Специален артикул Как да изпечем танк, списание Popular Mechanics
Проблемът със създаването на свръхмалък калибър атомни оръжия не е нов. Те са активно ангажирани както в САЩ, така и в СССР от края на 60-те години. Цялата работа по тази тема обаче беше строго класифицирана и едва след прехвърлянето на полигона в Семипалатинск под юрисдикцията на Казахстан и разсекретяването на някои от архивите станаха известни някои интересни подробности.
В протоколите от тестовете са намерени препратки към експерименти, при които освобождаването на енергия е посочено като "по-малко от 0,002 kt", тоест два тона експлозив! Няколко документа бяха наистина сензационни. Говореха за ядрени боеприпаси за малки оръжия - специални патрони с калибър 14,3 мм и 12,7 мм за тежки картечници, но най-удивителното беше, че имаше и патрони с калибър 7,62 мм! Вярно е, че ядрените патрони не са предназначени за автомата Калашников AKM, а за друго дете на легендарния дизайнер - картечница Калашников, ПКС. Патронът за тази картечница стана най-малкото ядрено оръжие в света.
Радикално намаляване на размера, теглото и сложността на конструкцията беше постигнато чрез използването не на обичайния уран или плутоний за ядрени бомби, а на екзотичния трансуранов елемент калифорний - по-точно неговият изотоп с атомно тегло 252. След откриването на този изотоп физиците бяха изумени, че основният канал на разпадане е спонтанното делене, при което се излъчват 5-8 неутрона (за сравнение: уранът и плутоният имат 2 или 3). Първите оценки на критичната маса на този метал дадоха фантастично малка стойност - 1,8 грама! Вярно, допълнителни експерименти показаха, че реалната му стойност се оказа значително по-голяма.
Време на експлозия
Учените обаче са имали на разположение само микрограмове от този материал. програмаполучаването и натрупването на Калифорния е отделна глава в историята на ядрения проект на СССР. Секретността на проекта се доказва дори от факта, че практически никой не знае името на най-близкия съратник на Курчатов, академик Михаил Юриевич Дубик, който е инструктиран да реши проблема с производството на ценен изотоп възможно най-скоро. Технологията, разработена от академика, все още е секретна, въпреки че нещо се разбра. Съветските ядрени учени направиха специални мишени-капани за неутрони, в които калифорний беше получен от плутоний, извлечен от отработено ядрено гориво по време на експлозии на мощни термоядрени бомби. Традиционното производство на изотопи в реактор би било много по-скъпо, тъй като при термоядрените експлозии плътността на неутронния поток е милиарди пъти по-голяма.
Пълнежът на уникалните куршуми е направен от изолиран калифорний - детайл, наподобяващ нит или дъмбел. Малък заряд от специални експлозиви, разположен в долната част на куршума, смачка това нещо в чиста топка, поради което беше постигнато суперкритично състояние.
При 7,62 мм куршуми диаметърът на тази топка е почти 8 мм. Експлозивите са били задействани от контактен предпазител, специално проектиран за тази програма. В резултат на това куршумът се оказа с наднормено тегло и за да се запази балистиката, позната на картечаря, трябваше да се направи специален барут, който даде на куршума правилното ускорение в цевта на картечницата.
Амуниции с кратък живот
Но това не са всички трудности, които създателите на уникалните боеприпаси трябваше да преодолеят. Основният проблем, който в крайна сметка реши съдбата му, беше разсейването на топлината. Всички радиоактивни материали се нагряват и колкото по-кратък е периодът на полуразпад, толкова по-голямо е отделянето на топлина. Куршум сКалифорнийското ядро излъчва около 5 вата топлина. Поради нагряването характеристиките на експлозива и предпазителя се променят и при силно нагряване куршумът може да се забие в камерата или в цевта или, още по-лошо, спонтанно да детонира.
Затова патроните се съхранявали в специален хладилник, който представлявал масивна (около 15 см дебелина) медна плоча с гнезда за 30 патрона. Пространството между гнездата беше изпълнено с канали, през които течен амоняк циркулира под налягане, осигурявайки на куршумите температура около минус 15 градуса. Този хладилен агрегат консумира около 200 вата мощност и тежи около 110 кг, така че може да се транспортира само на специално оборудван UAZ. При класическите атомни бомби системата за отвеждане на топлината е неразделна част от конструкцията, но тук тя е задължително външна.
Но дори куршум, замръзнал до минус 15, трябваше да се използва в рамките на 30 минути след изваждането му от термостата, тоест да се зареди в пълнителя, да се заеме позиция, да се избере желаната цел и да се стреля. Ако това не се случи навреме, касетата трябваше да се върне в хладилника и отново да се термостатира. Ако куршумът е престоял извън хладилника повече от час, значи е подлежал на обезвреждане.
От картечница до танкове
Друг непреодолим недостатък беше невъзпроизводимостта на резултатите. Освобождаването на енергия по време на експлозията на всеки конкретен екземпляр варира от 100 до 700 килограма тротилов еквивалент в зависимост от партидата, времето и условията на съхранение и най-важното от материала на целта, който куршумът е ударил.
Факт е, че свръхмалките ядрени заряди взаимодействат с околната среда по принципно различен начин от класическите ядрени заряди. Резултатът не е подобен на конвенционалните химически експлозиви. В края на краищата, с експлозията на един тонхимическите експлозиви произвеждат тонове горещи газове, равномерно нагрети до температура от две до три хиляди градуса. И ето една малка топка, която не може да прехвърли енергията на ядрения разпад в околната среда.
Следователно ударната вълна се оказа доста слаба в сравнение с химически експлозиви със същата мощност, но радиацията, напротив, получи много по-голям дял енергия. Поради това беше необходимо да се стреля в максималния диапазон на прицелване на картечницата, но дори и в този случай стрелецът можеше да получи забележима доза радиация. Така че максималният залп, който беше позволен да бъде изстрелян, беше ограничен до три изстрела.
Един изстрел обаче обикновено беше достатъчен. Въпреки факта, че активната броня на съвременните танкове не позволява на такава бойна глава да проникне през защитата, мощното освобождаване на енергия нагрява мястото на удара, докато компонентите на бронята се изпарят и металът се разтопи, така че пистите и купола са плътно заварени към корпуса. След като удари тухлена стена, такъв куршум изпари около кубичен метър зидария и сградата се срути.
Най-странният беше ефектът от куршум, попаднал в резервоар с вода. В същото време нямаше ядрен взрив - водата се забави и отрази неутрони. По-бавните неутрони разделят ядрата по-ефективно и реакцията започва преди куршумът да удари стената на резервоара, което води до структурна повреда на куршума поради интензивна топлина. Те се опитаха да използват получения ефект, за да защитят танковете от субминиатюрни ядрени оръжия, окачвайки върху тях така наречената „водна броня“ или по-просто контейнери с тежка вода.
Мирен атом
Прилагането на тази програма доведе до много интересни научни резултати. Но доставките на калифорний, „произведен“ по време на свръхмощни ядрени експлозии, непрекъснато се стопяваха. След мораториум върху тестванетоядрени оръжия, проблемът стана още по-остър: калифорният от реактора беше много по-скъп, а обемите на производството му бяха малки. Разбира се, военните няма да бъдат възпрени от харчене, ако почувстват спешна нужда от такива оръжия. Генералите обаче се съмняват, което е причината за прекратяването на тази програма малко преди смъртта на Брежнев.
Срокът на годност на уникалните калифорнийски куршуми не надвишава шест години, така че никой от тях не е оцелял до днес. Калифорний беше отстранен от тях и използван за чисто научни цели, като например получаване на свръхтежки елементи.