Характеристика ядерної зброї
Вибух ядерного боєприпасу відбувається слідуючим чином. На певній висоті спрацьовує дистанційний детонатор, підриваються порохові заряди, силою їх вибуху півкулі урану або плутонію зближуються, при цьому утворюється критична маса і відбувається ланцюгова реакція поділу.
Термоядерні боєприпаси містять в собі всі частини ядерної бомби і, крім того, термоядерний заряд і природний уран-238 (у корпусі бомби). Вибух термоядерної бомби відбувається в три стадії (триступенева бомба) на основі реакцій поділ - синтез - поділ.
Термоядерний заряд складається з ізотопів водню (дейтерія - 2Н, тритія - 3Н) і літія - 6Li. Найбільш часто застосовуються сполуки літія з дейтерієм -дейтерід літія – 6Li2H.
Вибух термоядерного боєприпасу протікає в три стадії:
- вибухає ядерний заряд урану або плутонію (ланцюгова реакція поділу ядер) з утворенням всередині бомби температури в декілька мільйонів градусів;
- під дією високої температури відбуваються термоядерні реакції синтезу ядер гелію із дейтерію, тритію та літію з виділенням дуже швидких нейтронів з енергією 10-20 МеВ;
- швидкі нейтрони, бомбардуючи ядра урану -238, визивають поділ урану з додатковим виділенням величезної енергії.Якщо потужність зарядів, в яких використовуються реакції поділу важких ядер, обмежена (порядку 500 тис. т), то використання реакцій синтезу в термоядерних боєприпасах дозволяє створити зброю практично з необмеженою потужністю.
Нейтронні боєприпаси являють собою малогабаритний термоядерний заряд потужністю не більше 10000 т, у якого основна доля енергії виділяється за рахунок реакції синтезу ядер дейтерію і тритію, а кількість енергії, отриманої внаслідок поділу важких ядер у детонаторі мінімальна, але достатня для початку реакцій синтезу. Нейтронна складова проникаючої радіації такого малого по потужності ядерного вибуху буде основною уражаючою силою для особового складу військ.
Для нейтронного боєприпасу на одинаковій відстані від епіцентру вибуху доза проникаючої радіації приблизно в 5-10 разів більша, ніж заряду поділу такої ж потужності. Відповідно, зменшується частка енергії, що припадає на ударну хвилю, світлове випромінювання та радіоактивне зараження місцевості.
Характерною для нейтронної зброї особливістю є утворення наведеної радіоактивності в матеріалах військової техніки і озброєння, деяких видах харчових продуктів і хіміко-фармацевтичних засобах.
Фізичні властивості нейтронів визначають їх високу здатність викликати молекулярні пошкодження в біохімічних структурах клітин організму людини. Внаслідок взаємодії нейтронів з водою, білками, ліпідами, жирами, вуглеводами і іншими біоорганічними сполуками організму проходить своєрідне розподілення в тілі людини поглиненої енергії (дози) нейтронного потоку. Оскільки нейтронне випромінювання має значно більшу біологічну дію в порівнянні з гама-випромінюванням, то прояв генетичних наслідків навіть важко уявити.
При дозі опромінення 15 рад (0,15 Гр), яка може бути отримана на відстані 2300 м від епіцентру вибуху нейтронного боєприпасу потужністю 1000 т, гостра променева хвороба не розвивається, проте в майбутньому імовірне виникнення злоякісних пухлин, лейкемії, а також передача опроміненими генетичних дефектів на декілька поколінь нащадків.
Сила вибуху ядерних і термоядерних боєприпасів вимірюється тротиловим еквівалентом, під яким умовно розуміють таку кількість звичайної вибухівки - тротила, енергія вибуху якого буде рівноцінна вибуху певного ядерного чи термоядерного заряду.
За силою вибуху ядерні боєприпаси умовно поділяють на п’ять калібрів: надмалий (ТЕ -тротиловий еквівалент – до 1 кт), малий – (ТЕ – 1-10 кт), середній (ТЕ – 10-100 кт), великий (ТЕ – 100 кт-1 Мт), надвеликий (ТЕ – більше ніж 1 Мт). За типом ядерну зброю поділяють: на нейтронну (надмалий та малий калібри), атомну (середній калібр) та термоядерну (великий та надвеликий калібри).