Mažoms ir mažo našumo branduolinėms galvutėms istoriškai nepasisekė. Tais palaimintais laikais, kai buvo aktyviai kuriami ir bandomi visų tipų branduoliniai užtaisai, jiems nebuvo tinkamo izotopo. Buvo tik plutonis-239 ir uranas-235, ir jūs negalėjote iš jų padaryti kompaktiško branduolinio užtaiso. Žinoma, amerikietiška W54 kovinė galvutė, sverianti 23 kg, „Fat Man“, sveriančios 4,6 tonos, fone atrodė labai palankiai, tačiau vis tiek nebuvo tokia kompaktiška, kaip norėtume.
Ši kovinė galvutė, matyt, buvo viena paskutiniųjų, kurią iš tikrųjų išbandė branduolinis sprogimas. Vėlesnis branduolinių bandymų moratoriumas smarkiai sulėtino darbą, dėl kurio branduoliniame arsenale liko daugiausia galingų produktų. Dabar, kai atrodo, kad branduolinio ginklo neplatinimo ir apribojimo režimas jau baigėsi, galima grįžti prie naujo tipo branduolinių mokesčių, galinčių paįvairinti branduolinį karą, kūrimo.
„Americium“yra geriausias kandidatas
Plutonis, kaip branduolinio užtaiso užpildas, tinka visiems, tik neleidžia sukurti tikrai kompaktiško krūvio, nes turi gana didelę kritinę masę - 10,4 kg. Kai plutonio tankis yra 19,8 g kubiniame centimetre, sferos tūris bus 525,2 kubinio metro. cm, o jo skersmuo - 10, 1 cm. Taip yra dėl to, kad detonavimo sistema ir neutronų saugiklis kompaktiškame įkrovime nėra tokie geri kaip oro bombos ar raketos kovinės galvutės, ir norint pasiekti šį efektą, reikia turėti didesnę daliosios medžiagos pasiūlą. Todėl kompaktiškiems plutonio krūviams paprastai buvo naudojamas 13–15 kg plutonio (13 kg rutulio skersmuo yra 10,7 cm), suformuotas į kiaušinio ar cilindro formos branduolį.
Iš esmės, nors ir sunkus, bet gana tinkamas didelio kalibro artilerijos sviediniams, raketoms ir minoms, pasirodė, kad galios svyruoja nuo kelių šimtų kg iki 10-15 kt TNT ekvivalento. Tačiau buvo rimtas prieštaravimas: kam naudoti tauriųjų ginklų klasės plutonį mažos galios įkrovimui, jei galite pagaminti nepalyginamai didesnės galios termobranduolinį šaudmenį? 400 kilotonų kovinė galvutė pasieks daug didesnį nei 10–15 kt ar net mažesnį efektą.
Apskritai, buvo dvi priežastys, dėl kurių mažos galios branduoliniai mokesčiai pasitraukė: ne per kompaktiški matmenys, dėl kurių buvo sunku juos naudoti, ir kariniai-ekonominiai argumentai dėl neracionalumo išleisti vertingą izotopą.
5-ajame dešimtmetyje niekas negalėjo pakeisti urano ir plutonio kaip ginklų klasės izotopų. Tačiau nuo to laiko praėjo šiek tiek laiko ir pasirodė geras kandidatas - americium -242. Šis izotopas susidaro skiliant plutoniui-241 (susidaro uranui-238 užfiksavus neutroną) ir yra plutonio perdirbimo atliekose bei panaudotame branduoliniame kuru (SNF). Po 26 metų visas plutonis-241 suyra į americium-241, kurio pusinės eliminacijos laikas yra daug ilgesnis-432,2 metų. Taigi SNF, iškrautas iš reaktorių ir saugomas devintojo dešimtmečio pabaigoje ir dešimtojo dešimtmečio pradžioje, jau turėtų turėti nemažą kiekį americium-241. Jos izoliacija, kiek galima spręsti, nekelia jokių ypatingų sunkumų.
Jei am-241 bus apšvitintas neutronais, bus gautas dar ryškesnis americium-242m izotopas. Kadangi Obninske buvo sukurtas amerikio-242 pagrindu pagamintas reaktorius, skirtas medicinos reikmėms gauti neutronų spinduliuotę, buvo pateikti kai kurie jo gamybos duomenys. 1 gramas am-242m susidaro apšvitinus 100 gramų am-241 (jis buvo gautas dabar išmontuotame BN-350 reaktoriuje Ševčenkoje, Kazachstane), ir norint gauti tokį kiekį, pakanka apdoroti 200 kg sendintų SNF. Turime daug šios medžiagos: apie 20 tūkst. Tonų panaudoto branduolinio kuro ir apie 200 tonų daugiau metinės produkcijos. Sukaupto SNF pakanka pagaminti apie 1000 kg am-242m.
Kam tinka AM-242M? Itin maža kritinė masė. Gryno izotopo kritinė masė yra tik 17 gramų. Kai amerikio tankis yra 13,6 g kubiniame centimetre, tai bus kamuolys, kurio skersmuo yra 1,33 cm. Jei paimsime 1,35 kritinės masės, tada kamuolys bus 1,45 cm skersmens. Su atšvaitu ir sprogimo sistema, visiškai įmanoma išlaikyti 40 mm dydžio sviedinį. 1 g am-242m energijos išsiskyrimas atitinka maždaug 4,6 kg TNT, todėl toks krūvis su 22,9 g izotopo duos maždaug 105 kg TNT.
Galima naudoti am-241 ir am-242m mišinį. Pastarojo turinys yra 8%, kritinė masė bus 420 gramų. Rutulio skersmuo bus 3,8 cm. Tai gali būti RPG branduolinė granata, 82 mm skiedinio minos ir pan. Energijos kiekis bus apie 2 tonos TNT ekvivalento.
Apskritai, geriausias kandidatas užpildyti labai kompaktiškus branduolinius užtaisus, iki mažo kalibro branduolinių sviedinių. „Americium“taip pat yra geras tuo, kad skilimo metu jis skleidžia mažai šilumos, beveik nešildo, todėl branduolinių šaudmenų, įdarytų amerikiu, saugojimui nereikia šaldytuvų. Ilgas pusinės eliminacijos laikas: am-241-433, 2 metai, am-242m-141 metai, taip pat leidžia gaminti ir kaupti ameriką ateityje. Tokie šaudmenys gali būti laikomi 30–40 metų, nepakeičiant jų charakteristikų, o plutonis turėtų būti išsiųstas valyti nuo skilimo produktų po 10–15 metų.
Amerikos įkrovą galima naudoti atskirai, taip pat kaip branduolinio neutrono saugiklį galingesniems krūviams. Jei paaiškės, kad amerikio krūvis gali sukelti termobranduolinę reakciją (kuri gali būti), tada atsiras galimybė sukurti labai kompaktiškus ir lengvus, tačiau tuo pat metu galingus termobranduolinius užtaisus.
Kovinė galvutė valdomoms raketoms
Svarbus klausimas yra tai, kam gali būti naudojamas toks labai kompaktiškas amerikietiškas įkrovimas. Pavyzdžiui, imsimės įkrovą, kuriame yra apie 500 gramų amerikio ir 2, 3-2, 5 tonų TNT ekvivalento energijos. Bendras šio produkto svoris gali siekti 2-3 kg. Kur ir kaip tai galima pritaikyti?
Raketos „žemė-oras“ir „oras-oras“, tai yra priešlėktuvinės ir aviacinės raketos, skirtos orlaiviams naikinti. Lėktuvui neabejotinai pavojingas 0,2 kgf / cm2 viršslėgis (pavyzdžiui, „Su-35“sparno apkrova gali siekti 0,06 kgf / cm2). Sprogus 2,3 tonos talpos kompaktiškam branduoliniam užtaisui, susidarys toks viršslėgis maždaug 210 metrų atstumu, o 1,3 kgf / cm2 viršslėgis, kurio metu orlaivis tikrai bus sunaikintas, sukels sprogimą. 60 metrų atstumu. Lėktuvų raketų artumo saugikliai paprastai pradeda įkrovimą 3-5 metrų atstumu nuo taikinio, ir šiuo atveju tikslinis orlaivis tikrai nieko gero nešviečia - garantuotas pralaimėjimas! Smulkūs metalo purslai ir radioaktyviųjų garų debesis.
Priešlaivinės raketos. Mažos priešlaivinės raketos, tokios kaip „Kh-35“ir panašios, patogiausios naudoti (yra orlaivių, sraigtasparnių, laivų, antžeminių ir net konteinerių paleidimo įrenginių), deja, yra tokios silpnos, kad negali nuskęsti, bet netgi rimtai sugadinti bet kokį didelį laivą. Tai aiškiai matyti šaudant į nebenaudojamą tankų nusileidimo laivą „USS Racine“(LST-1191). Į jį pataikė 12 priešlaivinių raketų, panašių į „Kh-35“, ir laivas liko plaukti. Jie su juo baigė tik su torpeda. Tai nenuostabu, jei raketų kovinė galvutė sveria 150–250 kg, o jų galia yra palyginti maža. Įrengus raketą X-35 minėtų charakteristikų amerikietišką branduolinį užtaisą, ši raketa tampa daug pavojingesnė net dideliems laivams. Jei Arleigh Burke klasės naikintojas nukentės nuo tokios raketos, tai geriausiu atveju reikės ilgo gamyklos remonto. Tačiau galima tikėtis ir nuskendimo, nes tokios galios sprogimas gali sunaikinti laivo korpusą.
Torpedos. Apskritai, 2,3 tonos TNT talpos mokestis, sumontuotas torpedoje, net ir ne pačioje moderniausioje, paverčia jį įtikinamu argumentu prieš net didelius laivus ir laivus.
ATGM. Jei viso šaudmenų svoris yra 2-3 kg, tada jie gali būti aprūpinti prieštankinių raketų sistemų raketomis, pavyzdžiui, „Kornet“. Jis turi gerą šaudymo nuotolį, iki 5,5 km, todėl gana saugu naudoti kompaktišką ir mažos galios branduolinį užtaisą. Bet koks, net ir naujausias ir labiausiai apsaugotas tankas, bus garantuotas, kad tokia raketa bus sunaikinta.
Jau iš šios labai trumpos apžvalgos aišku, kad geriausias nešiklis tokiems labai kompaktiškiems branduoliniams užtaisams yra įvairių tipų valdomos raketos. Amerikietiškas mokestis pasirodys gana brangus ir jų nebus galima pagaminti tiek daug, kelis šimtus, galbūt iki tūkstančio vienetų. Todėl jiems reikia šaudyti į kažką vertingo ir svarbaus, kuris bent ekonomiškai pateisins jo naudojimą. Tikslai: orlaiviai, laivai, oro gynybos sistemos, radarai, galbūt ir naujausi (tai yra brangiausi) tankai ir savaeigiai ginklai. Valdomų raketų tikslumo ir daug didesnio amerikietiško užtaiso derinio derinys, palyginti su standartiniais sprogmenimis, tokį ginklą padarytų labai veiksmingą.
