Küçük ve düşük verimli nükleer savaş başlıkları tarihsel olarak şanssızdı. Her türden nükleer yükün aktif olarak geliştirildiği ve test edildiği o kutsanmış zamanlarda, onlar için uygun bir izotop yoktu. Sadece plütonyum-239 ve uranyum-235 mevcuttu ve onlardan kompakt bir nükleer şarj yapamazsınız. Tabii ki, 23 kg ağırlığındaki Amerikan W54 savaş başlığı, 4,6 ton ağırlığındaki "Şişman Adam" ın arka planına çok olumlu baktı, ancak yine de istediğimiz kadar kompakt değildi.
Görünüşe göre bu savaş başlığı, aslında bir nükleer patlama ile test edilen sonlardan biriydi. Nükleer testler üzerindeki müteakip moratoryum, nükleer cephanede esas olarak güçlü ürünlerin kalması nedeniyle işi keskin bir şekilde yavaşlattı. Nükleer silahların yayılmasını önleme ve sınırlama rejimi artık tükenmenin eşiğinde göründüğüne göre, nükleer savaşı çeşitlendirebilecek yeni nükleer yük türlerinin geliştirilmesine geri dönmek mümkündür.
Americium en iyi adaydır
Nükleer yükün doldurulması olarak plütonyum herkes için iyidir, ancak oldukça büyük bir kritik kütleye sahip olduğu için gerçekten kompakt bir yük oluşturmaya izin vermez - 10.4 kg. Santimetre küp başına 19.8 g plütonyum yoğunluğu ile kürenin hacmi 525.2 metreküp olacaktır. cm ve çapı 10, 1 cm'dir Ek olarak, çarpmak için bir kritik kütle değil, biraz daha fazla, diyelim ki 1, 2 veya 1, 35 kritik kütle alınmalıdır. Bunun nedeni, kompakt bir şarjdaki patlama sistemi ve nötron sigortasının bir hava bombası veya füze savaş başlığındaki kadar iyi olmaması ve bu etkiyi elde etmek için daha büyük bir bölünebilir malzeme kaynağına sahip olması gerekir. Bu nedenle, kompakt plütonyum yükleri genellikle 13-15 kg plütonyum kullanılır (13 kg için topun çapı 10.7 cm'dir), yumurta şeklinde veya silindirik bir çekirdek halinde oluşturulur.
Prensip olarak, ağır olmasına rağmen, büyük kalibreli topçu mermileri, füzeler ve mayınlar için oldukça uygun olmasına rağmen, birkaç yüz kg ila 10-15 kt TNT eşdeğeri güç aralığındaki yükler ortaya çıktı. Ancak ciddi bir itiraz vardı: kıyaslanamayacak kadar büyük bir termonükleer mühimmat yapabiliyorsanız, neden düşük güç şarjı için değerli silah sınıfı plütonyum kullanıyorsunuz? 400 kilotonluk bir savaş başlığı, 10-15 kt'tan çok daha büyük veya daha az bir etki elde edecektir.
Genel olarak, düşük güçlü nükleer yüklerin emekli olmasının iki nedeni vardı: onları kullanmayı zorlaştıran çok kompakt olmayan boyutlar ve değerli izotopu harcamanın mantıksızlığına ilişkin askeri-ekonomik argümanlar.
1950'lerde, silah dereceli izotoplar olarak uranyum ve plütonyumun yerini alacak hiçbir şey yoktu. Ancak o zamandan bu yana biraz zaman geçti ve iyi bir aday ortaya çıktı - americium-242. Bu izotop, plütonyum-241'in (uranyum-238 tarafından bir nötronun yakalanması sırasında oluşur) bozunması sırasında oluşur ve plütonyum işleme atığı ve kullanılmış nükleer yakıtta (SNF) bulunur. 26 yıl sonra, tüm plütonyum-241, yarı ömrü çok daha uzun olan - 432.2 yıl olan amerikyum-241'e bozunacaktır. Bu nedenle, 1980'lerin sonunda ve 1990'ların başında reaktörlerden boşaltılan ve depolanan SNF, halihazırda önemli miktarda amerikyum-241 içermelidir. İzolasyonu, yargılanabildiği kadarıyla, herhangi bir özel zorluk yaratmaz.
Eğer am-241 nötronlarla ışınlanırsa, o zaman daha da dikkate değer bir americium-242m izotopu elde edilecektir. Obninsk'te, tıbbi amaçlarla nötron radyasyonu elde etmek amacıyla americium-242 bazlı bir reaktör tasarlandığından, üretimi hakkında bazı veriler verildi. 1 gram am-242m, 100 gram am-241'in (Kazakistan, Shevchenko'daki şu anda sökülmüş olan BN-350 reaktöründe elde edilmiştir) ışınlanmasıyla oluşturulmaktadır ve bu miktarı elde etmek için 200 kg eskitilmiş bitkiyi işlemek yeterlidir. SNF. Bizde bunlardan çok var: yaklaşık 20 bin ton kullanılmış nükleer yakıt ve yıllık yaklaşık 200 ton daha fazla üretim. Biriken SNF, yaklaşık 1000 kg am-242m üretmek için yeterlidir.
AM-242M ne işe yarar? Son derece düşük kritik kütle. Saf izotopun kritik kütlesi sadece 17 gramdır. Santimetre küp başına 13,6 g amerikyum yoğunluğu ile 1,33 cm çapında bir top olacaktır. Kritik kütlenin 1,35'ini alırsak, topun çapı 1,45 cm olacaktır. Reflektörlü ve patlatma sistemli, 40 mm mermi boyutunda tutmak oldukça mümkündür. 1 g am-242m'nin enerji salınımı yaklaşık olarak 4.6 kg TNT'ye karşılık gelir, böylece 22.9 g izotop ile böyle bir yükleme yaklaşık 105 kg TNT verecektir.
am-241 ve am-242m karışımı kullanılabilir. İkincisinin içeriği %8 ile kritik kütle 420 gram olacaktır. Topun çapı 3,8 cm olacak, bir RPG için nükleer bir el bombası, 82 mm'lik bir harç için bir mayın vb. Enerji salınımı yaklaşık 2 ton TNT eşdeğeri olacaktır.
Genel olarak, küçük kalibreli nükleer mermilere kadar çok kompakt nükleer yükler için doldurma rolü için en iyi aday. Americium ayrıca çürüme sırasında çok az ısı yayması, neredeyse ısınmaması ve bu nedenle amerikyum ile doldurulmuş nükleer mühimmatın depolanması için buzdolabı gerektirmemesi bakımından iyidir. Uzun yarılanma ömrü: am-241 - 433, 2 yıl, am-242m - 141 yıl, ayrıca gelecekte kullanılmak üzere amerikyum üretimine ve birikmesine izin verir. Bu tür mühimmat, özelliklerinde önemli bir değişiklik olmadan 30-40 yıl saklanabilirken, plütonyum 10-15 yıl sonra çürüme ürünlerinden temizlik için gönderilmelidir.
Amerikan yükü, daha güçlü yükler için bir nükleer nötron sigortasının yanı sıra kendi başına da kullanılabilir. Bir amerikyum yükünün bir termonükleer reaksiyonu başlatabileceği ortaya çıkarsa (ki bu olabilir), o zaman çok kompakt ve hafif, ancak aynı zamanda güçlü termonükleer yükler yaratma olasılığı açılacaktır.
Güdümlü füzeler için savaş başlığı
Önemli bir soru, bu kadar kompakt bir Amerikan şarjının ne için kullanılabileceğidir. Örneğin, yaklaşık 500 gram amerikyum ve 2, 3-2, 5 ton TNT eşdeğeri enerji salınımı ile donatılmış bir şarj alacağız. Bu ürünün toplam ağırlığı 2-3 kg kadar düşük olabilir. Nerede ve nasıl uygulanabilir?
Karadan havaya ve havadan havaya füzeler, yani uçakları yok etmek için tasarlanmış uçaksavar ve havacılık füzeleri. Bir uçak için 0,2 kgf / cm2'lik bir aşırı basınç kesinlikle tehlikelidir (örneğin Su-35'in kanadındaki yük 0,06 kgf / cm2'ye ulaşabilir). 2.3 ton kapasiteli kompakt bir nükleer yükün patlaması, yaklaşık 210 metre mesafede böyle bir aşırı basınç yaratacak ve uçağın imhasının kesinlikle gerçekleşeceği 1.3 kgf / cm2'lik bir aşırı basınç bir patlama yaratacaktır. 60 metre mesafede. Uçak füzelerinin yakınlık sigortaları genellikle hedeften 3-5 metre mesafede bir şarj başlatır ve bu durumda, hedef uçak kesinlikle iyi bir şey parlamaz - garantili yenilgi! İnce metal sıçramaları ve bir radyoaktif buhar bulutu.
Gemi karşıtı füzeler. Kh-35 ve benzeri gibi küçük gemi karşıtı füzeler, kullanım için en uygun (uçak, helikopter, gemi, yer ve hatta konteyner rampaları var), ne yazık ki, batamayacakları kadar zayıf, hatta ciddi şekilde herhangi bir büyük gemiye zarar vermek. Bu, hizmet dışı bırakılan tank çıkarma gemisi USS Racine'e (LST-1191) yapılan ateşlemede açıkça görülmektedir. Kh-35'e benzer 12 gemisavar füzesi tarafından vuruldu ve gemi ayakta kaldı. Onunla sadece bir torpido ile bitirdiler. Füzelerin savaş başlığının 150-250 kg ağırlığa sahip olması ve güçleri nispeten düşük olması şaşırtıcı değildir. X-35 füzesini yukarıdaki özelliklere sahip bir Amerikan nükleer yüküyle donatmak, bu füzeyi büyük gemiler için bile çok daha tehlikeli hale getirir. Arleigh Burke sınıfı bir muhrip böyle bir füzeyle vurulursa, en iyi ihtimalle uzun fabrika onarımları gerektirecektir. Ancak, böyle bir gücün patlaması geminin gövdesini pekala tahrip edebileceğinden, batmaya da güvenilebilir.
Torpidolar. Genel olarak, en modern olmasa bile bir torpidoya yerleştirilmiş 2,3 ton TNT kapasiteli bir şarj, onu büyük gemilere ve gemilere karşı bile zorlayıcı bir argüman haline getiriyor.
ATGM. Tüm mühimmatın ağırlığı 2-3 kg aralığındaysa, tank karşıtı füze sistemleri için füzeler, örneğin "Kornet" ile donatılabilirler. 5, 5 km'ye kadar iyi bir atış menziline sahiptir, bu da kompakt ve düşük güçlü bir nükleer şarj kullanmayı oldukça güvenli kılar. Herhangi bir, hatta en yeni ve en korunan tankın bile böyle bir füze tarafından imha edilmesi garanti edilecektir.
Bu çok kısa incelemeden, bu tür çok kompakt nükleer yükler için en iyi taşıyıcının çeşitli tipte güdümlü füzeler olduğu açıktır. Amerikan şarjı oldukça pahalı olacak ve bu kadar çoğunu, birkaç yüz, belki de bin parçaya kadar üretmek mümkün olmayacak. Bu nedenle, en azından ekonomik olarak kullanımını haklı çıkaracak değerli ve önemli bir şeye ateş etmeleri gerekiyor. Hedefler: uçaklar, gemiler, hava savunma sistemleri, radarlar, muhtemelen en yeni (yani en pahalı) tanklar ve kundağı motorlu silahlar. Güdümlü füzelerin hassasiyeti ile standart patlayıcılara kıyasla çok daha yüksek bir Amerikan şarjı veriminin birleşimi, böyle bir silahı çok etkili hale getirecektir.
