Прецизионный одноступенчатый ядерный заряд мощностью до 1 Ктн. Новая надежда Америки?

Америций-242. Для разнообразия ядерной войны

Америций, о котором пойдет речь в этой статьеМалогабаритным и маломощным ядерным зарядам исторически не повезло. В те благословенные времена, когда ядерные заряды всяких типов активно разрабатывались и испытывались, для них не было подходящего изотопа. В наличии были только плутоний-239 и //  topwar.ru

 

В 1950-х годах заменить уран и плутоний в качестве оружейных изотопов было нечем. Но с тех пор прошло некоторое время и появился хороший кандидат — америций-242. Этот изотоп образуется при распаде плутония-241 (образуется при захвате нейтрона ураном-238), и содержится в отходах переработки плутония и отработанном ядерном топливе (ОЯТ). Через 26 лет весь плутоний-241 распадется на америций-241, период полураспада которого значительно больший — 432,2 года. Таким образом, ОЯТ, выгруженное из реакторов и положенное в хранилище в конце 1980-х — начале 1990-х годов, уже должно содержать в себе значительное количество америция-241. Выделение его, насколько можно судить, не представляет особых трудностей.

 

были приведены некоторые данные о его получении. 1 грамм ам-242м образуется при облучении 100 граммов ам-241 (его получали на ныне демонтированном реакторе БН-350 в Шевченко, в Казахстане), и для получения этого количества достаточно переработать 200 кг выдержанного ОЯТ. Этого добра у нас порядочно: около 20 тысяч тонн ОЯТ и ежегодное производство еще около 200 тонн. Накопленного ОЯТ достаточно для производства порядка 1000 кг ам-242м.

Чем ам-242м хорош? Исключительно малой критической массой. Чистый изотоп имеет критическую массу всего в 17 граммов. При плотности америция в 13,6 г на кубический сантиметр, это будет шарик диаметром в 1,33 см. Если взять 1,35 критической массы, то шарик будет диаметром 1,45 см. С отражателем и системой подрыва вполне можно уложиться в габарит 40-мм снаряда. Энерговыделение 1 г ам-242м примерно соответствует 4,6 кг тротила, так что такой заряд с 22,9 г изотопа даст примерно 105 кг тротилового эквивалента.

Можно использовать смесь из ам-241 и ам-242м. При содержании последнего в 8% критическая масса составит 420 граммов. Диаметр шарика будет составлять 3,8 см. Это может быть ядерная граната для РПГ, мина для 82-мм миномета и так далее. Энерговыделение составит около 2 тонн тротилового эквивалента.

В общем, лучший кандидат на роль начинки для очень компактных ядерных зарядов, вплоть до малокалиберных ядерных снарядов. Америций еще также хорош тем, что он при распаде выделяет мало тепла, почти не греется, и потому хранение ядерных боеприпасов с начинкой америцием не требует холодильников. Долгий срок полураспада: ам-241 — 433,2 года, ам-242м — 141 год, также позволяет производить и накапливать америций впрок. Такие боеприпасы могут храниться 30-40 лет без существенного изменения их характеристик, тогда как плутоний уже через 10-15 лет нужно отправлять на очистку от продуктов распада.

Америциевый заряд может использоваться сам по себе, а также в качестве ядерно-нейтронного запала для более мощных зарядов. Если окажется, что америциевый заряд может инициировать термоядерную реакцию (что вполне может быть), то откроется возможность создания очень компактных и легких, но при этом мощных термоядерных зарядов.