Почти атомная бомба

Американские физики вплотную подошли к созданию боеприпаса на основе гафния. В США признают, что работы над гафниевой бомбой ведутся в рамках создания миниатюрных бомб, на что в текущем году официально выделено более 7 млн долларов, еще кое-какие деньги могут перепасть на гафниевую разработку из шестимиллионной программы совершенствования высокоточных ядерных авиабомб. По другим данным, на деле речь идет о других суммах - в последнее десятилетие на исследования в этой области американцы уже ассигновали не менее 2 млрд долларов.

Интерес к гафниевой бомбе вызван тем, что она может занять промежуточное положение между обычным и ядерным вооружением, а ее использование поможет избежать многочисленных международных ограничений, накладываемых на разработку и применение ядерного оружия. Дело в том, что гафний (точнее, изомер гафния) не является делящимся материалом и детонирует без ядерного распада. Хотя при его взрыве выделяется мощное гамма-излучение, после его рассеивания следов радиоактивности практически не остается. При этом бомба из гафния намного менее разрушительна, чем ядерные заряды, поскольку по мощности взрыва это вещество значительно уступает традиционным ядерным материалам - плутонию и урану.

По словам научного руководителя Российского федерального ядерного центра ВНИИ экспериментальной физики (г. Саров) Виктора Михайлова, один грамм урана или плутония при делении эквивалентен по энергии 15 тоннам тринитротолуола, а такое же количество изомера гафния - всего 100 килограммам. По другим данным, грамм изомера может "запасти" энергии на 55 кг тротила. В любом случае это значит, что из изомера гафния можно изготовить очень компактный боезаряд, а так как взрыв происходит не за счет создания критической массы, то можно произвести заряды широкого диапазона мощности, просто меняя количество изомера.

Принцип работы такого заряда основан на физических свойствах ядерного изомеризма, описанных Игорем Курчатовым еще в середине 30-х годов прошлого столетия. В ядрах изомеров протонов и нейтронов столько же, сколько и в "правильных" стабильных ядрах, только в отличие от последних ядра изомеров находятся в возбужденном, или, как говорят физики, метастабильном, состоянии. При переходе с возбужденного состояния в стабильное происходит выделение энергии в виде рентгеновского или гамма-излучения. Но изомеры могут находиться в возбужденном состоянии и миллисекунды, и столетия, так что технологическая проблема создания гафниевой бомбы как раз и заключается в том, чтобы заставить содержимое ядер одновременно "соскочить" с высокого энергетического уровня на низший с максимальным выделением энергии за время, характерное для такого быстропротекающего процесса, как взрыв. Как и в лазерах, где излучение вспыхивает под воздействием внешней энергетической накачки, сорвать нуклоны изомера гафния пытаются сторонним гамма-облучением. Последние данные говорят о том, что американцам удалось получить энергию гафниевой вспышки, в десятки раз превышающую энергию, потраченную на гамма-накачку.

Ирик Имамутдинов