Теперь поясним устройство ядерного заряда ракеты. В процессе хранения масса заряда разделена на части, каждая из которых непременно меньше критической. Соединяются эти части лишь в момент взрыва. Это достигается подрывом обычного взрывчатого вещества. Части заряда из урана-235 или плутония, соединяясь вместе, образуют массу, достаточную для развития цепной реакции взрывного типа.
Ядерный заряд состоит из массы делящегося вещества, окруженной отражателем нейтронов, порохового заряда и его электродетонатора, источника нейтронов, необходимого для начала цепной реакции. По принципу действия атомные боеприпасы могут быть «пушечными» и «имплозивными». В «пушечной» схеме взрывается порох и разрозненные части делящегося вещества как бы выстреливаются навстречу друг другу. Образуется масса более критической, и начинается цепная ядерная реакция. В «имплозивной» схеме тот же взрыв обычного ВВ уплотняет делящееся вещество и также создает условия для ядерного процесса.
Мощность взрыва ядерных зарядов принято оценивать тротиловым эквивалентом, то есть сравнивать с воображаемым взрывом обычного ВВ такой же мощности. За короткий промежуток времени, порядка миллионных долей секунды, выделяется громадное количество энергии. Большое количество энергии, выделяемой в столь короткое время, вызывает при ядерном взрыве повышение давления до миллионов атмосфер и температуры до десятков миллионов градусов.
Каковы особенности взрывов ядерных зарядов? Ядерные заряды по своим боевым свойствам значительно отличаются от взрывов зарядов обычного взрывчатого вещества. Мощность ядерного взрыва может быть во много тысяч раз больше мощности взрыва самого крупного фугасного заряда. При взрыве ядерного заряда, как и при взрыве обычного заряда, образуется ударная волна. Но ее разрушительное действие во много раз больше. Взрыв ядерного заряда в отличие от обычного сопровождается мощными потоками светового излучения и невидимого излучения, называемого проникающей радиацией. Световое излучение способно вызвать ожоги и воспламенить горючие материалы, а проникающая радиация — оказать вредное биологическое воздействие на организм человека. Взрыв ядерного заряда отличается от обычного еще и тем, что в районе взрыва и по пути движения радиоактивного облака взрыва возможно радиоактивное заражение местности, воды, местных предметов, боевой техники и людей, находящихся вне укрытий. Заражение происходит в результате выпадения образовавшихся при ядерном взрыве радиоактивных веществ. Радиоактивное излучение этих веществ, как и проникающая радиация, вредно действует на организм человека.
Каковы виды взрывов ядерных зарядов? Взрывы ядерных зарядов могут осуществляться на различной высоте в воздухе, у самой поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим взрывы ядерных зарядов называют воздушными, наземными (надводными) и подземными (подводными).
Внешняя картина каждого вида взрыва ядерного заряда имеет свои характерные особенности. В момент взрыва ядерного заряда в воздухе возникает ослепительная вспышка. Даже в яркий солнечный день она озаряет местность и небо на десятки километров от места взрыва. При воздушном взрыве ядерного заряда вслед за вспышкой образуется светящаяся область в виде огненного шара (при наземном — полушария). Яркость свечения огненного шара в начальной стадии значительно превосходит яркость солнца. Огненный шар, быстро увеличиваясь, поднимается вверх. Температура и связанная с нею яркость свечения огненного шара при этом постепенно уменьшаются. Через несколько секунд после возникновения огненный шар превращается в клубящееся облако взрыва. Одновременно с земли вслед за облаком поднимается столб пыли и дыма, в результате чего облако приобретает характерную форму гриба. В некоторых случаях при воздушном взрыве ядерного заряда столб пыли и дыма не соединяется с облаком взрыва. Облако ядерного взрыва достигает высоты в несколько километров. Поднимаясь, оно постепенно расширяется и рассеивается.
Подводный и подземный взрывы ядерных зарядов характерны тем, что вспышка и огненный шар при этих взрывах, как правило, не видны. При подводном взрыве ядерного заряда в воздух поднимается огромный столб воды, над которым возникает большое облако. В результате падения столба воды образуется так называемая базисная волна — масса мелких капель воды, содержащих радиоактивные продукты взрыва. Распространяясь во все стороны от центра взрыва, базисная волна превращается в слоисто-кучевое облако. Из этого облака выпадает радиоактивный дождь.
При подводном взрыве ядерного заряда на поверхности воды образуются волны, высота которых достигает 20–30 м.
При подземном взрыве ядерного заряда на большую высоту выбрасывается огромное количество раздробленного грунта, перемешанного с радиоактивными продуктами взрыва. Образующийся при этом гигантский столб, обрушиваясь, превращается в темное облако. В месте подземного взрыва возникает огромная воронка. В районе взрыва и по следу облака выпадает большое количество радиоактивной пыли. Взрыв любого вида ядерного заряда сопровождается сильным звуком, напоминающим удар или раскаты грома.
Главный поражающий фактор ядерного взрыва заряда ракеты — ударная волна. На нее приходится около 50 процентов всей энергии взрыва.
С удалением от центра взрыва давление в ударной волне падает. На расстоянии 10–15 км от центра взрыва ударная волна превращается в звуковую. Воздействие ударной волны зависит от вида взрыва ядерного заряда: воздушный, наземный (надводный), подземный (подводный). Радиус поражения живой силы и техники ударной волной на местности, не оборудованной защитными сооружениями, больший при воздушном взрыве, а на местности, оборудованной укрытиями (убежищами, блиндажами и т. п.), больший при наземном взрыве. Величины радиусов зон поражающего и разрушающего действия ударной волны ядерно о взрыва пропорциональны корню кубическому из тротилового эквивалента.
На световое излучение ядерного взрыва приходится 30–40 процентов энергии. Оно может вызывать ожоги, обугливание кожных покровов, воспламенение и обугливание различных материалов, многочисленные пожары. На открытой местности световое излучение, как правило, обладает наибольшим радиусом поражающего действия по сравнению с ударной волной и проникающей радиацией. Воздействие светового излучения также зависит от характера взрыва. При наземном взрыве часть световой энергии поглощается пылью, поднятой ударной волной.
Проникающая радиация ядерного взрыва — это поток гамма-лучей и нейтронов, способных распространяться в воздушном пространстве на многие сотни метров. Хотя на образование проникающей радиации идет незначительная часть энергии взрыва, она способна оказать на людей серьезное поражающее действие.
Радиоактивное заражение местности происходит в результате выпадения на землю радиоактивных продуктов деления ядерного заряда, а также образования искусственных радиоактивных изотопов под воздействием потока нейтронов, вылетающих из зоны реакции при взрыве. Высокий уровень радиоактивного заражения вызывают наземные взрывы ядерных зарядов. При этом заражается значительная площадь в результате выпадения радиоактивной пыли из радиоактивного облака. Чем больше ядерный заряд, тем сильнее действуют поражающие факторы ядерного взрыва, тем большая площадь оказывается опасной для пребывания человека.
Какие же ядерные заряды применяются? По данным иностранной печати, ядерные заряды имеют силу взрыва от нескольких тысяч до нескольких сотен тысяч тонн тротила. Что касается ядерных зарядов с силой взрыва в миллионы тонн, то их делают на основе термоядерных реакций с использованием тяжелых изотопов водорода и лития. Сила взрыва термоядерных зарядов колеблется в пределах от нескольких тысяч до десятков и даже сотни миллионов тонн тротила.
И. В. Курчатов подсчитал, что при взрыве только одного большого термоядерного заряда выделится энергия, которая превзойдет энергию всех взрывчатых веществ, произведенных во всем мире за годы второй мировой войны. Ученый-патриот с гордостью заявлял, что советский народ вооружил свою армию всеми необходимыми видами ядерных и термоядерных зарядов. Причем термоядерное оружие — самое сильное и самое могучее — было создано в СССР раньше, чем в США.
12 августа 1953 г. в Советском Союзе был успешно испытан первый термоядерный заряд. В это время американские специалисты еще возились со своим несуразным термоядерным детищем, окрещенным ими «Майком». Красноречивую характеристику этому «Майку» дал американский журналист Стюарт Олсоп: «Майк» представлял собой чудовищно громоздкое приспособление размером выше большого дома. Конечно, такое сооружение невозможно было поместить в баллистическую ракету и поднять в космос, через который проходит ее траектория…» Задача создания термоядерного заряда, пригодного для боевых целей, была решена Соединенными Штатами Америки на полгода позже нас — в марте 1954 г.
Но и сейчас США серьезно отстают от СССР в создании термоядерных зарядов. Только наша страна обладает зарядами-гигантами мощностью 50 и 100 млн. т, а советские ракеты способны уверенно доставлять такие термоядерные заряды в любую точку земного шара. Самая мощная ядерная боеголовка ракет США, по признанию американской печати, значительно меньше советской.
Надо сказать, что 100-мегатонный термоядерный заряд еще никогда не испытывался. Был испытан заряд мощностью 50 млн. т. В свое время советская печать по этому поводу сообщала: от испытания 100-мегатонного термоядерного заряда пришлось отказаться, так как если взорвать его даже в самых отдаленных местах, то и тогда можно выбить окна у себя.
В другом, более позднем сообщении говорилось, что в СССР уже есть термоядерные заряды и больше 100-мегатонного.
Чтобы представить себе, каковы поражающие факторы термоядерного взрыва заряда ракеты, сошлемся на цифры, приводимые в зарубежной печати. Ес