Ядерный кумулятивный заряд
Ядерные кумулятивные заряды относятся к ядерному оружию , которое фокусирует энергию своего взрыва в определенных направлениях, в отличие от сферического взрыва. Эдвард Теллер называл такие концепции оружием третьего поколения , причем первое поколение представляло собой атомную бомбу , а второе — водородную бомбу .
Основная концепция поднималась несколько раз, причем первые известные упоминания были частью «Орион» проекта космического корабля с ядерной установкой в 1960-х годах. При этом использовался оксид бериллия для преобразования рентгеновских лучей , испускаемых небольшой бомбой, в более длинноволновое излучение, которое взрывным образом испаряло тампонирующий материал, обычно вольфрам , заставляя его уносить большую часть энергии бомбы в виде кинетической энергии в форме вольфрамовой плазмы . Та же концепция рассматривалась в качестве оружия в предложениях Casaba/Howitzer .
Идеи были изучены Лос-Аламосской национальной лабораторией в рамках Стратегической оборонной инициативы .
Исследования и тесты
[ редактировать ]Проект «Орион» 1960-х годов предусматривал использование ядерных кумулятивных зарядов для движения. Ядерный взрыв превратил бы вольфрамовую пластину в струю плазмы, которая затем ударила бы в приводную пластину-толкатель. Около 85% энергии бомбы могло быть направлено в цель в виде плазмы, хотя и с очень широким углом конуса - 22,5 градуса. Космический корабль массой 4000 тонн будет использовать заряды мощностью 5 килотонн, а космический корабль массой 10 000 тонн будет использовать заряды мощностью 15 килотонн. [1] Орион также исследовал возможность использования ядерных кумулятивных зарядов в качестве оружия в космической войне . Это оружие могло бы иметь мощность в несколько килотонн, могло бы преобразовывать около 50% этой энергии в плазменную струю со скоростью 280 километров в секунду и теоретически могло бы обеспечить угол луча всего 0,1 радиана (5,73 градуса), довольно широкий, но значительно уже, чем двигательная установка. [2]
Концепция ядерного кумулятивного заряда также широко изучалась в 1980-х годах в рамках проекта «Прометей», наряду с лазерами с накачкой бомб . Сообщается, что с помощью комбинации формирования взрывной волны и конструкции «ствола» до 5% небольшой ядерной бомбы можно преобразовать в кинетическую энергию, управляя пучком частиц с углом луча 0,001 радиана (0,057 градуса), что далеко более концентрированная, чем предложенная ранее плазменная струя, хотя ее эффективность снижается до 1% при 50 килотоннах (полкилотонны энергии в пучке), а эффективность сильно снижается при еще более высоких выходах. Известно только одно испытание ядерного кумулятивного заряда, проведенное в 1985 году в рамках операции «Гренадер» . Во время испытания под кодовым названием «Чамита» целью было использовать ядерный взрыв для ускорения массы вольфрама весом в один килограмм со скоростью сто километров в секунду в виде мелких частиц, сфокусированных в конусообразный луч. В ходе испытания удалось разогнать один килограмм частиц вольфрама и молибдена со скоростью семьдесят километров в секунду, что соответствует энергии около 0,59 тонны тротила. [3] Поскольку мощность взорвавшегося ядерного устройства составляла 8 килотонн, [4] это дало эффективность всего 0,007%.
Физик-ядерщик из Принстона Дэн Л. Фенстермахер заявил, что существует фундаментальная проблема, связанная с концепцией гаубицы Casaba, которая становится серьезной при более высоких мощностях: значительная часть энергии бомбы неизбежно превращается в излучение черного тела , которое быстро превзойдет движущуюся массу. Это создает риск того, что большая часть частиц испарится или даже ионизируется, что сделает их бесполезными для нанесения ущерба цели. Он заключил: «Таким образом, концепция NKEW может потребовать , чтобы субкилотонные взрывчатые вещества были осуществимы... Как бы то ни было, ясно, что демонстрация потока сверхскоростных гранул в результате ядерного взрыва, хотя, возможно, и впечатляет, никоим образом не гарантирует что на основе этой концепции когда-либо будет создано полезное оружие». [5]
Ссылки
[ редактировать ]- ↑ Космические линкоры «Орион» все еще могут быть построены в условиях ядерной космической гонки.
- ^ Ядерные кумулятивные заряды . Цитируя обзор аэрокосмического проекта , том 2, № 2, Скотт Лоутер.
- ^ Дэн Л. Фенстермахер. « Влияние режимов запрещения ядерных испытаний на инновации в области оружия третьего поколения ». Принстонский университет, Наука и глобальная безопасность, 1990, Том 1, стр. 187-223. Стр. 204-205.
- ^ Ядерные испытания США: с июля 1945 г. по сентябрь 1992 г. (PDF) (DOE/NV-209 REV15), Лас-Вегас, Невада: Министерство энергетики, Оперативное управление Невады, 1 декабря 2000 г., заархивировано из оригинала (PDF) 12 октября. , 2006 , получено 18 декабря 2013 г.
- ^ Дэн Л. Фенстермахер. « Влияние режимов запрещения ядерных испытаний на инновации в области оружия третьего поколения ». Принстонский университет, Наука и глобальная безопасность, 1990, Том 1, стр. 187-223. Страница 209.
- Чунг, Винчелл (17 июня 2016 г.). «Ядерное копье: гаубица Касаба» . Атомные ракеты .
 | Эта ядерной или атомной физикой, статья, связанная с незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее . |