В США провели уникальный лабораторный эксперимент, чтобы проверить, как американские ядерные боезаряды смогут поражать цели после столкновения с противоракетной обороной противника. Ученые постарались воссоздать те экстремальные условия, в которых окажется боеголовка, если по ней ударят перехватчики, и сделать это без реального ядерного взрыва.
Работу выполнили специалисты Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса на установке National Ignition Facility. Эта установка известна экспериментами по термоядерному синтезу, но теперь ее использовали как мощный источник нейтронного излучения. Цель эксперимента - продвинуть программу модернизации ядерного арсенала США и получить новые данные о том, как ядерные материалы ведут себя в предельных режимах.
По открытым оценкам, США располагают примерно 5 177 ядерными боезарядами, из них около 3 700 находятся в активном арсенале, а еще примерно 1 500 ждут утилизации. Лидером по количеству ядерных боеголовок считается Россия - около 5 449 единиц. США занимают второе место, далее идут Китай, Франция, Великобритания, Индия, Пакистан и другие государства. Вероятность реального применения ядерного оружия оценивается как низкая, но именно оно остается главным инструментом сдерживания. При этом любой ядерный взрыв, даже испытательный, несет серьезные риски для людей и окружающей среды, поэтому испытать боезаряды "по старинке" практически невозможно.
Выход в том, чтобы проверять надежность и "боеготовность" арсенала без взрывов. Именно для этого и был нужен эксперимент LLNL, который считается важной частью усилий Национальной администрации по ядерной безопасности США по модернизации ядерного сдерживания.
В центре внимания оказался так называемый плутониевый "пит" - ядро ядерной боеголовки. Исследователи взяли граммовые образцы из "наследного" плутониевого ядра от боеголовки W87-0, произведенной в конце 1980-х годов, а также из нового ядра W87-1, изготовленного в Лос-Аламосской национальной лаборатории. Эти образцы герметично поместили в специальный контейнер и подвергли воздействию мощного потока нейтронов с энергией 14 МэВ, имитируя условия, с которыми боезаряду пришлось бы столкнуться при преодолении ПРО.
Для этого использовалась диагностическая система CryoXNBS (Cryogenic X-ray, Neutron, and Blast Snout). Это прочный стальной кожух массой около 22 килограммов, который защищает оборудование от рентгеновского излучения и осколков и позволяет располагать исследуемые материалы и электронику совсем рядом с сжимающейся термоядерной мишенью. В таком режиме ученые могут облучать образцы рекордно высокими потоками нейтронов термоядерного происхождения.
CryoXNBS оснащена системой оперативной диагностики, которая почти мгновенно после выстрела показывает, насколько успешно прошел эксперимент. После каждого импульса система отводится в безопасную зону, контейнер аккуратно разбирают, а образцы изучают уже в лабораторных условиях по строгим протоколам безопасности. Это позволяет по максимуму извлечь данные из каждого выстрела и постепенно накапливать статистику.
Полученные результаты будут использованы для уточнения вычислительных моделей, которые описывают поведение ядерных компонентов под комбинированным воздействием нагрева, ударных волн и радиации. Чем точнее эти модели, тем надежнее прогноз, как реально поведет себя боезаряд спустя десятилетия хранения и в условиях противодействия ПРО.
"Этот эксперимент показывает, как передовая наука двигает вперед проектирование и производство ядерного оружия, - заявил заместитель директора LLNL по стратегическому сдерживанию Брэд Уоллин. - Благодаря принципиально новым данным о поведении плутония National Ignition Facility дает нам ту степень понимания, которая нужна для модернизации арсенала и поддержания надежного сдерживания в будущем".
Кроме того, проведенные опыты подтвердили устойчивость самой платформы для зажигания и продемонстрировали ее возможности как чрезвычайно мощного источника нейтронов для испытаний на "живучесть" материалов и аппаратуры.