Вопрос 2. Ядерное оружие. Его поражающие факторы.

 Характеристика очага ядерного поражения

 

Общая характеристика ядерного оружия

 

В современной войне ядерное оружие занимает особое место. Оно является главным средством поражения, главным средством ведения войны. Тактико-технические и военно-экономические характеристики могут позволить широко использовать ядерные боеприпасы как для нанесения ударов по промышленным, политико-административным центрам, транспортным узлам и военным объектам в глубине территории противника, так и для поражения населения. Соответственно предназначению различают стратегическое и тактическое ядерное оружие. Разграничение это в известной степени условно, поскольку одни и те же ядерные боеприпасы могут быть использованы в различных целях.

Развитие и совершенствование ядерного оружия оказывают большое влияние на средства и методы ведения вооруженной борьбы, что в свою очередь отражается на организации и оснащении вооруженных сил, стратегии, оперативном искусстве и тактике ведения боевых действий, в том числе и на медицинском обеспечении войск, а также и на медицинское обеспечение гражданского населения, пострадавшего в ходе боевых действий или вследствие этих действий.

Ядерное оружие - это боеприпасы (бомбы, снаряды, боеголовки ракет, фугасы и др.), поражающее действие которых обусловлено внутриядерной энергией, высвобождающейся при взрывных ядерных реакциях. Получение ядерной энергии достигается посредством деления ядер атомов некоторых тяжелых элементов (уран, плутоний) или синтеза ядер атомов наиболее легких элементов в более тяжелый, например изотопов водорода в гелий.

Вид ядерного боеприпаса

1. Атомное оружие (заряд до 500 Кт тротилового эквивалента)

Цепная реакция деления ядер тяжелых элементов

U233, U235 (30 кг), Pu238 (60 кг)

2. Термоядерное оружие

Синтез ядер легких элементов Н2 + Н3 = Не4 + n0

3. Комбинированные заряды (заряды до 50-100 Мт тротилового эквивалента)

4. Нейтронное оружие

5. Радиологическое оружие

В атомных боеприпасах деление ядра и высвобождение внутриядерной энергии осуществляется за счет воздействия нейтронов на ядра атомов. При этом ядро тяжелого элемента распадается, как правило, на два "осколка", представляющих собой ядра элементов, находящихся в средней части периодической системы Менделеева, и выделяется большее количество энергии.

В термоядерных боеприпасах высвобождение внутриядерной реакции происходит при слиянии ядер легких элементов с образованием более тяжелых ядер. Эти реакции могут протекать при сверхвысоких температурах (несколько десятков миллионов градусов). 

Основная часть исходных реагентов в термоядерных боеприпасах крупных калибров представлена дейтридом лития. Под действием нейтронов, образующихся при взрыве инициирующего заряда на основе реакции деления, происходит реакция с образованием из лития трития:

литий + нейтрон --- гелий + тритий + 4,8 МЭВ

В результате получаются компоненты, необходимые для развития различных термоядерных реакций. Наиболее легко инициируется реакция между дейтерием и тритием:

В целом, при реакциях синтеза выделяется примерно в три раза больше энергии, чем при реакции деления такого же количества урана или плутония.

Таким образом, термоядерный боеприпас объединяет в одном корпусе заряд, действующий на основе реакции деления, и заряд на основе реакции синтеза, а термоядерный взрыв имеет две мгновенно протекающих фазы: деление ядер урана-235 (плутония-239) + синтез ядер гелия из ядер изотопов водорода.

В боеприпасах комбинированного типа термоядерный заряд заключен в оболочку из урана-238. Это дает возможность нейтронам, выделяющимся при термоядерных реакциях и обладающим высокой энергией, вызывать деление ядер урана-238, являющегося в сотни раз более дешевым делящимся материалом, чем все остальные, т.к. он остается в качестве отходов на предприятиях атомной промышленности при получении изотопа урана-235.

Таким образом, взрыв развивается в три стадии: цепная реакция деления урана-235 (плутония-239) – синтез ядер гелия из ядер изотопов водорода – цепная реакция деления ядер урана-238 оболочки. Причем, следует отметить, более 80% энергии взрыва комбинированного боеприпаса выделяется именно за счет деления ядер урана-238

Нейтронные боеприпасы представляют собой термоядерные устройства малой и сверхмалой мощности. В отличие от термоядерных и комбинированных зарядов большого калибра основная часть их заряда состоит из тяжелых изотопов водорода- трития и дейтерия. Для нагрева смеси дейтерия и трития до температуры, при которой начинается слияние их ядер может использоваться цепная реакция деления или специальное лазерное устройство.

Ядерное оружие может быть применено в виде воздушного, наземного, подземного, надводного и подводного взрывов.

Ядерными зарядами могут быть снабжены боевые части ракет и торпед, авиационные и глубинные бомбы, артиллерийские снаряды и мины.

Для характеристики энергии взрыва ядерного заряда обычно используют понятие "мощность".

Мощность ядерных боеприпасов принято характеризовать тротилловым эквивалентом, т.е. такой массой (в тоннах) обычного взрывчатого вещества - тротила, энергия взрыва которого равна энергии, выделяющейся при воздушном взрыве ядерного заряда.

Современные ядерные боеприпасы могут иметь мощность взрыва от нескольких десятков тонн до десятков миллионов тонн.

По мощности ядерные боеприпасы условно делят на пять диапазонов:

· сверхмалый (мощность менее 1 тыс.т),

· малый (мощность от 1 тыс.т до 10 тыс.т),

· средний (мощность от 10 тыс.т до 100 тыс.т),

· крупный (мощность от 100 тыс.т до 1000 тыс.т),

· сверхкрупный (мощность более 1 млн.т)