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Armi all'idrogeno. Armi termonucleari “pulite”: mito o realtà? Il sole come reattore a fusione

Arma termonucleare pulita(è possibile anche formulare “ armi puramente termonucleari") - un tipo teorico di arma termonucleare in cui vengono create le condizioni per una reazione di fusione termonucleare senza l'uso di un iniziatore di esplosione di uranio o plutonio (trigger). Questo tipo di arma non crea contaminazione radioattiva a lungo termine, grazie all'assenza di sostanze in decomposizione al suo interno. Attualmente è considerato teoricamente possibile, ma le modalità di attuazione pratica non sono chiare.

Concetto [ | ]

Nelle moderne armi termonucleari, le condizioni necessarie per l'avvio di una reazione di fusione nucleare vengono create dalla detonazione di un innesco: una piccola carica nucleare di plutonio. Crea un'esplosione innescata alta temperatura e la pressione richiesta per avviare una reazione termonucleare nel deuteruro di litio. Allo stesso tempo, la maggior parte della contaminazione radioattiva a lungo termine durante un'esplosione termonucleare è fornita dalle sostanze radioattive presenti nell'innesco.

Tuttavia, le condizioni per l'inizio di una reazione termonucleare possono essere create senza l'uso di un innesco nucleare. Tali condizioni vengono create negli esperimenti di laboratorio e nei reattori termonucleari sperimentali. Teoricamente è possibile creare un'arma termonucleare in cui la reazione viene avviata senza l'uso di una carica di innesco: un'arma "termonucleare pura".

Tale arma avrà i seguenti vantaggi:

Versione neutronica di un'arma termonucleare pulita[ | ]

Il principale fattore dannoso in un dispositivo puramente termonucleare può essere un potente rilascio di radiazioni di neutroni [ ], non un flash termico o un’onda d’urto [ ] . Pertanto, i danni collaterali derivanti dalla detonazione di tali armi possono essere limitati. D’altra parte, questo rende le armi puramente termonucleari no il miglior rimedio per quelle situazioni in cui è necessario demolire strutture durevoli che non contengono materia biologica o dispositivi elettronici (ad esempio ponti).

Svantaggi della versione neutronica del termo puro armi nucleari lo stesso di qualsiasi arma a neutroni:

Possibili soluzioni[ | ]

Dal 1992 vengono prese in considerazione diverse soluzioni al problema delle armi termonucleari pulite, ma non hanno ancora prodotto risultati positivi. Il problema principaleè la notevole difficoltà di creare le condizioni per l'inizio di una reazione termonucleare. Negli esperimenti di laboratorio e nei reattori termonucleari tali condizioni vengono create da impianti di grandi dimensioni, che sono anche ad alta intensità energetica. Al momento, non è possibile creare armi termonucleari adatte all'uso in condizioni di combattimento, basate, ad esempio, sull'accensione laser della reazione: i laser necessari per questo sono di dimensioni enormi e consumano importo significativo energia.

Esistono diversi modi teoricamente possibili per risolvere il problema:

Arma termonucleare pura che utilizza un emettitore di onde d'urto[ | ]

Sembra teoricamente possibile creare un'arma puramente termonucleare relativamente compatta basata su un emettitore di onde d'urto. In questo caso, un impulso di radiazione elettromagnetica nella gamma delle radiofrequenze viene utilizzato per innescare una reazione termonucleare.

Secondo i calcoli teorici, un dispositivo termonucleare puro che utilizza un emettitore di onde d'urto avrà un equivalente TNT approssimativamente paragonabile alla sua stessa massa, o anche inferiore. Pertanto, come ordigno esplosivo sarà completamente inefficace. Tuttavia, la maggior parte (fino all'80%) dell'energia verrà rilasciata sotto forma di un flusso di neutroni, in grado di colpire il nemico a una distanza di centinaia di metri dall'epicentro. Un’arma del genere sarebbe, infatti, un’arma a neutroni pulita, che non lascerebbe alcuna contaminazione radioattiva e non creerebbe praticamente alcun danno collaterale.

Concetto armi nucleari combina ordigni esplosivi in cui l'energia dell'esplosione è generata dalla fissione o fusione dei nuclei. In senso stretto, sotto armi nucleari comprendere gli ordigni esplosivi che utilizzano l'energia rilasciata durante la fissione dei nuclei pesanti. Vengono chiamati dispositivi che utilizzano l'energia rilasciata durante la fusione dei nuclei leggeri termonucleare.

Armi nucleari

La reazione nucleare, la cui energia viene utilizzata negli ordigni esplosivi nucleari, consiste nella fissione di un nucleo a seguito della cattura di un neutrone da parte di questo nucleo. L'assorbimento di un neutrone può portare alla fissione di quasi tutti i nuclei, tuttavia, per la stragrande maggioranza degli elementi, la reazione di fissione è possibile solo se il neutrone, prima di essere assorbito dal nucleo, aveva un'energia superiore ad un certo valore di soglia. La possibilità di uso pratico dell'energia nucleare negli ordigni esplosivi nucleari o nei reattori nucleari è dovuta all'esistenza di elementi i cui nuclei sono fissi sotto l'influenza di neutroni di qualsiasi energia, anche arbitrariamente bassa. Vengono chiamate sostanze con proprietà simili sostanze fissili.

L'unica sostanza fissile presente in natura in quantità apprezzabili è l'isotopo dell'uranio con una massa nucleare di 235 unità di massa atomica (uranio-235). Il contenuto di questo isotopo nell'uranio naturale è solo dello 0,7%. Il resto è uranio-238. Perché proprietà chimiche Poiché gli isotopi sono assolutamente identici, per isolare l'uranio-235 dall'uranio naturale è necessario effettuare un processo piuttosto complesso di separazione isotopica. Di conseguenza, puoi ottenere uranio altamente arricchito, contenente circa il 94% di uranio-235, adatto per l'uso nelle armi nucleari.

Le sostanze fissili possono essere ottenute artificialmente, e il meno difficile dal punto di vista pratico è ottenerle plutonio-239, formato a seguito della cattura di un neutrone da parte di un nucleo di uranio-238 (e della successiva catena di decadimenti radioattivi di nuclei intermedi). Un processo simile può essere effettuato in un impianto che funziona con uranio naturale o leggermente arricchito. In futuro, il plutonio potrà essere separato dal combustibile esaurito del reattore nel processo di ritrattamento chimico del combustibile, che è notevolmente più semplice del processo di separazione isotopica effettuato durante la produzione di uranio per armi.

Anche altre sostanze fissili possono essere utilizzate, ad esempio, per creare ordigni esplosivi nucleari uranio-233, ottenuto per irradiazione in reattore nucleare torio-232. Tuttavia, solo l’uranio-235 e il plutonio-239 hanno trovato un utilizzo pratico, principalmente a causa della relativa facilità di ottenere questi materiali.

La possibilità di utilizzo pratico dell'energia rilasciata durante la fissione nucleare è dovuta al fatto che la reazione di fissione può avere una natura a catena e autosufficiente. Ogni evento di fissione produce circa due neutroni secondari che, quando catturati dai nuclei del materiale fissile, possono provocarne la fissione, che a sua volta porta alla formazione di ancora più neutroni. Quando si creano condizioni speciali, il numero di neutroni, e quindi gli eventi di fissione, aumenta di generazione in generazione.

La dipendenza del numero di eventi di fissione dal tempo può essere descritta utilizzando il cosiddetto fattore di moltiplicazione dei neutroni k, uguale alla differenza il numero di neutroni prodotti in un evento di fissione e il numero di neutroni persi a causa di un assorbimento che non porta alla fissione o a causa dell'abbandono della massa della sostanza fissile. Il parametro k, quindi, corrisponde al numero di eventi di fissione che provocano il decadimento di un nucleo. Se il parametro k è inferiore a uno, la reazione di fissione non ha natura a catena, poiché il numero di neutroni capaci di provocare la fissione è inferiore al loro numero iniziale. Quando viene raggiunto il valore k=1, il numero di neutroni che provocano la fissione, e quindi gli eventi di decadimento, non cambia di generazione in generazione. La reazione di fissione acquisisce un carattere a catena e autosufficiente. Lo stato della materia in cui si realizza reazione a catena si chiama divisione con k=1 critico. Quando k>1 si parla di stato supercritico.

La dipendenza del numero di eventi di fissione dal tempo può essere presentata come segue:

N=N o *exp((k-1)*t/T)

N— numero completo atti di fissione avvenuti durante T dall'inizio della reazione,
N0— il numero di nuclei che hanno subito la fissione nella prima generazione, il fattore di moltiplicazione dei neutroni k,
T è il momento del “cambio generazionale”, cioè il tempo medio tra atti successivi di fissione, il cui valore caratteristico è di 10 -8 secondi.

Se assumiamo che la reazione a catena inizi con un evento di fissione e il fattore di moltiplicazione è 2, allora è facile stimare il numero di generazioni necessarie per rilasciare energia equivalente all'esplosione di 1 kiloton di trinitrotoluene (10 12 calorie o 4,1910 12 J ). Poiché ogni evento di fissione libera energia pari a circa 180 MeV (2.910 -11 J), dovrebbero verificarsi 1.4510 23 eventi di decadimento (che corrispondono alla fissione di circa 57 g di materiale fissile). Un numero simile di decadimenti si verificherà entro circa 53 generazioni di nuclei fissili. L'intero processo richiederà circa 0,5 microsecondi, con la maggior parte dell'energia rilasciata durante le ultime generazioni. Estendere il processo solo di poche generazioni porterà ad un aumento significativo dell’energia rilasciata. Pertanto, per aumentare l'energia dell'esplosione di 10 volte (fino a 100 kt), sono necessarie solo cinque generazioni aggiuntive.

Il parametro principale che determina la possibilità di una reazione a catena di fissione e la velocità di rilascio di energia durante questa reazione è il fattore di moltiplicazione dei neutroni. Questo coefficiente dipende sia dalle proprietà dei nuclei fissili, come il numero di neutroni secondari, le sezioni trasversali di fissione e le reazioni di cattura, sia da fattori esterni che determinano la perdita di neutroni causata dalla loro fuga dalla massa della sostanza fissile. La probabilità di fuga dei neutroni dipende dalla forma geometrica del campione e aumenta con l'aumentare della superficie. La probabilità di cattura dei neutroni è proporzionale alla concentrazione dei nuclei della sostanza fissile e alla lunghezza del percorso che il neutrone percorre nel campione. Se prendiamo un campione sferico, all'aumentare della massa del campione, la probabilità che la cattura dei neutroni porti alla fissione aumenta più velocemente della probabilità della sua fuga, il che porta ad un aumento del fattore di moltiplicazione. Viene chiamata la massa alla quale un tale campione raggiunge uno stato critico (k=1). massa critica sostanza fissile. Per l'uranio altamente arricchito, il valore della massa critica è di circa 52 kg, per il plutonio per armi - 11 kg. La massa critica può essere ridotta di circa la metà circondando il campione di materiale fissile con uno strato di materiale che riflette i neutroni, come il berillio o l'uranio naturale.

Una reazione a catena è possibile anche in presenza di una minore quantità di materiale fissile. Poiché la probabilità di cattura è proporzionale alla concentrazione dei nuclei, un aumento della densità del campione, ad esempio a causa della sua compressione, può portare alla comparsa di uno stato critico nel campione. È questo metodo che viene utilizzato negli ordigni esplosivi nucleari, in cui una massa di materiale fissile in uno stato subcritico viene convertita in uno stato supercritico mediante un'esplosione diretta, sottoponendo la carica ad un elevato grado di compressione. La quantità minima di materiale fissile necessaria per effettuare una reazione a catena dipende principalmente dal grado di compressione ottenibile nella pratica.

Il grado e la velocità di compressione della massa di materiale fissile determinano non solo la quantità di materiale fissile necessaria per creare un ordigno esplosivo, ma anche potenza esplosiva. La ragione di ciò è il fatto che l'energia rilasciata durante la reazione a catena porta al rapido riscaldamento della massa di materiale fissile e, di conseguenza, alla dispersione di questa massa. Dopo qualche tempo la carica perde criticità e la reazione a catena si arresta. Poiché l'energia totale dell'esplosione dipende dal numero di nuclei che sono riusciti a subire la fissione durante il tempo in cui la carica era in uno stato critico, per ottenere una potenza di esplosione sufficientemente grande è necessario mantenere la massa di materiale fissile in uno stato critico il più a lungo possibile. In pratica, ciò si ottiene comprimendo rapidamente la carica mediante un'esplosione mirata, in modo che nel momento in cui inizia la reazione a catena, la massa di materiale fissile presenta un margine di criticità molto ampio.

Poiché la carica si trova in uno stato critico durante il processo di compressione, è necessario eliminare fonti estranee di neutroni che potrebbero avviare una reazione a catena prima che la carica raggiunga il grado di criticità richiesto. L'inizio prematuro di una reazione a catena porterà, in primo luogo, ad una diminuzione della velocità di rilascio dell'energia e, in secondo luogo, ad una più rapida dispersione della carica e alla sua perdita di criticità. Dopo che la massa di materiale fissile ha raggiunto uno stato critico, una reazione a catena può iniziare da atti di fissione spontanea di nuclei di uranio o plutonio. Tuttavia, l'intensità della fissione spontanea risulta insufficiente per garantire il necessario grado di sincronizzazione del momento dell'inizio della reazione a catena con il processo di compressione della sostanza e per fornire un numero sufficientemente elevato di neutroni nella prima generazione . Per risolvere questo problema, gli ordigni esplosivi nucleari utilizzano una speciale sorgente di neutroni, che fornisce una “iniezione” di neutroni nella massa di materiale fissile. Il momento di "iniezione" dei neutroni deve essere attentamente sincronizzato con il processo di compressione, poiché l'inizio di una reazione a catena troppo presto porterà alla rapida dispersione del materiale fissile e, di conseguenza, a una significativa diminuzione dell'energia dell'esplosione .

Il primo ordigno esplosivo nucleare fu fatto esplodere dagli Stati Uniti il 16 luglio 1945 ad Alamogordo, nel Nuovo Messico. Il dispositivo era una bomba al plutonio che utilizzava un'esplosione diretta per creare criticità. La potenza dell'esplosione fu di circa 20 kt. Nell'URSS, il primo ordigno esplosivo nucleare simile a quello americano esplose il 29 agosto 1949.

Armi termonucleari

Nelle armi termonucleari, l'energia dell'esplosione viene generata durante le reazioni di fusione di nuclei leggeri come deuterio e trizio, che sono isotopi dell'idrogeno o del litio. Tali reazioni possono avvenire solo a temperature molto elevate, alle quali l'energia cinetica dei nuclei è sufficiente per avvicinare i nuclei ad una distanza sufficientemente piccola. Le temperature in questione si aggirano intorno ai 10 7 -10 8 K.

L'uso delle reazioni di fusione per aumentare la potenza di un'esplosione può essere fatto in diversi modi. Il primo metodo prevede il posizionamento di un contenitore di deuterio o trizio (o deuteruro di litio) all'interno di un dispositivo nucleare convenzionale. Le alte temperature che si verificano al momento dell'esplosione portano al fatto che i nuclei degli elementi leggeri entrano in una reazione, a causa della quale viene rilasciata ulteriore energia. Usando questo metodo, puoi aumentare significativamente la potenza dell'esplosione. Allo stesso tempo, la potenza di un tale ordigno esplosivo è ancora limitata dal tempo finito di dispersione del materiale fissile.

Un altro modo è quello di creare ordigni esplosivi multistadio, in cui, a causa di una speciale configurazione dell'ordigno esplosivo, l'energia di una carica nucleare convenzionale (la cosiddetta carica primaria) viene utilizzata per creare le temperature necessarie in un luogo separato carica termonucleare “secondaria”, la cui energia, a sua volta, può essere utilizzata per far esplodere la terza carica, ecc. Il primo test di un dispositivo del genere, l'esplosione "Mike", fu effettuato negli Stati Uniti il 1 novembre 1952. In URSS, un dispositivo simile fu testato per la prima volta il 22 novembre 1955. La potenza di un ordigno esplosivo progettato in in questo modo può essere arbitrariamente grande. L'esplosione nucleare più potente è stata effettuata utilizzando un ordigno esplosivo multistadio. La potenza dell’esplosione fu di 60 Mt e venne utilizzato solo un terzo della potenza dell’ordigno.

Sequenza di eventi durante un'esplosione nucleare

Il rilascio di un'enorme quantità di energia che si verifica durante la reazione a catena di fissione porta al rapido riscaldamento della sostanza dell'ordigno esplosivo a temperature dell'ordine di 10 7 K. A tali temperature, la sostanza è un plasma ionizzato che emette intensamente. In questa fase, circa l'80% dell'energia dell'esplosione viene rilasciata sotto forma di energia di radiazione elettromagnetica. L'energia massima di questa radiazione, detta primaria, rientra nella gamma dei raggi X dello spettro. L'ulteriore corso degli eventi durante un'esplosione nucleare è determinato principalmente dalla natura dell'interazione della radiazione termica primaria con l'ambiente circostante l'epicentro dell'esplosione, nonché dalle proprietà di questo ambiente.

Se l'esplosione avviene a bassa quota nell'atmosfera, la radiazione primaria dell'esplosione viene assorbita dall'aria a distanze dell'ordine di diversi metri. L'assorbimento dei raggi X determina la formazione di una nube esplosiva caratterizzata da temperature molto elevate. Nella prima fase, questa nuvola cresce di dimensioni a causa del trasferimento radiativo di energia dall'interno caldo della nuvola ai suoi dintorni freddi. La temperatura del gas in una nuvola è approssimativamente costante in tutto il suo volume e diminuisce all'aumentare. Nel momento in cui la temperatura della nube scende a circa 300mila gradi, la velocità del fronte nuvoloso diminuisce fino a valori paragonabili alla velocità del suono. In questo momento si forma onda d'urto, il cui fronte “si stacca” dal confine della nube esplosiva. Per un'esplosione con una potenza di 20 kt, questo evento si verifica circa 0,1 ms dopo l'esplosione. Il raggio della nube esplosiva in questo momento è di circa 12 metri.

L'intensità della radiazione termica della nube esplosiva è interamente determinata dalla temperatura apparente della sua superficie. L'aria riscaldata dal passaggio dell'onda d'urto maschera per qualche tempo la nube esplosiva, assorbendo la radiazione da essa emessa, in modo che la temperatura della superficie visibile della nube esplosiva corrisponde alla temperatura dell'aria dietro l'onda d'urto. fronte dell’onda d’urto, che diminuisce all’aumentare delle dimensioni del fronte. Circa 10 millisecondi dopo l'inizio dell'esplosione, la temperatura nella parte anteriore scende a 3000°C e diventa nuovamente trasparente alla radiazione della nube esplosiva. La temperatura della superficie visibile della nube esplosiva ricomincia a salire e circa 0,1 secondi dopo l'inizio dell'esplosione raggiunge circa 8000°C (per un'esplosione con una potenza di 20 kt). In questo momento, la potenza di radiazione della nube esplosiva è massima. Successivamente, la temperatura della superficie visibile della nuvola e, di conseguenza, l'energia da essa emessa diminuiscono rapidamente. Di conseguenza, la maggior parte dell'energia della radiazione viene emessa in meno di un secondo.

La formazione di un impulso di radiazione termica e la formazione di un'onda d'urto avvengono nelle prime fasi dell'esistenza della nube esplosiva. Poiché la nube contiene la maggior parte delle sostanze radioattive formatesi durante l'esplosione, la sua ulteriore evoluzione determina la formazione di una traccia di fallout radioattivo. Dopo che la nube esplosiva si è raffreddata così tanto da non emettere più nella regione visibile dello spettro, il processo di aumento delle sue dimensioni continua a causa dell'espansione termica e inizia a salire verso l'alto. Quando la nuvola si alza, porta con sé una massa significativa di aria e suolo. Nel giro di pochi minuti la nube raggiunge un'altezza di diversi chilometri e può raggiungere la stratosfera. La velocità con cui si verifica la ricaduta radioattiva dipende dalla dimensione delle particelle solide su cui si condensa. Se, durante la sua formazione, la nube esplosiva raggiunge la superficie, la quantità di terreno trascinata durante la risalita della nube sarà piuttosto grande e le sostanze radioattive si depositeranno principalmente sulla superficie delle particelle di terreno, la cui dimensione può raggiungere diversi millimetri. Tali particelle cadono in superficie in relativa prossimità all'epicentro dell'esplosione e la loro radioattività praticamente non diminuisce durante la ricaduta.

Se la nube esplosiva non tocca la superficie, le sostanze radioattive in essa contenute si condensano in particelle molto più piccole con dimensioni caratteristiche di 0,01-20 micron. Poiché tali particelle possono esistere per tempi piuttosto lunghi negli strati superiori dell'atmosfera, esse sono sparse su un'area molto vasta e nel tempo trascorso prima di cadere in superficie riescono a perdere una parte significativa della loro radioattività. In questo caso traccia radioattiva praticamente non osservato. L'altezza minima alla quale un'esplosione non porta alla formazione di una traccia radioattiva dipende dalla potenza dell'esplosione ed è di circa 200 metri per un'esplosione di potenza 20 kt e di circa 1 km per un'esplosione di potenza 1 Monte

L'onda d'urto, formata nelle prime fasi dell'esistenza di una nube esplosiva, è uno dei principali fattori dannosi di un'esplosione nucleare atmosferica. Le caratteristiche principali di un'onda d'urto sono la sovrapressione di picco e la pressione dinamica sul fronte d'onda. La capacità degli oggetti di resistere all'impatto di un'onda d'urto dipende da molti fattori, come la presenza di elementi portanti, il materiale di costruzione e l'orientamento rispetto alla parte anteriore. Una sovrapressione di 1 atm (15 psi) che si verifica a 2,5 km da un'esplosione al suolo di 1 Mt potrebbe distruggere un edificio in cemento armato a più piani. Per resistere agli effetti dell'onda d'urto, i siti militari, soprattutto le miniere missili balistici progettati in modo tale da poter resistere a sovrappressioni di centinaia di atmosfere. Il raggio dell'area in cui si crea una pressione simile durante un'esplosione di 1 Mt è di circa 200 metri. Di conseguenza, la precisione dell'attacco dei missili balistici gioca un ruolo speciale nel colpire bersagli fortificati.

Nelle fasi iniziali dell'esistenza di un'onda d'urto, il suo fronte è una sfera con il centro nel punto di esplosione. Dopo che il fronte raggiunge la superficie, si forma un'onda riflessa. Poiché l'onda riflessa si propaga nel mezzo attraverso il quale è passata l'onda diretta, la sua velocità di propagazione risulta essere leggermente superiore. Di conseguenza, ad una certa distanza dall'epicentro, due onde si fondono in prossimità della superficie, formando un fronte caratterizzato da valori di sovrappressione circa doppi. Poiché per un'esplosione di una determinata potenza la distanza alla quale si forma tale fronte dipende dall'altezza dell'esplosione, è possibile selezionare l'altezza dell'esplosione per ottenere valori massimi di sovrappressione su una determinata area. Se lo scopo dell'esplosione è distruggere installazioni militari fortificate, l'altezza ottimale dell'esplosione è molto bassa, il che porta inevitabilmente alla formazione di una quantità significativa di ricadute radioattive.

Un altro fattore dannoso delle armi nucleari è penetrante, che è un flusso di neutroni ad alta energia e raggi gamma generati sia direttamente durante l'esplosione che come risultato del decadimento dei prodotti di fissione. Oltre ai neutroni e ai raggi gamma, le reazioni nucleari producono anche particelle alfa e beta, la cui influenza può essere ignorata perché vengono ritardate in modo molto efficace a distanze dell'ordine di diversi metri. Neutroni e raggi gamma continuano ad essere rilasciati per un periodo piuttosto lungo dopo l'esplosione, influenzando la situazione delle radiazioni. La radiazione penetrante effettiva di solito include neutroni e quanti gamma che compaiono durante il primo minuto dopo l'esplosione. Questa definizione è dovuta al fatto che in un tempo di circa un minuto la nube esplosiva riesce a sollevarsi ad un'altezza sufficiente affinché il flusso di radiazioni sulla superficie diventi praticamente invisibile.

L'intensità del flusso penetrante e la distanza alla quale la sua azione può causare danni significativi dipendono dalla potenza dell'ordigno esplosivo e dalla sua progettazione. , ottenuto ad una distanza di circa 3 km dall'epicentro di un'esplosione termonucleare con una potenza di 1 Mt è sufficiente a provocare gravi cambiamenti biologici nel corpo umano. Un ordigno esplosivo nucleare può essere appositamente progettato per aumentare il danno causato dalle radiazioni penetranti rispetto al danno causato da altri fattori dannosi (i cosiddetti arma a neutroni).

I processi che si verificano durante un'esplosione ad un'altitudine significativa, dove la densità dell'aria è bassa, sono leggermente diversi da quelli che si verificano durante un'esplosione a basse altitudini. Innanzitutto, a causa della bassa densità dell'aria, l'assorbimento della radiazione termica primaria avviene su distanze molto maggiori e la dimensione della nube esplosiva può raggiungere decine di chilometri. I processi di interazione delle particelle ionizzate della nube con il campo magnetico terrestre iniziano ad avere un’influenza significativa sul processo di formazione della nube esplosiva. Le particelle ionizzate formatesi durante l'esplosione hanno anche un notevole effetto sullo stato della ionosfera, rendendo difficile, e talvolta addirittura impossibile, la propagazione delle onde radio (questo effetto può essere sfruttato per accecare le stazioni radar).

Uno dei risultati di un'esplosione ad alta quota è l'emergere di un potente impulso elettromagnetico , estendendosi su un'area molto vasta. Un impulso elettromagnetico si verifica anche a seguito di un'esplosione a bassa quota, ma in questo caso l'intensità del campo elettromagnetico diminuisce rapidamente man mano che ci si allontana dall'epicentro. Nel caso di un'esplosione ad alta quota, l'area d'azione dell'impulso elettromagnetico copre quasi tutta la superficie della Terra visibile dal punto dell'esplosione.

Se l'esplosione avviene sottoterra, nella fase iniziale dell'esplosione, l'assorbimento della radiazione termica primaria da parte dell'ambiente porta alla formazione di una cavità, la cui pressione aumenta fino a diversi milioni di atmosfere in meno di un microsecondo. Successivamente, in una frazione di secondo, nella roccia circostante si forma un'onda d'urto, il cui fronte supera la propagazione della cavità dell'esplosione. L'onda d'urto provoca la distruzione della roccia nelle immediate vicinanze dell'epicentro e, indebolendosi man mano che si muove, dà origine ad una serie di impulsi sismici che accompagnano l'esplosione sotterranea. La cavità dell'esplosione continua ad espandersi ad una velocità leggermente inferiore rispetto all'inizio, raggiungendo infine dimensioni significative. Pertanto, il raggio della cavità formata da un'esplosione con una potenza di 150 kt può raggiungere i 50 metri. In questa fase le pareti della cavità sono di roccia fusa. Nella terza fase il gas all'interno della cavità si raffredda e la roccia fusa si solidifica sul fondo.

Durante la fase successiva, che può durare da pochi secondi a diverse ore, la pressione dei gas presenti nella cavità diminuisce tanto che essi non riescono più a sostenere il carico degli strati superiori di roccia, che crollano. Il risultato è una struttura verticale a forma di sigaro piena di frammenti di roccia. Le dimensioni di questa struttura dipendono dalla natura della roccia in cui è avvenuta l'esplosione. All'estremità superiore di questa struttura rimane una cavità piena di gas radioattivi. Se l'esplosione avviene ad una profondità non sufficientemente profonda, alcuni gas potrebbero affiorare in superficie.

È il più distruttivo di tutti specie esistenti armi. Il numero di scorte di armi nucleari sulla Terra raggiunge dimensioni tali da essere sufficiente a distruggere il nostro pianeta più volte.

Il nostro articolo è dedicato alla storia della creazione e ai principi generali di sintesi di un tale dispositivo, a volte chiamato idrogeno. Invece di rilasciare energia esplosiva dividendo i nuclei di elementi pesanti come l’uranio, genera ancora più energia fondendo i nuclei di elementi leggeri (come gli isotopi dell’idrogeno) in uno pesante (come l’elio).

Perché è preferibile la fusione nucleare?

In una reazione termonucleare, che consiste nella fusione dei nuclei che vi partecipano elementi chimici, viene generata una quantità di energia significativamente maggiore per unità di massa di un dispositivo fisico rispetto a una bomba atomica pura che implementa una reazione di fissione nucleare.

In una bomba atomica, il combustibile nucleare fissile si combina rapidamente, sotto l'influenza dell'energia di detonazione degli esplosivi convenzionali, in un piccolo volume sferico, dove viene creata la sua cosiddetta massa critica e inizia la reazione di fissione. In questo caso, molti neutroni rilasciati dai nuclei fissili causeranno la fissione di altri nuclei nella massa di combustibile, che rilasceranno anche neutroni aggiuntivi, portando ad una reazione a catena. Copre non più del 20% del carburante prima che la bomba esploda, o forse molto meno se le condizioni non sono ideali: come nelle bombe atomiche Little Kid sganciate su Hiroshima e Fat Man che colpirono Nagasaki, l’efficienza (se si può usare questo termine) applicato loro) applicare) erano rispettivamente solo dell'1,38% e del 13%.

La fusione (o fusione) dei nuclei copre l'intera massa della carica della bomba e dura finché i neutroni riescono a trovare il combustibile termonucleare che non ha ancora reagito. Pertanto, la massa e la potenza esplosiva di una tale bomba sono teoricamente illimitate. Una tale fusione può teoricamente continuare indefinitamente. In effetti, la bomba termonucleare è uno dei potenziali dispositivi apocalittici che potrebbero distruggere tutta la vita umana.

Cos'è una reazione di fusione nucleare?

Il combustibile per la reazione di fusione termonucleare sono gli isotopi dell'idrogeno deuterio o trizio. Il primo differisce dall'idrogeno ordinario in quanto il suo nucleo, oltre a un protone, contiene anche un neutrone e il nucleo di trizio ha già due neutroni. IN acqua naturale C'è un atomo di deuterio ogni 7000 atomi di idrogeno, ma al di fuori della sua quantità. contenuta in un bicchiere d'acqua, a seguito di una reazione termonucleare, si può ottenere la stessa quantità di calore che si otterrebbe dalla combustione di 200 litri di benzina. In un incontro con i politici del 1946, il padre della bomba americana all’idrogeno, Edward Teller, sottolineò che il deuterio forniva più energia per grammo di peso dell’uranio o del plutonio, ma costava venti centesimi al grammo rispetto a diverse centinaia di dollari per grammo di combustibile di fissione. Il trizio non si trova in natura allo stato libero, quindi è molto più costoso del deuterio, con un prezzo di mercato di decine di migliaia di dollari al grammo. numero maggiore l'energia viene rilasciata proprio nella reazione di fusione dei nuclei di deuterio e trizio, in cui si forma il nucleo di un atomo di elio e si libera un neutrone, portando via un'energia in eccesso di 17,59 MeV

D + T → 4 He + n + 17,59 MeV.

Questa reazione è mostrata schematicamente nella figura seguente.

È molto o poco? Come sai, tutto si impara confrontando. Quindi l'energia di 1 MeV è circa 2,3 milioni di volte superiore a quella sprigionata durante la combustione di 1 kg di petrolio. Di conseguenza, la fusione di soli due nuclei di deuterio e trizio libera tanta energia quanta ne viene rilasciata durante la combustione di 2,3∙10 6 ∙17,59 = 40,5∙10 6 kg di petrolio. Ma stiamo parlando solo di due atomi. Potete immaginare quanto fosse alta la posta in gioco nella seconda metà degli anni '40 del secolo scorso, quando negli Stati Uniti e in URSS iniziarono i lavori che portarono alla realizzazione di una bomba termonucleare.

Come tutto è iniziato

Nell'estate del 1942, all'inizio dell'attuazione del progetto di creazione bomba atomica negli Stati Uniti (il Progetto Manhattan) e successivamente in un programma sovietico simile, molto prima che fosse costruita la bomba a fissione dell’uranio, l’attenzione di alcuni partecipanti a questi programmi fu attirata da un dispositivo che poteva utilizzare la reazione di fusione termonucleare molto più potente. Negli Stati Uniti, un sostenitore di questo approccio, e addirittura, si potrebbe dire, il suo apologeta, è stato il già citato Edward Teller. Nell'URSS, questa direzione è stata sviluppata da Andrei Sakharov, futuro accademico e dissidente.

Per Teller, la sua passione per la fusione termonucleare durante gli anni in cui creò la bomba atomica fu piuttosto un disservizio. Come partecipante al Progetto Manhattan, ha chiesto con insistenza il reindirizzamento dei fondi per attuare le proprie idee, il cui obiettivo era una bomba all'idrogeno e termonucleare, che non ha soddisfatto la leadership e ha causato tensione nelle relazioni. Poiché a quel tempo la direzione della ricerca termonucleare non era supportata, dopo la creazione della bomba atomica Teller abbandonò il progetto e si dedicò attività didattiche, così come la ricerca particelle elementari.

Tuttavia, lo scoppio della Guerra Fredda, e soprattutto la creazione e il successo del test della bomba atomica sovietica nel 1949, divennero una nuova opportunità per l'ardente anticomunista Teller di realizzare le sue idee scientifiche. Ritorna al laboratorio di Los Alamos, dove è stata creata la bomba atomica, e, insieme a Stanislav Ulam e Cornelius Everett, inizia i calcoli.

Il principio di una bomba termonucleare

Affinché la reazione di fusione nucleare possa iniziare, la carica della bomba deve essere immediatamente riscaldata ad una temperatura di 50 milioni di gradi. Lo schema della bomba termonucleare proposto da Teller utilizza a questo scopo l'esplosione di una piccola bomba atomica, che si trova all'interno dell'involucro dell'idrogeno. Si può sostenere che ci siano state tre generazioni nello sviluppo del suo progetto negli anni '40 del secolo scorso:

Variazione di Teller, nota come "super classica";
disegni più complessi, ma anche più realistici di diverse sfere concentriche;
la versione finale del progetto Teller-Ulam, che è la base di tutti i sistemi d'arma termonucleari operanti oggi.

Sono state attraversate fasi di progettazione simili bombe termonucleari URSS, alle cui origini c'era Andrei Sakharov. Apparentemente, in modo completamente indipendente e indipendente dagli americani (cosa che non si può dire della bomba atomica sovietica, creata dagli sforzi congiunti di scienziati e ufficiali dell'intelligence che lavorano negli Stati Uniti) ha attraversato tutte le fasi di progettazione di cui sopra.

Le prime due generazioni avevano la proprietà di avere una successione di "strati" interconnessi, ciascuno dei quali rinforzava qualche aspetto del precedente, e in alcuni casi si stabiliva un feedback. Non esisteva una chiara divisione tra la bomba atomica primaria e quella termonucleare secondaria. Al contrario, il diagramma della bomba termonucleare di Teller-Ulam distingue nettamente tra un’esplosione primaria, un’esplosione secondaria e, se necessario, un’ulteriore.

Il dispositivo di una bomba termonucleare secondo il principio Teller-Ulam

Molti dei suoi dettagli restano ancora riservati, ma è ragionevolmente certo che tutte le armi termonucleari attualmente disponibili si basano sul dispositivo creato da Edward Telleros e Stanislaw Ulam, in cui una bomba atomica (cioè la carica primaria) viene utilizzata per generare radiazioni, comprime e riscalda il combustibile da fusione. Andrei Sakharov in Unione Sovietica apparentemente in modo indipendente ha inventato un concetto simile, che ha chiamato la "terza idea".

Il design di una bomba termonucleare in questa versione è mostrato schematicamente nella figura seguente.

Aveva una forma cilindrica, con una bomba atomica primaria approssimativamente sferica a un'estremità. La carica termonucleare secondaria nei primi campioni, non ancora industriali, era costituita da deuterio liquido, che poco dopo divenne solido da un composto chimico chiamato deuteruro di litio;

Il fatto è che l’industria utilizza da tempo l’idruro di litio LiH per il trasporto dell’idrogeno senza palloncini. Gli sviluppatori della bomba (questa idea è stata utilizzata per la prima volta in URSS) hanno semplicemente proposto di prendere il suo isotopo deuterio invece del normale idrogeno e di combinarlo con il litio, poiché è molto più semplice realizzare una bomba con una carica termonucleare solida.

La forma della carica secondaria era quella di un cilindro posto in un contenitore con un guscio di piombo (o uranio). C'è uno scudo tra le cariche protezione dai neutroni. Lo spazio tra le pareti del contenitore con combustibile termonucleare e il corpo della bomba è riempito con plastica speciale, solitamente polistirene espanso. Il corpo stesso della bomba è realizzato in acciaio o alluminio.

Queste forme sono cambiate nei progetti recenti come quello mostrato di seguito.

In esso, la carica primaria è appiattita, come un'anguria o una palla da football americano, e la carica secondaria è sferica. Tali forme si adattano in modo molto più efficiente al volume interno delle testate missilistiche coniche.

Sequenza di esplosione termonucleare

Quando una bomba atomica primaria esplode, nei primi istanti di questo processo viene generata una potente radiazione di raggi X (flusso di neutroni), che viene parzialmente bloccata dallo scudo di neutroni e viene riflessa dal rivestimento interno dell'alloggiamento che circonda la carica secondaria , in modo che i raggi X cadano simmetricamente su tutta la sua lunghezza

Durante le fasi iniziali di una reazione termonucleare, i neutroni provenienti da un'esplosione atomica vengono assorbiti da un riempitivo di plastica per evitare che il combustibile si riscaldi troppo rapidamente.

I raggi X provocano inizialmente la comparsa di una densa schiuma plastica che riempie lo spazio tra l'alloggiamento e la carica secondaria, che si trasforma rapidamente in uno stato di plasma che riscalda e comprime la carica secondaria.

Inoltre, i raggi X fanno evaporare la superficie del contenitore che circonda la carica secondaria. La sostanza del contenitore, evaporando simmetricamente rispetto a questa carica, acquisisce un certo impulso diretto dal suo asse, e gli strati della carica secondaria, secondo la legge di conservazione della quantità di moto, ricevono un impulso diretto verso l'asse del dispositivo. Il principio qui è lo stesso di un razzo, solo se immagini che il carburante per missili si disperde simmetricamente dal suo asse e il corpo viene compresso verso l'interno.

Come risultato di tale compressione del combustibile termonucleare, il suo volume diminuisce migliaia di volte e la temperatura raggiunge il livello al quale inizia la reazione di fusione nucleare. Una bomba termonucleare esplode. La reazione è accompagnata dalla formazione di nuclei di trizio, che si fondono con nuclei di deuterio inizialmente presenti nella carica secondaria.

Le prime cariche secondarie furono costruite attorno a un nucleo di plutonio, chiamato informalmente "candela", che entrò in una reazione di fissione nucleare, cioè un'altra carica aggiuntiva esplosione atomica al fine di innalzare ulteriormente la temperatura per garantire l'inizio della reazione di fusione nucleare. Si ritiene ora che sistemi di compressione più efficienti abbiano eliminato la "candela", consentendo un'ulteriore miniaturizzazione del design della bomba.

Operazione Edera

Questo era il nome dato ai test delle armi termonucleari americane nelle Isole Marshall nel 1952, durante i quali fu fatta esplodere la prima bomba termonucleare. Si chiamava Ivy Mike ed è stato costruito secondo il design standard di Teller-Ulam. La sua carica termonucleare secondaria era collocata in un contenitore cilindrico, che era un pallone Dewar isolato termicamente con combustibile termonucleare sotto forma di deuterio liquido, lungo l'asse del quale correva una "candela" di plutonio 239. Il dewar, a sua volta, era ricoperto da uno strato di uranio-238 del peso di oltre 5 tonnellate, che evaporò durante l'esplosione, fornendo una compressione simmetrica del combustibile termonucleare. Il contenitore contenente le cariche primarie e secondarie era alloggiato in un involucro di acciaio largo 80 pollici e lungo 244 pollici con pareti spesse da 10 a 12 pollici, il più grande esempio di prodotto forgiato fino a quel momento. La superficie interna della cassa era rivestita con fogli di piombo e polietilene per riflettere la radiazione dopo l'esplosione della carica primaria e creare plasma che riscalda la carica secondaria. L'intero dispositivo pesava 82 tonnellate. Una vista del dispositivo poco prima dell'esplosione è mostrata nella foto sotto.

Il primo test di una bomba termonucleare ebbe luogo il 31 ottobre 1952. La potenza dell'esplosione fu di 10,4 megatoni. Attol Eniwetok, dove è stato prodotto, è stato completamente distrutto. Il momento dell'esplosione è mostrato nella foto sotto.

L’URSS dà una risposta simmetrica

Il campionato termonucleare statunitense non durò a lungo. Il 12 agosto 1953, la prima bomba termonucleare sovietica RDS-6, sviluppata sotto la guida di Andrei Sakharov e Yuli Khariton, fu testata nel sito di test di Semipalatinsk. Dalla descrizione sopra, diventa chiaro che gli americani a Enewetok in realtà non lo fecero far esplodere una bomba, ma un tipo di munizione pronta all'uso, ma piuttosto un dispositivo da laboratorio, ingombrante e molto imperfetto. Gli scienziati sovietici, nonostante la piccola potenza di soli 400 kg, testarono munizioni completamente finite con combustibile termonucleare sotto forma di deuteruro di litio solido e non di deuterio liquido, come gli americani. A proposito, va notato che nel deuteruro di litio viene utilizzato solo l'isotopo 6 Li (questo è dovuto alle peculiarità delle reazioni termonucleari) e in natura è miscelato con l'isotopo 7 Li. Pertanto, furono costruiti impianti di produzione speciali per separare gli isotopi del litio e selezionare solo 6 Li.

Raggiungere il limite di potenza

Ciò che seguì fu un decennio di continua corsa agli armamenti, durante il quale il potere del termo armi nucleari aumentato continuamente. Infine, il 30 ottobre 1961 in URSS sul campo di addestramento Nuova Terra La più potente bomba termonucleare mai costruita e testata, conosciuta in Occidente come Bomba dello Zar, fu fatta esplodere in aria ad un'altitudine di circa 4 km.

Questa munizione a tre stadi è stata effettivamente sviluppata come una bomba da 101,5 megatoni, ma il desiderio di ridurre la contaminazione radioattiva dell'area ha costretto gli sviluppatori ad abbandonare il terzo stadio con una resa di 50 megatoni e a ridurre la resa di progetto del dispositivo a 51,5 megatoni. . Allo stesso tempo, la potenza dell'esplosione della carica atomica primaria era di 1,5 megatoni e il secondo stadio termonucleare avrebbe dovuto darne altri 50. La potenza effettiva dell'esplosione è stata fino a 58 megatoni. Viene mostrato l'aspetto della bomba nella foto qui sotto.

Le sue conseguenze furono impressionanti. Nonostante l'altezza molto significativa dell'esplosione di 4000 m, la palla di fuoco incredibilmente luminosa con il suo bordo inferiore ha quasi raggiunto la Terra e con il suo bordo superiore è salita ad un'altezza di oltre 4,5 km. La pressione al di sotto del punto di scoppio era sei volte superiore alla pressione di picco dell'esplosione di Hiroshima. Il lampo di luce era così intenso che era visibile a una distanza di 1.000 chilometri, nonostante il tempo nuvoloso. Uno dei partecipanti al test ha visto un lampo luminoso attraverso gli occhiali scuri e ha avvertito gli effetti dell'impulso termico anche a una distanza di 270 km. Di seguito è mostrata una foto del momento dell'esplosione.

È stato dimostrato che la potenza di una carica termonucleare non ha davvero limiti. Dopotutto, sarebbe bastato completare la terza fase e la potenza calcolata sarebbe stata raggiunta. Ma è possibile aumentare ulteriormente il numero di stadi, poiché il peso della Tsar Bomba non superava le 27 tonnellate. L'aspetto di questo dispositivo è mostrato nella foto qui sotto.

Dopo questi test, per molti politici e militari sia in URSS che negli Stati Uniti divenne chiaro che il limite della corsa era arrivato armi nucleari e deve essere fermata.

La Russia moderna ha ereditato l’arsenale nucleare dell’URSS. Oggi, le bombe termonucleari russe continuano a fungere da deterrente per coloro che cercano l’egemonia globale. Speriamo che svolgano solo la loro funzione deterrente e non vengano mai fatti esplodere.

Il sole come reattore a fusione

È noto che la temperatura del Sole, o più precisamente del suo nucleo, che raggiunge i 15.000.000 °K, si mantiene a causa del continuo verificarsi di reazioni termonucleari. Tuttavia, tutto ciò che abbiamo potuto ricavare dal testo precedente parla della natura esplosiva di tali processi. Allora perché il Sole non esplode come una bomba termonucleare?

Il fatto è che con un'enorme quota di idrogeno nella massa solare, che raggiunge il 71%, la quota del suo isotopo deuterio, i cui nuclei possono partecipare solo alla reazione di fusione termonucleare, è trascurabile. Il fatto è che i nuclei di deuterio stessi si formano come risultato della fusione di due nuclei di idrogeno, e non solo una fusione, ma con il decadimento di uno dei protoni in un neutrone, positrone e neutrino (il cosiddetto decadimento beta), che è un evento raro. In questo caso, i nuclei di deuterio risultanti sono distribuiti in modo abbastanza uniforme in tutto il volume del nucleo solare. Pertanto, con le sue enormi dimensioni e massa, singoli e rari centri di reazioni termonucleari di potenza relativamente bassa sono, per così dire, spalmati in tutto il suo nucleo del Sole. Il calore rilasciato durante queste reazioni chiaramente non è sufficiente per bruciare istantaneamente tutto il deuterio del Sole, ma è sufficiente per riscaldarlo a una temperatura tale da garantire la vita sulla Terra.

Iniziatore dell'esplosione (trigger). Questo tipo di arma non crea contaminazione radioattiva a lungo termine, grazie all'assenza di sostanze in decomposizione al suo interno. Attualmente è considerato teoricamente possibile, ma le modalità di attuazione pratica non sono chiare.

Concetto

Nelle moderne armi termonucleari, le condizioni necessarie per l'avvio di una reazione di fusione nucleare vengono create dalla detonazione di un innesco: una piccola carica nucleare di plutonio. L'esplosione dell'innesco crea l'elevata temperatura e pressione necessarie per avviare una reazione termonucleare nel deuteruro di litio. Allo stesso tempo, la maggior parte della contaminazione radioattiva a lungo termine durante un'esplosione termonucleare è fornita dalle sostanze radioattive presenti nell'innesco.

Tale arma avrà i seguenti vantaggi:

Versione neutronica di un'arma termonucleare pulita

Il principale fattore dannoso in un dispositivo puramente termonucleare può essere una potente emissione di radiazioni di neutroni Errore Lua: callParserFunction: la funzione "#property" non è stata trovata. )]][[K:Wikipedia:Articoli senza fonti (paese: Errore Lua: callParserFunction: la funzione "#property" non è stata trovata. )]] , non un flash termico o un'onda d'urto [[K:Wikipedia:Articoli senza fonti (paese: Errore Lua: callParserFunction: la funzione "#property" non è stata trovata. )]][[K:Wikipedia:Articoli senza fonti (paese: Errore Lua: callParserFunction: la funzione "#property" non è stata trovata. )]][[K:Wikipedia:Articoli senza fonti (paese: Errore Lua: callParserFunction: la funzione "#property" non è stata trovata. )]] . Pertanto, i danni collaterali derivanti dalla detonazione di tali armi possono essere limitati. D'altra parte, ciò rende le armi termonucleari pure non l'arma migliore per quelle situazioni in cui è necessario distruggere strutture durevoli che non contengono materia biologica o dispositivi elettronici (ad esempio i ponti).

Gli svantaggi della versione a neutroni di un'arma termonucleare pura sono gli stessi di qualsiasi arma a neutroni:

A causa del forte assorbimento e dispersione dei neutroni nell'atmosfera, l'intervallo di distruzione mediante radiazione di neutroni, rispetto all'intervallo di distruzione di bersagli non protetti da parte di un'onda d'urto derivante dall'esplosione di una carica nucleare convenzionale della stessa potenza, è piccolo.
L'interazione dei neutroni con materiali strutturali e biologici porta alla comparsa di radioattività indotta, cioè l'arma non è completamente “pulita”.
I veicoli corazzati, a partire dagli anni '60, sono stati sviluppati tenendo conto della possibilità di utilizzare armi a neutroni. Sono stati sviluppati nuovi tipi di armature, che sono già in grado di proteggere l'equipaggiamento e il suo equipaggio dalle radiazioni di neutroni. A questo scopo, fogli con alto contenuto il boro, che è un buon assorbitore di neutroni, e l'uranio impoverito vengono aggiunti all'acciaio per armature. Inoltre, la composizione dell'armatura è selezionata in modo tale da non contenere elementi che producono una forte radioattività indotta sotto l'influenza dell'irradiazione di neutroni. Pertanto, i moderni veicoli corazzati sono estremamente resistenti alle armi a neutroni.

Possibili soluzioni

Dal 1992 vengono prese in considerazione diverse soluzioni al problema delle armi termonucleari pulite, ma non hanno ancora prodotto risultati positivi. Il problema principale è la notevole difficoltà nel creare le condizioni per l'avvio di una reazione termonucleare. Negli esperimenti di laboratorio e nei reattori termonucleari tali condizioni vengono create da impianti di grandi dimensioni, che sono anche ad alta intensità energetica. Al momento, non è possibile creare armi termonucleari adatte all'uso in condizioni di combattimento, basate, ad esempio, sull'accensione laser della reazione: i laser necessari per questo sono enormi e consumano una quantità significativa di energia.

Esistono diversi modi teoricamente possibili per risolvere il problema:

Arma termonucleare pura che utilizza un emettitore di onde d'urto

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Note

Collegamenti

Estratto che caratterizza le armi termonucleari pulite

E inoltre, nonostante il fatto che a quel tempo la Lituania fosse già sotto il tallone della "peste marrone", conservava ancora in qualche modo il suo spirito indipendente e militante, che nemmeno i più ardenti servitori del comunismo riuscirono a sconfiggere. .. E questo attirò i Seryogin ancor più della bellezza della natura locale o dell'ospitalità della gente. Decisero allora di restare “per un po’”... quello che accadde fu per sempre... Era già il 1942. E i Seryoghini guardavano con rammarico mentre la piovra “marrone” del nazionalsocialismo stringeva i suoi tentacoli attorno al paese che tanto amavano... Dopo aver attraversato la linea del fronte, speravano che dalla Lituania sarebbero riusciti a raggiungere la Francia. Ma anche con la “peste bruna” la porta a” grande mondo“per i Seryogin (e, naturalmente, per mio padre) si è rivelato chiuso, e questa volta per sempre... Ma la vita è andata avanti... E i Seryogin hanno cominciato gradualmente a stabilirsi nel loro nuovo luogo di residenza. Dovettero cercare nuovamente lavoro per avere qualche mezzo di sussistenza. Ma non è stato così difficile farlo: c'era sempre un posto per coloro che volevano lavorare nella laboriosa Lituania. Pertanto, ben presto la vita riprese il suo corso abituale e sembrò che tutto fosse di nuovo calmo e buono...
Mio padre iniziò a frequentare “temporaneamente” una scuola russa (le scuole russa e polacca non erano rare in Lituania), che gli piaceva molto e non voleva categoricamente lasciarla, perché il continuo vagabondare e cambiare scuola influiva sui suoi studi e, soprattutto, soprattutto, – non mi ha permesso di farmi dei veri amici, senza i quali sarebbe stato molto difficile per un ragazzo normale esistere. Mio nonno ha trovato un buon lavoro e ha avuto l'opportunità nei fine settimana di "rilassarsi" almeno in qualche modo nella sua amata foresta circostante.

E mia nonna in quel momento aveva tra le braccia il suo piccolo figlio appena nato e sognava almeno breve tempo di non spostarsi da nessuna parte, perché fisicamente non si sentiva molto bene ed era, come tutta la sua famiglia, stanca di viaggiare continuamente. Diversi anni passarono inosservati. La guerra era finita da tempo e la vita stava diventando più normale sotto tutti gli aspetti. Mio padre studiava sempre benissimo e gli insegnanti lo rimproveravano medaglia d'oro(che ha ricevuto dopo essersi diplomato nella stessa scuola).
Mia nonna ha cresciuto con calma il suo figlioletto e mio nonno ha finalmente trovato il suo sogno di vecchia data: l'opportunità di "tuffarsi a capofitto" nella foresta di Alytu, che amava così tanto ogni giorno.
Quindi tutti erano più o meno felici e finora nessuno voleva lasciare questo vero "angolo di Dio" e mettersi di nuovo a vagare lungo le strade principali. Hanno deciso di dare a papà l'opportunità di finire la scuola che tanto amava, e di dare al figlioletto di sua nonna, Valery, l'opportunità di crescere il più possibile, in modo che fosse più facile intraprendere un lungo viaggio.
Ma i giorni volavano impercettibilmente, i mesi passavano, sostituiti da anni, e i Seryogin vivevano ancora nello stesso posto, come se si fossero dimenticati di tutte le loro promesse, il che, ovviamente, non era vero, ma semplicemente li aiutava ad abituarsi l'idea che forse non riusciranno mai più a mantenere la parola data alla principessa Elena... Tutti gli orrori siberiani erano ormai lontani, la vita era diventata familiare e a volte ai Serioghini sembrava che ciò fosse possibile e non fosse mai stato possibile è successo, come se fosse successo in un sogno da incubo dimenticato da tempo..

Vasily crebbe e maturò, diventando un bel giovane, e alla madre adottiva sembrava sempre più che fosse suo figlio, poiché lo amava davvero moltissimo e, come si suol dire, stravedeva per lui. Mio padre la chiamava madre, poiché ancora (secondo l'accordo generale) non conosceva la verità sulla sua nascita, e in cambio l'amava tanto quanto avrebbe amato la sua vera madre. Ciò valeva anche per suo nonno, che chiamava suo padre, e che amava anche sinceramente, con tutto il cuore.
Così tutto sembrava migliorare a poco a poco e solo occasionali conversazioni sulla lontana Francia diventavano sempre meno frequenti, finché un bel giorno si interruppero del tutto. Non c'era speranza di arrivarci, e apparentemente i Seryogin decisero che sarebbe stato meglio se nessuno avesse riaperto questa ferita...
Mio padre a quel tempo si era già diplomato a scuola, come previsto per lui, con una medaglia d'oro ed era entrato in contumacia all'istituto letterario. Per aiutare la sua famiglia, ha lavorato come giornalista per il quotidiano Izvestia e nel tempo libero ha iniziato a scrivere opere teatrali per il Teatro drammatico russo in Lituania.

Tutto sembrava andare bene, tranne un problema molto doloroso: poiché papà era un eccellente oratore (per il quale, a quanto ricordo, aveva davvero un grandissimo talento!), il comitato Komsomol della nostra città non lo ha lasciato solo, volendo assumerlo come loro segretario. Papà ha resistito con tutte le sue forze, perché (anche senza conoscere il suo passato, di cui i Seryogin hanno deciso di non parlargli per ora) odiava con tutta l'anima la rivoluzione e il comunismo, con tutte le conseguenze derivanti da questi "insegnamenti", e nessuna "simpatia" per loro non nutriva... A scuola, lui, naturalmente, era un pioniere e un membro di Komsomol, poiché senza questo a quei tempi era impossibile sognare di entrare in qualsiasi istituto, ma lui categoricamente non voleva andare oltre. E c'era anche un altro fatto che ha portato papà nel vero orrore: questa è stata la partecipazione a spedizioni punitive contro i cosiddetti "fratelli della foresta", che non erano altro che ragazzi giovani come papà, ragazzi "espropriati" » genitori che si nascondevano nelle foreste per non essere portati nella lontana e spaventosa Siberia.
Per diversi anni dopo l'avvento del potere sovietico, in Lituania non rimase una famiglia dalla quale almeno una persona non fosse stata portata in Siberia, e molto spesso l'intera famiglia fu portata via.
La Lituania era un paese piccolo ma molto ricco, con un'economia eccellente e enormi fattorie, i cui proprietari Tempi sovietici cominciò a chiamarsi "pugni", e lo stesso Il potere sovietico cominciò a “espropriarli” molto attivamente... E fu proprio per queste “spedizioni punitive” che furono selezionati i migliori membri del Komsomol per mostrare agli altri un “esempio contagioso”… Erano amici e conoscenti della stessa “foresta fratelli” che andavano in guerra insieme nelle stesse scuole, giocavano insieme, andavano a ballare con le ragazze... E ora, per ordine folle di qualcuno, improvvisamente per qualche motivo diventavano nemici e dovevano sterminarsi a vicenda...
Dopo due di questi viaggi, in uno dei quali due dei venti ragazzi partiti sono tornati (e papà si è rivelato essere uno di questi due), si è ubriacato mezzo e il giorno successivo ha scritto una dichiarazione in cui rifiutava categoricamente qualsiasi ulteriore partecipazione a qualsiasi tali “eventi”. Il primo “piacere” seguito a tale affermazione è stata la perdita del lavoro, di cui in quel momento aveva “disperatamente” bisogno. Ma poiché papà era un giornalista davvero talentuoso, gli fu subito offerto un lavoro da un altro giornale, Kaunasskaya Pravda, di una città vicina. Ma purtroppo anche lì non siamo dovuti rimanere a lungo, per un motivo così semplice come una breve chiamata “dall’alto”… che ha privato all’istante papà di ciò che aveva appena ricevuto. nuovo lavoro. E papà è stato ancora una volta scortato educatamente fuori dalla porta. Iniziò così la sua lunga guerra per la libertà della sua personalità, che anch'io ricordavo molto bene.

Una caratteristica dell'americano politica estera con l'arrivo in Casa Bianca George W. Bush (già durante il primo mandato della sua presidenza) cominciò a propendere fortemente per l’uso della forza per garantire sicurezza nazionale e gli interessi nazionali degli Stati Uniti, ignorando quasi completamente il ruolo delle Nazioni Unite e dell’opinione pubblica mondiale. Una conferma abbastanza chiara di ciò è stata l’adozione da parte dell’amministrazione statunitense della cosiddetta “dottrina militare preventiva”, che prevede la possibilità di effettuare azioni militari preventive sulla base di una giustificazione puramente soggettiva della loro necessità. Questa dottrina include anche il modello di forza della “controproliferazione”, che consente la distruzione fisica dell’infrastruttura nucleare di uno Stato sospetto, dal punto di vista di Washington, e che può essere utilizzata per creare armi nucleari.

TESTATE A PENETRAZIONE

Secondo i senatori democratici Carl Levin e Jack Reed, “Quando è entrato in carica come presidente degli Stati Uniti, Bush ha abbandonato il Trattato sui missili anti-balistici e ha fatto pressioni sul Congresso affinché approvasse misure e programmi che abbassassero la soglia per l’uso delle armi nucleari. Il Trattato di limitazione nucleare di Mosca "sarà l'inizio e la fine delle iniziative di controllo degli armamenti dell'amministrazione Bush. Per questa amministrazione, l'agenda post-Guerra Fredda è quella di basarsi sulle armi nucleari e abbandonare il controllo degli armamenti".

La Nuclear Posture Review, presentata al Congresso nel gennaio 2002, rifletteva il desiderio dell'amministrazione di livellare la distinzione tra l'uso di armi nucleari a bassa potenza e armi convenzionali nelle operazioni di combattimento di teatro. Nella sezione "Distruzione di obiettivi durevoli e sepolti in profondità", è stata avanzata la richiesta della necessità di adottare una testata nucleare resistente agli urti, a bassa potenza (fino a 5 kt) che penetri nel terreno a grandi profondità. Resta inteso che quando si utilizza una tale testata non ci sarà rilascio di contaminazione radioattiva sulla superficie e durerà bunker di comando, compresi gli impianti di stoccaggio delle armi di distruzione di massa situati a una profondità massima di 300 m, verranno distrutti. Per soddisfare questo requisito, è stato adottato un programma per lo sviluppo di un "penetratore nucleare terrestre resistente agli urti" (Robust Nuclear Earth Penetrator - RNEP, di seguito nella trascrizione russa - RNEP).

Tuttavia, un'ampia discussione sia sui media americani che sulle pagine dei periodici scientifici ha mostrato il completo fallimento di questo programma.

In primo luogo, secondo le previsioni più ottimistiche, è improbabile che una testata possa penetrare nel terreno a una profondità superiore a 30 m. L'esplosione di una testata da 5 kilotoni a tale profondità sarà poco diversa da quella in superficie esplosione e, pertanto, porterà ad una disastrosa contaminazione radioattiva della superficie.

In secondo luogo, per distruggere bunker fortemente protetti a una profondità di circa 300 m, è necessaria una potenza della testata di almeno 100 kt. E anche in questo caso, la distruzione degli agenti chimici e biologici delle armi di distruzione di massa che potrebbero emergere in superficie, aggravando l'effetto dell'infezione, non è affatto garantita. Tuttavia, l'amministrazione Bush continua ad insistere sulla continuazione del programma RNEP, avendo designato il bombardiere strategico B-2A come vettore del “penetratore nucleare”.

Con decisione del Congresso nel 2000, è stata creata un'agenzia all'interno del Dipartimento dell'Energia denominata National Nuclear Security Administration (NNSA), che, in stretta collaborazione con il Pentagono e su sue istruzioni, fornisce la guida di tutti i programmi nucleari militari ed è responsabile di tutti e tre i laboratori nazionali di armi nucleari: Los Alamos, Livermore e Sandy. Per l'anno fiscale 2006, data l'incertezza del concetto RNEP anche per il Dipartimento della Difesa, il Congresso ha tagliato gli stanziamenti per il programma a 4 milioni di dollari. Tuttavia, l'amministrazione Bush prevede di richiederlo nel 2007 anno finanziario 14 milioni di dollari. In generale, per garantire le attività della NNSA direttamente nel campo delle armi nucleari nell'anno fiscale 2006, la Casa Bianca necessita di 6,63 miliardi di dollari.

Dovresti prestare attenzione a questo fatto. Inizialmente, la NNSA aveva un comitato consultivo di scienziati indipendenti ed esperti nel campo delle armi nucleari. Tuttavia, è stato sciolto prima di tenere una riunione segreta, presumibilmente sulle armi nucleari a basso rendimento - "mini-news" - anti-bunker presso la base di comando strategico di Offutt (Nebraska) nell'agosto 2003. Pertanto, la NNSA perse di fatto il suo status semi-indipendente e divenne una struttura di governo strettamente segreta del nucleare complesso di difesa U.S.A. Va inoltre notato che nemmeno i rappresentanti del Congresso potevano partecipare a questa riunione segreta.

Nel frattempo, secondo numerosi esperti, il lavoro nell'ambito del programma RNEP non lo merita alto livello segretezza. Come ha osservato il fisico nucleare Sidney Drell del Livermore National Laboratory, "Non si tratta di testare o sviluppare nuove armi, ma di decidere se il progetto può essere configurato in modo tale da poter penetrare in profondità senza distruggersi con un'esplosione prematura. "

Pertanto, lo sviluppo di una generazione fondamentalmente nuova di armi nucleari può essere effettuato “di nascosto” tramite mini-notizie. Il programma RNEP ha inoltre consentito all'amministrazione statunitense di esercitare pressioni sul Congresso e di ottenere l'abrogazione, nel maggio 2004, dell'emendamento Spratt-Furse (adottato nel 1994), che vietava i finanziamenti per la ricerca e lo sviluppo di armi nucleari con un rendimento fino a 5 kt. .

L’accento posto sull’abbassamento della soglia per l’uso delle armi nucleari, soprattutto nei teatri operativi, è evidenziato anche dai documenti concettuali in fase di elaborazione sulle condizioni per l’uso delle armi nucleari nelle possibili operazioni di combattimento delle Forze Armate degli Stati Uniti.

Fusione PURA

Il desiderio dell’amministrazione Bush di abbassare la soglia per l’uso delle armi nucleari e quindi livellare la differenza tra armi nucleari a bassa potenza e armi multiuso, secondo molti scienziati ed esperti americani, può essere incarnato (se non già incarnato ) nella decisione di sviluppare armi nucleari fondamentalmente nuove quarta generazione- puramente termonucleare.

Permettetemi di ricordarvi che la prima generazione di armi nucleari è atomica, utilizzando solo la fissione di nuclei pesanti di uranio-235 e plutonio-239.

La seconda generazione sono le armi nucleari termonucleari, che prevedono sia la reazione di fissione dei nuclei pesanti come detonatore sia la reazione di fusione termonucleare degli isotopi dell'idrogeno: deuterio e trizio. Allo stesso tempo, l'aumento della potenza specifica è facilitato dalla reazione di fissione dell'uranio-238 sotto l'influenza di neutroni ad alta energia derivanti dalla reazione di fusione termonucleare.

La terza generazione lo è laser a raggi X. La sua azione si basa sul pompare nel fluido di lavoro l'energia derivante da un'esplosione nucleare e quindi sulla sua emissione raggi X. Quest'arma non ha trovato uso militare ed è stato utilizzato come bluff dall'amministrazione del presidente Reagan come parte della Strategic Defense Initiative (SDI) come arma difesa missilistica.

Pertanto, in tutte e tre le generazioni di armi nucleari si verifica sicuramente una reazione di fissione di nuclei pesanti, accompagnata da una contaminazione radioattiva a lungo termine dell'ambiente. Questa circostanza è tuttora garante della soglia elevata per l’uso delle armi nucleari, anche di bassa e bassissima potenza.

Quando parliamo di armi nucleari di quarta generazione intendiamo armi prettamente termonucleari, in cui la reazione di fusione viene avviata da una fonte di energia alternativa alla reazione di fissione. Dovrebbe essere abbastanza adatto per effettuare una reazione di fusione termonucleare e sufficientemente compatto da poter essere collocato in una testata appropriata.

Nelle pubblicazioni scientifiche specializzate americane e in alcune fonti stampate di organizzazioni non governative coinvolte in questioni di controllo degli armamenti, al problema delle armi nucleari di quarta generazione viene prestata notevole attenzione. Allo stesso tempo rappresentanti ufficiali Le amministrazioni negano categoricamente sia l'esistenza di una decisione di creare armi nucleari di quarta generazione sia il fatto che i laboratori nucleari nazionali le stiano sviluppando.

Tuttavia alcuni esperti indipendenti (anche se senza riferimenti specifici) affermano decisamente che tale lavoro viene svolto da laboratori nucleari. Ad esempio, il direttore di Nucewatch del New Mexico, Jay Coughlin, afferma: "Ci sono tre laboratori nucleari e tutti e tre hanno programmi di fusione - uguali o diversi. Tale interesse è evidente...".

Brevemente, ma completati i punti principali, la questione delle armi puramente termonucleari è trattata in un articolo di James M. Pethokoukis (James M. Pethokoukis. H-bomb Baby boom? The US News and World Report, 13 ottobre 2003). : “┘Attivisti e ricercatori dicono "Che il via libera alla ricerca a lungo termine potrebbe essere dato anche attraverso il sostegno di una mini-nucleare completamente nuova, la cosiddetta bomba termonucleare pura." Gli fa eco Jay Coughlan, un esperto del New Mexico: “Indulgendo alle mini-notizie, tu... apri la porta alla creazione di mini-notizie ancora più avanzate, come le armi termonucleari pure”.

Le bombe termonucleari pure potrebbero essere più compatte e potenti delle attuali bombe mininucleari, senza la ricaduta radioattiva. I progetti esistenti traggono gran parte della loro energia dalla fusione degli atomi di idrogeno, ma è necessaria una combinazione potente, un’esplosione atomica, per innescare il processo. E la reazione di fissione significa precipitazione. Un’arma termonucleare pura emetterebbe una discreta quantità di radiazioni killer istantanee, ma sotto forma di neutroni di breve durata. "Potresti spostare le tue truppe in 48 ore perché non ci saranno ricadute", afferma Arjun Makhijani dell'Energy and Environmental Research Institute di Takoma Park, nel Maryland. Questo è un vantaggio militare, ma potrebbe abbassare la soglia per l’utilizzo di queste armi.

Secondo André Gasponer dell'Istituto Indipendente di Ricerca di Ginevra, la reazione di fissione richiede una massa critica di plutonio o uranio; per le armi puramente termonucleari non esiste una massa critica, e quindi "possono essere, piccole quanto vuoi, virtualmente - proiettili atomici". Tuttavia, l’esperto ritiene che queste armi nucleari debutteranno come testate ultra potenti per i missili da crociera.

OSTACOLI TECNICI

Il più grande ostacolo tecnico è “accendere” una reazione di fusione senza una reazione di fissione. Il National Ignition Facility (NIF) delle dimensioni di uno stadio, da 3,3 miliardi di dollari, presso il Lawrence Livermore National Laboratory. Lawrence in California sta esplorando un approccio. A partire dal 2008, il NIF lancerà 192 raggi laser su capsule grandi quanto un pisello di isotopi di idrogeno, comprimendole e riscaldandole a 100 milioni di gradi per innescare una reazione di fusione. I funzionari del NIF indicano che non stanno sviluppando bombe a innesco laser. "Non c'è un solo aspetto che si possa evidenziare", afferma il capo del NIF George Miller. "Non è fattibile e non abbiamo intenzione di farlo".

Il ruolo del NIF è quello di esplorare la fattibilità delle centrali elettriche a fusione civile e condurre studi di base che contribuiscano a valutare la prontezza dell'arsenale nucleare esistente. Ma il fatto che il NIF apra la possibilità di effettuare reazioni di fusione senza reazioni di fissione potrebbe essere utile per gli sviluppatori di armi, dicono alcuni esperti. Ad esempio, Glen Woerden, fisico della fusione presso il Los Alamos National Laboratory: “La fusione laser funziona in modo molto simile a come funziona nelle armi”.

Gli indizi potrebbero provenire anche dai Sandia National Laboratories nel New Mexico, dove una "macchina Z" controlla un enorme impulso di corrente elettrica attraverso un mucchio di fili molto sottili. Il risultato è un'esplosione di plasma che emette un fascio di raggi X in grado di catalizzare una reazione di fusione nucleare. Alcuni teorici suggeriscono addirittura che le particelle di antimateria fungeranno da meccanismo di innesco, anche se finora i fisici hanno creato solo pochi antiatomi.

Gli ostacoli potrebbero allungare il calendario per decenni. Ma anche nel 1997, le armi termonucleari pure sembravano abbastanza probabili a Hans Bethe, premio Nobel per la fisica e veterano dello sforzo della bomba atomica. Ha fortemente consigliato al presidente Clinton di non finanziare tale ricerca. “In questi giorni, le piccole bombe stanno iniziando ad apparire grandi”, ha detto Bethe.

Fondamentalmente nuova installazione per la ricerca sulla fusione è Magnetized Target Fusion (MTF). È condiviso tra il Los Alamos National Laboratory e l'Air Force Research Laboratory (Kirtland Air Force Base, New Mexico). A differenza del tokomak convenzionale e dell’eccitazione a fusione laser, l’MTF ha il vantaggio di essere meno costoso nella produzione di energia di fusione in scala industriale. IN ultimi anni Il focus degli sforzi di ricerca sulla fusione, soprattutto negli Stati Uniti, si sta spostando dalla fattibilità scientifica alla praticità economica. L'installazione è destinata anche alla conduzione di ricerche sui programmi militari.

Quindi, un potente base materiale per il successo della ricerca sui problemi della fusione termonucleare in tre diverse direzioni, ovviamente non solo per lo sviluppo industriale dell'energia termonucleare, ma anche per uso militare.

Questa base è stata posta durante il secondo mandato di Clinton in preparazione al Trattato di messa al bando totale. test nucleari(CTBT) per garantire il funzionamento affidabile dell'arsenale nucleare statunitense nell'ambito del divieto di test nucleari - Programma di manutenzione dell'arsenale nucleare.

Anche allora, gli esperti dell'Istituto per l'energia e la ricerca ambientale hanno notato che i documenti ufficiali di pianificazione di questo programma indicavano: il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti intende sostenere lo sviluppo di nuove armi nucleari. Da un punto di vista razionalista, il Pentagono non solo deve avere un atteggiamento avanzato per interessare e trattenere gli scienziati, ma anche fornire loro opportunità favorevoli per mettere in pratica le loro conoscenze come creatori delle armi del futuro. Il Dipartimento della Difesa nega di aver cercato di sviluppare armi puramente termonucleari. Ma portato avanti dal Pentagono attività scientifiche e tecniche può portare alla sua creazione, nonostante tutte le smentite, perché in pratica è proprio ciò a cui contribuisce.

L'accademico Mikhailov ha sottolineato che nel 1999 negli Stati Uniti erano in corso lavori sulle armi puramente termonucleari ("Prospettive di nuove tecnologie per lo sviluppo di armi nucleari." NVO, n. 15, 1999). In particolare, Mikhailov ha osservato che nel quadro del programma di sostegno all'arsenale nucleare, "si lavorerà anche per creare tipi di armi fondamentalmente nuovi e valutare principi fisici, essenziale per la progettazione di armi nucleari. Presumibilmente si tratta, infatti, di una carica termonucleare quasi “pura”, in forte riduzione barriera psicologica uso di armi nucleari e senza contaminazione a lungo termine da parte dei prodotti dell'esplosione."

È caratteristico che il Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti reagisca prontamente anche a fonti di energia nucleare apparentemente esotiche per il loro utilizzo a fini militari. Ad esempio, esperimenti scientifici sul pompaggio di afnio a bassa energia radiazione a raggi X, che portò alla formazione di un isomero atomico metastabile - afnio-178m2, che mostrò un aumento di 60 volte nell'energia della successiva radiazione gamma, furono immediatamente inclusi nella "Lista delle tecnologie critiche militari" del Pentagono: "Un'energia così straordinaria la densità ha il potenziale per rivoluzionare tutti gli aspetti della guerra”.

ABBASSAMENTO DELLA SOGLIA

Va inoltre notato che oltre ai tre laboratori di armi nucleari del Dipartimento dell’Energia, il lavoro nel campo dell’isomeria atomica in applicazioni militari, insieme alla fusione termonucleare, è svolto dal citato Laboratorio di ricerca dell’aeronautica militare a Kirtland.

Come già sottolineato in precedenza, con l’arrivo di George W. Bush alla Casa Bianca, si è posta una chiara enfasi sull’abbassamento della soglia per l’uso delle armi nucleari a bassa potenza, soprattutto nei teatri operativi. Le armi puramente termonucleari sono le più coerenti con questo desiderio.

Il vantaggio fondamentale delle munizioni puramente termonucleari rispetto all'attuale generazione di BP termonucleari con detonatore atomico è l'assenza di contaminazione a lungo termine da parte di prodotti radioattivi dell'esplosione di quest'ultimo. In un'esplosione puramente termonucleare si formano solo il gas inerte elio e un flusso di neutroni veloci, causando una radiazione indotta insignificante. Inoltre, utilizzando materiali appropriati per la costruzione del corpo della munizione, è possibile ridurre il flusso di neutroni in uscita a ambiente. I principali fattori dannosi di tali munizioni saranno solo l'onda d'urto e la radiazione luminosa. Per quanto riguarda la meccanica fattore dannoso- onda d'urto, quindi può variare in un ampio intervallo da pochi a migliaia o più chilogrammi di TNT equivalente, il che non minaccia l'umanità con un "inverno nucleare" quando tali munizioni termonucleari vengono utilizzate su vettori ad alta precisione per effettuare " attacchi chirurgici” su obiettivi strategicamente significativi.

Quali incentivi ci sono per gli Stati Uniti per creare una simile carica termonucleare? Questi sono principalmente gli interessi di aumentare l'efficacia della difesa missilistica, sia nei teatri che a livello nazionale. Soprattutto ora che il ritiro degli Stati Uniti dal Trattato ABM non limita più il miglioramento dei sistemi di difesa missilistica e la scelta dei mezzi per aumentarne l’efficacia. L'uso di munizioni puramente termonucleari per distruggere le testate nemiche, anche a bassa quota sul proprio territorio, non comporterà ricadute radioattive. Inoltre, tali munizioni, a seconda del loro equivalente TNT, possono avere una gamma abbastanza ampia di effetti dannosi.

Nel caso di utilizzo di testate con carica puramente termonucleare per distruggere bunker pesantemente fortificati situati a circa 300 m dalla superficie terrestre, quando la testata viene introdotta anche a profondità ridotta la radiazione neutronica verrà assorbita quasi completamente dagli strati di terreno adiacenti al luogo dell'esplosione. Dobbiamo però tenere presente che per distruggere oggetti particolarmente importanti e protetti con una profondità di penetrazione delle munizioni realisticamente raggiungibile, è necessaria una potenza di esplosione dell'ordine di 100 kt o più.

Nell'esplosione subacquea di un'arma puramente termonucleare, verrà assorbita anche la radiazione di neutroni masse d'acqua- pertanto, tale arma sarà un'efficace arma antisommergibile e antinave.

Le armi puramente termonucleari rientrano in modo estremamente adeguato nel concetto americano di “controproliferazione” delle armi di distruzione di massa, che prevede la distruzione fisica delle infrastrutture per la loro produzione (intendendosi, in primo luogo, le armi nucleari di Stati ostili, secondo l’opinione degli Stati Uniti). Stati Uniti).

Quindi c'è alto gradoÈ probabile che, in condizioni di massima segretezza, i lavori sulla creazione di armi puramente termonucleari siano in pieno svolgimento negli Stati Uniti. Anche alcuni esperti americani sottolineano questo tipo di lavoro. L’unico ma critico problema qui è lo sviluppo di una fonte di energia pulsata così compatta che sarebbe in grado di avviare una reazione di fusione termonucleare esplosiva e potrebbe essere collocata in una testata appropriata. Tuttavia, attualmente esistono alcuni prerequisiti per risolvere questo problema. Si possono evidenziare in particolare tre aree:

Il primo è la ricerca sui processi di catalisi della fusione termonucleare a livello subatomico con l'obiettivo di ridurne l'energia.

Il secondo è lo sviluppo di sorgenti pulsate compatte e ultrapotenti di energia elettromagnetica.

Il terzo è lo sviluppo, basato sugli ultimi risultati della nanotecnologia, di dispositivi di accumulo dell’energia elettrica sufficienti ad “accendere” la fusione termonucleare esplosiva.

In particolare, per quanto riguarda la prima direzione, ci sono informazioni che un team internazionale di fisici del Laboratorio nazionale canadese di fisica delle particelle nucleari ed elementari ha eseguito un esperimento che ha portato alla sintesi intensiva di molecole insolite. Sono costituiti da nuclei di isotopi pesanti dell'idrogeno deuterio e trizio e dal mesone mu associato. Calcoli teorici mostrano che tali mesomolecole possono catalizzare reazioni termonucleari controllate che si verificano a temperature relativamente basse.

Ma forse la seconda direzione sarà più promettente perché sono già stati progettati generatori compatti e potenti di radiazione elettromagnetica pulsata (generatori FC), in grado di produrre una corrente elettrica comprimendo il flusso magnetico attraverso l'esplosione di esplosivi convenzionali, 10 -1000 volte superiore alla corrente nella scarica tipica dei fulmini. È possibile che un generatore simile sia stato utilizzato nella bomba elettromagnetica americana (bomba E), la cui esplosione il 26 marzo 2003 ha disabilitato tutte le apparecchiature elettroniche del centro televisivo di Baghdad.

È anche possibile che, a causa del rapido sviluppo della nanotecnologia, anche la terza direzione di sviluppo di fonti di energia compatte sufficienti ad avviare una reazione termonucleare esplosiva possa essere promettente. Attualmente è dimostrato che esistono già condensatori con una capacità specifica di 30 kilowatt di energia elettrica per chilogrammo di peso. Tali condensatori potrebbero essere utilizzati per pompare i laser situati nella testata, avviando così una reazione di fusione esplosiva. Secondo le informazioni disponibili, la nota società americana Intel sta sviluppando microlaser al silicio da utilizzare nella creazione di una generazione fondamentalmente nuova di microprocessori per computer. Questi microlaser al silicio sono in grado di aumentare l'energia in uscita di tre ordini di grandezza rispetto all'energia spesa per pomparli. È probabile che effetti simili possano essere ottenuti con macrolaser corrispondenti.

In generale, i miliardi di dollari spesi dal paese tecnologicamente più avanzato per le attività dei laboratori di armi nucleari, è possibile che prima o poi portino alla nascita di una quarta generazione di armi nucleari - puramente termonucleari. Molti esperti ritengono che esista un certo grado di probabilità della comparsa di armi puramente termonucleari prima che l'uso industriale dell'energia termonucleare venga padroneggiato a un livello economicamente accettabile. La storia potrebbe ripetersi, come è successo con armi atomiche- prima la bomba e poi l'energia.