44
Где бы вы не находились, такие нейтроны присутствуют рядом. Они летят из космоса, образуются в результате ядерных реакций в содержащихся в земле минералах. К счастью, фоновых нейтронов не так уж много.
45
Контакта человека с очень ядовитым плутонием стараются избежать, нанося на детали электролитические покрытия из никеля или золота. Попадание в организм бериллия тоже пользы не принесет.
46
Для этого в плутоний добавляют галлий (менее 1 % по весу). По сравнению с другими подходящими для легирования трехвалентными металлами, у галлия наименьшее сечение захвата нейтронов.
47
Кандидатами на такое применение были кюрий-245 и калифорний-251. Позже выяснилось, что критические массы уединенных шаров из них уступают плутониевому всего лишь в 4 и 10 раз соответственно и в пулю их не затолкать. Стоимость же непомерна потому, что в ядерном реакторе, где нейтроны вызывают ядерные реакции, по завершении которых и появляется оружейный изотоп, он сразу же начинает делиться, причем - активнее, чем реакторное топливо (сравним критические массы!). Наработать такие изотопы за одну загрузку реактора можно в количестве, годном разве что для анализов. А вот при ядерном взрыве плотность нейтронного потока огромна, и она очень быстро спадает, что практически сводит на нет "выгорание". Такой способ более экономичен, но не реализуется по двум причинам: во-первых, ядерные взрывы запрещены; во-вторых, оружейные кюрий и калифорний и в этом случае более чем на порядок дороже полученных аналогично плутония или урана-233.
48
Лозунг партии социалистов-революционеров (эсэров), до и некоторое время после Октябрьского (1917 г.) переворота - союзников большевиков, а затем - объявленных "врагами народа", со всеми вытекающими последствиями, как для самих эсэров, так и для их лозунгов.
49
Энерговыделение ядерного заряда характеризует энергию его взрыва и, по смыслу, должно выражаться в Джоулях, но принято использовать внесистемную единицу (тротиловый эквивалент): вес тринитротолуола, содержащего равное количество энергии. Применение такого сравнения без оглядки на различия процессов чревато ошибками: во-первых, оно возможно только на достаточном удалении, поскольку температура, давление и другие параметры вещества вблизи ядерного взрыва недостижимы для взрыва обычного ВВ; во-вторых, как предстоит узнать читателю, соотношение каналов распределения энергии (на формирование УВ, на проникающую радиацию и т. д.) неодинаково для взрывов в разных средах.
50
Такой инициируемый одновременно во многих точках на внешней поверхности и распространяющийся внутрь заряда взрыв называют имплозией. Считается, что термин введен в обращение американскими разработчиками ядерных зарядов, но автору удалось обнаружить его в книге А. Штеттбахера "Пороха и взрывчатые вещества", изданной еще в 1919 году (в русском переводе - в 1936 г.). Там этим термином описывается схлопывание газов в область разрежения (пример такого процесса - лопнувшая лампочка).
51
Персонаж романа М. Булгакова "Мастер и Маргарита".
52
Инерционность сборки - важное условие развития цепной реакции. В некоторых ядерных зарядах плутониевый шар окружен слоем U, не участвующим в делении, но повышающим инерционность, за счет чего успевает прореагировать больше плутония. В 70-х, когда оптические квантовые генераторы стали достаточно мощными, в СССР появился проект энергетической установки, в которой плутониевый шарик массой в миллиграммы и радиусом в полмиллиметра, подвергался всестороннему их облучению. Испарение поверхности шарика носило взрывной характер, и плутоний сжимался до такой плотности, что достигалось сверхкритическое состояние. Надеялись, что энергия микровзрыва составит пару мегаджоулей, но она практически не выделялась: малоинерционный шарик разлетался прежде, чем в нем успевали достаточно развиться цепи деления. Необходимо было существенно увеличить размер шарика, но эквивалент энерговыделения в одном цикле поднялся бы при этом до десятка тонн тротила, что влекло за собой такое увеличение размеров взрывной камеры (ведь она должна быть неразрушаемой) и повышение мощности лазеров, что строить установку было признано бессмысленным.
53
Попытайтесь представить, как хорошо можно "загореть" под светом, приобретшим плотность алюминия.
54
"Железный ветер в лицо" ощущают политработники, строчащие книги с такими названиями, а регистрируют скоростной напор и турбулентные "завихрения" в стали специальные датчики.
55
В приводимом примере число делений в десятки триллионов раз больше, чем в эксперименте доктора Слотина. Оно соответствует делению примерно 5кгPu239 (это не означает, что заряд содержал именно столько плутония: его было существенно больше, остальной разлетелся, не разделившись). Тротиловый эквивалент такого взрыва - 100 килотонн.
56
Эпирский царь Пирр в 279 г. до н. э. одержал победу над римлянами, но ценой таких потерь, что с тех пор его именем стали называть предприятия, вроде и успешные, но не оправдывающие понесенных затрат.
57
Лишившись важнейшей роли в военном применении, полоний - 210 в начале ХХI века стал символом прогресса в техническом оснащении малопочтенного ремесла "ликвидатора", придя на смену ледорубу, которым был убит Троцкий, начиненной взрывчаткой коробке конфет, положившей предел земным дням украинского националиста Коновальца и разнообразным устройствам для введения ядов.
58
Здесь Настырный может "схватить автора за язык": в 1980-х годах в Габоне, на месторождении Окло (где руды очень богаты изотопом U) был обнаружен уникальный природный "реактор" (рис. 3.19).
59
У этой реакции много общего с детонацией химических ВВ, где энерговыделение также происходит в узкой области, прилегающей к фронту, только при термоядерной детонации скорость и другие параметры на много порядков выше. А вот при делении ядер длина свободного пробега нейтронов сравнима с размерами сборки, реакция не имеет выраженного фронта и охватывает сразу весь объем делящегося вещества (такой процесс принято называть "гомогенным взрывом").
60
Это явление называют "наведенной радиоактивностью".
61
"Не в интересах правды, а в интересах истины" надо упомянуть о защитных свойствах противогаза. От проникающих излучений (нейтронного и гамма) он не спасет, фильтр задержит лишь пыль, иногда - весьма радиоактивную. Если противогаз не надет, пыль оседает в легких и облучает организм "изнутри", что очень опасно для здоровья, но не имеет значения для хода и исхода боя. При применении противником, например, нейтронного боеприпаса (о них - далее) надевший вовремя противогаз при прочих равных условиях получит ту же "нейтронную" дозу облучения, что и ненадевший.
62
СВМГ, устройство которого описано в гл.4, способен сформировать очень мощный импульс тока: образцы с характерными размерами в метры - до сотен миллионов ампер.
63
В советских морских ракетах, например в Р-29, капсулу не "выставляли", а "прятали" в корпусе, чтобы уменьшить длину "изделия".
64
Глава Спецкомитета при Совете министров СССР, ведавший ядерным комплексом, популярный настолько, что воспевали его в песне юные ленинцы: "Сегодня праздник у ребят, Ликует пионерия! Сегодня в гости к нам пришел Лаврентий Палыч Берия!"
65
При гидроядерном эксперименте, в натурном заряде снижают его надкритичность при срабатывании, например - заменяя большую часть оружейных плутония или урана на инертные по отношению к делению уран-238 или плутоний-240. При имплозии сборки, гидродинамические характеристики которой после такой замены остаются прежними, ядерное энерговыделение эквивалентно взрыву нескольких килограммов обычного ВВ, но измерения нейтронного потока и других параметров позволяют надежно экстраполировать эти данные на взрыв номинальной мощности.
66
Контрактником
67
У читателя может сложиться неверное мнение, что каждый из боевых блоков имеет собственную систему наведения. На самом деле, нацеливает блоки ступень разведения, на жаргоне называемая "автобус". Траектория "сошедшего с автобуса" блока, как правило, уже не корректируется. Исключение составляют маневрирующие блоки.
68
Эффекты, производимые излучениями разных видов в тех или иных веществах отличаются, поэтому различны и единицы, в которых измеряются дозы облучения. Рад - энергетическая единица, соответствующая поглощению одним килограммом вещества энергии в 0,01 Дж. Более известная единица - Рентген - определяется ионизационным эффектом гамма квантов в воздухе: при такой дозе в килограмме воздуха образуется заряд в 2,58x10 Кулон. Бэр (биологический эквивалент рентгена) - доза любого вида излучения, производящая такое же действие в биологическом объекте, как 1 рентген. Перевести одну единицу в другую, не зная характеристик вещества и излучения нельзя. Так, например, ионизационный эффект облучения нейтронами может быть не прямым, а обусловленным продуктами их реакций, то есть - определяться изотопным составом облучаемого вещества. Отличается этот эффект и для нейтронов разных энергий.
69
Так (по имени первооткрывателя) называют эффект рассеяния гамма квантов на внешних электронах атома. Если импульс, сообщенный при этом внешнему (наименее связанному) электрону достаточен, он покидает атом, становясь свободным электроном отдачи. Частота кванта при таком взаимодействии падает - он теряет энергию.
70
Для этой теоремы существует остроумное практическое применение. Представьте, что необходимо определить, насколько, при внешнем облучении весьма сложного устройства, ослабляется РЧЭМИ данной частоты в наиболее уязвимой и малоразмерной его части (например - в электродетонаторе). Расчетным методам в подобной ситуации верят только патологические оптимисты, а разместить в мизерном объеме электродетонатора аппаратуру регистрации нереально. Но можно поместить там миниатюрный излучатель (например - на основе диода Ганна) и, "обходя" с аппаратурой изделие, определить, как будет изменяться регистрируемая мощность. Полученная зависимость будет в точности совпадать с зависимостью, описывающей воздействие на уязвимый объект при облучении изделия с разных направлений.
71
Читатель наверняка помнит о нецепном делении U238 от термоядерных нейтронов. А уж тем более нейтроны способны "выжечь" U235 илиPu239 даже и в докритической сборке, поскольку каждый прореагировавший нейтрон вызовет в ней не единственное деление, а цепь, пусть и затухающую. Правда, для полного "выжигания" необходимо огромное количество, без преувеличения - килограммы нейтронов.
72
В американских военных документах классы тактических ядерных боеприпасов обозначаются латинскими буквами. Боеприпасы мощностью менее 2 кт относят к классу "А" ("Элфа"), а самые мощные (свыше 500 кт) - к классу "G" ("Голф")
73
"Отметь день белым камешком" (лат.) - так древние римляне отмечали память о счастливых днях.
74
Название проекта разработки оружия направленной энергии в "Стратегической оборонной инициативе" - любимом детище одного президента, в прошлом - киноактера.
75
Что, однако, на пять порядков больше плотности энергии в конденсаторе и позволяет развить при детонации мощность в многие тераватты.
76
Вспомним, что первой главе было написано про скорость детонации: она равна местной скорости звука в продуктах реакции. Понятно, что связки не должно быть слишком много - иначе детонация может и затухнуть.
77
Так автор попытался сформулировать закон электромагнитной индукции, известный из школьного курса физики.
78
Имеется в виду только "свободная" часть потока. Несохранение потока - необходимое, но отнюдь не достаточное условие генерации излучения. Так, можно сжимать лайнер нарочито медленно, используя для этого не мощное ВВ, а тот же черный порох. В этом случае почти весь поток диффундирует в металл лайнера, но магнитный момент все равно будет меняться столь незначительно, что его вторая производная, а значит, и излучаемая мощность, будут ничтожны.
79
От греческого "остракон" - черепок. В древней Греции высылка граждан, "опасных для государства", происходило после тайного голосования, в ходе которого имя кандидата на изгнание писалось на черепках.
80
Не стоит думать, что такие взрывы совсем уж безопасны: эксперимент с зарядом номинальной мощностью в сотни килотонн показал, что, при "одноточечном" его инициировании, энерговыделение понижается почти на четыре порядка, но и это - железнодорожный вагон взрывчатки! Однако окажись поблизости другой заряд, также "заведенный" в одной точке - выход энергии существенно возрастет, потому что многие нейтроны от начального, "неполного" взрыва инициируют затухающие цепи деления. Подобное развитие событий в хранилище ядерных боеприпасов (рис. 4.14) может быть катастрофичным. Чем большая доля в энерговыделении приходится на термоядерные реакции, тем менее опасен заряд в этом отношении.
81
Если читатель заинтересуется эффективностью таких боеприпасов, однозначно ответить ему нельзя. На близких расстояниях объемная детонация вчистую проигрывает традиционным ВВ. Например, для полутонной объемно-детонирующей бомбы радиус облака превышает два десятка метров ив 10 м от его внешней границы давление в ударной волне все еще равно лишь половине значения, характерного для взрыва равной массы тротила на 30 м, но спадает давление УВ от объемного взрыва медленнее и на расстоянии в 50 м уже превышает "тротиловое" более чем в три раза.
82
Китайский товарищ, имя которого часто упоминается в русской разговорной речи.
83
Хотя поле в этих опытах было значительно более сильным, чем магнитное поле Земли, оно не "закручивало" электроны полностью, а лишь искривляло траектории, пока длился их свободный пробег между столкновениями.
84
Чем "сильнее" поле, тем меньше радиусы траекторий "закручиваемых" частиц, а длины излучаемых волн близки к значениям этих радиусов.
85
Скорость расширения в вакууме ничем не "нагруженных" продуктов детонации конденсированного ВВ - 13 км/с.
86
Скачок проводимости в некоторых ударно-сжатых веществах не связан с термической ионизацией.
87
Опускаемая сходня.
88
К 70-м годам XX века советский флот, главкомом которого был С. Горшков, стал действительно океанским, но все же и количественно и качественно он уступал ВМС США. Ставка советского ВМФ в предполагаемом столкновении с хорошо оснащенным и численно превосходящим противником делалась на применение противокорабельных ракет. СССР опередил западные страны в создании этого оружия. 21 октября 1967 года две П-15, из числа поставленных в Египет, потопили израильский эсминец "Эйлат" (бывший английский, постройки 1944 г.). Еще через пять лет они же были запущены с индийских кораблей по береговым объектам Пакистана. Такое применение было "самодеятельностью" индийских моряков, но успешной: модифицированные П-15 с инфракрасными головками самонаведения "Снегирь" "захватили" нагревшиеся на южном солнце резервуары нефтехранилища, которое после попаданий горело несколько дней. П-15 несет на борту и горючее, и окислитель для своего жидкостного ракетного двигателя, поэтому максимальная дальность стрельбы ее (42 км) уступает ракетам с турбореактивными двигателями, которые несут на борту только горючее, а в качестве окислителя используют воздух.
89
В 2006 г. В. Барышевский и А. Гуринович показали, что в ВМГЧ существенно излучение не только оставшихся в данный момент незакороченными витков обмотки, но и "емкостной антенны" - включенного в контур конденсатора.
90
Проводных, кабельных.
91
На конференции по сверхсильным магнитным полям "Мегагаусс-7" сообщалось о веществах с гигантской магнитострикцией (TbFe2,YCo5, PrCo5 и других) и огромной индукцией насыщения (10–20 Тл), плотность магнитной энергии в которых близка к плотности химической энергии в обычной взрывчатке. Если удастся "извлечь" эту магнитную энергию, скачок удельных характеристик устройств типа ФМГЧ будет поистине революционен: они оставят далеко позади излучатели на основе компрессии магнитного поля.
92
"Путь самурая обретается в смерти. Когда для выбора есть два пути, существует лишь быстрый и единственный выход - смерть. Это не особенно трудно" Хагакурэ. "Сокрытое в листве".
93
Кстати, из-за пробоя практически нереально и создание на поле боя таких плотностей мощности РЧЭМИ, которые вызывали бы поражение человека.
94
Автор счел необходимым выделить оценку жирным курсивом, но решил дать еще и дополнительное разъяснение. Приходилось сталкиваться с ее использованием в титанической борьбе за финансирование: в ход шли подтасовки (утверждалось, например, что РЛС выводится из строя импульсом РЧЭМИ энергией в наноджоули). Ощущая острое сочувствие к страждущим, автор все же не счел возможным взять на себя долю ответственности за вымогаемое решение. Однажды создатели направленных излучателей радостно загомонили, что их устройство "вывело из строя" нечто "на значительно больших расстояниях". Оказалось, что это - правда, но, как водится, - не вся: в качестве мишени при проведении опытов выбирались объекты с приборами зарядовой связи, стойкость которых к РЧЭМИ более чем на два порядка меньше средних для электроники значений. Оценка в "тысячу характерных размеров" - предварительная, применяемая в тех случаях, когда стойкость цели по отношению к РЧЭМИ заранее не известна. Если же такие данные имеются, то следует использовать оценку, приведенную в подписи к рис. 4.59.
95
Для источников РЧЭМИ на основе компрессии магнитного поля характерна иная комбинация рабочих параметров (большой ток - умеренное напряжение) и это отношение выше в тысячи раз.
96
Что более чем втрое уступает дальности действительного огня 30 мм корабельного автомата АК-630 с длиной блока стволов также около 1 м (еще раз напомню: речь идет только об излучателе, еще более габаритные устройства его энергообеспечения и наведения остаются вне рассмотрения, что ясно из рис. 4.61).
97
Мателот (морск.) - соседний в строю корабль.
98
AGM-88 HARM - предназначенная для поражения РЛС, наводящаяся на ее излучение авиационная ракета.
99
К моменту выхода этой книги - на пенсии.