Ядерное и термоядерное оружие СССР 1949-1990 годы, Том II

Радиохимические измерения наработки трансурановых изотопов в опытах 1957 г.

Весной 1957 года на СИП было проведено 6 воздушных ядерных взрывов; в том числе 2 мощных ядерных взрыва. Характеристики этих ядерных испытаний приведены в таблице 1.22.

 



Одним из видов исследований в этих ядерных испытаниях были радиохимические измерения наработки (β-активности высокоактивных трансурановых радионуклидов в сравнении с наработкой β-активности радионуклида Мо-99 из продуктов деления. Эти исследования позволили экспериментально определить наработку в ядерных взрывах таких гшионуклидов, как Pu-239, Pu-240 и Np-237.

Наработка Pu-239 происходит при нейтронном захвате на стартовых ядрах U-238 по схеме:

1.9 Ядерные взрывы на больших высотах

Успехи в совершенствовании массо-габаритных характеристик ядерных зарядов, достигнутые после реализации первого ядерного взрыва, поставили на повестку дня проблему целесообразности и возможности их использования в комплексах систем борьбы с аэродинамическими и баллистическими средствами нападения противника, то есть в системах противосамолетной и противоракетной обороны. Для решения этой проблемы в первую очередь были необходимы экспериментальные данные о физических процессах, сопровождающих высотные ядерные взрывы и определяющих их поражающее действие, о количественных и качественных изменениях характеристик этих процессов с ростом высоты взрыва, о их влиянии на работу средств радиосвязи и радиоуправления.

Естественно, что наиболее надежные данные могли быть получены только в натурных опытах с ядерными взрывами различной мощности на разных высотах. Серия из 8 таких опытов была осуществлена в период 1957-1962 гг., конкретные даты и параметры этих взрывов приведены в таблице 1.23.

Работы по проведению ядерных взрывов на больших высотах были сосредоточены на ракетном полигоне "Капустин Яр".

При каждом взрыве организовывалась широкомасштабная система физических наблюдений, которая обеспечивала получение экспериментального материала об эффективности поражающего действия высотного ядерного взрыва и о характеристиках сопровождашющих его физических процессов.

В проведении этих опытов принимало участие большое число научных, конструкторских и других организаций, в них использовалось значительное количество различных технических средств наблюдений, размещавшихся не только в районе взрыва, но, в большинстве случаев, и по всей территории страны.

Таблица 1.23
Перечень операций с высотными ядерными взрывами
Дата Индекс операции E (кт) Высота взрыва, км
расчетнаяфактическая
119.01.57"ЗУР-215"1010,410,37
206.09.61"Гроза"112022,7
306.10.61"Гром"404041,3
427.10.61"К-1"1,2150150
527.10.61"К-2"1,2300300
622.10.62"К-3"300300290
728.10.62"К-4"300150150
801.11.62"К-5"3006059

Эти эксперименты было принято называть операциями, каждой из которых присваивался определенный индекс. Новизна и сложность решаемых задач при проведении этих взрывов (в особенности операций "К") потребовали привлечения к их проведению более 50 организаций Министерства обороны, военно-промышленных министерств и Академии наук СССР. Научное руководство всем комплексом натурных и модельных экспериментов, теоретических исследований, связанных с проведением этих операций, осуществлял академик А. Н. Щукин.

Воздушные ядерные взрывы

Операция "ЗУР-215"

Как уже отмечалось, во второй половине 50-х годов в связи с разработкой комплексов ПВО с ядерными зарядами возник интерес к проведению ЯВ на высотах предполагаемого применения противоракет этих комплексов (10 км ≤ Н ≤ 40 км).


Первым из серии этих взрывов был взрыв, проведенный в операции "ЗУР-215".

Он был произведен 19.01.57 в полдень на ракетном полигоне МО Капустин Яр.

При проведении этой операции одновременно преследовалось несколько целей:

  • исследование действия ЯВ на самолеты;
  • определение ущерба наземным обороняемым объектам (зданиям и сооружениям), возможного при таких ЯВ;
  • исследования влияния высоты точки взрыва на пространственно-временные характеристики его поражающего действия.

Для взрыва был выбран заряд с энерговыделением 10 кт, успешно испытанный ранее.

Заряд был установлен на зенитной управляемой ракете ЗУР-215, по имени которой и названа операция. Был произведена состыковка автоматики подрыва заряда и системы управления ракеты, а также предварительно проведена серия пусков ракеты с макетами заряда.

При боевом пуске точкой прицеливания служил радиоответчик, сброшенный перед пуском на парашюте самолетом обеспечения. На радиоответчик ракета наводилась радиолокатором комплекса противовоздушной обороны, огневым средством которого она являлась.

Подрыв ядерного заряда ракеты планировалось произвести в тот момент, когда радиоответчик на парашюте опустится на высоту 10,4 км. Для получения непосредственной информации об эффективности поражающего действия ядерного взрыва в район точки прицеливания перед пуском боевой ракеты были направлены два радиоуправляемых самолета-мишени с таким расчетом, чтобы в момент взрыва они находились от него на расстоянии примерно 500 м и 1000 м. В качестве самолетов-мишеней использовались оборудованные системой радиоуправления и средствами регистрации боевые самолеты ИЛ-28.

Для регистрации параметров поражающих факторов ядерного взрыва в ближней зоне создавалась так называемая мишенная обстановка из 16 специальных цилиндрических контейнеров, оснащенных измерительными средствами. Контейнеры заблаговременно сбрасывались на парашютах самолетами обеспечения таким образом, чтобы в момент взрыва 12 из них находились примерно на высоте взрыва на различных расстояниях. Остальные 4 контейнеpa размещались на других высотах.

В контейнерах устанавливались приборы, регистрирующие давление в проходящей ударной волне (самописцы давления), проникающую радиацию (датчики гамма-излучения и потоков нейтронов), импульс светового излучения (калориметры).

Фактическое положение контейнеров в момент взрыва ядерного заряда и положение самой точки взрыва определялось по результатам фотосъемки с наземных пунктов по нескольким направлениям, то есть методом прямой засечки. Для фотосъемки использовались аэрофотоаппараты. Был также развернут комплекс наземных пунктов для измерения параметров ударной волны, светового излучения (спектр, интегральные потоки, временные характеристики), а также проникающих излучений. Вблизи эпицентра и еще в нескольких точках были сооружены макеты деревянных зданий.

Для измерения мощности взрыва использовался тот же набор методик, что и для обычных воздушных взрывов. В целом опыт прошел успешно: его основные задачи удалось выполнить.

Энерговыделение заряда в опыте составило 10 кт. Высота точки взрыва, определенная методом прямой засечки, составила 10,37 км.

"Мишенная" обстановка в основном соответствовала расчетной: оба самолета "ИЛ-28" и большинство контейнеров в момент взрыва оказались в заданных точках с точностью до 0,1 км, и только первый ряд контейнеров был расположен вдвое дальше от точки взрыва, чем планировалось. Это обстоятельство помешало измерениям эффектов взрыва там, где они были бы наиболее сильны.

В результате взрыва оба самолета-мишени были сбиты: первый из них, который уходил от центра взрыва, загорелся, у второго, шедшего практически навстречу ударной волне, отломилось крыло.

Измерительная аппаратура на каждом из этих самолетов сработала нормально, и результаты измерений по телеметрии удалось передать на землю. Эти результаты в дальнейшем использовались для определения критериев и зон поражения самолетов при ядерных взрывах.

Наземные пункты наблюдения не зафиксировали ни одного случая заметного воздействия взрыва на деревянные сооружения и их остекление.

Внешняя картина развития этого взрыва представляла интерес по нескольким причинам. Во-первых, удаленность области взрыва от земной поверхности и ясная сухая погода позволили получить и наблюдать картину его развития в "чистом" виде, то есть без влияния отраженных волн, пыли, конденсационных образований. Во-вторых, в этом испытании плотность атмосферы на высоте точки взрыва была существенно меньше, чем в ранее проводившихся испытаниях. Это позволило исследовать влияние плотности воздуха на развитие области взрыва и его поражающее действие.

Большой объем измерений в операции "ЗУР-215" удалось провести с помощью датчиков, установленных в контейнерах, описанных выше. Существенно, что эти измерения впервые позволили получить объемную картину распространения проникающих излучений (γ-квантов и нейтронов), а также поля давлений за фронтом УВ в неоднородной атмосфере.

<< НазадДалее >>