Ядерное оружие

Взрыв однофазной ядерной бомбы мощностью 23 кт. Полигон в Неваде (1953 год)

Я́дерное ору́жие — совокупность ядерных боеприпасов, средств их доставки к цели и средств управления. Относится к оружию массового поражения (наряду с биологическим и химическим оружием). Ядерный боеприпас — взрывное устройство, использующее ядерную энергию — энергию, высвобождающуюся в результате лавинообразно протекающей цепной ядерной реакции деления тяжёлых ядер и/или термоядерной реакции синтеза лёгких ядер.

Принцип действия

Действие ядерного оружия основано на использовании энергии взрыва ядерного взрывного устройства, высвобождающейся в результате неуправляемой лавинообразно протекающей цепной реакции деления тяжёлых ядер и/или реакции термоядерного синтеза.

Ядерные взрывные устройства

Для осуществления цепной реакции деления тяжёлых ядер используются либо Уран-235, либо Плутоний-239, либо, в отдельных случаях, Уран-233. Уран в природе встречается в виде двух основных изотопов: ²³⁸U (99,2745 % природного урана) и ²³⁵U (0,72 %). Обычно встречается также примесь из ²³⁴U (0,0055 %), образующаяся в результате распада ²³⁸U. В качестве делящегося вещества возможно использовать только изотоп ²³⁵U, так как развитие цепной ядерной реакции в ²³⁸U невозможно, поэтому именно ²³⁸U и распространён в природе. Для обеспечения «взрывчатости» основного рабочего вещества урановой ядерной бомбы содержание ²³⁵U в нём должно быть не менее 80 %. Поэтому при производстве уранового ядерного топлива и, особенно, оружейного урана для повышения доли ²³⁵U применяют сложный и крайне дорогостоящий процесс обогащения урана. В США степень обогащения оружейного урана превышает 93 % и иногда доводится до 97,5 %.

Альтернативой процессу обогащения урана служит создание «плутониевой бомбы» на основе изотопа Плутоний-239, который для увеличения стабильности физических свойств и улучшения сжимаемости заряда обычно легируется небольшим количеством галлия. Плутоний вырабатывается в ядерных реакторах в процессе длительного облучения ²³⁸U нейтронами. (Ускоренное производство плутония-239 происходит в реакторах на реакторах-бридерах.) Аналогично уран-233 получается при облучении нейтронами тория. В США ядерные боеприпасы снаряжаются сплавом 25 или Oralloy, название которого происходит от названия лаборатории Ок-Ридж и английского слова «alloy» (сплав). В состав этого сплава входит 25 % ²³⁵U и 75 % ²³⁹Pu.

Термоядерные взрывные устройства

В термоядерном взрывном устройстве высвобождение энергии происходит в результате сверхбыстрой взрывной реакции термоядерного синтеза дейтерия и лития в более тяжелые элементы. Основное рабочее вещество большинства современных термоядерных взрывных устройств — дейтерид лития. Подрыв основного боевого заряда — заряда дейтерида лития — выполняется маломощным встроенным ядерным устройством, выполняющим функцию детонатора (при взрыве ядерного взрывного устройства-детонатора выделяется энергия более чем достаточная для запуска взрывной термоядерной реакции). Так как с одной стороны реакции термоядерного синтеза намного более энергоёмкий источник энергии и, с другой стороны, возможно конструктивным усовершенствованием делать термоядерное взрывное устройство сколь угодно мощным, то отсутствуют теоретические ограничения мощности термоядерного взрывного устройства.

Виды ядерных взрывов

Ядерные взрывы могут быть следующих видов:

• воздушный — в тропосфере;
• высотный — в верхних слоях атмосферы и в ближнем околопланетном космосе;
• космический — в дальнем околопланетном космосе и любой другой области космического пространства;
• наземный взрыв — у самой земли;
• подземный взрыв (под поверхностью земли);
• надводный (у самой поверхности воды);
• подводный (под водой);

Поражающие факторы

Основная статья: Поражающие факторы ядерного взрыва

При подрыве ядерного боеприпаса происходит ядерный взрыв, поражающими факторами которого являются:

• ударная волна
• световое излучение
• проникающая радиация
• радиоактивное заражение
• электромагнитный импульс (ЭМИ)

Соотношение мощности воздействия различных поражающих факторов зависит от конкретной физики ядерного взрыва. Например, для термоядерного взрыва характерны более сильные чем у т. н. атомного взрыва световое излучение, гамма-лучевой компонент проникающий радиации, но значительно более слабые корпускулярный компонент проникающей радиации и радиоактивное заражение местности.

Люди, непосредственно подвергшиеся воздействию поражающих факторов ядерного взрыва, кроме физических повреждений, которые зачастую являются фатальными для человека, испытывают мощное психологическое воздействие от ужасающего вида картины взрыва и разрушений. Электромагнитный импульс (ЭМИ) непосредственного влияния на живые организмы не оказывает, но может нарушить работу электронной аппаратуры (ламповая электроника и фотонная аппаратура сравнительно нечувствительны к воздействию ЭМИ).

Классификация ядерных боеприпасов

Все ядерные боеприпасы могут быть разделены на две основные категории:

• «атомные» — однофазные или одноступенчатые взрывные устройства, в которых основной выход энергии происходит от ядерной реакции деления тяжёлых ядер (урана-235 или плутония) с образованием более лёгких элементов;

• термоядерные (также «водородные») — двухфазные или двухступенчатые взрывные устройства, в которых последовательно развиваются два физических процесса, локализованных в различных областях пространства: на первой стадии основным источником энергии является реакция деления тяжёлых ядер, а на второй реакции деления и термоядерного синтеза используются в различных пропорциях, в зависимости от типа и настройки боеприпаса.

Реакция термоядерного синтеза, как правило, развивается внутри делящейся сборки и служит мощным источником дополнительных нейтронов. Только ранние ядерные устройства в 1940-х годах, немногочисленные бомбы пушечной сборки в 1950-х, некоторые ядерные артиллерийские снаряды, а также изделия ядерно-технологически слаборазвитых государств (ЮАР, Пакистан) не используют термоядерный синтез в качестве усилителя мощности ядерного взрыва. Вопреки устойчивому стереотипу, в термоядерных (то есть двухфазных) боеприпасах бо́льшая часть энергии (до 85 %) выделяется за счёт деления ядер ²³⁵U/²³⁹Pu и/или ²³⁸U.

Вторая ступень любого такого устройства может быть оснащена тампером (отражателем нейтронов). Тампер изготовляется из ²³⁸U, который эффективно делится от быстрых нейтронов реакции синтеза. Так достигается многократное увеличение мощности взрыва и чудовищный рост количества радиоактивных осадков. После знаменитой книги «Ярче тысячи солнц», написанной Р. Юнгом в 1958 году по «горячим следам» Манхэттенского проекта, такого рода «грязные» боеприпасы принято называть FFF (fusion-fission-fusion) или трёхфазными. Однако этот термин не является вполне корректным. Почти все «FFF» относятся к двухфазным и отличаются только материалом тампера, который в «чистом» боеприпасе может быть выполнен из свинца, вольфрама и т. д. Исключением являются устройства типа «Слойки» Сахарова, которые следует отнести к однофазным, хотя они имеют слоистую структуру взрывчатого вещества (ядро из плутония — слой дейтерида лития-6 — слой урана-238). В США такое устройство получило название Alarm Clock («Часы с будильником»). Схема последовательного чередования реакций деления и синтеза реализована в двухфазных боеприпасах, в которых можно насчитать до 6 слоёв при весьма «умеренной» мощности. Примером служит относительно современная боеголовка W88, в которой первая секция (primary) содержит два слоя, вторая секция (secondary) имеет три слоя, и ещё одним слоем является общая для двух секций оболочка из урана-238 (см. рисунок).

• Иногда в отдельную категорию выделяется нейтронное оружие — двухфазный боеприпас малой мощности (от 1 кт до 25 кт), в котором 50 — 75 % энергии получается за счёт термоядерного синтеза. Поскольку основным переносчиком энергии при синтезе являются быстрые нейтроны, то при взрыве такого боеприпаса выход нейтронов может в несколько раз превышать выход нейтронов при взрывах однофазных ядерных взрывных устройств сравнимой мощности. За счёт этого достигается существенно больший вес поражающих факторов нейтронное излучение и наведённая радиоактивность (до 30 % от общего энерговыхода), что может быть важным с точки зрения задачи уменьшения радиоактивных осадков и снижения разрушений на местности при высокой эффективности применения против танков и живой силы. Следует отметить мифический характер представлений о том, что нейтронное оружие поражает исключительно людей и оставляет в сохранности строения. По разрушительному воздействию взрыв нейтронного боеприпаса в сотни раз превосходит любой неядерный боеприпас.

Мощность ядерного заряда измеряется в тротиловом эквиваленте — количестве тринитротолуола, которое нужно взорвать для получения той же энергии. Обычно его выражают в килотоннах (кт) и мегатоннах (Мт). Тротиловый эквивалент условен: во-первых, распределение энергии ядерного взрыва по различным поражающим факторам существенно зависит от типа боеприпаса, и, в любом случае, сильно отличается от химического взрыва. Во-вторых, просто невозможно добиться полного сгорания соответствующего количества химического взрывчатого вещества.

Принято делить ядерные боеприпасы по мощности на пять групп:

• сверхмалые (менее 1 кт);
• малые (1 — 10 кт);
• средние (10 — 100 кт);
• крупные (большой мощности) (100 кт — 1 Мт);
• сверхкрупные (сверхбольшой мощности) (свыше 1 Мт).

Варианты детонации ядерных боеприпасов

Существуют две основные схемы детонации: пушечная, иначе называемая баллистической, и имплозивная.Отметим, что практически во всех современных «зарядах» используются оба принципа в их комбинации. «пушечная» схема представляет собой метод набора критического состояния сборки (либо других вариантов управления, например «глушения» аварийного) путем введения в неё различных регулировочных элементов (как в абсолютно любом реакторе). Имплозивная схема — это метод удержания газа (плазмы) в определённом объёме. Помимо удержания взрывной волной, можно указать удержание плазмы например электромагнитным излучением.

Пушечная схема

Верхний блок показывает принцип работы пушечной схемы. Второй и третий показывают возможность преждевременного развития цепной реакции до полного соединения блоков.

«Пушечная схема» использовалась в некоторых моделях ядерного оружия первого поколения. Суть пушечной схемы заключается в выстреливании зарядом пороха одного блока делящегося материала докритической массы («пуля») в другой — неподвижный («мишень»). Блоки рассчитаны так, что при соединении с некоторой расчётной скоростью их общая масса становится надкритической, массивная оболочка заряда обеспечивает выделение значительной энергии (десятки килотонн Т. Э.) раньше, чем блоки испарятся. Конструкция заряда также обеспечивала предотвращение испарения «снаряда и мишени» до момента развития необходимой скорости, также в ней были приняты меры по снижению этой скорости с 800 м/с до 200—300 м/с, что позволило значительно облегчить конструкцию. Также были приняты специальные меры по предотвращению разрушения «снаряда» в момент «выстрела», так как перегрузки при его разгоне по столь короткому «стволу» были значительными.

Данный способ детонации возможен только в урановых боеприпасах, так как плутоний имеет на два порядка более высокий нейтронный фон (этот факт позволяет сделать важный вывод. раньше плутоний был интересен как материал для импульсных реакторов и «бомб» (разрушающихся импульсных реакторов) из-за этого фона, теперь же благодаря обширным технологиям по генерированию нейтронов от чрезвычайно дорогого и вредного плутония вполне можно отказаться), что резко повышает вероятность преждевременного развития цепной реакции до соединения блоков. Это приводит к неполному выходу энергии (т. н. «шипучка», англ. fizzle). Для реализации пушечной схемы в плутониевых боеприпасах требуется увеличение скорости соединения частей заряда до технически недостижимого уровня. Кроме того, уран лучше чем плутоний выдерживает механические перегрузки. Поэтому плутониевые бомбы используют имплозивную схему подрыва, которая технически значительно более сложная и требует большого объёма инженерных расчётов.

Схема внутреннего устройства боеприпаса L-11 «Little Boy»

Классическим примером пушечной схемы является бомба «Малыш» («Little Boy»), сброшенная на Хиросиму 6 августа 1945 г. Уран для её производства был добыт в Бельгийском Конго (ныне Демократическая Республика Конго), в Канаде (Большое Медвежье озеро) и в США (штат Колорадо). Этот уран, напрямую добытый из шахт, использовать в столь простой и технологичной бомбе было нельзя. В действительности, природный уран требовал операции обогащения. Для получения обогащённого урана по технологиям тех лет потребовалось возвести огромные производственные здания протяжённостью до километров и стоимостью в миллиарды тогдашних долларов. Выход же высокообогащённого урана был довольно невелик, а процесс его получения был невероятно энергозатратным, что и определяло огромную стоимость каждого боеприпаса. Тем не менее, конструкция первой «пушечной» бомбы по существу представляла собой некоторую доработку серийного артиллерийского орудия. Так в бомбе «Little Boy» использовался укороченный до 1,8 м ствол морского орудия калибра предположительно 164 мм. При этом урановая «мишень» представляла собой цилиндр диаметром 100 мм и массой 25,6 кг, на который при «выстреле» надвигалась цилиндрическая «пуля» массой 38,5 кг с соответствующим внутренним каналом. Такая, на первый взгляд, странная конструкция была выбрана для снижения нейтронного фона мишени: в нём она находилась не вплотную, а на расстоянии 59 мм от нейтронного отражателя (тампера). В результате риск преждевременного начала цепной реакции деления с неполным энерговыделением снижался до нескольких процентов.

Позднее на основе этой схемы американцы изготовили 240 артиллерийских снарядов в трёх производственных сериях. Снаряды эти выстреливались из обычной пушки. К концу 1960-х все эти снаряды были ликвидированы из-за большой вероятности ядерного самоподрыва.

Имплозивная схема

Принцип действия имплозивной схемы подрыва — по периметру делящегося вещества взрываются заряды конвенционального ВВ, которые создают взрывную волну, «сжимающую» вещество в центре и инициирующую цепную реакцию.

Имплозивная схема детонации использует обжатие делящегося материала сфокусированной ударной волной, создаваемой взрывом химической взрывчатки. Для фокусировки ударной волны используются так называемые взрывные линзы. Подрыв производится одновременно во многих точках с высокой точностью. Это достигается при помощи детонационной разводки: от одного взрывателя по поверхности сферы расходится сеть канавок заполненных взрывчатым веществом. Форма сети и её разветвление подбирается таким образом, чтобы в конечных точках взрывная волна через отверстия в сфере достигала центров взрывных линз единовременно. Формирование сходящейся ударной волны обеспечивалось использованием взрывных линз из «быстрой» и «медленной» взрывчаток — ТАТВ (триаминотринитробензол) и баратола (смесь тринитротолуола с нитратом бария), и некоторыми добавками (см. анимацию). Создание подобной системы расположения взрывчатки и подрыва являлось в своё время одной из наиболее сложных и трудоёмких задач. Для её решения потребовалась выполнить гигантский объём сложных вычислений по гидро- и газодинамике.

По такой схеме было исполнено первое ядерное взрывное устройство «Gadget» (англ. gadget — приспособление), взорванное на башне с целью проверки на практике работы имплозивной схемы в ходе испытаний «Trinity» («Троица») 16 июля 1945 года на полигоне неподалеку от местечка Аламогордо в штате Нью-Мексико. Вторая из применённых атомных авиабомб — «Толстяк» («Fat Man»), — сброшенная на Нагасаки 9 августа 1945 года, была исполнена по такой же схеме. Фактически, «Gadget» был лишённым внешней оболочки прототипом «Толстяка». В этой атомной бомбе в качестве нейтронного инициатора был использован так называемый «ёжик» (англ. urchin) (технические подробности см. в статье «Толстяк»). Впоследствии эта схема была признана малоэффективной, и неуправляемый тип нейтронного инициирования почти не применялся в дальнейшем.

В ядерных зарядах на основе реакции деления в центре полой сборки обычно размещается небольшое количество термоядерного топлива (дейтерий и тритий), которое нагревается и сжимается в процессе деления сборки до такого состояния, что в нём начинается термоядерная реакция синтеза. Эту газовую смесь необходимо непрерывно обновлять, чтобы скомпенсировать непрерывно идущий самопроизвольный распад ядер трития. Выделяющиеся при этом дополнительные нейтроны инициируют новые цепные реакции в сборке и возмещают убыль нейтронов, покидающих активную зону, что приводит к многократному росту энергетического выхода от взрыва и более эффективному использованию делящегося вещества. Варьируя содержание газовой смеси в заряде получают боеприпасы с регулируемой в широких пределах мощностью взрыва.

Конструкция типа «Swan»

Форма сборки ЯО

Следует отметить, что описанная схема сферической имплозии архаична и с середины 1950-х годов почти не применяется. Принцип действия конструкции типа «Swan» (англ. swan — лебедь), основан на использовании делящейся сборки особой формы, которая в процессе инициированной в одной точке одним взрывателем имплозии, сжимается в продольном направлении и превращается в надкритическую сферу. Сама оболочка состоит из нескольких слоёв взрывчатого вещества с разной скоростью детонации, которую изготавливают на основе сплава октогена и пластика в нужной пропорции и наполнителя — пенополистирола, так что между ним и находящейся внутри ядерной сборкой остается заполненное пенополистиролом пространство. Это пространство вносит нужную задержку за счёт того, что скорость детонации взрывчатки превышает скорость движения ударной волны в пенополистироле. Форма заряда сильно зависит от скоростей детонации слоёв оболочки и скоростью распространения взрывной волны в полистироле, которая в данных условиях гиперзвуковая. Ударная волна от внешнего слоя взрывчатки достигает внутреннего сферического слоя единовременно по всей поверхности. Существенно более лёгкий тампер выполняется не из урана-238, а из хорошо отражающего нейтроны бериллия. Можно предположить, что необычное название данной конструкции — «Лебедь» (первое испытание — Inca в 1956 г.) было подсказано формой шеи лебедя. Таким образом оказалось возможным отказаться от сферической имплозии и, тем самым, решить крайне сложную проблему субмикросекундной синхронизации взрывателей на сферической сборке и таким образом упростить и уменьшить диаметр имплозивного ядерного боеприпаса с 2 м у «Толстяка» до 30 см и менее в современных ядерных боеприпасах. На случай внештатного срабатывания детонатора существует несколько превентивных мер, предотвращающих равномерное обжатие сборки и обеспечивающих её разрушение без ядерного взрыва. Меры основаны на том, что конструкцию в режиме хранения стремятся делать полуразобранной. «Досборка» производится автоматически, по команде — такая операция называется операцией взведения.

Термоядерные боеприпасы

Основная статья: Термоядерное оружие

Мощность ядерного заряда, работающего исключительно на принципе деления тяжёлых элементов, ограничивается десятками килотонн. Энерговыход (англ. yield) однофазного боеприпаса, усиленного термоядерным топливом внутри делящейся сборки (Boosted fission weapon), может достигать сотен килотонн. Создать однофазное устройство мегатонного класса практически невозможно, — увеличение массы делящегося вещества проблему не решает. Дело в том, что энергия, выделяющаяся в результате цепной реакции, раздувает сборку со скоростью порядка 1000 км/с, поэтому она быстро становится докритической и бо́льшая часть делящегося вещества не успевает прореагировать и просто разбрасывается ядерным взрывом. Например, в сброшенном на город Нагасаки «Толстяке» прореагировало не более 20 % из 6,2 кг заряда плутония, а в уничтожившем Хиросиму «Малыше» с пушечной сборкой распалось только 1,4 % из 64 кг обогащенного примерно до 80 % урана. Самый мощный в истории однофазный боеприпас — британский, взорванный в ходе испытаний Orange Herald в 1957 г., достиг мощности 720 кт.

Двухфазные боеприпасы позволяют повысить мощность ядерных взрывов до десятков мегатонн. Однако ракеты с разделяющимися боеголовками, высокая точность современных средств доставки и спутниковая разведка сделали устройства мегатонного класса практически ненужными. Тем более, что носители сверхмощных боеприпасов более уязвимы для систем ПРО и ПВО.

В двухфазном устройстве первая стадия физического процесса (primary) используется для запуска второй стадии (secondary), в ходе которой выделяется наибольшая часть энергии. Такую схему принято называть конструкцией Теллера-Улама.

Энергия от детонации первичного заряда передаётся через специальный канал («interstage») в процессе радиационной диффузии квантов рентгеновского излучения и обеспечивает детонацию вторичного заряда посредством радиационной имплозии запального плутониевого или уранового элемента. Последний также служит дополнительным источником энергии вместе с нейтронным отражателем из урана-235 или урана-238, причём совместно они могут давать до 85 % от общего энерговыхода ядерного взрыва. При этом термоядерный синтез служит в большей мере источником нейтронов для деления тяжёлых ядер, а под воздействием нейтронов деления на ядра лития в составе дейтерида лития образуется тритий, который сразу вступает в реакцию термоядерного синтеза с дейтерием.

В первом двухфазном экспериментальном устройстве Иви Майк (Ivy Mike) (10,5 Мт в испытании 1952 г.) вместо дейтерида лития использовались сжиженный дейтерий и тритий, но в последующем крайне дорогой чистый тритий непосредственно в термоядерной реакции второй стадии не применялся. Интересно отметить, что только термоядерный синтез обеспечил 97 % основного энерговыхода в экспериментальной советской «Царь-бомбе» (она же «Кузькина мать»), взорванной в 1961 г. с абсолютно рекордным выходом энергии на уровне 58 Мт ТЭкв. Наиболее эффективным по отношению мощность/вес двухфазным боеприпасом стал американский «монстр» Mark 41 с мощностью 25 Мт, который выпускался серийно для развёртывания на бомбардировщиках B-47, B-52 и в варианте моноблока для МБР Титан-2. Нейтронный отражатель этой бомбы был сделан из урана-238, поэтому она никогда не испытывалась в полном масштабе, во избежание масштабного радиационного загрязнения. При его замене на свинцовый мощность данного устройства понижалась до 3 Мт.

• 
  Конструкция Теллера-Улама для двухфазного боеприпаса («термоядерная бомба»).

Классы ядерных боеприпасов

Ядерные боеприпасы бывают следующие:

• ядерные бомбы,
• ракетноядерные (боевые блоки баллистических и крылатых ракет различной дальности),
• ядерные артиллерийские снаряды,
• ядерные торпеды (боевые части морских торпед),
• боевые ядерные инженерные мины.

Общая схема ядерного боеприпаса

Ядерный боеприпас состоит из:

• корпуса,
• ядерного заряда с силовыми элементами крепления,
• системы самоликвидации (более того, данная система нередко интегрирована в сам ядерный заряд),
• источника питания (часто его называют источником тока) длительного хранения (последнее означает, что при хранении источник питания неактивен и приводится в действие лишь при запуске ядерного боеприпаса),
• системы внешних датчиков и сбора данных,
• программного автомата
• системы управления
• системы взведения
• исполнительной системы подрыва (если она не интегрирована непосредственно в ядерный заряд),
• системы поддержания микроклимата внутри гермообъемов (обязательно — система подогрева)
• системы самодиагностики,
• задатчика полетного задания и пульта блокировки (опционально),
• системы телеметрирования полетных параметров (опционально),
• двигательной установки и системы автопилотирования (опционально).
• постановщика помех (опционально),
• прочих систем.

Средства доставки ядерных боеприпасов

Средством доставки ядерного боеприпаса к цели может быть практически любое тяжелое вооружение. В частности, тактическое ядерное оружие с 1950-х существует в форме артиллерийских снарядов и мин — боеприпасов для ядерной артиллерии. Носителями ядерного оружия могут быть реактивные снаряды РСЗО, но пока ядерных снарядов для РСЗО не существует. Однако, габариты многих современных ракет РСЗО позволяют разместить в них ядерный заряд, аналогичный применяемому ствольной артиллерией, в то время как некоторые РСЗО, например российский «Смерч», по дальности практически сравнялись с тактическими ракетами, другие же (например, американская система MLRS) способны запускать со своих установок тактические ракеты. Тактические ракеты и ракеты большей дальности являются носителями ядерного оружия. В Договорах по ограничению вооружений в качестве средств доставки ядерного оружия рассматриваются баллистические ракеты, крылатые ракеты и самолёты. Исторически самолёты были первыми средствами доставки ядерного оружия, и именно с помощью самолётов было выполнено единственное в истории боевое ядерное бомбометание:

1. На японский город Хиросима 6 августа 1945 года. В 08:15 местного времени самолёт B-29 «Enola Gay» под командованием полковника Пола Тиббетса, находясь на высоте свыше 9 км, произвёл сброс атомной бомбы «Малыш» («Little Boy») на центр Хиросимы. Взрыватель был установлен на высоту 600 метров над поверхностью; взрыв, эквивалентом от 13 до 18 килотонн тротила, произошёл через 45 секунд после сброса. Несмотря на такие «скромные» параметры, можно с уверенностью утверждать, что «примитивная» ядерная бомба «малыш» являлась самой смертоносной (из двух примененных), унеся более пяти десятков тысяч человеческих жизней и став символом ядерной войны [источник].
2. На японский город Нагасаки 9 августа 1945 года. В 10:56 самолёт В-29 «Bockscar» под командованием пилота Чарльза Суини сбросил на Нагасаки бомбу «Толстяк» («Fat man»). Взрыв произошёл в 11:02 местного времени на высоте около 500 метров. Мощность взрыва составила 21 килотонну.

Развитие систем ПВО и ракетного оружия выдвинуло на первый план именно ракеты.

Договор СНВ-1 делил все баллистические ракеты по дальности на:

• Межконтинентальные (МБР) с дальностью более 5500 км;
• Ракеты средней дальности (от 1000 до 5500 км);
• Ракеты малой дальности (менее 1000 км).

Договор РСМД, ликвидируя ракеты средней и меньшей (от 500 до 1000 км) дальности, вообще исключил из регулирования ракеты с дальностью до 500 км. В этот класс попали все тактические ракеты, и в настоящий момент такие средства доставки активно развиваются (особенно в Российской Федерации).

И баллистические, и крылатые ракеты могут быть размещены на подводных лодках (обычно атомных). В этом случае подлодка называется, соответственно, ПЛАРБ и ПЛАРК. Кроме того, на многоцелевые подводные лодки могут вооружаться ядерными торпедами.

Ядерные торпеды могут использоваться как для атаки морских целей, так и побережья противника. Так, академиком Сахаровым был предложен проект торпеды Т-15 с зарядом около 100 мегатонн.

Кроме ядерных зарядов, доставляемых техническими носителями, существуют ранцевые боеприпасы небольшой мощности, переносимые человеком, и предназначенные для использования диверсионными группами.

По назначению средства доставки ядерного оружия делятся на:

• тактическое, предназначенное для поражения живой силы и боевой техники противника на фронте и в ближайших тылах. К тактическому ядерному оружию обычно относят и ядерные средства поражения морских, воздушных, и космических целей;
• оперативно-тактическое — для уничтожения объектов противника в пределах оперативной глубины;
• стратегическое — для уничтожения административных, промышленных центров и иных стратегических целей в глубоком тылу противника.

• 
  Запуск БРПЛ «Трайдент II» из подводного положения. Ракета может быть оснащена 8 боеголовками W88
• 
  Боевой железнодорожный ракетный комплекс БЖРК 15П961 «Молодец» c межконтинентальной ракетой с ядерной боевой частью. Снят с вооружения в 90-х годах.
• 
  АПУ 15У175М комплекса РС-24 «Ярс».

История ядерного оружия

Основная статья: История ядерного оружия

Путь к созданию атомной бомбы

• В 1896 году французский химик Антуан Анри Беккерель открывает радиоактивность урана.
• В 1899 году Эрнест Резерфорд обнаруживает альфа- и бета-лучи. В 1900 г. открыто гамма-излучение.
• В эти годы открыты многие радиоактивные изотопы химических элементов: в 1898 г. Пьером Кюри и Марией Кюри открыты полоний и радий, в 1899 Резерфордом открыт радон, а Дебьерном — актиний.
• В 1903 году Резерфорд и Фредерик Содди опубликовали закон радиоактивного распада.
• В 1921 г. Отто Ган фактически открывает ядерную изомерию.
• В 1932 г. Джеймс Чедвик открыл нейтрон, а Карл Д. Андерсон — позитрон.
• В том же 1932 году в США Эрнест Лоуренс запустил первый циклотрон, а в Англии Эрнест Уолтон и Джон Кокрофт впервые расщепили ядро атома: они разрушили ядро лития, обстреливая его на ускорителе протонами. Одновременно такой эксперимент был проведен в СССР.
• В 1934 г. Фредерик Жолио-Кюри открыл искусственную радиоактивность, а Энрико Ферми разработал методику замедления нейтронов. В 1936 г. им было открыто селективное поглощение нейтронов.
• В 1934 г. физик из Венгрии Лео Силард подал заявку на патент с общим описанием ядерного реактора (патент был выдан в 1936 г.).
• В 1938 г. Отто Ган, Фриц Штрассман и Лиза Мейтнер открывают расщепление ядра урана при поглощении им нейтронов. С этого и начинается разработка ядерного оружия.
• В 1939 г. Фредерик Жолио-Кюри запатентовал конструкцию урановой бомбы.
• В 1940 г. Г. Н. Флёров и К. А. Петржак, работая в ЛФТИ, открыли спонтанное деление ядра урана.
• В июне 1940 г. в США был образован Национальный комитет по оборонным исследованиям, Комитет по урану вошёл в его состав в качестве подкомитета.
• Весной 1941 г. Ферми завершил разработку теории цепной ядерной реакции.
• 20 сентября 1941 г. в Англии на совещании Комитетом начальников штабов вынесено решение о немедленном начале строительства завода по изготовлению атомных бомб.
• 6 декабря 1941 г. в США принято решение о выделении средств и ресурсов на создание ядерного оружия.
• Первый квартал 1942 г. — английский военный кабинет занимается вопросами организации производства урановых бомб.
• В июне 1942 г. Ферми и Г. Андерсоном в ходе опытов был получен коэффициент размножения нейтронов больше единицы, что открыло путь к созданию ядерного реактора.
• 2 декабря 1942 г. в США заработал первый в мире ядерный реактор, осуществлена первая самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция.
• 17 сентября 1943 г. стартовал «Манхэттенский проект».
• 16 июля 1945 г. в США в пустыне под Аламогордо (штат Нью-Мексико) испытано первое ядерное взрывное устройство «Gadget» (одноступенчатое, на основе плутония).
• В августе 1945 г. на японские города американцами были сброшены первые атомные бомбы «Малыш» (6 августа, Хиросима) и «Толстяк» (9 августа, Нагасаки). См. Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки.

Послевоенное совершенствование ядерного оружия

• Июль 1946 г. США проводят операцию «Перекрёстки» на атолле Бикини: 4-й и 5-й атомные взрывы в истории человечества.
• Весной 1948 г. американцы провели операцию «Песчаник». Подготовка к ней шла с лета 1947 г. В ходе операции были испытаны 3 усовершенствованные атомные бомбы.
• 29 августа 1949 г. СССР провел испытания своей атомной бомбы РДС-1, уничтожив ядерную монополию США.
• В конце января — начале февраля 1951 г. США открыли Ядерный полигон в Неваде и провели там операцию «Рейнджер» из 5 ядерных взрывов.
• В апреле — мае 1951 г. США провели операцию «Парник».
• В октябре — ноябре 1951 г. на полигоне в Неваде США провели операцию «Бастер-Джангл» и, во время взрыва DOG, войсковые учения «Дезерт Рок I».
• 1 ноября 1952 г. США провели на атолле Эниветок первое испытание термоядерного устройства мегатонного класса — Ivy Mike.
• В 1953 году СССР провёл испытания своей первой термоядерной бомбы.
• 1 марта 1954 г. на атолле Бикини проведено испытание Castle Bravo — самого мощного из взорванных США зарядов. Мощность взрыва достигла 15 мегатонн, в 2,5 раза превысив расчётную. Последствием взрыва стал инцидент с японским рыболовецким судном «Фукурю-Мару», вызвавший перелом в общественном восприятии ядерного оружия.
• В сентябре 1954 г. СССР проводит экпериментальные войсковые учения на Тоцком полигоне, с применением штатного тактического ядерного боеприпаса (в частности отрабатывались тактика боевого применения ядерного боеприпаса и тактика защиты от поражающих воздействий ядерного взрыва).
• В октябре 1961 г. СССР провёл испытания «Царь-бомбы» — самого мощного термоядерного заряда в истории

Ядерный клуб

Основная статья: Ядерный клуб

«Ядерный клуб» — неофициальное название группы стран, обладающих ядерным оружием. В неё входят США (c 1945), Россия (изначально Советский Союз: с 1949), Великобритания (1952), Франция (1960), КНР (1964), Индия (1974), Пакистан (1998) и КНДР (2006). Также имеющим ядерное оружие считается Израиль.

«Старые» ядерные державы США, Россия, Великобритания, Франция и Китай являются т. н. ядерной пятёркой — то есть государствами, которые считаются «легитимными» ядерными державами согласно Договору о нераспространении ядерного оружия. Остальные страны, обладающие ядерным оружием, называются «молодыми» ядерными державами.

Кроме того, на территории нескольких государств, которые являются членами НАТО и другими союзниками, находится или может находиться ядерное оружие США. Некоторые эксперты считают, что в определённых обстоятельствах эти страны могут им воспользоваться.

Испытание термоядерной бомбы на атолле Бикини, 1954 г. Мощность взрыва 11 Мт, из которых 7 Мт выделилось от деления тампера из урана-238

США осуществили первый в истории ядерный взрыв мощностью 20 килотонн 16 июля 1945 года. 6 и 9 августа 1945 ядерные бомбы были сброшены, соответственно, на японские города Хиросима и Нагасаки. Первое в истории испытание термоядерного устройства было проведено 1 ноября 1952 года на атолле Эниветок.

Файл:Взрыв сов-ат-бомб авг 1949 300p.jpg

Взрыв первого советского ядерного устройства на Семипалатинском полигоне 29 августа 1949 года, 10:05.

СССР испытал своё первое ядерное устройство мощностью 22 килотонны 29 августа 1949 года на Семипалатинском полигоне. Испытание первой в СССР термоядерной бомбы — там же 12 августа 1953 года. Россия стала единственным международно-признанным наследником ядерного арсенала Советского Союза.

Великобритания произвела первый надводный ядерный взрыв мощностью около 25 килотонн 3 октября 1952 года в районе островов Монте-Белло (северо-западнее Австралии). Термоядерное испытание — 15 мая 1957 года на острове Рождества в Полинезии.

Франция провела наземные испытания ядерного заряда мощностью 20 килотонн 13 февраля 1960 года в оазисе Регган в Алжире. Термоядерное испытание — 24 августа 1968 года на атолле Муруроа.

Китай взорвал ядерную бомбу мощностью 20 килотонн 16 октября 1964 года в районе озера Лобнор. Там же была испытана термоядерная бомба 17 июня 1967 года.

Индия произвела первое испытание ядерного заряда мощностью 20 килотонн 18 мая 1974 года на полигоне Покхаран в штате Раджастхан, но официально не признала себя обладателем ядерного оружия. Это было сделано лишь после подземных испытаний пяти ядерных взрывных устройств, включая 32-килотонную термоядерную бомбу, которые прошли на полигоне Покхаран 11—13 мая 1998 года.

Пакистан провёл подземные испытания шести ядерных зарядов 28 и 30 мая 1998 года на полигоне Чагай-Хиллз в провинции Белуджистан в качестве симметричного ответа на индийские ядерные испытания 1974 и 1998 годов.

КНДР заявила о создании ядерного оружия в середине 2005 года и провела первое подземное испытание ядерной бомбы предположительной мощностью около 1 килотонны 9 октября 2006 года (по-видимому, взрыв с неполным энерговыделением) и второе мощностью примерно 12 килотонн 25 мая 2009 года. 12.02.2013 была испытана бомба мощностью 6-7 килотонн. 6 января 2016 г. испытана предположительно термоядерная бомба.

Израиль не комментирует информацию о наличии у него ядерного оружия, однако, по единодушному мнению всех экспертов, владеет ядерными боезарядами собственной разработки с конца 1960-х — начала 1970-х гг.

Небольшой ядерный арсенал был у ЮАР, но все шесть собранных ядерных зарядов были добровольно уничтожены при демонтаже режима апартеида в начале 1990-х годов. Полагают, что ЮАР проводила собственные или совместно с Израилем ядерные испытания в районе острова Буве в 1979 году. ЮАР — единственная страна, которая самостоятельно разработала ядерное оружие и добровольно от него отказалась.

Украина, Белоруссия и Казахстан, на территории которых находилась часть ядерного вооружения СССР, после подписания в 1992 году Лиссабонского протокола были объявлены странами, не имеющими ядерного оружия, и в 1994—1996 годах передали все ядерные боеприпасы Российской Федерации.

По различным причинам добровольно отказались от своих ядерных программ Швеция, Бразилия, Аргентина, Ливия (на разных стадиях; ни одна из этих программ не была доведена до конца). Недобровольно (военной силой со стороны Израиля) была прекращена ядерная программа Ирака. В разные годы подозревалось, что ядерное оружие могут разрабатывать ещё несколько стран. В настоящее время предполагается, что наиболее близок к созданию собственного ядерного оружия Иран. Также по мнению многих специалистов, некоторые страны (например, Япония и Германия), не обладающие ядерным оружием, по своим научно-производственным возможностям способны создать его в течение короткого времени после принятия политического решения и финансирования.

Исторически потенциальную возможность создать ядерное оружие второй или даже первой имела нацистская Германия. Однако Урановый проект до разгрома Третьего Рейха завершён не был по ряду причин.

Запасы ядерного оружия в мире

Количество боеголовок (активных и в резерве)

	1947	1952	1957	1962	1967	1972	1977	1982	1987	1989	1992	2002	2010	2015
США	32	1005	6444	≈26000	>31255	≈27000	≈25000	≈23000	≈23500	22217	≈12000	≈10600	≈8500	≈7200
СССР/Россия	—	50	660	≈4000	8339	≈15000	≈25000	≈34000	≈38000		≈25000	≈16000	≈11000	≈8000
Великобритания	—	—	20		270							512	≈225	215
Франция	—	—	—		36							384	≈350	300
Китай	—	—	—	—	25							≈400	≈400	250
Израиль	—	—	—	—	—							≈200	≈150	80
Индия	—	—	—	—	—	—						≈100	≈100	≈100
Пакистан	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	≈100	≈110	≈110
КНДР	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	≈5—10	<10
ЮАР	—	—	—	—	—	—	—	—	—	6	—	—	—	—
Итого	32	1055	7124	≈30000	>39925	≈42000	≈50000	≈57000	63484		<40000	<28300	<20850	≈15700

Примечание: Данные по России c 1991 г. и США c 2002 г. включают только боезаряды стратегических носителей; оба государства располагают также значительным количеством тактического ядерного оружия, которое трудно поддаётся оценке.

Ядерное разоружение

Осознание значительности угрозы ядерного оружия для человечества и цивилизации привело к выработке ряда мер международного характера с целью минимизации риска его распространения и применения.

Принцип нераспространения

Основная статья: Договор о нераспространении ядерного оружия

Физические принципы построения ядерного оружия общедоступны. Также не являются секретом общие принципы конструирования различных типов зарядов. Однако конкретные технологические решения повышения эффективности зарядов, конструкция боеприпасов, методы получения материалов с требуемыми свойствами чаще всего публично недоступны.

Основой принципа нераспространения ядерного оружия является трудоёмкость и затратность разработки, проистекающая из масштабности научных и промышленных задач: приобретение делящихся материалов; разработка, постройка и эксплуатация заводов по обогащению урана и реакторов для наработки оружейного плутония; испытания зарядов; масштабная подготовка учёных и специалистов; разработка и постройка средств доставки боеприпасов и т. п. Скрыть такие работы, ведущиеся на протяжении значительного времени, практически невозможно. Поэтому страны, обладающие ядерными технологиями, договорились о запрете бесконтрольного распространения материалов и оборудования для создания оружия, компонентов оружия и самого оружия.

Договор о запрещении ядерных испытаний

В рамках принципа нераспространения был принят договор о запрещении испытаний ядерного оружия.

Российско-американские договоры

С целью ограничения наращивания вооружений, уменьшения угрозы случайного их применения и поддержания ядерного паритета СССР и США выработали ряд соглашений, оформленных в виде договоров:

• Договоры об ограничении стратегических вооружений в 1972 и 1979 годах (ОСВ-I и ОСВ-II).
• Ряд договоров об ограничении стратегических наступательных вооружений (СНВ-I (1991), СНВ-II (1993), СНП (2002) и СНВ-III (2010)).
• Договор о ликвидации ракет средней и меньшей дальности (1987).
• Договор об ограничении систем противоракетной обороны (1972).

См. также

• Ядерный взрыв
• Ядерная стратегия
• Стратегические ядерные силы Российской Федерации
• Ядерный арсенал США
• Ядерная зима
• Ядерная мина
• Ядерный чемоданчик
• Царь-бомба
• Эпицентр ядерного взрыва
• Договор о нераспространении ядерного оружия
• Договор о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний
• Радиологическое оружие
• Термоядерное оружие
• Нейтронное оружие
• Группа ядерных поставщиков
• Атмосферные ядерные испытания США
• Белый поезд
• Ядерное оружие направленного действия
• Изомерия атомных ядер, Гафниевая бомба
• Чистое термоядерное оружие

Литература

• Атомное пламя // Ардашев А. Н. Огнемётно-зажигательное оружие: иллюстрированный справочник. — Агинское, Балашиха : АСТ : Астрель, 2001. — Гл. 5. — 288 с. — (Военная техника). — 10 100 экз. — ISBN 5-17-008790-X.
• Атомная бомба // Пономарёв Л. И. Под знаком кванта / Леонид Иванович Пономарёв. — 1984, 1989, 2007.
• Памятка населению по защите от атомного оружия. — 2-е изд. — Москва, 1954.
• Юнг Р. Ярче тысячи солнц / Роберт Юнг. — М., 1960.
• Мания Х. История атомной бомбы / Хуберт Мания. — Москва : Текст, 2012. — 352 с. — (Краткий курс). — 3 000 экз. — ISBN 978-5-7516-1005-0.
• Яблоков А. В. Неизбежная связь ядерной энергетики с атомным оружием: доклад. — Беллона, 2005.

Ссылки

• Музей ядерного оружия  (неопр.). Архивировано 29 января 2005 года.
• Проект «Хиросима» (историческая справка, видеоматериалы, документы)
• База данных по всем, проведённым различными странами, ядерным взрывам (австралийский правительственный сайт) (англ.)
• Консультативное заключение Международного суда относительно законности угрозы ядерным оружием или его применения. — 1996.
• Подробное техническое описание первых зарядов (англ.). — 2001.
• Федосеев С. Оружие большого шантажа