لقد كانت الرؤوس الحربية النووية الصغيرة ومنخفضة القوة غير محظوظة على مر التاريخ. في تلك الأوقات المباركة ، عندما تم تطوير واختبار الشحنات النووية من جميع الأنواع بنشاط ، لم يكن هناك نظير مناسب لها. فقط البلوتونيوم 239 واليورانيوم 235 كانا متاحين ، ولا يمكنك صنع شحنة نووية مضغوطة منهما. بالطبع ، بدا الرأس الحربي الأمريكي W54 الذي يزن 23 كجم إيجابيًا للغاية على خلفية "فات مان" الذي يزن 4.6 أطنان ، لكنه لم يكن مضغوطًا كما نرغب.
كان هذا الرأس الحربي ، على ما يبدو ، واحدًا من آخر الرؤوس التي تم اختبارها بالفعل عن طريق انفجار نووي. أدى الوقف الاختياري اللاحق للتجارب النووية إلى تباطؤ حاد في العمل ، بسبب بقاء المنتجات القوية بشكل أساسي في الترسانة النووية. الآن وبعد أن أصبح نظام الحد من انتشار الأسلحة النووية على وشك الانتهاء ، فمن الممكن العودة إلى تطوير أنواع جديدة من الشحنات النووية التي يمكن أن تنوع الحرب النووية.
أميريسيوم هو أفضل مرشح
يعد البلوتونيوم كملء لشحنة نووية مفيدًا للجميع ، إلا أنه لا يسمح بتكوين شحنة مضغوطة حقًا ، نظرًا لأنه يحتوي على كتلة حرجة كبيرة إلى حد ما - 10.4 كجم. مع كثافة بلوتونيوم 19.8 جرام لكل سنتيمتر مكعب ، سيكون حجم الكرة 525.2 متر مكعب. سم ، وقطرها 10 ، 1 سم ، بالإضافة إلى ذلك ، من أجل الانفجار ، يجب ألا يأخذ المرء كتلة حرجة واحدة ، ولكن أكثر بقليل ، على سبيل المثال ، 1 ، 2 أو 1 ، 35 كتلة حرجة. هذا يرجع إلى حقيقة أن نظام التفجير وفتيل النيوترون في شحنة مضغوطة ليسا بنفس جودة القنبلة الجوية أو الرأس الحربي للصاروخ ، ومن أجل تحقيق هذا التأثير ، يجب أن يكون لدى المرء كمية أكبر من المواد الانشطارية. لذلك ، عادةً ما تستخدم شحنة البلوتونيوم المدمجة 13-15 كجم من البلوتونيوم (يبلغ قطر الكرة 10.7 سم لكل 13 كجم) ، وتتشكل في نواة أسطوانية الشكل أو بيضة الشكل.
من حيث المبدأ ، على الرغم من ثقلها ، ولكنها مناسبة تمامًا لقذائف المدفعية والصواريخ والألغام ذات العيار الكبير ، إلا أن الشحنات في القوة تتراوح من عدة مئات من الكيلوجرامات إلى 10-15 كيلوطن من مكافئ تي إن تي. لكن كان هناك اعتراض جاد: لماذا نستخدم البلوتونيوم الثمين المستخدم في صنع الأسلحة لشحنة منخفضة الطاقة ، إذا كان بإمكانك صنع ذخيرة نووية حرارية بقوة أكبر بشكل لا يضاهى؟ سيحقق رأس حربي يبلغ وزنه 400 كيلوطن تأثيرًا أكبر بكثير من 10-15 كيلوطن أو حتى أقل.
بشكل عام ، كان هناك سببان للتقاعد من الشحنات النووية منخفضة الطاقة: أبعاد غير مضغوطة للغاية ، مما يجعل من الصعب استخدامها ، والحجج الاقتصادية العسكرية لعدم عقلانية إنفاق النظائر القيمة.
في الخمسينيات من القرن الماضي ، لم يكن هناك ما يحل محل اليورانيوم والبلوتونيوم كنظائر تستخدم في صنع الأسلحة. لكن بعض الوقت قد مر منذ ذلك الحين وظهر مرشح جيد - الأمريسيوم -242. يتكون هذا النظير أثناء اضمحلال البلوتونيوم 241 (الذي يتكون أثناء التقاط النيوترون بواسطة اليورانيوم 238) ، وهو موجود في نفايات معالجة البلوتونيوم والوقود النووي المستهلك (SNF). بعد 26 عامًا ، سوف يتحلل كل البلوتونيوم 241 إلى أمريسيوم 241 ، نصف عمر أطول بكثير - 432.2 سنة. وبالتالي ، فإن SNF الذي تم تفريغه من المفاعلات ووضعه في التخزين في أواخر الثمانينيات وأوائل التسعينيات من القرن الماضي يجب أن يحتوي بالفعل على كمية كبيرة من الأمريسيوم -241. إن عزلته ، بقدر ما يمكن الحكم عليه ، لا يمثل أي صعوبات خاصة.
إذا تم تشعيع am-241 بالنيوترونات ، فسيتم الحصول على نظير أكثر تميزًا من الأمريسيوم -242 م.منذ أن تم تصميم مفاعل على أساس الأمريسيوم -242 في أوبنينسك ، بهدف الحصول على إشعاع نيوتروني للأغراض الطبية ، تم تقديم بعض البيانات حول إنتاجه. يتم تشكيل 1 جرام من am-242m عن طريق تشعيع 100 جرام من am-241 (تم الحصول عليه في مفاعل BN-350 المفكك الآن في شيفتشينكو ، كازاخستان) ، وللحصول على هذه الكمية ، يكفي معالجة 200 كجم من المسنين SNF. لدينا الكثير من هذه الأشياء: حوالي 20 ألف طن من الوقود النووي المستهلك وإنتاج سنوي يزيد عن 200 طن. تكفي SNF المتراكمة لإنتاج حوالي 1000 كجم من am-242m.
ما هي فائدة AM-242M؟ كتلة حرجة منخفضة للغاية. الكتلة الحرجة للنظير النقي 17 جرامًا فقط. بكثافة أمريسيوم تبلغ 13.6 جرام لكل سنتيمتر مكعب ، ستكون كرة بقطر 1.33 سم ، وإذا أخذنا 1.35 من الكتلة الحرجة ، فسيكون قطر الكرة 1.45 سم ، مع عاكس ونظام تفجير ، من الممكن تمامًا الاحتفاظ بقذيفة بحجم 40 مم. إن إطلاق الطاقة بمقدار 1 جم من am-242m يتوافق تقريبًا مع 4.6 كجم من مادة تي إن تي ، لذا فإن مثل هذه الشحنة التي تحتوي على 22.9 جم من النظير ستعطي حوالي 105 كجم من مادة تي إن تي.
يمكن استخدام مزيج من am-241 و am-242m. مع محتوى الأخير بنسبة 8 ٪ ، ستكون الكتلة الحرجة 420 جرامًا. يبلغ قطر الكرة 3.8 سم ، ويمكن أن تكون قنبلة نووية لقذيفة آر بي جي ، ولغم لقذيفة هاون عيار 82 ملم ، وهكذا. سيكون إطلاق الطاقة حوالي 2 طن من مكافئ مادة تي إن تي.
بشكل عام ، أفضل مرشح لدور التعبئة لشحنات نووية مضغوطة جدًا ، حتى المقذوفات النووية ذات العيار الصغير. الأميريسيوم جيد أيضًا لأنه ينبعث منه القليل من الحرارة أثناء التحلل ، ولا يسخن تقريبًا ، وبالتالي لا يتطلب تخزين الذخيرة النووية المحشوة بالأميرسيوم ثلاجات. عمر النصف الطويل: am-241 - 433 ، سنتان ، am-242m - 141 عامًا ، يسمح أيضًا بإنتاج وتراكم الأمريسيوم للاستخدام المستقبلي. يمكن تخزين هذه الذخيرة لمدة 30-40 عامًا دون تغييرات كبيرة في خصائصها ، بينما يجب إرسال البلوتونيوم للتنظيف من منتجات الاضمحلال بعد 10-15 عامًا.
يمكن استخدام الشحنة الأمريكية بمفردها ، وكذلك فتيل نيوترون نووي لشحنات أقوى. إذا اتضح أن شحنة الأميريسيوم يمكن أن تبدأ تفاعلًا نوويًا حراريًا (قد يكون كذلك) ، عندها ستنفتح إمكانية إنشاء شحنة مدمجة وخفيفة الوزن للغاية ، ولكن في نفس الوقت ستنفتح شحنات نووية حرارية قوية.
رأس حربي للصواريخ الموجهة
السؤال المهم هو ما الذي يمكن أن تستخدم فيه هذه الشحنة الأمريكية المدمجة. على سبيل المثال ، سوف نتحمل شحنة مجهزة بحوالي 500 جرام من الأميريسيوم وإطلاق طاقة يبلغ 2 ، 3-2 ، 5 أطنان من مكافئ مادة تي إن تي. يمكن أن يصل الوزن الإجمالي لهذا المنتج إلى 2-3 كجم. أين وكيف يمكن تطبيقها؟
صواريخ أرض - جو وصواريخ جو - جو ، أي صواريخ مضادة للطائرات وصواريخ جوية ، مصممة لتدمير الطائرات. بالنسبة للطائرة ، يعد الضغط الزائد البالغ 0.2 كجم / سم 2 خطيرًا بالتأكيد (يمكن أن يصل الحمل على جناح Su-35 ، على سبيل المثال ، إلى 0.06 كجم / سم 2). سيؤدي انفجار شحنة نووية مدمجة بسعة 2.3 طن إلى مثل هذا الضغط الزائد على مسافة حوالي 210 مترًا ، وسيؤدي الضغط الزائد البالغ 1.3 كجم / سم 2 ، والذي سيحدث فيه بالتأكيد تدمير الطائرة ، إلى حدوث انفجار. على مسافة 60 مترا. عادةً ما تبدأ فتيل القرب من صواريخ الطائرات شحنة على مسافة 3-5 أمتار من الهدف ، وفي هذه الحالة ، فإن الطائرة المستهدفة بالتأكيد لا تلمع أي شيء جيد - هزيمة مضمونة! بقع رقيقة من المعدن وسحابة من الأبخرة المشعة.
صواريخ مضادة للسفن. الصواريخ الصغيرة المضادة للسفن ، مثل Kh-35 وما شابهها ، الأكثر ملاءمة للاستخدام (هناك طائرات وطائرات هليكوبتر وسفن وقاذفات أرضية وحتى حاويات) ، للأسف ، ضعيفة جدًا لدرجة أنها لا تستطيع الغرق ، ولكن حتى بشكل خطير إتلاف أي سفينة كبيرة. يظهر هذا بوضوح في إطلاق النار على سفينة إنزال الدبابة USS Racine (LST-1191). أصيبت بـ 12 صاروخًا مضادًا للسفن ، على غرار Kh-35 ، وظلت السفينة طافية. انتهوا معه فقط بطوربيد.هذا ليس مفاجئًا إذا كان وزن الرأس الحربي للصواريخ يتراوح بين 150 و 250 كجم وقوتها منخفضة نسبيًا. إن تجهيز صاروخ X-35 بشحنة نووية أمريكية بالخصائص المذكورة أعلاه يجعل هذا الصاروخ أكثر خطورة حتى بالنسبة للسفن الكبيرة. إذا أصيبت مدمرة من طراز Arleigh Burke بمثل هذا الصاروخ ، فستتطلب ، في أفضل حالاتها ، إصلاحات مطولة في المصنع. لكن يمكن للمرء أيضًا الاعتماد على الغرق ، لأن انفجارًا بهذه القوة قد يؤدي إلى تدمير هيكل السفينة.
طوربيدات. بشكل عام ، شحنة بسعة 2.3 طن من مادة تي إن تي ، مثبتة في طوربيد ، حتى وإن لم تكن الأحدث ، تحولها إلى حجة مقنعة ضد حتى السفن الكبيرة والسفن.
ATGM. إذا كان وزن الذخيرة بأكملها في حدود 2-3 كجم ، فيمكن تجهيزها بصواريخ لأنظمة الصواريخ المضادة للدبابات ، على سبيل المثال ، "Kornet". تتمتع بمدى إطلاق جيد يصل إلى 5 ، 5 كم ، مما يجعلها آمنة تمامًا لاستخدام شحنة نووية مدمجة ومنخفضة الطاقة. سيتم ضمان تدمير أي دبابة ، حتى الأحدث والأكثر حماية ، بواسطة مثل هذا الصاروخ.
من الواضح بالفعل من هذا الاستعراض الموجز للغاية أن أفضل حاملة لمثل هذه الشحنات النووية المدمجة للغاية هي أنواع مختلفة من الصواريخ الموجهة. سوف يتضح أن الشحنة الأمريكية باهظة الثمن ولن يكون من الممكن إنتاج الكثير منها ، عدة مئات ، وربما حتى ألف قطعة. لذلك ، يحتاجون إلى إطلاق النار على شيء ذي قيمة وهامة ، والذي على الأقل من الناحية الاقتصادية يبرر استخدامه. الأهداف: طائرات وسفن وأنظمة دفاع جوي ورادارات وربما أحدث الدبابات والمدافع ذاتية الدفع (أي الأغلى ثمناً). إن الجمع بين دقة الصواريخ الموجهة والعائد الأعلى بكثير لشحنة أمريكية مقارنة بالمتفجرات القياسية سيجعل مثل هذا السلاح فعالاً للغاية.
