Mazu un zemu ienesīguma kodolgalviņu vēsturiski nav paveicies. Tajos svētītajos laikos, kad tika aktīvi izstrādāti un pārbaudīti visu veidu kodolieroču lādiņi, tiem nebija piemērots izotops. Bija pieejams tikai plutonijs-239 un urāns-235, un no tiem nevarēja izveidot kompaktu kodollādiņu. Protams, amerikāņu W54 kaujas galviņa, kas svēra 23 kg, izskatījās ļoti labvēlīgi uz 4,6 tonnas smago "Resnā cilvēka" fona, taču tā joprojām nebija tik kompakta, kā mēs vēlētos.
Acīmredzot šī kaujas galviņa bija viena no pēdējām, kuru faktiski pārbaudīja ar kodolsprādzienu. Sekojošais kodolizmēģinājumu moratorijs strauji palēnināja darbu, kā rezultātā kodolarsenālā palika galvenokārt jaudīgi produkti. Tagad, kad šķiet, ka kodolieroču neizplatīšanas un ierobežošanas režīms ir uz izsmelšanas robežas, ir iespējams atgriezties pie jaunu kodolmaksu veidu izstrādes, kas varētu dažādot kodolkaru.
Americium ir labākais kandidāts
Plutonijs kā kodola lādiņa pildījums ir labs ikvienam, tikai tas neļauj izveidot patiesi kompaktu lādiņu, jo tam ir diezgan liela kritiskā masa - 10,4 kg. Ar plutonija blīvumu 19,8 g uz kubikcentimetru sfēras tilpums būs 525,2 kubikmetri. cm, un tā diametrs ir 10, 1 cm. Turklāt, lai uzsistu, jāņem ne viena kritiskā masa, bet nedaudz vairāk, teiksim, 1, 2 vai 1, 35 kritiskā masa. Tas ir saistīts ar faktu, ka detonācijas sistēma un neitronu drošinātājs kompaktā lādiņā nav tik labi kā gaisa bumbā vai raķešu kaujas galviņā, un, lai sasniegtu šo efektu, ir jābūt lielākam skaldāmā materiāla krājumam. Tāpēc kompaktajos plutonija lādiņos parasti tika izmantoti 13-15 kg plutonija (uz 13 kg bumbiņas diametrs ir 10,7 cm), kas veidoti olu vai cilindriskā kodolā.
Principā, lai gan smags, bet diezgan piemērots liela kalibra artilērijas šāviņiem, raķetēm un mīnām, izrādījās lādiņi jaudas diapazonā no vairākiem simtiem kg līdz 10-15 kt TNT ekvivalenta. Bet bija nopietns iebildums: kāpēc mazjaudas uzlādei izmantot dārgo ieroču klases plutoniju, ja jūs varat izgatavot kodolieroču munīciju ar nesalīdzināmi lielāku jaudu? 400 kilotonu kaujas galviņa sasniegs efektu, kas ir daudz lielāks par 10-15 kt vai pat mazāks.
Kopumā mazjaudas kodolenerģijas atcelšanai bija divi iemesli: ne pārāk kompakti izmēri, kas apgrūtināja to izmantošanu, un militāri ekonomiskie argumenti vērtīgā izotopa tērēšanas neracionalitātei.
Pagājušā gadsimta piecdesmitajos gados urānu un plutoniju nekas nevarēja aizstāt kā ieroču kvalitātes izotopus. Bet kopš tā laika ir pagājis zināms laiks un ir parādījies labs kandidāts - americium -242. Šis izotops veidojas plutonija-241 sabrukšanas laikā (veidojas neitrona uztveršanas laikā ar urānu-238), un tas atrodas plutonija pārstrādes atkritumos un izlietotajā kodoldegvielā (SNF). Pēc 26 gadiem viss plutonijs-241 sadalīsies americium-241, kura pussabrukšanas periods ir daudz ilgāks-432,2 gadi. Tādējādi SNF, kas izkrauts no reaktoriem un nodots glabāšanā astoņdesmito gadu beigās un 90. gadu sākumā, jau vajadzētu saturēt ievērojamu daudzumu americium-241. Tās izolācija, cik var spriest, nerada īpašas grūtības.
Ja am-241 tiek apstarots ar neitroniem, tiks iegūts vēl ievērojamāks americium-242m izotops. Tā kā Obninskā tika izveidots reaktors, kura pamatā ir amerikijs-242 un kas paredzēts neitronu starojuma iegūšanai medicīniskiem nolūkiem, tika sniegti daži dati par tā ražošanu. 1 gramu am-242m veido, apstarojot 100 gramus am-241 (tas tika iegūts tagad demontētajā BN-350 reaktorā Ševčenko, Kazahstānā), un, lai iegūtu šo daudzumu, pietiek ar 200 kg vecu apstrādi SNF. Mums ir daudz šīs lietas: aptuveni 20 tūkstoši tonnu izlietotās kodoldegvielas un ikgadējā saražošana par aptuveni 200 tonnām vairāk. Uzkrātā SNF ir pietiekama, lai iegūtu apmēram 1000 kg am-242 m.
Kam der AM-242M? Īpaši zema kritiskā masa. Tīrā izotopa kritiskā masa ir tikai 17 grami. Ar amerikāņa blīvumu 13,6 g uz kubikcentimetru tā būs bumba ar 1,33 cm diametru. Ja ņemam 1,35 no kritiskās masas, tad bumba būs 1,45 cm diametrā. Ar atstarotāju un spridzināšanas sistēmu, ir pilnīgi iespējams turēt 40 mm lieluma šāviņu. 1 g am-242m enerģijas izdalīšanās atbilst aptuveni 4,6 kg TNT, tāpēc šāds lādiņš ar 22,9 g izotopu dos aptuveni 105 kg TNT.
Var izmantot am-241 un am-242m maisījumu. Ja pēdējā saturs ir 8%, kritiskā masa būs 420 grami. Bumbas diametrs būs 3,8 cm, tā var būt kodolgranāta RPG, raktuve 82 mm javai utt. Enerģijas izdalīšanās būs aptuveni 2 tonnas TNT ekvivalenta.
Kopumā labākais kandidāts ļoti kompaktu kodolmaksājumu pildīšanai līdz pat maza kalibra kodolieročiem. Americium ir labs arī ar to, ka sabrukšanas laikā tas izstaro maz siltuma, gandrīz nesasilda, un tādēļ ar americium pildītu kodol munīcijas uzglabāšanai nav nepieciešami ledusskapji. Garais pussabrukšanas periods: am-241-433, 2 gadi, am-242m-141 gads, arī ļauj ražot un uzkrāt americium turpmākai lietošanai. Šādu munīciju var uzglabāt 30-40 gadus, būtiski nemainot to īpašības, savukārt plutonijs pēc 10-15 gadiem jānosūta tīrīšanai no sabrukšanas produktiem.
Amerikāņu lādiņu var izmantot patstāvīgi, kā arī kā kodolneitronu drošinātāju jaudīgākiem lādiņiem. Ja izrādās, ka amerikāņu lādiņš var izraisīt termo kodolreakciju (kas var arī būt), tad pavērsies iespēja radīt ļoti kompaktus un vieglus, bet tajā pašā laikā spēcīgus kodolieroču lādiņus.
Kaujas galviņa vadāmām raķetēm
Svarīgs jautājums ir tas, kam var izmantot tik ļoti kompaktu amerikāņu lādiņu. Piemēram, mēs uzņemsim lādiņu, kas aprīkots ar aptuveni 500 gramiem amerikāņa un 2, 3-2, 5 tonnu TNT ekvivalenta enerģijas izdalīšanos. Šī produkta kopējais svars var sasniegt 2-3 kg. Kur un kā to var piemērot?
Raķetes virs-gaiss un gaiss-gaiss, tas ir, pretgaisa un aviācijas raķetes, kas paredzētas lidmašīnu iznīcināšanai. Lidmašīnai noteikti ir bīstams pārspiediens 0,2 kgf / cm2 (piemēram, Su-35 spārna slodze var sasniegt 0,06 kgf / cm2). Kompakta kodolieroču sprādziens ar jaudu 2,3 tonnas radīs šādu pārspiedienu aptuveni 210 metru attālumā, un pārspiediens 1,3 kgf / cm2, pie kura noteikti notiks lidmašīnas iznīcināšana, radīs sprādzienu. 60 metru attālumā. Lidmašīnu raķešu tuvuma drošinātāji parasti uzsāk uzlādi 3-5 metru attālumā no mērķa, un šajā gadījumā mērķa lidmašīna noteikti nespīd neko labu - garantēta sakāve! Smalkas metāla šļakatas un radioaktīvo tvaiku mākonis.
Pretkuģu raķetes. Mazās pretkuģu raķetes, piemēram, Kh-35 un tamlīdzīgas, visērtākās lietošanai (ir lidmašīnas, helikopteri, kuģu, zemes un pat konteineru palaišanas iekārtas), diemžēl ir tik vājas, ka tās nevar nogrimt, bet pat nopietni sabojāt jebkuru lielu kuģi. Tas ir skaidri redzams apšaudē ar ekspluatācijas pārtraukto tankkuģi USS Racine (LST-1191). To trāpīja 12 pretkuģu raķetes, līdzīgi kā Kh-35, un kuģis palika virs ūdens. Viņi ar viņu finišēja tikai ar torpēdu. Tas nav pārsteidzoši, ja raķešu kaujas galviņas svars ir 150–250 kg un to jauda ir salīdzinoši zema. Raķetes X-35 aprīkošana ar amerikāņu kodollādiņu ar iepriekšminētajām īpašībām padara šo raķeti daudz bīstamāku pat lieliem kuģiem. Ja Arleigh Burke klases iznīcinātājs trāpīs ar šādu raķeti, tas labākajā gadījumā prasīs ilgstošu rūpnīcas remontu. Taču var paļauties arī uz nogrimšanu, jo šādas jaudas eksplozija var iznīcināt kuģa korpusu.
Torpēdas. Kopumā maksa, kuras jauda ir 2,3 tonnas TNT, uzstādīta torpēdā, pat ne vismodernākajā, pārvērš to par pārliecinošu argumentu pat pret lieliem kuģiem un kuģiem.
ATGM. Ja visas munīcijas svars ir 2-3 kg, tad tās var aprīkot ar raķetēm prettanku raķešu sistēmām, piemēram, "Kornet". Tam ir labs šaušanas diapazons, līdz 5, 5 km, kas padara kompaktu un mazjaudīgu kodolenerģijas izmantošanu diezgan drošu. Jebkura, pat jaunākā un visvairāk aizsargātā tvertne tiks garantēta, ka šāda raķete tiks iznīcināta.
Jau no šī ļoti īsa pārskata ir skaidrs, ka labākais šādu ļoti kompaktu kodolieroču nesējs ir dažāda veida vadāmas raķetes. Amerikāņu maksa izrādīsies diezgan dārga, un nebūs iespējams ražot tik daudz no tiem, vairākus simtus, varbūt līdz pat tūkstoš gabaliem. Tāpēc viņiem ir jāšauj uz kaut ko vērtīgu un svarīgu, kas vismaz ekonomiski attaisnos tā izmantošanu. Mērķi: lidmašīnas, kuģi, pretgaisa aizsardzības sistēmas, radari, iespējams, arī jaunākās (tas ir, visdārgākās) tvertnes un pašgājēji. Vadāmo raķešu precizitātes kombinācija ar daudz lielāku amerikāņu lādiņa iznākumu salīdzinājumā ar standarta sprāgstvielām padarītu šādu ieroci ļoti efektīvu.
