А Матущенко - Ядерный щит

В США из 88 ядерных взрывов в интересах безопасности 86 взрывов были проведены на территории Невадского испытательного полигона, один – на территории полигона атолла Эниветак, один – на территории полигона авиабазы Неллис.

В ходе ядерных испытаний по безопасности ЯЗ реализовались различные уровни энерговыделения. Максимальное ядерное энерговыделение в опытах по безопасности ЯЗ было достигнуто в эксперименте 9 сентября 1961 г. Это значение близко к максимальному уровню энерговыделения, реализованному в ядерных испытаниях по безопасности ЯЗ США в период атмосферных испытаний и составляющему 500 т тротилового эквивалента.

По мере накопления экспериментального материала совершенствовались расчетные методики определения уровней безопасности. В основе методик – решение двумерных холодных уравнений газодинамики с расчетами нейтронных характеристик. Расчетные методики с удовлетворительной точностью описывают характеристики нейтронных полей ядерных зарядов при подрыве ВВ в определенной точке, определенной зоне. С помощью этих методик, наряду с прямым полигонным экспериментом, тестируется ЯВБ ядерных зарядов, поступающих в серийное изготовление.

Большой объем экспериментальных работ был выполнен по исследованию более сложных случаев возникновения детонации ВВ.

Сюда относятся работы по уточнению моделей детонации ВВ, в том числе развития детонации в условиях аварийного околопорогового воздействия, множественного воздействия в условиях осколочных полей, сенсибилизации и десенсибилизации ВВ в условиях рассин-хронизованных множественных воздействий.

Чрезвычайно сложный и обширный комплекс вопросов возникает в случае групповой ЯВБ (ГЯВБ) – при аварийном взрыве ВВ одного из зарядов, находящихся в группе зарядов. При взрыве ВВ соседних зарядов, тем более при выделении ядерной энергии в одном из зарядов, возникает групповой эффект цепочки взорвавшихся зарядов, при котором возможно заметное увеличение выделившейся ядерной энергии по сравнению с независимым аварийным срабатыванием нескольких зарядов. Проведен обширный комплекс лабораторных опытов с макетами зарядов по исследованию проблемы ГЯВБ.

В реальной аварийной ситуации первый ЯЗ взрывается в одной точке. В натурном эксперименте при одноточечном подрыве ВВ первого заряда гарантируются возбуждение в нем цепной реакции при переходе через критичность и ядерное энерговыделение на уровне, соответствующем его Ь = ¡Xdt в подобных условиях сжатия. При квазисинхронном одноточечном взрыве следующего заряда возбуждение цепной реакции в нем обеспечивается нейтронами, наработанными при взрыве первого заряда, и такое инициирование может приводить во втором ЯЗ к большему количеству делений по сравнению с первым.

Характеристики поражающих факторов ядерных взрывов

Создание ядерного оружия и специфика физических процессов, протекающих при ядерном (термоядерном) взрыве, определили особый характер поражающих факторов, сопровождающих взрыв. Этот особый характер обусловлен качественно более высокой концентрацией энергии взрыва по сравнению с традиционными видами оружия (до 106 раз на единицу массы), существенно более высокой скоростью взрывного процесса (до 103—104 раз), наличием проникающего излучения взрыва (гамма– и нейтронного излучения), наработкой большого количества высокоактивных долгоживущих радионуклидов. Высокая концентрация энергии взрыва распределяется между энергией продуктов взрыва боеприпаса и энергией первичного излучения, выходящего из боеприпаса. При взаимодействии энергии с атмосферой в ней формируется зона, прогретая до температуры в несколько тысяч градусов (огненный шар) и излучающая заметную долю энергии взрыва в диапазоне спектральной прозрачности атмосферы. Эта зона является одним из основных поражающих факторов ЯВ в атмосфере.

Резкий перепад концентрации энергии взрыва в слоях атмосферы определяет перенос энергии в виде ударной волны. Взаимодействие воздушной ударной волны с грунтом приводит к формированию в нем ударной волны, создающей сейсмическое воздействие.

Исследование поражающих факторов ЯВ началось с первого испытания ядерного оружия. Первые эксперименты заложили фундамент представлений о характеристиках поражающих факторов ЯВ (ПФЯВ).

Работы были продолжены в 1954—1955 гг. В 1955 г. в двух экспериментах 6 и 22 ноября 1955 г. впервые изучалось воздействие мощных воздушных взрывов на различные военные и гражданские объекты. В экспериментах исследовалось также воздействие ПФЯВ на большое количество подопытных животных (овец). Масштабный характер имели работы, связанные с исследованием радиационного состояния территории и атмосферы.

В ядерных испытаниях этого периода исследовалось воздействие ядерного взрыва на траншеи и укрытия различного типа, блиндажи и огневые позиции разных видов, танки, артиллерийские орудия и установки, самолеты. В некоторых испытаниях исследовалось воздействие ядерного взрыва на элементы боевого оснащения и оборудования кораблей ВМФ. Это было связано с отсутствием возможности проведения таких работ в натурных условиях (полигон Новая Земля еще не был создан), и исследования проводились на суше в ядерных испытаниях на Семипалатинском полигоне.

Среди исследуемых гражданских объектов можно выделить здания промышленного типа, склады и хранилища, линии электропередач, мосты, железнодорожные пути, нефтяные вышки, элементы заводских сооружений. Широко исследовалось воздействие ядерных взрывов на жилые дома различных видов, типичных для условий СССР, и убежища для населения.

Войсковые учения и ядерные испытания

Следует отметить, что результаты исследования воздействия ядерного взрыва привели к выводу о возможности эффективных действий вооруженных сил на поле боя в условиях применения противником ядерного оружия. В этом контексте следует рассматривать и войсковые учения, проводившиеся на Тоцком полигоне МО СССР 14 сентября 1954 г., в ходе которых был произведен воздушный ядерный взрыв мощностью 40 кт на высоте 350 м, обеспечивающей незначительное радиоактивное загрязнение территории в эпицентре взрыва и на следе радиоактивного облака. В учениях принимало участие около 45 тыс. военнослужащих. Это были единственные масштабные войсковые учения в условиях натурного ядерного взрыва.

Проведение атмосферных ядерных взрывов, в которых участвовали сотни специалистов ядерных полигонов и других войсковых частей, также являлось практической подготовкой военнослужащих к действиям в условиях военного ядерного конфликта. В этой связи следует особо подчеркнуть значительный практический опыт, полученный экипажами тяжелых бомбардировщиков, принимавших участие в воздушных ядерных испытаниях при сбрасывании ядерного взрывного устройства в составе авиабомбы. При этом диапазон энерговыделения производимых взрывов изменялся от килотонны до десятков мегатонн. В приобретении этого практического опыта ВВС СССР, по-видимому, существенно опередили ВВС США.