Виды ядерного оружия

Поскольку в  процессе сжатия заряд находится  в критическом состоянии, необходимо устранить посторонние источники  нейтронов, которые могут дать начало цепной реакции еще до достижения зарядом необходимой степени критичности. Преждевременное начало цепной реакции приведет, во-первых, к уменьшению скорости выделения энергии, а во-вторых, к более раннему разлету заряда и потере им критичности. После того как масса делящегося вещества оказалась в критическом состоянии, начало цепной реакции могут дать акты спонтанного деления ядер урана или плутония. Однако, интенсивность спонтанного деления оказывается недостаточной для того, чтобы обеспечить необходимую степень синхронизации момента начала цепной реакции с процессом сжатия вещества и для обеспечения достаточно большого количества нейтронов в первом поколении. Для решения этой проблемы в ядерных взрывных устройствах применяют специальный источник нейтронов, который обеспечивает "впрыск" нейтронов в массу делящегося вещества. Момент "впрыска" нейтронов должен быть тщательно синхронизован с процессом сжатия, так как слишком раннее начало цепной реакции приведет к быстрому началу разлета делящегося вещества и, следовательно, к значительному уменьшению энергии взрыва.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Виды  ядерных зарядов 

а) Атомные заряды.

Действие атомного оружия основывается на реакции деления  тяжелых ядер ( уран-235, плутоний-239 и  т.д.). Цепная реакция деления развивается не в любом количестве делящегося вещества,а лишь только в определенной для каждого вещества массе. Наименьшее количество делящегося вещества , в котором возможна саморазвивающаяся цепная ядерная реакция , называют критической массой. Уменьшение критической массы будет наблюдаться при увеличении плотности вещества.

Делящееся вещество в атомном заряде находится в  подкритическом состоянии. По принципу его перевода в надкритическое состояние  атомные заряды делятся на пушечные и имплозивного типа.

В зарядах пушечного  типа две и более частей делящегося вещества, масса каждой из которых меньше критической, быстро соединяются друг с другом в надкритическую массу в результате взрыва обычного взрывчатого вещества (выстреливания одной части в другую). При создании зарядов по такой схеме трудно обеспечить высокую надкритичность, вследствие чего его коэффициент полезного действия невелик. Достоинством схемы пушечного типа является возможность создания зарядов малого диаметра и высокой стойкости к действию механических нагрузок, что позволяет использовать их в артиллерийских снарядах и минах.

В зарядах имплозивного типа делящееся вещество, имеющее при нормальной плотности массу меньше критической , переводится в надкритическое состояние повышением его плотности в результате обжатия с помощью взрыва обычного взрывчатого вещества . В таких зарядах представляется возможность получить высокую надкритичность и , следовательно , высокий коэффициент полезного использования делящегося вещества.

б)Термоядерные заряды.

Действие термоядерного  оружия основывается на реакции синтеза  ядер легких элементов . Для возникновения  цепной термоядерной реакции необходима очень высокая ( порядка нескольких миллионов градусов ) температура, которая  достигается взрывом обычного атомного заряда . В качестве термоядерного горючего используется обычно дейтрид лития-6 (твердое вещество, представляющее собой соединение лития-6 и дейтерия).

в)Нейтронные заряды.

Нейтронный  заряд представляет собой особый вид термоядерного заряда, в котором резко увеличен выход нейтронов . Для боевой части ракеты "Лэнс" на долю реакции синтеза приходится порядка 70% освобождающейся энергии.

г)"Чистый" заряд.

Чистый заряд-это  ядерный заряд,при взрыве которого выход долгоживущих радиоактивных  изотопов существенно снижен.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Мощность ядерных боезапасов

Ядерное оружие обладает колоссальной мощностью. При  делении урана массой порядка  килограмма освобождается такое  же количество энергии, как при взрыве тротила массой около 20 тысяч тонн. Термоядерные реакции синтеза являются еще более энергоемкими. Мощность взрыва ядерных боеприпасов принято измерять в единицах тротилового эквивалента. Тротиловый эквивалент - это масса тринитротолуола, которая обеспечила бы взрыв, по мощности эквивалентный взрыву данного ядерного боеприпаса. Обычно он измеряется в килотоннах (кТ) или в мегатоннах (МгТ).

В зависимости  от мощности ядерные боеприпасы делят  на калибры:

-сверхмалый (менее  1кТ)

-малый (от 1 до 10 кТ)

-средний (от 10 до 100 кТ)

-крупный (от 100 кТ до 1 МгТ)

-сверхкрупный (свыше 1 МгТ) 

Термоядерными зарядами комплектуются боеприпасы сверхкрупного, крупного и среднего калибров; ядерными - сверхмалого, малого и среднего калибров, Нейтронными - сверхмалого и малого калибров.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Виды ядерных взрывов

Ядерные взрывы могут осуществляться на различной  высоте. В зависимости от положения  центра ядерного взрыва относительно поверхности земли (воды) различают  воздушный, наземный, подземный, надводный, подводный и высотный ядерный  взрыв.

Воздушным ядерным взрывом называется взрыв в атмосфере на высоте, при которой светящаяся область не касается поверхности земли (воды),но не выше 10км. Воздушные ядерные взрывы подразделяются на низкие и высокие.

Основными поражающими  факторами воздушного ядерного взрыва являются: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс. При воздушном ядерном взрыве в районе эпицентра вспучивается грунт. Радиоактивное заражение местности, оказывающее влияние на боевые действия войск, образуется только от низких ядерных взрывов.

В районах применения нейтронных боеприпасов образуется наведенная активность в грунте, технике  и сооружениях, которая может  явиться причиной поражения (облучения) личного состава

Низкий воздушный  взрыв применяется в тех случаях, когда требуется на наибольшей площади вывести из строя боевую технику и, вместе с тем, избежать сильного радиоактивного заражения местности.

Высокий воздушный  взрыв применяется, когда по условиям обстановки недопустимо радиоактивное заражение местности и требуется обеспечить разрушение на большей площади, чем при низком воздушном, взрыве, малопрочных наземных объектов (самолетов, ракет и т, д.).

Наземным  ядерным взрывом называется взрыв на поверхности земли (контактный) или на такой высоте, когда светящаяся область касается поверхности земли.

 Основными  поражающими факторами наземного  ядерного взрыва являются: воздушная  ударная волна, световое излучение,  проникающая радиация, радиоактивное  заражение местности, сейсмовзрывные  волны в грунте и электромагнитный импульс.

При наземных ядерных  взрывах на поверхности земли  образуются воронка взрыва и сильное  радиоактивное заражение местности  как в районе взрыва, так и по следу радиоактивного облака.

При наземных и  низких воздушных ядерных взрывах в грунте возникают сейсмовзрывные волны, которые могут выводить из строя заглубленные сооружения.

Наземный взрыв  целесообразно применять для  поражения объектов, находящихся  в сооружениях большой прочности  и войск, находящихся в прочных  укреплениях, когда допустимо или желательно сильное радиоактивное заражение местности.

Надводным ядерным  взрывом называется взрыв, осуществляемый на поверхности воды (контактный) или  на такой высоте от нее, когда светящаяся область взрыва касается поверхности  воды.

Основными поражающими  факторами надводного взрыва являются: воздушная и подводная ударные  волны, световое излучение, проникающая  радиация, электромагнитный импульс, радиоактивное  заражение акватории и береговой  зоны.

Надводный ядерный  взрыв применяется для поражения надводных кораблей и гидротехнических сооружений.

Подземным ядерным взрывом называется взрыв, произведенный ниже поверхности земли. Подземный взрыв в зависимости от глубины подрыва может быть с выбросом или без выброса грунта (камуфлетный взрыв).

При подземном  ядерном взрыве с выбросом грунта образуется воронка, имеющая больший  диаметр и глубину, чем при  наземном ядерном взрыве.

Основными поражающими  факторами подземного взрыва являются: сейсмовзрывные волны в грунте, воздушная  ударная волна, радиоактивное заражение местности и атмосферы. При камуфлетном взрыве основным поражающим фактором является сейсмовзрывная волна. Подземный ядерный взрыв в боевых условиях осуществляется при заблаговременной установке ядерного боеприпаса, он применяется с целью создания заграждений, а также разрушения особо прочных подземных сооружений.

Подводным ядерным взрывом (рис.6) называется взрыв, произведенный в воде на определенной глубине

Основными поражающими  факторами подводного взрыва являются: подводная и воздушная ударные волы, радиоактивное заражение акватории, участков побережья и береговых объектов.

При подводных  ядерных взрывах выброшенный  грунт может перегородить русло  реки и вызвать затопление обширных районов.

Подводный взрыв  применяется для поражения подводных лодок и надводных кораблей, для разрушения гидротехнических сооружений, средств противодесантной обороны, минных и противолодочных заграждений.

Высотным  ядерным взрывом называется взрыв, произведенный выше тропосферы Земли (выше 10км).

Основными поражающими факторами высотных взрывов являются: воздушная ударная волна (на высоте до 30км), проникающая радиация, световое излучение (на высоте до 60км), рентгеновское излучение, газовый поток (разлетающиеся продукты взрыва), электромагнитный импульс, ионизация атмосферы (на высоте свыше 60км).

Высотные ядерные  взрывы подразделяются на стратосферные - взрывы на высотах от 10 до 80км и космические - взрывы на высотах более 80км.

Поражающими факторами  стратосферных взрывов являются: рентгеновское излучение, проникающая радиация, воздушная ударная волна, световое излучение, газовый поток, ионизация среды, электромагнитный импульс, радиоактивное заражение воздуха.

Космические взрывы отличаются от стратосферных не только значениями характеристик, но и сопровождающими их физическими процессами.

Поражающими факторами  космических ядерных взрывов  являются проникающая радиация; рентгеновское излучение, ионизация атмосферы, вследствие которой возникает люминесцентное свечение воздуха, длящееся часами, газовый поток, электромагнитный импульс, слабое радиоактивное заражение воздуха.

Высотный взрыв  применяется для поражения в  полете воздушных и космических  целей. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1. astronomy.ru «Ядерная война»
2. «Характеристики ядерного оружия» (The Effects of Nuclear Weapon), Самуэль Гласстон, Филипп Долан, 1977 г.