Neytron quroli

Vikipediya, ochiq ensiklopediya

Neytron quroli - bu neytron nurlari yoki neytron to'lqinlari bilan nishonga ta'sir qiladigan qurol. Neytron qurollari bu yadro qurollarining bir turi bo'lib, bunda neytron nurlanishi ko'rinishida ajralib chiqadigan portlash energiyasi kuchaytirilgan bo'ladi. Bunday nurlanish zarba to'lqini va yorug'lik nurlanishning ta'siri chegaralangan hududda dushmanning tirik kuchlari, qurol-aslahalarini yo'q qilish va huduni radioaktiv zararlantirish maqsadida qo'llaniladi. Neytronlarning atmosfera tomonidan tez yutilishi tufayli yuqori quvvatga ega bo'lgan neytron qurollari kam samara beradi. Neytron kallaklarining kuchi odatda trotil ekvivalentida bir necha kiloton[1] dan oshmaydi va ular taktik yadro qurollari sifatida tasniflanadi.

Bunday neytron qurollari, boshqa turdagi yadroviy qurollar singari ommaviy qirg'in qurollari hisoblanadi.

Bundan tashqari atmosferada uzoq masofalarda neytron-tutamli qurol - neytron zambaragi ham samarasiz bo'ladi.

Yaratuvchisi - Samuel Koen (1921-2010), amerikalik fizik, "neytron bombasining otasi" sifatida tanilgan.

Tarixi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Aviatsiya bombasi, raketa kallagi, maxsus quvvatli snaryadlar va boshqa amalga oshirish variantlari ko'rinishidagi neytron qurollari ustida ishlash 1950-yillardan boshlab bir nechta mamlakatlarda (AQSh va ingliz tilida so'zlashuvchi mamlakatlarda, maxsus quvvatga ega boshqa bombalarga analogik ravishda neytron bombasini qisqacha N-bomba deb atay boshlashdi) amalga oshirildi. Ishlar bir necha asaosiy yo'nalishlarda amalga oshirildi, bu ishga harbiylar eng katta qiziqish bildirdi:

  • himoyalanayotgan hududdan xavfsiz masofada (Yerga yaqin orbitada) dushman raketasining yadro kallagini muddatidan oldin portlatib yuborishga olib keladigan raketaga qarshi raketalar uchun neytron kallaklarini yaratish bo'yicha;
  • Devorlari va shiftlari bir necha metr temir-betondan yasalgan, er ostida qurilgan portlovchi bunkerlarda yoki toshloq tuproqlarda joylashgan dushmanning yuqori harbiy-siyosiy rahbariyatini mag'lub etish uchun maxsus qurollarni yaratish to'g'risida (arsenalda mavjud bo'lgan va vodorod bombasi portlashi bilan yo'q qilinishi mumkin bo'lmagan holatlarda);
  • dushmanning harbiy texnikasini zararsizlantirish vositasi sifatida yo'naltirilgan energiya qurollarini yaratish, bunda neytronlar harbiy texnikaning o'ziga ("temir") emas, balki uning elektronikasiga ta'sir qiladi, uni o'chiradi;
  • o'z qo'shinlarining xavfsizligi uchun moddiy infratuzilmani va radioaktiv portlash mahsulotlarining mikrozarrachalarining yarim umrini qisqartirgan holda ishchi kuchi va aholini mag'lub etishning yanada kuchli vositalarini yaratish va qisqa vaqt ichida bosib olingan hududlar infratuzilmasidan foydalanish imkoniyatini ta'minlash, birinchi zarbali qurollardan foydalanish.

Uzoq vaqt davomida o'tkazilgan tajribalar neytron qurollarini ommaviy ishlab chiqarish bosqichiga yetib bormadi. Birinchi marta uni ishlab chiqarish texnologiyasi 1970-yillarning ikkinchi yarmida AQShda ishlab chiqilgan. Hozirda Rossiya, Fransiya va Xitoy ham bunday qurollarni ishlab chiqarish texnologiyasiga ega. Shungdek Rossiyada neytron zambaraklari ham yaratilgan[manba?].

Konstruksiyasi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Neytron bombasi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Neytron zaryadi konstrukiv jihatdan ikki bosqichli kam quvvatli termoyadro zaryadidir (Teller-Ulam sxemasi bo'yicha), bunda ikkinchi bosqich yadro sintezi reaksiyasi tomonidan chiqarilgan neytron oqimi ataylab neytron bombasidan chiqariladi va umumiy bomba tanasi va ikkinchi bosqich tanasining ichki qobig'ining materiali tomonidan so'rilmaydi. Bunday materiallar sifatida neytronlar uchun "shaffof" bo'lgan nikel, xrom va volfram ishlatiladi. Termoyadro reaksiyasi natijasida hosil bo'lgan neytronlarning chiqishi fizik portlashdan oldin bombani erkin tark etishi mumkin. Qurolning termoyadroviy bosqichini puxta ishlab chiqib, ular portlashning o'zini minimallashtiradigan maksimal neytron portlashini olishga harakat qilishadi. Bu neytron nurlanishining halokatli radiusini shunday kichik termoyadro portlashida boshqa omillar ta'sirida zarar yetkazish radiusidan kattaroq qiladi. Neytronlar atrof-muhitdan tezda yo'q bo'lib ketganligi sababli, dushman kolonnasi ustidagi bunday portlash ekipajlarni o'ldiradi va hududni infratuzilmaga sezilarli zarar yetkazmasdan qoldiradi va tezda qayta ishg'ol qilinishi mumkin bo'ladi. Portlash paytida kichik bo'linadigan yadro zaryadi (birinchi bosqich yoki trigger) portlaydi, uning energiyasi ikkinchi bosqichni radiatsiyaviy siqish va termoyadro reaksiyasini boshlash uchun sarflanadi. Neytron bomba portlashi energiyasining katta qismi ishga tushgantermoyadroviy reaksiya natijasida chiqariladi. Portlovchi zaryadning konstruksiyasi shundayki, portlash energiyasining 80% gacha qismi tez neytron oqimining energiyasiga va faqat 20% qolgani zarar yetkazuvchi omillarga (zarba to'lqini, elektromagnit impuls, yorug'lik nurlanishi) to'g'ri keladi. Neytron bombasi ikkinchi, termoyadro bosqichi uchun juda katta miqdordagi tritiyni talab qiladi, bu an'anaviy termoyadro bombasi yoki kuchaytirilgan (bustirlangan) bo'linish bombasidagi o'rtacha 3-4 grammga nisbatan 10-30 grammni tashkil qiladi. Tritiy vodorodning radioaktiv izotopi bo'lib, yarim yemirilish davri 12,32 yil. Bu ushbu qurolni uzoq vaqt davomida saqlashni imkonsiz qiladi.

Neytron zambaragi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Neytron qurollarining ushbu kichik turi konstruktiv jihatdan yo'naltirilgan yuqori energiyali neytron nurlarining generatoridir. Taxminlarga ko'ra, neytron zambaragi yuqori quvvatli neytron generatori bo'lib, u reaktor yoki tezlatgich printsipiga muvofiq amalga oshirilishi mumkin (ikkala printsip ham yaxshi ma'lum va keng qo'llaniladi). "Reaktor" versiyasida neytron zambaragi impulsli yadro reaktoridir, bu erda neytron chiqishi qattiq yoki suyuq bo'linadigan materialning bo'linish reaksiyasi bilan ta'minlanadi. "Tezlashtiruvchi" versiyada neytronlar vodorod o'z ichiga olgan (biz vodorod izotoplari haqida gapiramiz) nishonni zaryadlangan zarrachalar (tezlatgichda tarqalishi mumkin) nurlari bilan bombardimon qilish orqali ishlab chiqariladi. Neytronlar an'anaviy ravishda termoyadroviy reaksiya deb ataladigan reaksiya natijasida hosil bo'ladi. Plazmali fokus kamerasi deb ataladigan neytron zambaragini loyihalash ham mumkin.

Ta'siri, qo'llashning o'ziga xosligi[tahrir | manbasini tahrirlash]

Tez neytronlarning kuchli oqimi oddiy metall zirh bilan kuchsiz ushlab qolinadi va to'siqlar orqali rentgen nurlari yoki gamma nurlanishiga qaraganda ancha kuchliroq kirib boradi (alfa va beta nurlanishini gapirmasa ham bo'ladi). Xususan, 150 mm po'latdan yasalgan gomogen zirh gamma nurlanishini 90% gacha, tez neytronlarni esa atigi 20% ni ushlab qola oladi[1]. Buning yordamida neytron qurollari portlash epitsentridan ancha masofada va an'anaviy yadroviy portlashning zararli omillaridan ishonchli himoya ta'minlangan zirhli transport vositalarida dushman ishchi kuchini yo'q qilishga qodir. Bu neytron bombasini ham, neytron zambaragini ham jangovar foydalanishning jozibadorligini tushuntiradi.

Haqiqatdan ham ma'lum bo'lishicha, neytronlarning atmosferada kuchli so'rilishi va tarqalishi tufayli neytron nurlanishining yo'q qilish diapazoni oddiy yadro portlashi natijasida zarba to'lqini bilan himoyalanmagan nishonlarni yo'q qilish diapazoni bilan solishtirganda kichikdir (bir xil quvvatdagi zaryad olinganda[manbada emas][1]). Shuning uchun yuqori quvvatli neytron zaryadlarini ishlab chiqarish maqsadga muvofiq emas - radiatsiya baribir uzoqqa yetib bormaydi, shuningdek boshqa zararli omillar kamayadi. Haqiqiy ishlab chiqarilgan neytron qurollarining quvvati 1 kt dan oshmaydi. Bunday qurollarni portlatish taxminan 1,5 km radiusli neytron nurlanishiga ega bo'lgan halokat zonasini yaratadi (himoyalanmagan odam 1350 m masofada hayot uchun xavfli nurlanish dozasini oladi). Keng tarqalgan fikrdan farqli ravishda neytron portlashi moddiy narsalarni zararlantirmay qolmaydi: xuddi shu kilotonna quvvatga ega zaryad uchun zarba to'lqini bilan kuchli vayron bo'ladigan zona radiusi taxminan 1 km.ni tashkil etadi. Huddi shu sababga ko'ra atmosfera tomonidan yutilishi tufayli atmosferadagi qo'llanilgan neytron zambaragi ham uzoq masofaga ta'sir etolmaydi, shunday kuchga ega artilleriya qurollariga solishtirilganda.

Ammo kosmosda vaziyat boshqacha - atmosferasiz fazoda neytron oqimining imkon qadar tarqalishiga hech narsa to'sqinlik qilmaydi. Natijada, kosmosda yuqori samarali neytron bombalari va neytron zambaraklaridan jangovar foydalanish allaqachon oqlangan. Bundan tashqari, neytron qurollari kosmik urushda ko'proq talabgir bo'lishi mumkin. (Neytron bombasining kosmik portlashi natijasida chiqarilgan neytron oqimining zichligi portlash markazidan masofaning kvadratiga teskari proportsionaldir, shu bilan birga yetarlicha ingichka va uzoq masofali tarqa;adigan neytron nuri oqimini yaratish mumkin).

Neytron qurollarining uskunaga zararli ta'siri neytronlarning strukturaviy materiallar va radioelektron qurilmalar bilan o'zaro ta'siri bilan bog'liq bo'lib, bu induktsiyalangan radioaktivlikning paydo bo'lishiga va natijada nosozliklarga olib keladi. Biologik obyektlarda neytron oqimi ta'sirida tirik to'qimalarning ionlanishi sodir bo'ladi, bu alohida tizimlarning va umuman organizmning hayotiy faoliyatining buzilishiga, nurlanish kasalligining rivojlanishiga olib keladi. Odamlarga neytron nurlanishining o'zi ham, induktsiyalangan nurlanish ham ta'sir qiladi. Kuchli va uzoq muddatli radioaktivlik manbalari neytron oqimi ta'sirida asbob-uskunalar va obyektlarda paydo bo'lishi mumkin, bu neytron quroli ta'siridan keyin uzoq vaqt davomida odamlarning zararlanishiga olib keladi (masalan, neytron bombasining portlashi). Hududda induktsiyalangan radioaktivlik bir necha soatdan bir necha kungacha inson salomatligi uchun havfli hisoblanadi[1].

Vodorod o'z ichiga olgan materiallar eng kuchli himoya xususiyatlariga ega (masalan: suv, kerosin, polietilen, polipropilen va boshqalar[2]). Konstruktiv va iqtisodiy sabablarga ko'ra himoya ko'pincha beton, nam tuproqdan qilinadi - bu materiallarning 250-350 mm qavati tez neytronlar oqimini 10 baravarga zaiflashtiradi, 500 mm.li qavat esa 100 baravargacha[1], shuning uchun statsionar fortifikatsion istehkomlar oddiy va neytron yadroviy qurollardan va neytron zambaraklaridan ishonchli himoyani ta'minlaydi.

Raketaga qarshi mudofaada neytron qurollari[tahrir | manbasini tahrirlash]

Neytron qurollaridan foydalanishning yana bir jihati raketaga qarshi mudofaa hisoblanadi. 1960—1970-yillarda kelayotgan ballistik raketa kallaklarini urib tushirishning yagona ishonchli usuli yadro kallaklari boʻlgan raketaga qarshi qurollardan foydalanish edi. Ammo traektoriyaning atmosfera orti qismida ya'ni vakuumda tutilganda, zarba to'lqini kabi zararli omillar ishlamaydi va portlashning plazma bulutining o'zi epitsentrdan nisbatan kichik radiusda havfli bo'ladi xolos.

Neytron zaryadlaridan foydalanish raketaga qarshi yadroviy kallakni yo'q qilish radiusini samarali oshirishga imkon berdi. To'xtatuvchi raketaning neytron jangovar kallagi portlash paytida neytron oqimi dushman kallagiga kirib, bo'linadigan materialda kritik massaga - yadroviy "zilch" deb ataladigan narsaga yetib bormasdan zanjirli reaksiyaga sabab bo'ldi(inglizcha: fizzle)[3] va jangovar kallakni yoʻq qiladi.

Sinab ko'rilgan eng kuchli neytron zaryadi Amerikaning LIM-49A Spartan tutuvchi raketasining 5 megatonlik W-71 jangovar kallagi edi. Biroq, yumshoq rentgen nurlanishining kuchli chaqnashi ancha samaraliroq zarar yetkazuvchi omil bo'lib chiqdi. Dushman jangovar kallagining tanasiga teggan kuchli rentgen nurlari tana materialini bir zumda bug'lanishgacha qizdirdi, bu ablyatsion portlashga (bug'langan materialning portlovchi kabi kengayishiga) va jangovar kallakning to'liq yo'q qilinishiga olib keladi. Rentgen nurlanishini oshirish uchun jangovar kallakning ichki qobig'i oltindan yasaladi.

Shuningdek, 1960-yillarning oxiriga kelib, uzoq masofali raketaga qarshi 1500-30 000 metr balandlikdagi nishonlarni ushlab turish uchun mo'ljallangan boshqa atmosfera ichidagi kichik masofali raketaga qarshi mudofaa eshelonini to'ldirish maqsadga muvofiq deb topildi. Atmosferada ushlab qolishning afzalligi shundaki, kosmosda jangovar kallakni aniqlashni qiyinlashtiradigan soxta nishonlar va folgalar atmosferaga kirish paytida osongina aniqlanadi. Bunday tutqich-raketalar himoyalangan obyektga bevosita yaqin joyda, kuchli zarba to'lqinini hosil qiladigan an'anaviy yadroviy qurollardan foydalanish ko'pincha istalmagan joyda ishlagan. Shunday qilib, Sprint raketasi 1 kilotonli W-66 neytron kallaklarini olib yurdi.

Himoya[tahrir | manbasini tahrirlash]

Neytron qurollari 1960-1970 yillarda asosan zirhli nishonlarga zarba berish samaradorligini oshirish va zirh va oddiy boshpanalar bilan himoyalangan ishchi kuchini yo'q qilish effektivligini oshirish uchun ishlab chiqilgan. Jang maydonida yadro qurolidan foydalanish imkoniyati bilan yaratilgan 1960-yillarning zirhli transport vositalari uning barcha zararli omillariga juda chidamli.

Tabiiyki, neytron qurollarini yaratish haqida habarlar paydo bo'lgandan so'ng, undan himoya qilish usullari ham ishlab chiqila boshlandi. Uskunani va uning ekipajini neytron oqimidan himoya qilishga qodir bo'lgan yangi zirh turlari ishlab chiqildi. Buning uchun yaxshi neytron yutuvchi bo'lgan zirhga bor ko'p bo'lgan qoplamalar qo'shiladi (shu sababga ko'ra bor reaktor neytron yutuvchi-sterjenlarining asosiy strukturaviy materiallaridan biridir) va zirh ko'p qatlamli qilingan, shu jumladan, kambag'allashtirilgan uran elementlarini. Bundan tashqari, zirhning tarkibi uning tarkibida neytron nurlanishi ta'sirida kuchli induksiyalangan radioaktivlikni beruvchi kimyoviy elementlar bo'lmasligi uchun tanlanadi.

Bunday himoya, shuningdek, yuqori energiyali neytron oqimlaridan foydalanadigan loyihalar va prototiplarda mavjud bo'lgan neytron zambaraklariga qarshi ham samarali bo'lishi mumkin.

Neytron qurollari va siyosat[tahrir | manbasini tahrirlash]

Neytron bombalari ko'rinishidagi neytron qurollari, shuningdek, kichik va o'ta past quvvatdagi yadroviy qurollarning havfi odamlarni ommaviy qirg'in qilish ehtimoli bilan bog'liq emas (buni boshqa ko'pchilik qurollar, shu jumladan uzoq vaqt davomida mavjud va shu maqsadda yanada samaraliroq bo'lgan OQQ turlari bilan ham amalga oshirish mumkin), lekin undan foydalanish yadroviy va an'anaviy urush o'rtasidagi chegarani xiralashtiradi. Shu bois BMT Bosh Assambleyasining qator rezolyutsiyalarida ommaviy qirgʻin qurollarining yangi turlari – neytronli portlovchi qurilmalar paydo boʻlishining havfli oqibatlari qayd etilgan va ularni taqiqlashga chaqirilgan.

Aksincha, neytron zambaragi amaliy jihatdan neytron qurolining yana bir kichik turi bo'lib, u ham o'ziga xos nurli quroldir va har qanday nurli qurol singari, neytron zambaragi ham zararli ta'sirning kuchi va selektivligini birlashtiradi va bu ommaviy qirg'in quroli bo'lmaydi.

Neytron zaryadining turli masofalardagi portlash ta'siriga misol[tahrir | manbasini tahrirlash]

Действие воздушного взрыва нейтронного заряда мощностью 1 кт на высоте ~ 150 м
Masofa

Bosim



Radiatsiya



Защита бетон

Защита земля

Примечания
0 m ~108 MPa [1] Окончание реакции, начало разлёта вещества бомбы. Благодаря конструктивным особенностям заряда значительная часть энергии взрыва выделяется в виде нейтронного излучения.
markazdan ~50 m masofada 0,7 MPa n·105Gr ~2-2,5 м ~3-3,5 м Граница светящейся сферы диаметром ~100 м [3], время свечения ок. 0,2 с.
episentr 100 m 0,2 MPa ~35 000 Gr 1,65 м 2,3 м Эпицентр взрыва. Человек в обычном убежище — гибель или крайне тяжёлая лучевая болезнь [1, 7]. Разрушение убежищ, рассчитанных на 100 кПа [7].
170 m 0,15 MPa Сильные повреждения танков [4].
300 m 0,1 MPa 5000 Gr 1,32 м 1,85 м Человек в убежище — лучевая болезнь от лёгкой до тяжёлой степени [1, 7].
340 m 0,07 MPa Лесные пожары [4].
430 m 0,03 MPa 1200 Gr 1,12 м 1,6 м Человек — «смерть под лучом». Сильные повреждения сооружений [4].
500 m 1000 Gr 1,09 м 1,5 м Человек гибнет от радиации сразу («под лучом») или через несколько минут.
550 m 0,028 MPa Средние повреждения сооружений [4].
700 m 150 Gr 0,9 м 1,15 м Гибель человека от радиации через несколько часов.
760 m ~0,02 MPa 80 Gr 0,8 м 1 м
880 m 0,014 MPa Средние повреждения деревьев [4].
910 m 30 Gr 0,65 м 0,7 м Человек гибнет через несколько суток; лечение — уменьшение страданий.
1000 m 20 Gr 0,6 м 0,65 м Стёкла приборов окрашиваются в тёмно-бурый цвет.
1200 m ~0,01 MPa 6,5-8,5 Gr 0,5 м 0,6 м Крайне тяжёлая лучевая болезнь; гибнут до 90 % пострадавших [6, 7].
1500 m 2 Gr 0,3 м 0,45 м Средняя лучевая болезнь; гибнут до 80 % [6], при лечении до 50 % [4].
1650 m 1 Gr 0,2 м 0,3 м Лёгкая лучевая болезнь [7]. Без лечения могут погибнуть до 50 % [4].
1800 m ~0,005 MPa 0,75 Gr 0,1 м Радиационные изменения в крови [4].
2000 m 0,15 Gr Доза может быть опасна для больного лейкемией [4].
Рассто-

яние

Давление



Радиация



Защита бетон

Защита земля

Примечания
Примечания
При составлении таблицы использовалась литература:
1. Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях : учебное пособие для сотруд. высш. учеб. заведений / [Я. Р. Вешняков и др.] — М.: Изд. центр «Академия», 2007. — С. 133—138. — ISBN 978-5-7695-3392-1.
2. Большая Советская Энциклопедия, 3-е изд, М.: «Советская Энциклопедия», 1978. 
3. Действие ядерного оружия. Пер. с англ. — М.: Воениздат, 1965.
4. Иванов, Г. Нейтронное оружие // Зарубежное военное обозрение. — 1982. — № 12. — С. 50 — 54.
5. Защита от оружия массового поражения. — М.: Воениздат, 1989.
6. Козлов, В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. — М., 1987.
7. Миргородский, В. Р. Безопасность жизнедеятельности : курс лекций / под ред. Н. Н. Пахомова. — М.: Изд-во МГУП, 2001. — Раздел III. Защита объектов печати в чрезвычайных ситуациях.
8. Убежища гражданской обороны. Конструкции и расчёт / В. А. Котляревский, В. И. Ганушкин, А. А. Костин и др.; под ред. В. А. Котляревского. — М.: Стройиздат, 1989. — ISBN 5-274-00515-2.

Eslatmalar[tahrir | manbasini tahrirlash]

Havolalar[tahrir | manbasini tahrirlash]