История создания сверхмалых ядерных зарядов

В 60-х годах прошлого века и в США, и в СССР велись секретные работы по созданию сверхмалых ядерных зарядов. Разрабатывались спецпатроны калибра 14,3 и 12,7 мм для крупнокалиберных пулеметов, а также патроны калибра 7,62 мм.


Радикального уменьшения размеров, веса и сложности конструкции удалось достичь благодаря применению экзотического трансуранового элемента калифорния – точнее, его изотопа с атомным весом 252.


После обнаружения этого изотопа физиков ошеломило то, что основным каналом распада у него было спонтанное деление, при котором вылетало 5–8 нейтронов (для сравнения: у урана и плутония – 2 или 3). Первые оценки критической массы этого металла дали фантастически малую величину – 1,8 грамма!

Каждая пуля выделяла при взрыве энергию, равную, в среднем, взрыву 300 кг тротила. Весьма интересен был эффект от попадания атомной пули в танк или здание.

Даже если активная броня современных танков не позволяла такому боезаряду пробить защиту насквозь, то энергия цепной реакции буквально испаряла кусок брони танка, а остальная часть танка расплавлялась: гусеницы и башня намертво приваривались к корпусу.

Попав же в кирпичную стену, атомная пуля испаряла около кубометра кладки, и здание обрушивалось. При этом взрывная волна была на порядок слабее, чем у взрывчатки той же мощности.

В распоряжении ученых были лишь микрограммы этого очень редкого материала. Получать калифорний было очень сложно и очень дорого.

В случае пуль калибра 7,62 мм диаметр шарика калифорния, необходимого для цепной реакции, составлял почти 8 мм. К тому же, пуля получилась тяжелой, и для того чтобы сохранить баллистику, пришлось изготовить и специальный порох, который давал пуле правильный разгон в стволе.

Другая проблема этого боезапаса - тепловыделение. Все радиоактивные элементы выделяют тепло, и чем меньше период полураспада, тем сильнее они разогреваются.

Пуля с калифорниевым сердечником выделяла около 5 ватт тепла. Из-за разогрева менялись характеристики взрывчатки и взрывателя, а при сильном разогреве пуля могла застрять в патроннике или в стволе, или, что еще хуже, самопроизвольно сдетонировать.

Поэтому патроны хранились в специальном холодильнике, представлявшем собой массивную (толщиной около 15 см) медную плиту с гнездами под 30 патронов. В каналах между гнездами под давлением циркулировал жидкий аммиак, снижая температуру пуль до минус 15 градусов.

Эта холодильная установка потребляла около 200 ватт электропитания и весила примерно 110 кг, что требовало специального автомобиля для перевозки.

Однако, даже замороженную до минус 15 пулю нужно было использовать в течение не более чем 30 минут после извлечения из термостата: зарядить в магазин, занять позицию, выбрать нужную цель и выстрелить.

Если это не происходило вовремя, патрон нужно было вернуть в холодильник и снова охладить. Если же пуля пробыла вне холодильника больше часа, то она подлежала утилизации.

Другим непреодолимым недостатком стала непредсказуемость результатов. Энергия при взрыве каждого конкретного экземпляра колебалась от 100 до 700 килограммов тротилового эквивалента в зависимости от партии, времени и условий хранения, а главное – материала цели, в которую попадала пуля.

Ударная волна получалась довольно слабой по сравнению с химической взрывчаткой такой же мощности, а вот радиация, наоборот, получала намного большую долю энергии.

Из-за этого стрелять нужно было на максимальную прицельную дальность пулемета. Но даже и в этом случае стрелок мог получить большую дозу облучения. Срок хранения уникальных калифорниевых пуль не превышал шести лет, так что ни одна из них не дожила до нашего времени. Калифорний из них был изъят и использован для чисто научных целей, таких, например, как получение сверхтяжелых элементов.