| Предыдущая тема :: Следующая тема |
| Автор |
Сообщение |
Newlander
Администратор сайта
Зарегистрирован: 08.06.2007
Сообщения: 1678
|
|
|
 |
|
Особенности проведения неядерно-взрывных экспериментов (НВЭ)
Естественно, возникает вопрос, а что же такое неядерно-взрывные эксперименты (НВЭ), каково их значение при оценке надежности имеющегося ядерного арсенала и возможно ли их использовать для создания новых перспективных поколений ядерных зарядов?
Неядерно-взрывной эксперимент - это особый способ проведения исследований физических процессов, происходящих в ядерных зарядах различного типа. Такой эксперимент или физический опыт проводится с полигонным макетом ядерного взрывного устройства в подкритическом режиме, то есть без ядерного энерговыделения. Естественно, проведение таких экспериментов должно сопровождаться наличием сложного аппаратурного комплекса для регистрации во времени быстропротекающих процессов, происходящих в макете ядерного заряда. Данные такой регистрации позволяют сделать вывод о работоспособности и надежности испытываемого макета ядерного заряда, а также о возможности продления сроков его годности.
Поскольку при проведении НВЭ происходит диспергирование радиоактивных материалов и образование различных химических газов, то и решено было для таких работ использовать ядерные полигоны. В последние два десятилетия к неядерно-взрывным экспериментам предъявляются достаточно жесткие экологические требования, содержание которых будет приведено ниже. К сожалению, такие требования отсутствовали на начальном этапе проведения гидроядерных экспериментов на полигонах еще в период ядерных испытаний в атмосфере. Так, на Семипалатинском полигоне, например, при осуществлении таких экспериментов в 1958-1963 гг. было диспергировано взрывами примерно 11 кг плутония.
В настоящее время при разработке полигонных макетов для проведения неядерно-взрывных экспериментов используется разработанный еще в 1957 г. специалистами РФЯЦ-ВНИИЭФ Л. В. Альтшулером, Я. Б. Зельдовичем и Ю. М. Стяжкиным способ экспериментального исследования сжимаемости делящихся материалов при давлениях в десятки и сотни миллионов атмосфер. Авторы этот способ назвали, по рекомендации Ю. Б. Харитона, ''Метод невзрывных цепных реакций (НЦР)''. В опытах НЦР стадии работы сферического заряда изучались в некотором диапазоне масс критической зоны, | Цитата: | | ''когда выделяющаяся ядерная энергия еще столь мала, что практически не влияет на процессы сжатия и разлета активной зоны. Таким образом в опыте НЦР исследовались процессы сжатия активной зоны, идущие благодаря энергии продуктов взрыва химических ВВ, а способ получения информации о достигнутых сжатиях – регистрация рождающихся в активной зоне нейтронов.'' |
Следует особо отметить, что получаемые в процессе проведения НВЭ результаты способствуют поддержанию российского ядерного арсенала в надежном и безопасном состоянии, что, в свою очередь, имеет большое значение для обороноспособности страны. Путь ядерных государств мира к подписанию в 1996 г. Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний значительно отличался от российского пути. Отдельные ядерные державы продолжали осуществлять полномасштабные ядерные испытания. Так, Великобритания их проводила до 26.11.1992 г.; США - до 23.09.1992 г.; Франция - до 27.01.1996 г.; Китай - до 29.07.1996 г. В то время, когда российский ядерный полигон “молчал”, эти ядерные государства в 1991-1996 гг., то есть в преддверии подписания ДВЗЯИ, провели 36 ядерных испытаний. На Новоземельском же полигоне последнее ядерное испытание было осуществлено 24.10.1990 г.
Поэтому, естественно, проведение в декабре 1995 г. на Центральном полигоне РФ первых НВЭ имело очень большое значение для поддержания ядерной безопасности и обороноспособности страны. Об этом с полной ответственностью говорил Первый заместитель министра Российской Федерации по атомной энергии Л. Д. Рябев 24.09.1996 г. в московском фонде Карнеги, обратив при этом внимание на то, что российские специалисты обладают секретом проведения на полигоне испытаний “неядерного уровня”, которые не являются нарушением достигнутых договоренностей в области испытаний ядерного оружия. Испытательные работы с макетами ядерных зарядов, которые выполнялись в 1995-1996 гг. на Центральном полигоне РФ, получили высокую оценку на заседании Правительственной комиссии по специальным вопросам, проходившем в феврале 1997 г.
Правительственная комиссия отмечала, что в условиях прекращения полномасштабных подземных испытаний ядерных зарядов очень важными являются действия по поддержанию ядерного арсенала страны в постоянной готовности, по безопасности его хранения на базах, а также безопасной эксплуатации в войсках. Существует возможность все эти действия проверять расчетно-теоретическими методами с использованием быстродействующих ЭВМ. Однако главным в решении таких вопросов всегда были и остаются результаты экспериментальных работ, особенно работ по исследованию возможных аварийных ситуаций с ядерными зарядами, которые могут возникнуть при длительном их хранении. Ранее это делалось просто: по закону случайных чисел из арсенала вооружений извлекался необходимый ядерный заряд, который помещался в концевой бокс штольни или в скважину, затем возводился забивочный комплекс. Параллельно шла подготовка нужной измерительной аппаратуры, регистрирующей протекание физических процессов при взрыве и определяющей тротиловый эквивалент взрыва. Вот так проводилось очередное ядерное испытание, которое обычно относили к серии исследования аварийных режимов и аварийных ситуаций. В условиях действия Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний уже нельзя было использовать такие методы.
Поэтому в период действия ДВЗЯИ опыты по имитации аварийных ситуаций с ядерными зарядами, проведенные в 1997 г. под руководством академика Ю. А. Трутнева, а также неядерно-взрывные эксперименты, которые осуществлялись в 1995-1998 гг. под руководством Б. А. Андрусенко (РФЯЦ-ВНИИТФ) и А. К. Чернышева (РФЯЦ-ВНИИЭФ), стали важным этапом в деятельности Центрального полигона РФ [12]. Министр обороны Российской Федерации маршал И. Сергеев на заседании расширенной Коллегии Минатома России, которое состоялось 31.03.2000 г., отметил, что эти эксперименты служат делу “дальнейшей модернизации существующего ядерного боезапаса, стратегического и нестратегического ядерного оружия. Определены перспективы ядерного оснащения Вооруженных Сил до 2010 г. В 1999 г. поставлен на боевое дежурство ракетный полк с комплексом “Тополь-М”, качественно и в установленные сроки проведены мероприятия по его ядерному обеспечению. Успешно завершена программа неядерно-взрывных экспериментов на Центральном полигоне Российской федерации.” .
В 1999-2000 гг. было осуществлено 11 неядерно-взрывных экспериментов, планируется их проведение и в последующие годы. Руководитель Департамента разработки и испытаний ядерных боеприпасов Минатома России Н. П. Волошин в интервью корреспонденту “Известий” пояснил, что российская программа проверки работоспособности узлов и элементов конструкции штатных ядерных боеприпасов не выходит за рамки дозволенного, и | Цитата: | | “представители научных кругов США прекрасно об этом осведомлены... Один из видов таких экспериментов - это проверка ядерного боеприпаса с помощью его обжатия взрывом. В США такие опыты проводятся в Неваде, в России - на единственном сохранившемся полигоне на Новой Земле.” |
.Действительно, и это подтверждает академик В. Н. Михайлов, в качестве первичного источника энергии в любом ядерном боеприпасе используются химические ВВ. Очень важно в боеприпасе иметь такие химические взрывчатые вещества, которые обеспечивали бы безопасность ядерного боеприпаса в мирное время, и в то же время создавали необходимые параметры для работы при ядерном взрыве. Под действием энергии химического взрыва происходит процесс обжатия ядерных материалов до получения сверхкритической массы, чтобы затем возникла взрывная реакция деления. На этом, можно сказать, первом этапе развития полномасштабного ядерного взрыва происходит увеличение энерговыделения более чем в 10 тысяч раз по сравнению с исходной энергией химического взрыва. На втором этапе ядерного взрыва энергия первого этапа используется для реализации процесса термоядерного синтеза легких ядер, в основном, конечно, трития и дейтерия.
Первый этап, то есть перевод ядерных (делящихся) материалов в надкритическое состояние, является наиболее важным в “работе” ядерного боеприпаса в целом. Поэтому при осуществлении неядерно-взрывных экспериментов чаще всего проверяется именно этот первый этап реализации условий для развития ядерного взрыва. Упрощенная схема работы ядерного заряда на этом этапе взрыва, которая может реализовываться в полигонном макете, представлена на рис. 5.1..
Направленная внутрь энергия взрыва химических ВВ сжимает сферический заряд делящихся материалов (ДМ) и приводит к развитию в этом заряде цепной реакции деления. Это так называемый имплозивный способ инициирования ядерного взрыва. Необходимость такой проверки работоспособности ядерного заряда вызвана тем, что сборка заряда химических ВВ со временем стареет. Например, возможно даже расслоение материалов, а также возникновение таких дефектов, которые могут сказаться на эффективности работы изделия.
До взрыва ВВ плотность ЯВВ нормальная, масса его меньше критической
После взрыва ВВ плотность ДМ выше нормальной, масса больше критической
Рис. 5.1 Схема ядерного заряда имплозивного типа
Условные обозначения:
1 – детонаторы; 2 – заряд бризантных ядерных веществ (ВВ); 3 – отражатель нейтронов; 4 – делящиеся материалы; 5 – источник нейтронов; 6 – корпус заряда.
Особое значение при взрывах макетов имеет использование диагностической аппаратуры для регистрации параметров быстропротекающих процессов. Всегда очень важно экспериментально подтвердить результаты, полученные на основе использования расчетно-теоретической модели, и зарегистрировать при этом все характеристики процессов, происходящих в макете на этапе развития обжатия делящихся материалов, то есть на начальном этапе их сжатия.
Для надежной регистрации процессов, происходящих в заряде, необходимо иметь определенное число детекторов, а также учитывать все сопровождающие взрыв особенности.
В полигонных опытах с макетами используются различные аппаратурные комплексы, в которые входят измерительные приборы с наносекундным и пикосекундным временными разрешениями и с высокой точностью регистрации положения амплитуды сигналов. Все это позволяет получать необходимый объем информации о работоспособности макета ядерного заряда и таким образом определять надежность и безопасность эксплуатации различных образцов ядерного оружия.
Следует особо отметить, что возможность использования технологии неядерно-взрывных экспериментов стала своеобразной “отдушиной” для ядерных держав, позволила подписать международные договоры о запрещении ядерных испытаний и, не нарушая достигнутых договоренностей, в определенной степени контролировать состояние ядерного арсенала.
Поскольку при взрыве полигонного макета ядерного заряда выделяются и диспергируются радиоактивные вещества, а также вредные химические газы, то в ходе проведения эксперимента необходимо, как уже отмечалось выше, соблюдение определенных экологических требований.
Для проведения неядерно-взрывных экспериментов на полигоне были выбраны опытные площадки в зоне Д-9, расположенной в северной части Южного острова архипелага Новая Земля на берегу пролива Маточкин Шар. Безопасному проведению этих экспериментов предшествовала большая работа по изучению физико-географических, гидрогеологических и геокриологических особенностей районов расположения опытных площадок. Такая работа выполнялась в соответствии с решениями, изложенными в протоколах заседаний Межведомственной экспертной комиссии по оценке радиационной и экологической безопасности неядерных экспериментов (МВЭК-НЭ), утвержденных руководством Департамента разработки и испытаний ядерных боеприпасов Минатома России. |
|
| Вернуться к началу |
|
 |
Newlander
Администратор сайта
Зарегистрирован: 08.06.2007
Сообщения: 1678
|
|
| Вернуться к началу |
|
|
|
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
|
© Автор логотипа форума - Нина Кузьмина
|
Регистрация
Профиль
Пользователи
Войти и проверить личные сообщения
Вход
