שום דבר לא מניע התקדמות כמו מלחמה. זו עובדה מוחלטת, אם כי עצובה מאוד. על מנת להגן על זכותה על השטח, האנושות ממציאה מנגנונים ועקרונות פשוטים פנטסטיים המאפשרים לה להתנגד לאויב, לקבל יתרון בכוח ובעוצמה.
הידע מגיע משנות ה-60
אחת ההמצאות המדהימות שנשלטו על ידי פיזיקאים סובייטים במהלך המלחמה הקרה. החדשות לפיהן כדורים אטומיים נוצרו ונבדקו על ידי מומחי טכנולוגיה להגנה מקומית נחשפה לאחרונה יחסית והפכה לסנסציה של ממש. כל התיעוד על התפתחויות סודיות נשמר תחת שבע חותמות.
רק לאחר שברית המועצות התמוטטה וסמיפאלטינסק הפכה לחלק מקזחסטן הריבונית, מידע סודי החל לדלוף לתקשורת. אז נודע מה הם כדורים אטומיים. התיאור והמאפיינים של הנשק הפנטסטי הזה גרמו לאנשים רבים לתהות. לא היה ברור לגמרי איך גרעין מיניאטורי כזהתחמושת עלולה להמיס טנק משוריין ענק ולחסל בניין רב קומות.
קטן ונועז
כן, הגודל של הכדורים האלה היה ממש קטן להיקף הנשק האטומי. התחמושת הייתה בקליבר של 14.3 מ"מ ו-12.7 מ"מ והיא נועדה למקלעים כבדים. אבל המדענים לא עצרו שם ויצרו כדור בקליבר של 7.62 מ"מ בלבד במיוחד עבור מקלע הקלצ'ניקוב. עד היום אין טיל אטומי בעולם כולו שיכול להשתוות לתחמושת מיניאטורית כזו.
הבסיס לכל נשק גרעיני הוא מה שנקרא חומר בקיע. בפצצות מרכיב זה מיוצג על ידי אורניום 235 או פלוטוניום 239. בפיזיקה גרעינית קיים המושג "מסה קריטית" - משקל הקליע שבו עליו לעבוד ולהתפוצץ. עבור אורניום ופלוטוניום, פרמטר זה הוא לפחות 1 קילוגרם. זה די הגיוני שעולה בראש השאלה: "ממה עשויים כדורי אטום? איך אתה יכול להתאים כוח כזה בקליבר כל כך קטן?"
מה יש בתוך כדור אטומי?
התשובה די פשוטה, אבל מאחוריה מסתתרת העבודה הקפדנית של הפיזיקאים הסובייטים. כדורים אטומיים נוצרו מהיסוד הטרנסאורניום קליפורניום, או ליתר דיוק, מהאיזוטופ הרדיואקטיבי שלו. לחומר זה משקל אטומי של 252 יחידות. באופן מפתיע, לאיזוטופ קליפורניה יש מסה קריטית של 1.8 גרם בלבד. אבל זה לא היתרון החשוב ביותר של החומר המדהים. במהלך התפרקותו, קליפורניום 252 מציג את התכונה של ביקוע גרעיני יעיל עם היווצרות של 5 עד 8 נויטרונים. וזה מפתיע, שכן אורניום ופלוטון יכול ליצור רק 2 או 3 נויטרונים. הפיזיקאים הסובייטים קיבלו השראה מהצלחתם: מספיק לקחת רק אפונה של קליפורניה 252, ואתה יכול לייצר פיצוץ אטומי אדיר! הגילוי המדהים הזה סימן את תחילתו של פרויקט סודי ביותר ליצירת סוג חדש של נשק.
כדי להשיג את קליפורניה, מדענים יכולים להשתמש בשתי שיטות. הפשוט ביותר הוא פיצוץ של פצצה תרמו-גרעינית חזקה מלאה בפלוטוניום. דרך נוספת היא ליצור איזוטופים באמצעות כור גרעיני. למרות פשטותה, השיטה הראשונה נחשבת ליעילה ביותר, שכן היא מאפשרת לקבל שטף נויטרונים בצפיפות גבוהה פי כמה מזו שבכור גרעיני. עם זאת, דרך זו של הפקת קליפורניום מחייבת ניסויים גרעיניים מתמשכים, שכן ייצור המוני של כדורים אטומיים מצריך חידוש מלאי של חומרי הגלם הדרושים.
איך נראה קליע אטומי מיניאטורי?
לאחר שלמדת את התיעוד עבור הפרויקט הזה, אתה יכול לדמיין איך נראים כדורים אטומיים. המכשיר שלהם פשוט להפליא. הליבה של הקליע היא חתיכה זעירה של קליפורניום ששוקלת לא יותר מ-6 גרם. בצורתו הוא מזכיר משקולת, המורכב משתי חצאי כדור עם גשר דק.
חומר הנפץ בתוך הקליע ארוז בצורה של כדור קומפקטי, שקוטרו עבור כדור בקוטר 7.62 מ"מ הוא 8 מ"מ. מימדים כאלה מספיקים כדי להבטיח מצב על קריטי ולעורר פיצוץ גרעיני. כדורים אטומיים, שהתמונות שלהם אתה רואה למטה, מכיליםבתוך נתיך מסוג מגע. זה מספק ערעור האשמה. זהו המכשיר הפשוט של פצצת נשק. ראוי לציין כי משקלו של כדור כזה התברר ככבד בהרבה מהמקביל הרגיל. כדי שהמאפיינים הבליסטיים של ההמצאה יהיו במיטבם, היה צריך לצייד את השרוול במטען חזק יותר של אבק שריפה.
למה ברית המועצות הפסיקה את הפרויקט הזה?
יש תכונה אחת חשובה שיש לכדור אטומי. פרויקט ברית המועצות לפיתוח והכנסת המצאה זו לשירות הצטמצם ברובו בשל העובדה שהפגזים היו לוהטים מאוד. במהלך ריקבון הקליפורניום, משתחרר חום עז. תופעה זו היא טבעית, שכן כל החומרים הרדיואקטיביים מתחממים בזמן ריקבון. השפעה זו חזקה יותר, כך מחצית החיים שלהם קצרה יותר. לפיכך, כדור אטומי מלא בקליפורניה יצר עד 5 וואט של אנרגיה תרמית. במקביל לתהליך זה, חל שינוי בתכונות חומר הנפץ והפתיל עצמו. הדבר המסוכן ביותר היה שחימום מהיר וחזק עלול לגרום לכדור להיתקע בתא או בקנה, והייתה גם סכנה גדולה להתפוצצות ספונטנית של הכדור בעת ירי.
בהקשר לנסיבות אלו, נמצא כי נדרש מקרר מיוחד לאחסון כדורי אטום. יחידה זו הייתה פלטת נחושת בעובי 15 ס"מ מצוידת בשקעים ל-30 סיבובים. במרווח שבין הקליפות הופעל נוזל קירור דרך תעלות בלחץ, אשראמוניה נוזלית מוגשת. מערכת זו סיפקה לקליעים את הטמפרטורה הנדרשת של -15˚С. יחידת הקירור התאפיינה בצריכת חשמל מוגברת (200 וואט) ובמשקל כבד של 110 ק"ג. העברת מבנה זה הייתה אפשרית רק בעת שימוש בהובלה מיוחדת, דבר שגרם לאי נוחות רבה.
במכשיר של סוג קלאסי של פצצה, המערכת המקררת את המטען היא גם מרכיב הכרחי בעיצוב, אבל היא ממוקמת בפנים. במקרה של כדורי אטום, הוכר הצורך בהפחתה חיצונית בטמפרטורת הקליעים.
המוזרות של השימוש בכדורים כאלה הייתה כדלקמן: הם אוחסנו במקרר בטמפרטורה של -15˚С. לאחר הוצאת הקליע מהאחסון, היה צורך להשתמש בו תוך חצי שעה. בפרק זמן זה נדרש להתקין כדור במגזין הנשק, להציבו בעמדת ירי, לכוון בדיוק הנדרש ולירות. אם ללוחם לא היה זמן לעמוד במרווח זה, אז היה צריך להחזיר את הכדור למקרר לאחסון. קליע ששכב ללא תנאי אחסון נאותים יותר משעה יש להשמיד באמצעות ציוד מיוחד.
תכונות של כדורים אטומיים
מדענים זיהו פגם חמור נוסף שאפיין כדורים אטומיים. בדיקות של קליעים אלו הראו שיעור גבוה של חוסר יציבות במדדים של האנרגיה שהשתחררה במהלך הפיצוץ. אינדיקטור זה עשוי להשתנות בין 100 ל-700 ק ג בשווי TNT. ערכו היה תלוי ישירות בתנאים שבהם אוחסנו הכדורים, ובחומר של המטרה שנבחרה.
ניסיוןהראה שכדורים אטומיים הם משהו מיוחד מבחינת אופי הפיצוץ. הם שונים מאוד מפצצת האטום הרגילה וחומרי נפץ כימיים, שכאשר נקרעים לגזרים, משחררים כמויות עצומות של גזים חמים. הטמפרטורה שלהם מגיעה למאות אלפי מעלות. כדור קטן עם כמות קטנה של מטען אינו מסוגל פיזית להקנות את מלוא הכוח של ריקבון גרעיני לסביבתו.
אנו יכולים לדמיין כמה חזק יהיה הפיצוץ, אפילו מ-100 ק ג של חומר נפץ. כדורים אטומיים מאופיינים בגל פיצוץ חלש יותר, אך הם עלו על מקביליהם הכימיים מבחינת רמות הקרינה. בקשר לנסיבות אלה, ניתן היה להשתמש בפגזים אלה רק כדי לפגוע במטרות המרוחקות ביותר. עם זאת, גם זה לא יכול היה להציל את היורה מחשיפה משמעותית. צלפים המשתמשים בכדורי אטום לא הורשו לירות צרורות ארוכים או לירות יותר משלוש יריות.
היכן ניתן להשתמש בכדורים האלה?
מסכים, הפגזים האלה הם תחמושת צבאית גחמנית למדי בשימוש, והשאלה מתעוררת מעצמה: "איפה משתמשים בכדורים אטומיים? לאילו מטרות הם חסרי תחליף?" השריון של טנק מודרני חזק מספיק כדי שפגז יחדור דרכו. עם זאת, זה לא היה נדרש. כאשר פוגעים בטנק, כדור אטומי משחרר כמות כזו של חום ששכבת ההגנה מהרכב הקרבי פשוט מתאדה, והמתכת נמסה. כתוצאה מכך, המסלולים הפכו לאחד עם הצריח, והטנק הפך לחפץ משותק לחלוטין ובלתי שמיש. אחדכדור אטומי יכול להפוך מטר מעוקב של לבנים לאבק.
קולוסוס עם רגלי חימר
אבל לקולוסוס הזה יש גם נקודת תורפה. זה ידוע בוודאות שאם כדורים אטומיים נופלים לתוך הסביבה המימית, אז לא יתרחש פיצוץ גרעיני. זה מוסבר על ידי העובדה שהמדיום הנוזלי הזה נוטה להאט ולהחזיר ניוטרונים. רכוש זה נלקח בחשבון על ידי מדענים ומיכלים סובייטים החלו להיות מוגנים על ידי מיכלי מים. סוג של שריון מגן על כלי קרב מכדורי אויב עם קליפורניה.
יקר, בלתי צפוי ואקזוטי
ההיסטוריה של יצירת כדורים אטומיים נאלצה לשקוע לתוך השכחה יחד עם הנהגת מורטוריום על ניסוי נשק עם פוטנציאל גרעיני. כל הבעיה הייתה שהעתודות האלה של קליפורניה, שהושגו באמצעות פיצוצים חזקים, נעלמים די מהר.
הייתה רק דרך חלופית להשיג אותו - בעזרת כור גרעיני. עם זאת, שיטה זו נחשבה ליקרה, והתשואה של האלמנט היקר הייתה קטנה. נסיבות כאלה התחזקו על ידי היעדר צורך דחוף בפיתוח נוסף של פיתוח כדורים אטומיים. הנהגת כוחות ההגנה של המדינה החליטה שניתן להשמיד את האויב באמצעות תחמושת שאינה דורשת כל כך הרבה מאמץ בייצור, אחסון ותנועה. בהקשר זה, ברית המועצות נטשה את פרויקט הכדורים האטומיים ושלחה אותו לאסוף אבק על מדפי הארכיונים הסודיים.
סביר להניח שאתה יכול לראות את ההתפתחויות של אותן שנים איפשהו במוזיאונים או באוספים פרטיים של נדירים, אבל הםהאפקטיביות אבדה מזמן. העובדה היא שחיי המדף של כדורים אלה מוגבלים לשש שנים. יתכן שכיום מתבצע מחקר לשיפור קונכיות אטומיות מיניאטוריות עם קליפורניום, אך יש לבצע עבודה טיטאנית על מנת להפוך אותן לנוחות לשימוש ולהפחית את עלות הייצור שלהן. קשה לעמוד בפני חוקי הפיזיקה. מה שיגידו, אבל לכדורים אטומיים עם קליפורניה כמילוי יש מאפיינים שליליים:
- מתחמם מאוד במהלך האחסון;
- צריך קירור קבוע;
- השתמש בהם לא יאוחר מחצי שעה לאחר ההפשרה;
- כוח פיצוץ מטען לא יציב ולא מוסדר;
- מנוטרלים כשהם נכנסים לסביבה עם מים;
- ייצור בקליפורניה בכור גרעיני הוא תהליך ארוך ויקר.
השילוב של הנסיבות הללו היה הסיבה שהפרויקט המדהים שנקרא "כדורים אטומיים" של ברית המועצות היה נפטף עד לתקופות טובות יותר. זה אפילו לא שעבור המשך הפיתוח של הנשק הצבאי הזה חבל על הכסף. הנהגת המדינה ראתה את הפרויקט הזה כלא הולם ואקזוטי מדי לתחילת שנות ה-80.
כרגע, רוסיה חמושה במספר מערכות ניידות של טילים נגד מטוסים, כמו סטרלה ואיגלה. לעיצוב שלהם יש מערכת ביות שצריך לקרר עד -200˚С. זה נעשה על ידי יצירת סביבת חנקן נוזלי והוא גם יקר. עם זאת, זו לא סיבהמשרד הביטחון ראה בנשק זה מורכב שלא לצורך בעיצובו ולא מתאים.
שמירה על כוח הלחימה של המדינה מצדיקה שימוש בטכנולוגיות יקרות כל כך. אולי בעתיד תפתח מערכת מיני-קירור ניידת לכדורים אטומיים, והם יהיו בשירות עם החיילים הכי רגילים.
פיתוח נשק גרעיני קטן בארה"ב
על מי המציא לראשונה כדורים אטומיים, ועכשיו המחלוקות לא שוככות. האזכור הראשון של כלי נשק אולטרה-קטנים וחזקים התעורר עוד בשנות ה-60 של המאה הקודמת, כאשר המצב בעולם דחף את התפתחות התעשייה הצבאית. נושא החימוש במנגנונים קטלניים היה אז אקוטי מאוד, ושתי המעצמות - ארה ב וברית המועצות הלכו זו לצד זו ביצירת טכנולוגיות גרעיניות לשמירה על שוויון צבאי. מדענים רבים נוטים להאמין שכדורים אטומיים הם פרי מוחותיהם וידיהם של מומחים אמריקאים. הפיתוח שלהם מבוסס על הרעיון של השמדת יצורים חיים בטווח מסוים של הקליע בעזרת גז מזיק מיוחד המשתחרר במהלך תגובה גרעינית. בברית המועצות, פיתוח כדורי אטום היווה סיכוי להתעמתות עם אויב פוטנציאלי.
היום, המחלוקת סביב הפרויקט הזה שככה, נראה שהנושא נשאר במאה האחרונה. עם זאת, פרסומים אחרונים בתקשורת האמריקאית גרמו לכולם לזכור מהם כדורים אטומיים. בטקסס, קבוצת פיזיקאים ביצעה סדרה של ניסויים הקשורים לבדיקת פצצה מלאה באיזומר של הפניום.
עבורעל מנת להשיג את החומר הזה, ליבת היסוד הוקרנה בגלי רנטגן. המדענים נדהמו: התהליך שיחרר כמות אנרגיה שעלתה פי 60 על עלות ההתחלה. מבחינת איכות, הקרינה שנוצרה הייתה מורכבת בעיקר מספקטרום הגמא, המזיק לאורגניזמים חיים. כוח ההרס של הפניום שווה ל-50 ק ג של TNT. סוג זה של נשק מקבל את הכללים לשימוש בפצצות אטומיות זעירות או במיני גרעינים, המתוארים בדוקטרינת הביטחון של בוש.
לא ידוע בוודאות אם התפתחויות בנושא זה מתקיימות ברוסיה, עם זאת, אולי בעתיד הקרוב יהיה למדענים שלנו משהו לענות על ההתפתחויות של עמיתיהם האמריקאים.
