Нейтронная бомба: как она устроена и зачем её создали

У нейтронной бомбы репутация, которой она не вполне заслуживает. Газеты 1970-х описывали её как оружие, которое убивает людей и оставляет здания целыми, «капиталистическую бомбу», бережущую собственность. На деле всё было и уже, и необычнее: небольшая водородная бомба, настроенная так, чтобы отдавать непривычно большую долю энергии в виде потока нейтронов, и предназначенная остановить танковые колонны, а не разрушать города.

Чем она отличается

Обычный ядерный взрыв распределяет энергию примерно так: около половины уходит в ударную волну, около трети в свет и тепло, порядка 5% в начальный импульс радиации, остальное в осадки и остаточную радиоактивность. Для мощных зарядов радиация почти не играет роли: всякий, кто оказался достаточно близко, чтобы получить смертельную дозу, и так находится в зоне, где всё раздавлено и сожжено.

Как распределяется энергия ядерного взрыва
Обычное распределение энергии ядерного взрыва по Гласстону и Долану. Заряд повышенной радиации переводит в нейтроны гораздо большую долю.

Официально нейтронная бомба называется оружием повышенной радиации. Это небольшое двухступенчатое термоядерное устройство, обычно порядка одной килотонны, сделанное так, чтобы быстрые нейтроны термоядерной ступени вылетали наружу, а не поглощались. Конструкторы убрали толстую урановую оболочку, которая обычно окружает термоядерное горючее и добавляет мощности, и использовали материалы, пропускающие нейтроны. Получился заряд со скромной ударной волной и светом, но с сильным коротким импульсом нейтронов, который проходит сквозь сталь и грунт легче гамма-излучения.

Схема нейтронного заряда в сравнении с обычным термоядерным
В обычном заряде урановая оболочка захватывает нейтроны синтеза и делится. В нейтронном им дают вылететь.

Зачем она понадобилась армии

Идея принадлежала Сэмюэлу Коэну, физику корпорации RAND, и появилась в конце 1950-х. Планировщики НАТО того времени готовились к тому, что тысячи советских танков двинутся в Западную Германию. Броня хорошо защищает экипаж от ударной волны и жара, но нейтроны проходят сквозь неё. Несколько небольших нейтронных боеголовок могли вывести из строя экипажи танковой атаки, нанеся меньше разрушений городам обороняющейся страны, то есть городам союзников.

Уже при одной килотонне радиационный круг ядерного взрыва выходит за пределы круга тяжёлых разрушений. Модель симулятора даёт такие радиусы для обычного воздушного взрыва в 1 кт; нейтронный заряд отодвигает радиационный круг заметно дальше.

Радиусы ударной волны, ожогов и радиации для заряда в одну килотонну
У заряда в 1 кт смертельная доза радиации достаёт дальше, чем тяжёлые разрушения. У мощных зарядов порядок обратный.

В этом перевороте и состоит весь смысл конструкции. Он же разоблачает миф. Нейтронная бомба никогда не оставляла здания нетронутыми: на несколько сотен метров от точки взрыва ударная волна и огонь всё так же сносят обычные дома. «Чистой» она была только по сравнению с более мощным обычным ядерным зарядом, который применили бы для той же задачи.

Солдаты армии США у ракеты MGM-52 Lance на пусковой установке
Ракета MGM-52 Lance. В начале 1980-х для неё выпустили нейтронную боеголовку W70 Mod 3. Фото: US Army

Политическая буря

В 1977 году газета Washington Post сообщила, что США собираются разместить нейтронные боеголовки в Европе. Реакция была бурной по обе стороны железного занавеса. Советская пропаганда называла это самым капиталистическим оружием, в Западной Европе на улицы вышли сотни тысяч людей. В апреле 1978 года президент Джимми Картер отложил производство. Рональд Рейган в 1981 году отменил это решение, боеголовки изготовили, но хранили в США, а не в Европе.

Американских типов было два: W70 Mod 3 для ракеты Lance и W79 для восьмидюймовых артиллерийских снарядов. Франция испытала свою конструкцию в 1980-е, а Советский Союз, как считается, разработал похожее оружие. После окончания холодной войны американские боеголовки сняли с вооружения, последние из них разобрали к началу 2000-х.

Ядерные артиллерийские снаряды в музейной экспозиции
Ядерные артиллерийские снаряды в музее, среди них W79, существовавший и в нейтронном варианте. Фото: US Department of Energy

Почему о ней вспоминают до сих пор

Нейтронная бомба принадлежит к семейству идей, которые всё время возвращаются: ядерное оружие, достаточно малое или точное, чтобы его можно было применить на поле боя. Боеголовки малой мощности снова есть в нескольких арсеналах, и спор 1970-х о том, делает ли такое оружие ядерную войну вероятнее, так и не разрешён. Чтобы увидеть, насколько по-разному ведут себя малый и большой заряды, сравните в симуляторе взрывы в 1 кт и 1 Мт и посмотрите, какой круг окажется внешним. Общие принципы устройства разобраны в статье водородная и атомная бомба.