Ogivas nucleares pequenas e de baixo rendimento têm sido historicamente azaradas. Naqueles tempos abençoados, quando cargas nucleares de todos os tipos eram ativamente desenvolvidas e testadas, não havia isótopo adequado para elas. Apenas plutônio-239 e urânio-235 estavam disponíveis, e você não poderia fazer uma carga nuclear compacta com eles. Claro, a ogiva W54 americana pesando 23 kg parecia muito favorável contra o fundo do "Fat Man" pesando 4,6 toneladas, mas ainda não era tão compacta quanto gostaríamos.
Esta ogiva, aparentemente, foi uma das últimas, que na verdade foi testada por uma explosão nuclear. A moratória subsequente sobre os testes nucleares desacelerou drasticamente o trabalho, devido ao qual produtos principalmente poderosos permaneceram no arsenal nuclear. Agora que o regime de não proliferação e limitação nuclear parece estar à beira do esgotamento, é possível voltar ao desenvolvimento de novos tipos de cargas nucleares que poderiam diversificar a guerra nuclear.
Americium é o melhor candidato
O plutônio como enchimento de uma carga nuclear é bom para todos, só que não permite a criação de uma carga verdadeiramente compacta, pois tem uma massa crítica bastante grande - 10,4 kg. Com uma densidade de plutônio de 19,8 g por centímetro cúbico, o volume da esfera será de 525,2 metros cúbicos. cm, e seu diâmetro é de 10,1 cm. Além disso, para bater, deve-se tomar não uma massa crítica, mas um pouco mais, digamos, 1, 2 ou 1, 35 massa crítica. Isso se deve ao fato de que o sistema de detonação e o fusível de nêutrons em uma carga compacta não são tão bons quanto em uma bomba aérea ou ogiva de míssil, e para atingir esse efeito é necessário ter um suprimento maior de material físsil. Portanto, cargas compactas de plutônio usualmente usavam 13-15 kg de plutônio (para 13 kg o diâmetro da bola é de 10,7 cm), formado em um núcleo em forma de ovo ou cilíndrico.
Em princípio, embora pesadas, mas bastante adequadas para projéteis de artilharia de grande calibre, mísseis e minas, cargas na faixa de potência de várias centenas de kg a 10-15 kt de equivalente TNT resultaram. Mas havia uma objeção séria: por que usar plutônio precioso para armas em uma carga de baixa potência, se você pode fazer uma munição termonuclear com uma potência incomparavelmente maior? Uma ogiva de 400 quilotons terá um efeito muito maior do que 10-15 kt ou até menos.
Em geral, havia dois motivos para o abandono das cargas nucleares de baixa potência: dimensões não muito compactas, que dificultavam seu uso, e argumentos econômico-militares para a irracionalidade de gastar o valioso isótopo.
Na década de 1950, não havia nada para substituir o urânio e o plutônio como isótopos para armas. Mas algum tempo se passou desde então e um bom candidato apareceu - amerício-242. Este isótopo é formado durante o decaimento do plutônio-241 (formado durante a captura de um nêutron pelo urânio-238) e está contido nos resíduos de processamento do plutônio e no combustível nuclear irradiado (SNF). Após 26 anos, todo o plutônio-241 decairá em amerício-241, cuja meia-vida é muito mais longa - 432,2 anos. Assim, o SNF descarregado dos reatores e colocado em armazenamento no final dos anos 1980 e no início dos anos 1990 já deveria conter uma quantidade significativa de amerício-241. O seu isolamento, tanto quanto se pode julgar, não apresenta dificuldades particulares.
Se o am-241 for irradiado com nêutrons, um isótopo ainda mais notável de amerício-242m será obtido. Como um reator baseado em amerício-242 foi projetado em Obninsk, destinado à obtenção de radiação de nêutrons para fins médicos, alguns dados sobre sua produção foram fornecidos. 1 grama de am-242m é formado pela irradiação de 100 gramas de am-241 (foi obtido no agora desmontado reator BN-350 em Shevchenko, Cazaquistão), e para obter esta quantidade, é suficiente processar 200 kg de envelhecido SNF. Temos muito disso: cerca de 20 mil toneladas de combustível nuclear usado e uma produção anual de cerca de 200 toneladas a mais. O SNF acumulado é suficiente para produzir cerca de 1000 kg de am-242m.
Para que serve o AM-242M? Massa crítica extremamente baixa. O isótopo puro tem massa crítica de apenas 17 gramas. Com densidade de amerício de 13,6 g por centímetro cúbico, será uma bola com diâmetro de 1,33 cm. Se pegarmos 1,35 da massa crítica, a bola terá 1,45 cm de diâmetro. Com refletor e sistema de detonação, é perfeitamente possível manter o tamanho do projétil de 40 mm. A liberação de energia de 1 g de am-242m corresponde a aproximadamente 4,6 kg de TNT, de forma que tal carga com 22,9 g do isótopo dará aproximadamente 105 kg de TNT.
Uma mistura de am-241 e am-242m pode ser usada. Com o conteúdo deste último em 8%, a massa crítica será de 420 gramas. O diâmetro da bola será de 3,8 cm. Pode ser uma granada nuclear para um RPG, uma mina para um morteiro de 82 mm e assim por diante. A liberação de energia será de cerca de 2 toneladas de TNT equivalente.
Em geral, o melhor candidato para a função de preenchimento de cargas nucleares muito compactas, até projéteis nucleares de pequeno calibre. Amerício também é bom porque emite pouco calor durante a decomposição, quase não aquece e, portanto, o armazenamento de munição nuclear recheada com amerício não requer refrigeradores. A meia-vida longa: am-241 - 433, 2 anos, am-242m - 141 anos, também permite a produção e o acúmulo de amerício para uso futuro. Essa munição pode ser armazenada por 30-40 anos sem alterações significativas em suas características, enquanto o plutônio deve ser enviado para limpeza de produtos de decomposição após 10-15 anos.
A carga americana pode ser usada sozinha, bem como um fusível de nêutron nuclear para cargas mais poderosas. Se for descoberto que uma carga de amerício pode iniciar uma reação termonuclear (o que pode muito bem ser), então a possibilidade de criar cargas termonucleares muito compactas e leves, mas ao mesmo tempo poderosas se abrirá.
Warhead para mísseis guiados
Uma questão importante é para que uma carga americana tão compacta pode ser usada. Por exemplo, assumiremos uma carga equipada com cerca de 500 gramas de amerício e uma liberação de energia de 2, 3-2, 5 toneladas de TNT equivalente. O peso total deste produto pode ser tão baixo quanto 2-3 kg. Onde e como pode ser aplicado?
Mísseis terra-ar e ar-ar, ou seja, mísseis antiaéreos e de aviação, projetados para destruir aeronaves. Para uma aeronave, uma sobrepressão de 0,2 kgf / cm2 é definitivamente perigosa (a carga na asa do Su-35 pode, por exemplo, chegar a 0,06 kgf / cm2). Uma explosão de uma carga nuclear compacta com capacidade de 2,3 toneladas criará tal sobrepressão a uma distância de cerca de 210 metros, e uma sobrepressão de 1,3 kgf / cm2, na qual a destruição da aeronave certamente ocorrerá, criará uma explosão a uma distância de 60 metros. Fusíveis de proximidade de mísseis de aeronaves geralmente iniciam uma carga a uma distância de 3-5 metros do alvo e, neste caso, a aeronave alvo definitivamente não projeta nada de bom - derrota garantida! Salpicos finos de metal e uma nuvem de vapores radioativos.
Mísseis anti-navio. Pequenos mísseis antinavio, como o Kh-35 e similares, os mais convenientes para uso (há aeronaves, helicópteros, navios, lançadores terrestres e até de contêineres), infelizmente, são tão fracos que não podem afundar, mas mesmo seriamente danificar qualquer grande navio. Isso é claramente visto no tiro no navio de desembarque de tanques desativado USS Racine (LST-1191). Foi atingido por 12 mísseis anti-navio, semelhantes ao Kh-35, e o navio permaneceu flutuando. Eles acabaram com ele apenas com um torpedo. Isso não é surpreendente se a ogiva dos mísseis pesar 150-250 kg e sua potência for relativamente baixa. Equipar o míssil X-35 com uma carga nuclear americana com as características acima torna esse míssil muito mais perigoso, mesmo para navios de grande porte. Se um destróier da classe Arleigh Burke for atingido por um míssil, ele exigirá, na melhor das hipóteses, longos reparos de fábrica. Mas também se pode contar com o naufrágio, pois uma explosão de tal força pode muito bem destruir o casco do navio.
Torpedos. Em geral, uma carga com capacidade de 2,3 toneladas de TNT, instalada em um torpedo, mesmo que não seja o mais moderno, torna-se um argumento contundente até mesmo contra grandes navios e navios.
ATGM. Se o peso de toda a munição estiver na faixa de 2-3 kg, eles podem ser equipados com mísseis para sistemas de mísseis antitanque, por exemplo, "Kornet". Possui um bom alcance de tiro, de até 5,5 km, o que torna bastante seguro o uso de uma carga nuclear compacta e de baixa potência. Qualquer tanque, mesmo o mais recente e mais protegido, será destruído por tal míssil.
Com base nessa breve revisão, fica claro que o melhor transportador para cargas nucleares tão compactas são os vários tipos de mísseis guiados. O preço americano ficará muito caro e não será possível produzir tantos deles, várias centenas, talvez até mil peças. Portanto, eles precisam atirar em algo valioso e importante, que pelo menos economicamente justifique seu uso. Alvos: aeronaves, navios, sistemas de defesa aérea, radares, possivelmente também os tanques mais recentes (ou seja, os mais caros) e canhões autopropelidos. A combinação da precisão dos mísseis guiados com o rendimento muito maior de uma carga americana em comparação com os explosivos padrão tornaria essa arma muito eficaz.
