Ոչինչ չի խթանում առաջընթացը, ինչպես պատերազմը: Սա բացարձակ փաստ է, թեև շատ տխուր: Տարածքի նկատմամբ իր իրավունքը պաշտպանելու համար մարդկությունը հորինում է պարզապես ֆանտաստիկ մեխանիզմներ և սկզբունքներ, որոնք թույլ են տալիս նրան դիմակայել թշնամուն, ունենալ առավելություն ուժով և հզորությամբ։
Know-how-ն գալիս է 60-ականներից
Սառը պատերազմի տարիներին խորհրդային ֆիզիկոսների կողմից յուրացրած անհավանական գյուտերից մեկը: Լուրը, որ ատոմային փամփուշտները ստեղծվել և փորձարկվել են հայրենական պաշտպանական տեխնոլոգիաների մասնագետների կողմից, համեմատաբար վերջերս բացահայտվեց և իսկական սենսացիա դարձավ։ Գաղտնի զարգացումների մասին բոլոր փաստաթղթերը պահվում էին յոթ կնիքների տակ։
Միայն այն բանից հետո, երբ ԽՍՀՄ-ը փլուզվեց և Սեմիպալատինսկը դարձավ ինքնիշխան Ղազախստանի մաս, գաղտնի տեղեկություններ սկսեցին արտահոսել լրատվամիջոցներում: Հենց այդ ժամանակ էլ հայտնի դարձավ, թե ինչ են ատոմային փամփուշտները։ Այս ֆանտաստիկ զենքի նկարագրությունն ու բնութագրերը շատերին ստիպեցին զարմանալ։ Ամբողջովին պարզ չէր, թե ինչպես է այդպիսի մանրանկարիչ միջուկըզինամթերքը կարող է հալեցնել հսկայական զրահապատ տանկ և ջնջել բազմահարկ շենքը։
Փոքր և համարձակ
Այո, այս փամփուշտների չափերն իսկապես փոքր էին ատոմային զենքի մասշտաբի համար։ Զինամթերքն ուներ 14,3 մմ և 12,7 մմ տրամաչափ և նախատեսված էր ծանր գնդացիրների համար։ Բայց գիտնականները դրանով չեն սահմանափակվել և հատուկ Կալաշնիկով ավտոմատի համար ստեղծել են ընդամենը 7,62 մմ տրամաչափով փամփուշտ։ Մինչ օրս ամբողջ աշխարհում չկա ատոմային արկ, որը կարող է համեմատվել նման մանրանկարչական զինամթերքի հետ։
Ցանկացած միջուկային զենքի հիմքը այսպես կոչված տրոհվող նյութն է։ Ռումբերում այս բաղադրիչը ներկայացված է ուրանի 235 կամ պլուտոնիում 239-ով: Միջուկային ֆիզիկայում կա «կրիտիկական զանգված» հասկացությունը՝ արկի կշիռը, որի դեպքում այն պետք է աշխատի և պայթի: Ուրանի և պլուտոնիումի համար այս պարամետրը առնվազն 1 կիլոգրամ է: Միանգամայն տրամաբանական է, որ գլխում հարց է առաջանում. «Ինչի՞ց են պատրաստված ատոմային փամփուշտները։ Ինչպե՞ս կարող եք նման հզորություն տեղավորել այդքան փոքր տրամաչափի մեջ»:
Ի՞նչ կա ատոմային փամփուշտի ներսում:
Պատասխանը բավականին պարզ է, բայց դրա հետևում թաքնված է խորհրդային ֆիզիկոսների տքնաջան աշխատանքը: Ատոմային փամփուշտները պատրաստվել են տրանսուրանի կալիֆորնիում տարրից, իսկ ավելի ճիշտ՝ դրա ռադիոակտիվ իզոտոպից։ Այս նյութի ատոմային զանգվածը 252 միավոր է։ Զարմանալի է, որ Կալիֆորնիայի իզոտոպը կրիտիկական զանգված ունի ընդամենը 1,8 գ, բայց դա զարմանալի նյութի ամենակարևոր առավելությունը չէ: Իր քայքայման ընթացքում californium 252-ը ցուցադրում է արդյունավետ միջուկային տրոհման հատկություն՝ 5-ից 8 նեյտրոնների ձևավորմամբ: Եվ դա զարմանալի է, քանի որ ուրան ևՊլուտոնը կարող է առաջացնել միայն 2 կամ 3 նեյտրոն։ Խորհրդային ֆիզիկոսները ոգեշնչված էին իրենց հաջողություններով. բավական է վերցնել միայն Կալիֆորնիայի 252 սիսեռը, և դուք կարող եք ստեղծել հսկայական ատոմային պայթյուն: Այս անհավանական հայտնագործությունը նշանավորեց նոր տեսակի զենք ստեղծելու հույժ գաղտնի նախագծի սկիզբը։
Կալիֆոռնիան ձեռք բերելու համար գիտնականները կարող են օգտագործել երկու մեթոդ. Ամենապարզը պլուտոնիումով լցված հզոր ջերմամիջուկային ռումբի պայթյունն է։ Մեկ այլ միջոց է միջուկային ռեակտորի միջոցով իզոտոպների ստեղծումը: Չնայած իր պարզությանը, առաջին մեթոդը համարվում է ամենաարդյունավետը, քանի որ այն հնարավորություն է տալիս ստանալ նեյտրոնային հոսք, որի խտությունը շատ անգամ ավելի է, քան միջուկային ռեակտորում: Այնուամենայնիվ, Կալիֆոռնիայի արդյունահանման այս եղանակը պահանջում է շարունակական միջուկային փորձարկումներ, քանի որ ատոմային փամփուշտների զանգվածային արտադրությունը պահանջում է անհրաժեշտ հումքի պաշարների համալրում։
Ինչպիսի՞ն է մանրանկարչական ատոմային արկը:
Այս նախագծի փաստաթղթերն ուսումնասիրելուց հետո կարող եք պատկերացնել, թե ինչ տեսք ունեն ատոմային փամփուշտները: Նրանց սարքը աներևակայելի պարզ է: Փամփուշտի միջուկը կալիֆորնիումի փոքրիկ կտոր է, որը կշռում է ոչ ավելի, քան 6 գրամ: Իր ձևով այն հիշեցնում է համր՝ բաղկացած երկու կիսագնդերից՝ բարակ կամուրջով։
Արկի ներսում պայթուցիկը փաթեթավորված է կոմպակտ գնդակի տեսքով, որի տրամագիծը 7,62 մմ տրամաչափով փամփուշտի համար 8 մմ է։ Նման չափերը բավարար են գերկրիտիկական վիճակ ապահովելու և միջուկային պայթյուն հրահրելու համար։ Ատոմային փամփուշտները, որոնց լուսանկարները տեսնում եք ստորև, պարունակում ենկոնտակտային տեսակի ապահովիչի ներսում: Այն ապահովում է մեղադրանքի խաթարում։ Սա զենքի ռումբի պարզ սարքն է։ Հարկ է նշել, որ նման փամփուշտի քաշը սովորականից շատ ավելի ծանր է ստացվել։ Որպեսզի գյուտի բալիստիկ հատկությունները լավագույնս լինեն, թևը պետք է հագեցված լիներ վառոդի ավելի հզոր լիցքով:
Ինչու՞ ԽՍՀՄ-ը դադարեցրեց այս նախագիծը:
Կա մեկ կարևոր հատկություն, որն ունի ատոմային գնդակը: Այս գյուտը մշակելու և շահագործման հանձնելու ԽՍՀՄ նախագիծը մեծ մասամբ սահմանափակվեց այն պատճառով, որ պատյանները շատ տաք էին: Կալիֆորնիայի քայքայման ժամանակ ինտենսիվ ջերմություն է արտազատվում։ Այս երեւույթը բնական է, քանի որ բոլոր ռադիոակտիվ նյութերը քայքայվելիս տաքանում են։ Այս էֆեկտը որքան ավելի ինտենսիվ է, այնքան կարճ է նրանց կիսատ կյանքը: Այսպիսով, Կալիֆորնիայով լցված ատոմային փամփուշտը առաջացրել է մինչև 5 վտ ջերմային էներգիա։ Այս գործընթացին զուգահեռ տեղի է ունեցել պայթուցիկի և բուն ապահովիչի հատկությունների փոփոխություն։ Ամենավտանգավորն այն էր, որ արագ և ուժեղ տաքացումը կարող էր հանգեցնել փամփուշտի խցիկի կամ տակառի մեջ խրվելու, ինչպես նաև կրակելիս գնդակի ինքնաբուխ պայթյունի մեծ վտանգ կար։
։
Այս հանգամանքների կապակցությամբ պարզվել է, որ ատոմային փամփուշտներ պահելու համար անհրաժեշտ է մասնագիտացված սառնարան։ Այս միավորը 15 սմ հաստությամբ պղնձե ափսե էր, որը հագեցած էր վարդակներով 30 պտույտի համար: Ռումբերի միջև ընկած հատվածում ճնշման տակ ալիքներով շարժման է դրվել սառնագենտը, որըմատուցվում է հեղուկ ամոնիակ: Այս համակարգը արկերին ապահովում էր -15˚С պահանջվող ջերմաստիճանով։ Սառնարանային միավորը բնութագրվում էր էներգիայի սպառման ավելացմամբ (200 վտ) և 110 կգ ծանր քաշով: Այս կառույցը տեղափոխելը հնարավոր էր միայն հատուկ տրանսպորտ օգտագործելու դեպքում, ինչը մեծ անհարմարություններ առաջացրեց։
Դասական տեսակի ռումբի սարքում լիցքը սառեցնող համակարգը նույնպես դիզայնի անփոխարինելի տարր է, սակայն այն գտնվում է ներսում։ Ատոմային փամփուշտների դեպքում ճանաչվել է արկերի ջերմաստիճանի արտաքին նվազեցման անհրաժեշտությունը։
Նման փամփուշտների կիրառման առանձնահատկությունը հետևյալն էր՝ դրանք պահվում էին սառնարանում -15˚С ջերմաստիճանում։ Արկը պահեստից հանելուց հետո այն պետք է օգտագործվեր կես ժամվա ընթացքում։ Այս ժամանակահատվածում պահանջվել է հրացանի պահունակի մեջ փամփուշտ տեղադրել, կրակային դիրքում տեղադրել, անհրաժեշտ ճշգրտությամբ թիրախավորել և կրակել։ Եթե կործանիչը չի հասցրել հանդիպել այս ինտերվալին, ապա փամփուշտը պետք է վերադարձվեր սառնարան՝ պահեստավորման համար։ Արկը, որը մեկ ժամից ավել մնացել է առանց պատշաճ պահպանման պայմանների, պետք է ոչնչացվի հատուկ սարքավորումների միջոցով։
Ատոմային փամփուշտների առանձնահատկությունները
Գիտնականները հայտնաբերել են ևս մեկ լուրջ թերություն, որը բնութագրում էր ատոմային փամփուշտները: Այս արկերի փորձարկումները ցույց են տվել պայթյունի ժամանակ արձակված էներգիայի ցուցիչների անկայունության բարձր տեսակարար կշիռ։ Այս ցուցանիշը կարող է տատանվել 100-ից մինչև 700 կգ տրոտիլային համարժեքով: Դրա արժեքն ուղղակիորեն կախված էր այն պայմաններից, որոնցում պահվում էին փամփուշտները և ընտրված թիրախի նյութից:
Փորձցույց տվեց, որ ատոմային փամփուշտներն առանձնահատուկ բան են պայթյունի բնույթով։ Դրանք շատ են տարբերվում սովորական ատոմային ռումբից և քիմիական պայթուցիկ նյութերից, որոնք պոկվելիս տաք գազերի հսկայական ծավալներ են բաց թողնում։ Նրանց ջերմաստիճանը հասնում է հարյուր հազարավոր աստիճանի։ Փոքր քանակությամբ լիցք ունեցող փոքրիկ գնդակը ֆիզիկապես ի վիճակի չէ միջուկային քայքայման ողջ ուժը հաղորդել իր միջավայրին:
Մենք կարող ենք պատկերացնել, թե պայթյունը որքան հզոր կլինի, նույնիսկ 100 կգ պայթուցիկից։ Ատոմային փամփուշտները բնութագրվում են ավելի թույլ պայթյունի ալիքով, սակայն ճառագայթման մակարդակով գերազանցել են իրենց քիմիական նմանակներին։ Այս հանգամանքի հետ կապված՝ այդ արկերը կարող էին օգտագործվել միայն ամենահեռավոր թիրախները խոցելու համար։ Այնուամենայնիվ, նույնիսկ դա չկարողացավ փրկել հրաձիգին զգալի ազդեցությունից: Ատոմային փամփուշտներ օգտագործող դիպուկահարներին թույլ չի տրվել երկար պայթել կամ երեքից ավելի կրակոց արձակել։
Որտե՞ղ կարելի է օգտագործել այս փամփուշտները:
Համաձայն եմ, այս արկերը միանգամայն տարօրինակ ռազմական զինամթերք են, և ինքնին հարց է ծագում. «Որտե՞ղ են օգտագործվում ատոմային փամփուշտները: Ի՞նչ թիրախների համար են դրանք անփոխարինելի»։ Ժամանակակից տանկի զրահը բավականաչափ ամուր է, որպեսզի արկը թափանցի դրա միջով: Սակայն դա պարտադիր չէր։ Տանկին հարվածելիս ատոմային գնդակն այնպիսի ջերմություն է արձակում, որ մարտական մեքենայի պաշտպանիչ շերտը պարզապես գոլորշիանում է, և մետաղը հալվում է։ Արդյունքում հետքերը մեկ են դարձել աշտարակի հետ, իսկ տանկը վերածվել է բացարձակապես անշարժացած ու անօգտագործելի առարկայի։ Մեկըատոմային փամփուշտը կարող է մեկ խորանարդ մետր աղյուսը վերածել փոշու։
Կոլոսս կավե ոտքերով
Բայց այս վիթխարը նաև ունի իր թույլ կողմը. Հաստատ հայտնի է, որ եթե ատոմային փամփուշտները ընկնում են ջրային միջավայր, ապա միջուկային պայթյուն չի լինում։ Սա բացատրվում է նրանով, որ այս հեղուկ միջավայրը հակված է դանդաղեցնելու և արտացոլելու նեյտրոնները։ Այս հատկությունը հաշվի է առնվել գիտնականների կողմից, և խորհրդային տանկերը սկսել են պաշտպանվել ջրի տանկերով։ Մի տեսակ զրահատեխնիկա պաշտպանում էր մարտական մեքենաները Կալիֆորնիայի հետ թշնամու գնդակներից։
Թանկ, անկանխատեսելի և էկզոտիկ
Ատոմային փամփուշտների ստեղծման պատմությունը ստիպված եղավ մոռացության մատնել միջուկային ներուժ ունեցող զենքի փորձարկման մորատորիումի ներդրմանը զուգահեռ: Ամբողջ խնդիրն այն էր, որ Կալիֆորնիայի այդ պաշարները, որոնք ձեռք են բերվել հզոր պայթյունների միջոցով, բավականին արագ անհետանում են։
Այն ձեռք բերելու միայն այլընտրանքային ճանապարհ կար՝ միջուկային ռեակտորի օգնությամբ։ Այնուամենայնիվ, այս մեթոդը համարվում էր թանկ, իսկ արժեքավոր տարրի բերքատվությունը փոքր էր: Նման հանգամանքներն ամրապնդվեցին ատոմային փամփուշտների մշակման հետագա զարգացման հրատապ անհրաժեշտության բացակայությամբ։ Երկրի պաշտպանական ուժերի ղեկավարությունը որոշել է, որ հակառակորդին կարելի է ոչնչացնել զինամթերքով, որն այդքան ջանք չի պահանջում արտադրության, պահպանման և տեղաշարժի մեջ։ Այս կապակցությամբ ԽՍՀՄ-ը հրաժարվեց «Ատոմային փամփուշտներ» նախագծից և այն ուղարկեց գաղտնի արխիվների դարակներում փոշի հավաքելու համար:
Դուք, ամենայն հավանականությամբ, կարող եք տեսնել այդ տարիների զարգացումները ինչ-որ տեղ թանգարաններում կամ հազվագյուտ իրերի մասնավոր հավաքածուներում, բայց դրանքարդյունավետությունը վաղուց կորել է։ Բանն այն է, որ այս փամփուշտների պահպանման ժամկետը սահմանափակվում է վեց տարով։ Հնարավոր է, որ ներկայումս կատարվում են հետազոտություններ՝ կատարելագործելու մանրանկարչական ատոմային պարկուճները կալիֆորնիումով, սակայն պետք է տիտանական աշխատանք կատարել, որպեսզի դրանք հարմար դառնան օգտագործման համար և նվազեցնեն դրանց արտադրության արժեքը։ Դժվար է դիմադրել ֆիզիկայի օրենքներին: Ինչ էլ ասես, բայց Կալիֆոռնիայի լիցք ունեցող ատոմային փամփուշտները բացասական հատկանիշներ ունեն.
- պահման ընթացքում շատ տաքանալ;
- անհրաժեշտ է մշտական սառեցում;
- օգտագործեք դրանք ոչ ուշ, քան սառցակալումից կես ժամ հետո;
- անկայուն և չկարգավորվող լիցքավորման պայթյունի հզորություն;
- -ը չեզոքացվում է, երբ նրանք մտնում են շրջակա միջավայր ջրով;
- Կալիֆորնիայի արտադրությունը միջուկային ռեակտորում երկար և թանկ գործընթաց է:
Այս հանգամանքների համակցումն էր պատճառը, որ ԽՍՀՄ «Ատոմային փամփուշտներ» կոչվող անհավանական նախագիծը ցեց էր մինչև ավելի լավ ժամանակներ: Նույնիսկ այն չէ, որ այդ ռազմական զենքերի հետագա զարգացման համար ափսոս էր փողը։ Երկրի ղեկավարությունն այս նախագիծը համարել է ոչ պատշաճ և չափազանց էկզոտիկ 80-ականների սկզբի համար։
Այս պահին Ռուսաստանը զինված է մի քանի շարժական զենիթահրթիռային համակարգերով, ինչպիսիք են «Ստրելա»-ն և «Իգլա»-ն։ Դրանց դիզայնն ունի հովացման համակարգ, որը պետք է սառեցվի մինչև -200˚С: Դա արվում է հեղուկ ազոտի միջավայր ստեղծելու միջոցով և նույնպես թանկ է: Այնուամենայնիվ, դա պատճառ չէՊաշտպանության նախարարությունը այս զենքը համարել է անհարկի բարդ դիզայնով և ոչ պատշաճ։
Պետության մարտունակության պահպանումն արդարացնում է նման թանկարժեք տեխնոլոգիաների կիրառումը. Հավանաբար ապագայում կմշակվի ատոմային փամփուշտների համար շարժական մինի հովացման համակարգ, և դրանք կծառայեն ամենասովորական զինվորների հետ։
Փոքր միջուկային զենքի մշակում ԱՄՆ-ում
Այն մասին, թե ով է առաջինը հորինել ատոմային փամփուշտները, իսկ հիմա վեճերը չեն մարում։ Գերփոքր և հզոր զենքերի մասին առաջին հիշատակումը ծագել է դեռևս անցյալ դարի 60-ականներին, երբ աշխարհում տիրող իրավիճակը մղեց ռազմական արդյունաբերության զարգացմանը։ Մահաբեր մեխանիզմներով սպառազինության հարցը այն ժամանակ շատ սուր էր, և երկու գերտերությունները՝ ԱՄՆ-ը և ԽՍՀՄ-ը, կողք կողքի գնացին միջուկային տեխնոլոգիաների ստեղծմանը՝ ռազմական պարիտետը պահպանելու համար։ Շատ գիտնականներ հակված են կարծելու, որ ատոմային փամփուշտները ամերիկացի մասնագետների մտքի ու ձեռքի գործն են։ Դրանց զարգացումը հիմնված է միջուկային ռեակցիայի ժամանակ արձակված հատուկ վնասակար գազի օգնությամբ հրթիռի որոշակի տիրույթում կենդանի էակներին ոչնչացնելու գաղափարի վրա։ ԽՍՀՄ-ում ատոմային փամփուշտների մշակումը հեռանկար էր պոտենցիալ թշնամուն դիմակայելու համար։
Այսօր այս նախագծի շուրջ հակասությունները մարել են, կարծես թե թեման մնացել է անցյալ դարում։ Սակայն ամերիկյան լրատվամիջոցների վերջին հրապարակումները ստիպեցին բոլորին հիշել, թե ինչ են ատոմային փամփուշտները։ Տեխասում մի խումբ ֆիզիկոսներ մի շարք փորձեր կատարեցին՝ կապված հաֆնիումի իզոմերով լցված ռումբի փորձարկման հետ:
ՀանունԱյս նյութը ստանալու համար տարրի միջուկը ճառագայթվել է ռենտգենյան ալիքներով։ Գիտնականները ապշած էին. գործընթացն արձակեց էներգիայի այնպիսի քանակություն, որը 60 անգամ գերազանցեց սկզբնավորման արժեքը: Որակի առումով ստացված ճառագայթումը հիմնականում բաղկացած էր գամմա սպեկտրից, որը վնասակար է կենդանի օրգանիզմների համար։ Հաֆնիումի կործանարար ուժը հավասար է 50 կգ տրոտիլի համարժեքին։ Զենքի այս տեսակը ընդունում է մինի ատոմային ռումբերի կամ մինի միջուկների օգտագործման կանոնները, որոնք նկարագրված են Բուշի անվտանգության դոկտրինում։
Հստակ հայտնի չէ, թե արդյոք Ռուսաստանում այս հարցում զարգացումներ են ընթանում, սակայն, թերևս մոտ ապագայում մեր գիտնականները պատասխանելու բան կունենան իրենց ամերիկացի գործընկերների զարգացումներին։
