Ang maliliit at mababang-ani na mga nukleyar na warhead ay hindi pinalad sa kasaysayan. Sa mga pinagpalang oras na ito, kapag ang mga singil ng nukleyar ng lahat ng uri ay aktibong binuo at nasubok, walang angkop na isotope para sa kanila. Ang plutonium-239 at uranium-235 lamang ang magagamit, at hindi ka makagawa ng isang compact nukleyar na singil sa kanila. Siyempre, ang warhead ng Amerikanong W54 na may bigat na 23 kg ay mukhang mas kanais-nais laban sa background ng "Fat Man" na may bigat na 4.6 tonelada, ngunit hindi pa rin ito kasing siksik ayon sa nais namin.
Ang warhead na ito, tila, ay isa sa huli, na talagang nasubok ng isang pagsabog ng nukleyar. Ang kasunod na moratorium sa mga pagsubok sa nukleyar ay mahigpit na nagpapabagal sa trabaho, dahil kung saan higit sa lahat ang makapangyarihang mga produkto ay nanatili sa arsenal nukleyar. Ngayon na ang nuclear nonproliferation at limitasyon ng rehimen ay tila nasa gilid ng pagkahapo nito, posible na bumalik sa pagbuo ng mga bagong uri ng mga singil sa nukleyar na maaaring pag-iba-ibahin ang giyera nukleyar.
Ang Americium ang pinakamahusay na kandidato
Ang plutonium bilang pagpuno ng isang singil sa nukleyar ay mabuti para sa lahat, hindi lamang pinapayagan ang paglikha ng isang tunay na compact charge, dahil mayroon itong isang malaking kritikal na masa - 10.4 kg. Na may density ng plutonium na 19.8 g bawat cubic centimeter, ang dami ng globo ay magiging 525.2 cubic meter. cm, at ang diameter nito ay 10, 1 cm. Bilang karagdagan, upang ma-bang, dapat kumuha ng hindi isang kritikal na masa, ngunit kaunti pa, sabihin natin, 1, 2 o 1, 35 kritikal na masa. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang detonation system at ang neutron fuse sa isang compact charge ay hindi kasing ganda ng isang aerial bomb o misil warhead, at upang makamit ang epektong ito, dapat magkaroon ang isang mas malaking suplay ng materyal na fissile. Samakatuwid, ang mga singil na compact plutonium na karaniwang ginagamit 13-15 kg ng plutonium (para sa 13 kg ang lapad ng bola ay 10.7 cm), nabuo sa isang hugis ng itlog o cylindrical nucleus.
Sa prinsipyo, bagaman mabigat, ngunit lubos na angkop para sa mga malalaking kalibre ng artilerya ng mga shell, missile at mina, ang singil sa saklaw ng kuryente mula sa ilang daang kg hanggang 10-15 kt ng katumbas ng TNT. Ngunit mayroong isang seryosong pagtutol: bakit gumagamit ng mahalagang plutonium na may antas ng sandata para sa isang mababang singil na singil, kung makakagawa ka ng isang bala ng thermonuclear na may isang walang kapantay na higit na lakas? Ang isang 400-kiloton warhead ay makakamit ang isang epekto na mas malaki sa 10-15 kt o kahit na mas kaunti.
Sa pangkalahatan, mayroong dalawang kadahilanan para sa pagretiro ng mga singil na nukleyar na may mababang lakas: hindi masyadong siksik na sukat, na naging mahirap na gamitin ang mga ito, at mga argumentong pang-militar at pang-ekonomiya para sa kawalan ng katwiran sa paggastos ng mahalagang isotope.
Noong 1950s, walang anuman upang mapalitan ang uranium at plutonium bilang mga isotop na may antas ng sandata. Ngunit lumipas ang ilang oras mula noon at lumitaw ang isang mahusay na kandidato - americium-242. Ang isotope na ito ay nabuo sa pagkabulok ng plutonium-241 (nabuo habang nakuha ang isang neutron ng uranium-238), at nakapaloob sa basura ng pagproseso ng plutonium at ginugol na fuel fuel (SNF). Pagkatapos ng 26 taon, ang lahat ng plutonium-241 ay mabubulok sa americium-241, ang kalahating buhay na kung saan ay mas mahaba - 432.2 taon. Samakatuwid, ang SNF na binaba mula sa mga reactor at inilagay sa imbakan noong huling bahagi ng 1980 at unang bahagi ng 1990 ay dapat na maglaman ng isang makabuluhang halaga ng americium-241. Ang paghihiwalay nito, hanggang sa maaring husgahan, ay hindi nagpapakita ng anumang partikular na mga paghihirap.
Kung ang am-241 ay nai-irradiate ng mga neutron, kung gayon ang isang mas kapansin-pansin na isotope ng americium-242m ay makukuha. Dahil ang isang reaktor batay sa americium-242 ay dinisenyo sa Obninsk, na inilaan para sa pagkuha ng neutron radiation para sa mga medikal na layunin, ibinigay ang ilang data sa paggawa nito. Ang 1 gramo ng am-242m ay nabuo sa pamamagitan ng pag-iilaw ng 100 gramo ng am-241 (nakuha ito sa nawasak na reaktor ng BN-350 sa Shevchenko, Kazakhstan), at upang makuha ang halagang ito, sapat na upang maproseso ang 200 kg na may edad SNF. Marami kaming mga bagay na ito: halos 20 libong toneladang ginastos na fuel fuel at isang taunang produksyon na halos 200 tonelada pa. Ang naipon na SNF ay sapat upang makabuo ng halos 1000 kg ng am-242m.
Ano ang mabuti para sa AM-242M? Labis na mababa ang kritikal na masa. Ang purong isotope ay may kritikal na masa na 17 gramo lamang. Na may density ng americium na 13.6 g bawat cubic centimeter, ito ay magiging isang bola na may diameter na 1.33 cm. Kung kukuha kami ng 1.35 ng kritikal na masa, ang bola ay magiging 1.45 cm ang lapad. Sa isang reflector at isang blasting system, posible na panatilihin sa loob ng sukat na 40 -mm na projectile. Ang paglabas ng enerhiya na 1 g ng am-242m ay tumutugma sa humigit-kumulang na 4.6 kg ng TNT, upang ang nasabing pagsingil na may 22.9 g ng isotope ay magbibigay ng humigit-kumulang na 105 kg ng TNT.
Ang isang halo ng am-241 at am-242m ay maaaring magamit. Sa nilalaman ng huli sa 8%, ang kritikal na masa ay magiging 420 gramo. Ang diameter ng bola ay magiging 3.8 cm. Maaari itong maging isang nuclear grenade para sa isang RPG, isang minahan para sa isang 82-mm mortar, at iba pa. Ang paglabas ng enerhiya ay magiging tungkol sa 2 tonelada ng katumbas ng TNT.
Sa pangkalahatan, ang pinakamahusay na kandidato para sa pagpuno ng tungkulin para sa napaka-compact na singil sa nukleyar, hanggang sa mga maliliit na kalibre na proyekto ng nukleyar. Magaling din ang america sa paglabas nito ng kaunting init sa pagkabulok, halos hindi umiinit, at samakatuwid ang pag-iimbak ng mga sandatang nukleyar na pinalamanan ng americium ay hindi nangangailangan ng mga ref. Ang mahabang kalahating buhay: am-241 - 433, 2 taon, am-242m - 141 taon, pinapayagan din ang paggawa at akumulasyon ng americium para magamit sa hinaharap. Ang nasabing bala ay maaaring itago sa loob ng 30-40 taon nang walang makabuluhang pagbabago sa kanilang mga katangian, habang ang plutonium ay dapat na ipadala para sa paglilinis mula sa mga produktong nabulok pagkatapos ng 10-15 taon.
Ang singil ng Amerikano ay maaaring magamit nang mag-isa, pati na rin isang piyus nukleyar-neutron para sa mas malalakas na singil. Kung lumabas na ang isang singil sa americium ay maaaring magpasimula ng isang reaksyon ng thermonuclear (na maaaring maging), kung gayon ang posibilidad na lumikha ng napaka-compact at magaan, ngunit sa parehong oras ay magbubukas ang mga malalakas na singil na thermonuclear.
Warhead para sa mga gabay na missile
Ang isang mahalagang tanong ay kung saan maaaring magamit ang isang napaka-compact na singil sa Amerika. Halimbawa, kukuha kami ng isang singil na nilagyan ng halos 500 gramo ng americium at isang paglabas ng enerhiya na 2, 3-2, 5 tonelada ng katumbas ng TNT. Ang kabuuang bigat ng produktong ito ay maaaring mas mababa sa 2-3 kg. Saan at paano ito mailalapat?
Ang mga missile sa ibabaw-sa-hangin at air-to-air, iyon ay, mga anti-sasakyang panghimpapawid at mga missile ng aviation, na idinisenyo upang sirain ang sasakyang panghimpapawid. Para sa isang sasakyang panghimpapawid, ang isang labis na presyon ng 0.2 kgf / cm2 ay tiyak na mapanganib (ang pagkarga sa pakpak ng Su-35 maaari, halimbawa, umabot sa 0.06 kgf / cm2). Ang isang pagsabog ng isang compact nukleyar na singil na may kapasidad na 2.3 tonelada ay lilikha ng labis na presyon sa layo na halos 210 metro, at isang overpressure na 1.3 kgf / cm2, kung saan tiyak na magaganap ang pagkasira ng sasakyang panghimpapawid, ay lilikha ng isang pagsabog sa layo na 60 metro. Ang mga piyus ng kalapitan ng mga missile ng sasakyang panghimpapawid ay karaniwang nagsisimula ng isang singil sa layo na 3-5 metro mula sa target, at sa kasong ito, ang target na sasakyang panghimpapawid ay tiyak na hindi lumiwanag ng anumang mabuti - garantisadong pagkatalo! Pinong mga splashes ng metal at isang ulap ng radioactive vapors.
Mga missile ng anti-ship. Ang maliliit na anti-ship missile, tulad ng Kh-35 at katulad nito, ang pinaka-maginhawa para magamit (may mga sasakyang panghimpapawid, helikoptero, barko, ground at kahit mga container launcher), sa kasamaang palad, ay mahina na hindi sila maaaring lumubog, ngunit kahit na sineseryoso makapinsala sa anumang malaking barko. Ito ay malinaw na nakikita sa pagpapaputok sa na-decommission na tank landing ship na USS Racine (LST-1191). Tinamaan ito ng 12 mga anti-ship missile, katulad ng Kh-35, at nanatiling nakalutang ang barko. Natapos lang nila siya kasama ang isang torpedo. Hindi nakakagulat kung ang warhead ng mga misil ay may bigat na 150-250 kg at ang kanilang lakas ay medyo mababa. Ang pagsangkap sa misil ng X-35 ng isang singil sa nukleyar ng Amerika ng mga nabanggit na katangian ay ginagawang mas mapanganib ang misil na ito kahit para sa mga malalaking barko. Kung ang isang Arleigh Burke-class destroyer ay na-hit ng naturang misil, kakailanganin nito, sa pinakamainam, ng mahabang pag-aayos ng pabrika. Ngunit maaasahan din ang pagkalubog, dahil ang pagsabog ng naturang lakas ay maaaring sirain ang katawan ng barko.
Torpedoes. Sa pangkalahatan, ang isang singil na may kapasidad na 2.3 toneladang TNT, na naka-install sa isang torpedo, kahit na hindi ang pinaka-moderno, ay ginagawang isang nakakahimok na argumento laban sa kahit na malalaking barko at barko.
ATGM. Kung ang bigat ng buong bala ay nasa saklaw na 2-3 kg, pagkatapos ay maaari silang malagyan ng mga missile para sa mga anti-tank missile system, halimbawa, "Kornet". Mayroon itong mahusay na saklaw ng pagpapaputok, hanggang sa 5, 5 km, na ginagawang ligtas na gumamit ng isang compact at mababang lakas na nukleyar na singil. Anumang, kahit na ang pinakabago at pinaka protektadong tangke, ay garantisadong masisira ng naturang misayl.
Mula na sa napakaikling pagsusuri na ito ay malinaw na ang pinakamahusay na carrier para sa napaka-compact na singil sa nukleyar ay iba't ibang mga uri ng mga gabay na missile. Ang singil ng Amerikano ay magiging napakamahal at hindi posible na makagawa ng napakarami sa kanila, ilang daang, marahil hanggang sa isang libong piraso. Samakatuwid, kailangan nilang kunan ng larawan ang isang bagay na mahalaga at mahalaga, na hindi bababa sa matipid ay mabibigyang katwiran ang paggamit nito. Mga Target: sasakyang panghimpapawid, barko, mga sistema ng pagtatanggol ng hangin, mga radar, marahil din ang pinakabagong (iyon ay, ang pinakamahal) na mga tangke at self-propelled na baril. Ang kumbinasyon ng katumpakan ng mga ginabayang missile na may mas mataas na ani ng isang singil sa Amerika kumpara sa karaniwang mga paputok ay gagawing epektibo ang naturang sandata.
