第三代核武器
如您所知， 武器 第一代，通常被称为原子弹，包括基于铀235或p 239核裂变能的弹头。 先入 故事 15年16月1945日，在美国的Alamogordo试验场对1949 kt充电器进行了测试。 1年1952月，第一枚苏联原子弹爆炸，为部署第二代核武器的工作提供了新的动力。 它基于利用重氢同位素氘和tri的核聚变的热核反应能量的技术。 这种武器称为热核武器或氢武器。 美国于5年8月XNUMX日在容量为XNUMX至XNUMX万吨的Elugelab岛（马绍尔群岛）上对Mike热核装置进行了首次测试。 次年，在苏联引爆了热核装药。
原子和热核反应的实施为它们在为后代创造一系列弹药方面的应用开辟了广阔的机会。 第三代核武器包括特殊装药（弹药），由于特殊设计，爆炸能量被重新分配，有利于其中一种破坏性因素。 这种武器的其他充电方式可将一个或另一个破坏因素集中于某个方向，这也导致其破坏效果显着增加。 对创建和改进核武器的历史进行的分析表明，美国始终在创建新模型方面处于领先地位。 但是，一段时间过去了，苏联消除了美国的这些单方面优势。 在这方面也不例外， 核武器 第三代。 第三代核武器最著名的例子之一就是中子武器。
什么是中子武器？ 在60年代初，对中子武器进行了广泛讨论。 但是，后来知道在很久以前就已经讨论了其创建的可能性。 世界科学家联合会前主席大不列颠E. Burop教授回忆说，他早在1944年就听说过此事，当时，作为一群英国科学家的一部分，他在美国从事“曼哈顿计划”的工作。 创造中子武器的工作是由于需要获得一种具有选择性破坏能力的强大战斗武器直接用于战场而开始的。
63年1963月，在内华达州的一个地下入口发生了中子充电器（编号W-15）的首次爆炸。 试验期间获得的中子通量明显低于计算值，这大大降低了新武器的作战能力。 中子装填又花了XNUMX年的时间才能获得军事武器的所有质量。 根据E. Burop教授的说法，中子装药装置与热核装置之间的根本区别在于能量释放速率不同：“在中子弹中，能量释放要慢得多。这类似于延迟作用的爆管”。 由于该减速，在冲击波和光辐射的形成上花费的能量减少，因此，其以中子通量形式的释放增加。 在进一步的工作过程中，在确保中子辐射聚焦方面取得了一些成功，这不仅有可能确保在一定方向上增强其破坏作用，而且还可以减少将其用于部队时的危险。
1976年1976月，在内华达州进行了中子弹头的下一次测试，在此期间取得了令人印象深刻的结果。 结果，到203年底，公司决定为兰斯导弹生产1981毫米中子弹和战斗部的零件。 后来，在2000年203月，在美国国家安全委员会核计划小组的一次会议上，决定全面生产中子武器：一枚800毫米榴弹炮XNUMX发子弹，兰斯导弹XNUMX枚弹头。
当中子弹头爆炸时，快速中子流对生物的主要损害。 根据计算，每产生一千吨电荷，就会释放大约10个中子，这些中子以极大的速度在周围空间中传播。 这些中子对生命有机体具有极高的破坏作用，甚至比Y辐射和冲击波还要强。 为了进行比较，让我们指出，在容量为1吨的常规核装药爆炸中，位于500-600 m处的冲击波将摧毁一个空旷的生命力，当一个相同功率的中子弹头爆炸时，人力的破坏将发生约三倍的距离。
爆炸过程中产生的中子以每秒几十公里的速度运动。 它们像弹丸一样突入人体的活细胞中，从原子中敲除原子核，破坏分子键，形成具有高反应活性的自由基，从而破坏生命过程的主要循环。 当中子由于与气体原子核的碰撞而在空气中移动时，它们逐渐失去能量。 这导致这样的事实，即在大约2 km的距离处，它们的破坏作用实际上就停止了。 为了减少伴随的冲击波的破坏作用，中子装药的功率选择在1至10 kt的范围内，爆炸在地面以上的高度约为150-200米。
根据一些美国科学家的说法，热核实验正在美国的洛斯阿拉莫斯和桑迪亚实验室以及位于萨罗夫的全俄实验物理研究所（Arzamas-16）进行，其中与获取电能的研究一起，正在研究获得纯热核炸药的可能性。 他们认为，正在进行的研究最有可能产生的副产品可能是改善核弹头的能量质量特性以及制造中子微型炸弹。 根据专家的说法，这种TNT仅相当于一吨的中子弹头可在200-400 m的距离内产生致命的辐射剂量。
中子武器是一种强大的防御武器，在抵御侵略时，尤其是在敌人入侵被保护领土时，可能会最有效地使用它们。 中子弹药是一种战术武器，最有可能用于所谓的“有限”战争，主要是在欧洲。 这些武器可能对俄罗斯具有特殊意义，因为在其武装力量减弱和区域冲突威胁日益增加的背景下，它将被迫在确保其安全方面更加重视核武器。 驱除大量中子时，使用中子武器尤其有效 罐 攻击。 众所周知，坦克装甲在距爆炸震中中心一定距离处（超过300-400 m，发生1 kt核弹爆炸）可保护机组人员免受冲击波和Y射线的伤害。 同时，快中子在没有明显衰减的情况下穿透了钢铁装甲。
计算表明，在爆炸能力为1千克的中子装药爆炸中，坦克人员将在距震中300m半径内立即失效，并在两天内死亡。 距离300-700 m的船员将在几分钟内失效，并在6-7天内死亡。 在700-1300 m的距离内，它们将在几小时内失去工作能力，而大多数人的死亡将持续数周。 在1300-1500 m的距离上，一定数量的机组人员将遭受重病并逐渐衰竭。
中子弹头也可用于导弹防御系统中，以打击在轨道上攻击导弹的弹头。 根据专家的计算，具有高穿透力的快速中子将穿过敌人弹头的皮肤，并对其电子设备造成损害。 此外，中子与弹头核雷管的铀或p核相互作用会引起裂变。 发生这种反应时会释放大量能量，最终会导致加热和雷管破坏。 反过来，这将导致整个弹头装药失败。 中子武器的这种特性已被用于美国的导弹防御系统。 早在70年代中期，就在大福克斯空军基地（北达科他州）周围部署的Safeguard系统的Sprint拦截弹上安装了中子弹头。 在未来的美国国家导弹防御系统中也可能会使用中子弹头。
如您所知，根据美国和俄罗斯总统在1991年XNUMX月至XNUMX月宣布的承诺，必须消除所有核炮弹和地面战术导弹的弹头。 但是，毫无疑问，在军事政治局势发生变化并做出政治决定的情况下，成熟的中子弹头技术可以在很短的时间内实现大规模生产。
“超级EMP”在第二次世界大战结束后不久，在核武器的垄断下，美国恢复了测试以改进其性能并确定核爆炸的破坏因素。 1946年1958月底，在比基尼环礁（马绍尔群岛）发生了核爆炸，其代码为``十字路口行动''，在此期间调查了原子武器的破坏作用。 在这些试验爆炸过程中，发现了一种新的物理现象-形成了强大的电磁辐射脉冲（EMP），对此引起了极大的兴趣。 事实证明，EMP在高爆炸中尤为重要。 77年夏天，在高空进行了核爆炸。 代号为“ Hardteck”的第一个系列是在约翰斯顿岛附近的太平洋上进行的。 在测试过程中，引爆了两个兆吨级装药：“ Tek”（海拔43公里）和“ Orange”（海拔1962公里）。 450年，继续发生高空爆炸：在1,4公里的高度上，根据海星号爆炸了一个1961兆吨的弹头。 苏联也在1962-180年期间。 进行了一系列测试，在此期间，研究了高空爆炸（300-XNUMX km）对导弹防御系统设备功能的影响。
在这些测试中，记录到了强大的电磁脉冲，这些电磁脉冲对电子设备，通信和电源线，远距离的无线电和雷达站具有很大的破坏作用。 从那以后，军事专家继续高度关注这种现象的性质，其破坏作用，保护其战斗和支援系统不受这种现象影响的方法。
EMP的物理性质取决于核爆炸瞬时辐射的Y量子与空气原子的相互作用：Y量子从原子中敲除电子（所谓的康普顿电子），这些电子以极大的速度从爆炸中心向移动。 这些电子流与地球磁场相互作用，产生电磁辐射脉冲。 当百万吨电荷在数十公里的高度爆炸时，地球表面的电场强度可以达到每米数十千伏。
根据测试中获得的结果，美国军事专家于80年代初启动了研究，旨在制造另一种第三代核武器-具有增强的电磁辐射输出的Super-EMP。
为了增加Y量子的输出，人们应该在物质周围产生一个壳，这个物质的原子核与核爆炸的中子主动相互作用，发射出高能Y辐射。 专家认为，在Super-EMP的帮助下，可以在地球表面产生大约数百甚至数千千伏每米的场强。 根据美国理论家的计算，在美国地理中心 - 内布拉斯加州的10-300公里处的400兆吨级电力爆炸将导致几乎全国各地的无线电电子设备中断一段时间，足以破坏核导弹的反应。
创建超级EMP的进一步工作方向是由于聚焦Y辐射而增强其破坏效果，这本应导致脉冲幅度的增加。 Super-EMP的这些特性使其成为旨在打击国家和军事控制系统，洲际弹道导弹（尤其是基于移动的导弹，轨道上的导弹，雷达站，航天器，电源系统等）的第一击武器。 因此，超级EMP本质上显然具有进攻性，并且是破坏稳定的第一击武器。
穿透弹头（穿透器）寻找摧毁高度受保护目标的可靠方法，导致美国军事专家想到了为此使用地下核爆炸能量的想法。 当核电荷被埋在地下时，花费在形成陨石坑，破坏区域和地震波的能量所占的比例会大大增加。 在这种情况下，利用ICBM和SLBM的现有精度，“点”，特别是敌人领土上的强目标被摧毁的可靠性大大提高。
五角大楼在70世纪80年代中期就下令建立渗透者，当时“反击”打击的概念被优先考虑。 穿透弹头的第一个原型是在2年代初期为Pershing-5000中程导弹研制的。 在《中程和短程导弹条约》（INF）签署后，美国专家的努力被重新定向，为洲际弹道导弹制造这种弹药。 新弹头的开发人员遇到了重大困难，首先是与在地面移动时确保其完整性和可操作性相关的需求。 作用在弹头上的巨大过载（8000-XNUMX g，重力加速度g）对弹药的设计提出了极为严格的要求。
这种弹头对被掩埋的，特别是坚固的目标的破坏作用取决于两个因素-核弹药的力量及其埋入地下的规模。 同时，对于每个充电功率值，都有一个最佳的穿透深度，可以确保穿透器的最大效率。 因此，例如，将200吨核弹药埋在15至20米的深度时，对特别强的目标的破坏作用将非常有效，这等效于600 kt MX导弹弹头的地面爆炸作用。 军事专家已经确定，鉴于穿透弹头的交付精度，MX和Trident-2导弹的特性，用一个弹头摧毁敌方导弹发射井或指挥所的可能性非常高。 这意味着在这种情况下，目标被摧毁的可能性将仅由弹头交付的技术可靠性来确定。
显然，穿透性战斗部的目的是摧毁敌人的国家和军事指挥中心，地雷中的洲际弹道导弹，指挥所等。 因此，穿透者是具有进攻性的“反力量”武器，旨在进行先发打击，因此具有不稳定的性质。 如果减少了进攻性战略武器的数量，则穿透性弹头的重要性（如果被采用的话）的重要性会大大提高，这是因为第一次打击的作战能力的降低（舰载和弹头数量的减少）将要求每种弹药击中目标的可能性增加。 同时，对于这种弹头，必须确保足够高的命中目标的准确性。 因此，考虑了制造在弹道末端配备导引系统的穿透弹头的可能性，这种弹头类似于高精度武器。
核泵浦X射线激光。 70年代下半叶，利弗莫尔辐射实验室开始进行研究，以制造一种“ XNUMX世纪反导弹武器”，一种核激发X射线激光。 从一开始，这种武器就被认为是在弹头分离之前在弹道活动阶段摧毁苏联导弹的主要手段。 新武器被命名为“多次发射火箭武器”。
以示意图的形式，可以将新武器以弹头的形式表示，在其表面上最多可固定50个激光棒。 每个杆都有两个自由度，就像枪管一样，可以自动指向空间的任何一点。 沿着每根杆的轴（长几米）放置一根细线，该细线由致密的活性材料（例如“金”）制成。 弹头内部放置有强大的核弹，爆炸的爆炸应作为泵浦激光的能源。 一些专家认为，要确保销毁攻击导弹在1000多公里的距离，就需要装满几百公斤的装药。 弹头还装有瞄准系统，该瞄准系统具有实时运行的高速计算机。
为了与苏联导弹作战，美国军事专家制定了一种特殊的作战战术。 为此，有人建议将核激光战斗部放置在海底弹道导弹（SLBM）上。 在“危机局势”中或准备进行第一次打击时，配备有这些SLBM的潜艇必须秘密进入巡逻区域，并在尽可能接近苏联洲际弹道导弹的部署区域的地方进行战斗：在印度洋北部，阿拉伯，挪威，鄂霍次克海域。 当收到有关发射苏联导弹的信号时，便会发射潜艇导弹。 如果苏联导弹上升到200公里的高度，那么为了达到视距范围，带有激光弹头的导弹需要上升到950公里左右的高度。 之后，控制系统与计算机一起将激光棒引导到苏联导弹上。 一旦每个杆都处于一个位置，在该位置，辐射将精确地击中目标，计算机将发出命令以引爆核弹。
爆炸过程中以辐射形式释放的巨大能量将立即将棒（线）的活性物质转移到等离子体状态。 瞬间，这种冷却的等离子体将产生X射线范围内的辐射，在无空气的空间中沿杆的轴方向传播数千公里。 激光弹头本身将在几微秒内被摧毁，但在此之前，它将有时间向目标发送强大的辐射脉冲。 X射线被火箭材料的薄表面层吸收，会在其中产生极高的热能浓度，这将导致其爆炸性蒸发，从而形成冲击波，并最终破坏船体。
但是，被认为是SDI Reagan计划的基石的X射线激光的创建遇到了尚未克服的巨大困难。 其中，首先是聚焦激光辐射的困难，以及为激光棒创建有效的引导系统。 X射线激光的首次地下测试是在1980年1985月在内华达州的adits中进行的，代号为“ Dauphin”。 获得的结果证实了科学家的理论计算，但是，X射线的辐射非常微弱，显然不足以摧毁导弹。 随后进行了一系列“ Excalibur”，“ Super-Excalibur”，“ Cottage”，“ Romano”的爆炸试验，在此期间，专家们追求了主要目标-通过聚焦来增强X射线的强度。 150年XNUMX月底，进行了一次地下爆炸“金石”，容量约为XNUMX kt，第二年XNUMX月，对具有类似目标的“ Mighty Oak”进行了测试。 在禁止核试验的背景下，发展这些武器的方式出现了严重的障碍。
应该强调的是，首先，X射线激光是一种核武器，如果在地球表面附近引爆，它将具有与具有相同功率的常规热核电荷大致相同的破坏作用。
“人为弹片”在SDI程序下的工作过程中，理论计算和
对拦截敌方弹头的过程进行建模的结果表明，旨在消灭弹道活动段中的导弹的第一道导弹防御系统将无法完全解决这一问题。 因此，有必要建立能够在弹头自由飞行阶段有效摧毁弹头的战斗资产。 为此，美国专家提出了利用核爆炸能量将小金属颗粒加速至高速的建议。 这种武器的主要思想是在高速下，即使是很小的致密颗粒（重量不超过一克）也将具有很高的动能。 因此，当击中目标时，粒子会损坏甚至穿透弹头壳。 即使仅损坏外壳，但由于进入强烈的机械冲击和空气动力加热，进入大气的致密层时，外壳也会被破坏。 自然，当这样的粒子撞击薄壁的充气诱饵目标时，其外壳将破裂，并在真空中立即失去形状。 轻诱饵的销毁将极大地促进核弹头的选择，从而有助于成功打击核弹头。
假定从结构上讲，这种弹头将通过自动引爆系统包含功率相对较低的核弹，并在其周围形成由许多小金属打击元件组成的弹壳。 壳质量为100千克时，可以获得超过100万个碎片元素，这将产生相对较大和密集的破坏场。 在核电荷爆炸的过程中，形成了白炽气体-等离子体，该等离子体以极快的速度散射并携带并加速了这些致密颗粒。 同时，一个复杂的技术问题是要保持足够的碎片质量，因为当碎片在高速气流中四处流淌时，该质量将被带离元件表面。
美国在“普罗米修斯”计划下进行了一系列测试，以制造“核弹片”。 在这些测试中，核弹药的功率只有几十吨。 在评估这种武器的破坏能力时，应该牢记，在大气层中，以每秒4-5公里以上的速度运动的粒子会燃烧。 因此，“核弹片”只能在无空气条件下在超过80-100 km的太空中使用。 因此，除了与战斗部和诱饵战斗之外，弹片式战斗部也可以成功用作反空间武器，摧毁军事卫星，特别是导弹攻击预警系统（EWS）中包括的那些。 因此，可以在第一次打击中将其用于战斗中以“蒙蔽”敌人。
上面讨论的各种类型的核武器绝不会耗尽进行修改的所有可能性。 这尤其涉及到核武器项目，这些项目具有增强的空中核波效果，Y辐射产量增加，该地区放射性污染增加（例如臭名昭著的“钴”炸弹）等。
最近，美国一直在考虑超低功率核弹药的项目：微型核素（可容纳数百吨），微型核素（数十吨），微型核素（吨单位），这些核素除低功率外，还应更加清洁，比他们的前辈。 改进核武器的进程仍在继续，将来不可能排除由于使用临界质量为25至500克的超重跨p元素而产生的超小型核电荷的出现。 curchatovium的跨p元素的临界质量约为150克。 当使用加利福尼亚的一种同位素时，该充电器将是如此之小，以至于可以容纳数吨的TNT，可用于发射榴弹发射器和小型武器。
以上所有这些都表明，将核能用于军事目的具有巨大潜力，继续朝着新型武器的发展发展可导致“技术突破”，从而降低“核门槛”并对战略稳定产生负面影响。 禁止所有核试验，如果不能完全阻止发展和改进核武器的道路，那将大大减慢核试验的速度。 在这种情况下，相互开放，信任，消除国家之间的尖锐矛盾以及最终建立有效的国际集体安全体系具有特别重要的意义。
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