q1 и q2 — мощности сопоставляемых зарядов.
  3. 1 2 Суммарное значения доз радиации нейтронов и гамма-лучей в греях (Гр).
  4. 1 2 3 4 Защита отдельно из обычного плотного бетона или из сухой земли; имеется в виду слой вещества в перекрытии заглублённого бетонного или деревоземляного сооружения, необходимый для снижения внешней дозы радиации до считающейся приемлемой в убежище дозы в 50 Рентген = 0,5 Гр.
При составлении таблицы использовалась литература:
1. Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях : учебное пособие для сотруд. высш. учеб. заведений / [Я. Р. Вешняков и др.] — М.: Изд. центр «Академия», 2007. — С. 133—138. — ISBN 978-5-7695-3392-1.
2. Большая Советская Энциклопедия. — 3-е изд. — М.: «Советская Энциклопедия», 1978. — Т. 30.
3. Действие ядерного оружия. Пер. с англ. — М.: Воениздат, 1965.
4. Иванов, Г. Нейтронное оружие // Зарубежное военное обозрение. — 1982. — № 12. — С. 50 — 54.
5. Защита от оружия массового поражения. — М.: Воениздат, 1989.
6. Козлов, В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. — М., 1987.
7. Миргородский, В. Р. Безопасность жизнедеятельности : курс лекций / под ред. Н. Н. Пахомова. — М.: Изд-во МГУП, 2001. — Раздел III. Защита объектов печати в чрезвычайных ситуациях.
8. Убежища гражданской обороны. Конструкции и расчёт / В. А. Котляревский, В. И. Ганушкин, А. А. Костин и др.; под ред. В. А. Котляревского. — М.: Стройиздат, 1989. — ISBN 5-274-00515-2.

Примечания[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]