Hulu ledak nuklear berukuran kecil dan rendah secara historis tidak bernasib baik. Pada masa-masa yang diberkati, ketika muatan nuklear dari semua jenis dikembangkan dan diuji secara aktif, tidak ada isotop yang sesuai untuknya. Hanya plutonium-239 dan uranium-235 yang tersedia, dan anda tidak dapat mengeluarkan muatan nuklear yang padat. Sudah tentu, hulu ledak W54 Amerika dengan berat 23 kg kelihatan sangat baik dengan latar belakang "Fat Man" seberat 4.6 tan, tetapi masih kurang padat seperti yang kita mahukan.
Hulu ledak ini, nampaknya, adalah yang terakhir, yang sebenarnya diuji oleh letupan nuklear. Moratorium berikutnya terhadap ujian nuklear melambatkan kerja dengan cepat, disebabkan oleh itu produk yang paling kuat kekal di gudang senjata nuklear. Sekarang bahawa rejim penyebaran dan pembatasan nuklear nampaknya hampir habis, ada kemungkinan untuk kembali ke pengembangan jenis caj nuklear baru yang dapat mempelbagaikan perang nuklear.
Americium adalah calon terbaik
Plutonium sebagai pengisian cas nuklear adalah baik untuk semua orang, hanya tidak memungkinkan untuk membuat cas yang benar-benar padat, kerana ia mempunyai jisim kritikal yang agak besar - 10,4 kg. Dengan ketumpatan plutonium 19.8 g per sentimeter padu, isipadu sfera adalah 525.2 meter padu. cm, dan diameternya 10, 1 cm. Di samping itu, untuk memukul, seseorang tidak boleh mengambil satu jisim kritikal, tetapi sedikit lagi, katakanlah, 1, 2 atau 1, 35 jisim kritikal. Ini disebabkan oleh fakta bahawa sistem peledakan dan sekering neutron tidak sama baiknya dengan bom udara atau peluru berpandu peluru berpandu, dan untuk mencapai kesan ini, seseorang mesti mempunyai bekalan bahan fisil yang lebih besar. Oleh itu, caj plutonium padat biasanya menggunakan 13-15 kg plutonium (untuk 13 kg diameter bola adalah 10.7 cm), dibentuk menjadi inti berbentuk telur atau silinder.
Pada prinsipnya, walaupun berat, tetapi cukup sesuai untuk peluru artileri, peluru berpandu dan periuk api berkaliber besar, muatan daya antara beberapa ratus kg hingga 10-15 kt setara TNT ternyata. Tetapi ada bantahan serius: mengapa menggunakan plutonium kelas senjata berharga dengan cas daya rendah, jika anda dapat membuat peluru termonuklear dengan kekuatan yang jauh lebih besar? Hulu ledak 400 kiloton akan mencapai kesan yang jauh lebih besar daripada 10-15 kt atau bahkan kurang.
Secara umum, terdapat dua sebab untuk pengunduran caj nuklear berkuasa rendah: dimensi yang tidak terlalu padat, yang menjadikannya sukar untuk menggunakannya, dan argumen ekonomi-militer untuk tidak rasionalnya menghabiskan isotop berharga.
Pada tahun 1950-an, tidak ada yang menggantikan uranium dan plutonium sebagai isotop kelas senjata. Tetapi beberapa masa telah berlalu sejak itu dan calon yang baik telah muncul - americium-242. Isotop ini terbentuk semasa pembusukan plutonium-241 (terbentuk semasa penangkapan neutron oleh uranium-238), dan terkandung dalam sisa pemprosesan plutonium dan bahan bakar nuklear habis (SNF). Selepas 26 tahun, semua plutonium-241 akan merosot menjadi americium-241, yang separuh hayatnya lebih lama - 432.2 tahun. Oleh itu, SNF dikeluarkan dari reaktor dan dimasukkan ke dalam simpanan pada akhir 1980-an dan awal 1990-an sudah semestinya mengandung sejumlah besar americium-241. Pengasingannya, sejauh dapat dinilai, tidak menimbulkan kesulitan tertentu.
Sekiranya am-241 disinari dengan neutron, maka isotop americium-242m yang lebih hebat akan diperoleh. Oleh kerana reaktor berdasarkan americium-242 dirancang di Obninsk, bertujuan untuk mendapatkan radiasi neutron untuk tujuan perubatan, beberapa data mengenai pengeluarannya diberikan. 1 gram am-242m dibentuk dengan penyinaran 100 gram am-241 (ia diperoleh pada reaktor BN-350 yang sekarang dibongkar di Shevchenko, Kazakhstan), dan untuk mendapatkan jumlah ini, cukup untuk memproses umur 200 kg SNF. Kami mempunyai banyak perkara: kira-kira 20 ribu tan bahan bakar nuklear yang dibelanjakan dan pengeluaran tahunan sekitar 200 tan lebih. SNF terkumpul mencukupi untuk menghasilkan kira-kira 1000 kg am-242m.
Apa kebaikan AM-242M? Jisim kritikal yang sangat rendah. Isotop tulen mempunyai jisim kritikal hanya 17 gram. Dengan ketumpatan amerika 13.6 g setiap sentimeter padu, ia akan menjadi bola dengan diameter 1.33 cm. Sekiranya kita mengambil 1.35 jisim kritikal, maka bola akan berdiameter 1.45 cm. Dengan reflektor dan sistem peledakan, sangat mungkin untuk menjaga jarak dalam projektil 40 mm. Pelepasan tenaga 1 g am-242m sepadan dengan sekitar 4,6 kg TNT, sehingga muatan seperti itu dengan 22,9 g isotop akan memberikan sekitar 105 kg TNT.
Campuran am-241 dan am-242m boleh digunakan. Dengan kandungan yang terakhir pada 8%, jisim kritikal akan menjadi 420 gram. Diameter bola adalah 3,8 cm. Ia boleh menjadi bom tangan nuklear untuk RPG, lombong untuk mortar 82 mm, dan sebagainya. Pelepasan tenaga kira-kira 2 tan bersamaan TNT.
Secara umum, calon terbaik untuk mengisi peranan untuk caj nuklear yang sangat padat, hingga ke proyektil nuklear berkaliber kecil. Americium juga baik kerana ia mengeluarkan sedikit haba semasa pembusukan, hampir tidak memanas, dan oleh itu penyimpanan peluru nuklear yang diisi dengan americium tidak memerlukan peti sejuk. Separuh hayat yang panjang: am-241 - 433, 2 tahun, am-242m - 141 tahun, juga membolehkan pengeluaran dan pengumpulan americium untuk kegunaan masa depan. Peluru semacam itu dapat disimpan selama 30-40 tahun tanpa perubahan ketara pada ciri-cirinya, sementara plutonium harus dihantar untuk pembersihan dari produk pembusukan setelah 10-15 tahun.
Caj Amerika boleh digunakan dengan sendirinya, dan juga sekering nuklear-neutron untuk cas yang lebih kuat. Sekiranya ternyata bahawa cas amerika dapat memulakan tindak balas termonuklear (yang mungkin), maka kemungkinan mewujudkan sangat kompak dan ringan, tetapi pada masa yang sama cas termonuklear yang kuat akan terbuka.
Hulu ledak untuk peluru berpandu berpandu
Soalan penting ialah apa yang boleh digunakan untuk caj Amerika yang begitu padat. Sebagai contoh, kami akan mengambil caj yang dilengkapi dengan kira-kira 500 gram americium dan pelepasan tenaga bersamaan 2, 3-2, 5 tan TNT. Berat keseluruhan produk ini boleh serendah 2-3 kg. Di mana dan bagaimana ia boleh digunakan?
Peluru berpandu permukaan-ke-udara dan udara-ke-udara, iaitu peluru berpandu anti-pesawat dan penerbangan, yang dirancang untuk menghancurkan pesawat. Untuk pesawat terbang, tekanan berlebihan 0.2 kgf / cm2 pasti berbahaya (beban di sayap Su-35 boleh, misalnya, mencapai 0.06 kgf / cm2). Letupan muatan nuklear padat dengan kapasiti 2.3 tan akan menyebabkan tekanan berlebihan pada jarak kira-kira 210 meter, dan tekanan berlebihan 1.3 kgf / cm2, di mana pemusnahan pesawat pasti akan berlaku, akan menyebabkan letupan pada jarak 60 meter. Jarak pelekapan peluru berpandu pesawat biasanya mengenakan muatan pada jarak 3-5 meter dari sasaran, dan dalam hal ini, pesawat sasaran pasti tidak memancarkan sesuatu yang baik - dijamin kekalahan! Percikan logam yang baik dan awan wap radioaktif.
Peluru berpandu anti kapal. Peluru berpandu anti kapal kecil, seperti Kh-35 dan sejenisnya, yang paling mudah digunakan (ada pesawat, helikopter, kapal, darat dan bahkan pelancar kontena), sayangnya, sangat lemah sehingga tidak dapat tenggelam, tetapi bahkan serius merosakkan kapal yang besar. Ini jelas dapat dilihat dalam tembakan di kapal pendaratan tangki yang dinyahaktifkan USS Racine (LST-1191). Ia terkena 12 peluru berpandu anti-kapal, mirip dengan Kh-35, dan kapal itu tetap bertahan. Mereka selesai dengannya hanya dengan torpedo. Ini tidak menghairankan jika kepala peluru berpandu mempunyai berat 150-250 kg dan kekuatannya relatif rendah. Melengkapkan peluru berpandu X-35 dengan muatan nuklear Amerika dari ciri-ciri di atas menjadikan peluru berpandu ini jauh lebih berbahaya walaupun untuk kapal besar. Sekiranya kapal pemusnah kelas Arleigh Burke terkena peluru berpandu seperti itu, ia memerlukan yang terbaik untuk pembaikan kilang yang lama. Tetapi seseorang juga dapat mengandalkan tenggelam, kerana letupan kekuatan sedemikian dapat menghancurkan lambung kapal.
Torpedo. Secara umum, muatan berkapasitas 2,3 tan TNT, dipasang di torpedo, bahkan bukan yang paling modern, mengubahnya menjadi argumen yang menarik terhadap kapal dan kapal besar sekalipun.
ATGM. Sekiranya berat keseluruhan peluru berada dalam lingkungan 2-3 kg, maka mereka boleh dilengkapi dengan peluru berpandu untuk sistem peluru berpandu anti-tangki, misalnya, "Kornet". Ia memiliki jarak tembak yang baik, hingga 5, 5 km, yang menjadikannya cukup selamat untuk menggunakan muatan nuklear yang padat dan rendah. Mana-mana, bahkan tangki terbaru dan paling dilindungi, akan dijamin akan dimusnahkan oleh peluru berpandu tersebut.
Dari tinjauan yang sangat ringkas ini jelas bahawa syarikat penerbangan terbaik untuk caj nuklear yang sangat padat adalah pelbagai jenis peluru berpandu yang dipandu. Bayaran Amerika akan menjadi agak mahal dan tidak mungkin menghasilkan begitu banyak daripadanya, beberapa ratus, mungkin hingga seribu keping. Oleh itu, mereka perlu menembak sesuatu yang berharga dan penting, yang sekurang-kurangnya dari segi ekonomi akan membenarkan penggunaannya. Sasaran: pesawat, kapal, sistem pertahanan udara, radar, mungkin juga kereta kebal terbaru (yang paling mahal) dan senjata api sendiri. Kombinasi ketepatan peluru berpandu dengan hasil yang lebih tinggi dari muatan Amerika berbanding bahan letupan standard akan menjadikan senjata seperti itu sangat berkesan.
