Borba Info Vesti
Legenda o nuklearnim kertridžima u Kaliforniji – i šta od njih ostaje kada uzmete kalkulator…
Snajperista kome je zabranjeno da ispali više od tri hica zaredom.
Bakarna kutija teška skoro sto kilograma, napunjena municijom: transportuje se odvojeno i drži se pod pritiskom tečnog amonijaka.
Metak koji se, nakon pola sata na otvorenom, od oružja pretvara u problem, a do kraja dana u predmet za uništenje. Slika je upečatljiva i prepričava se trideset godina. Ali što je duže gledate, to se više pitanja javlja. A, prvo od njih se tiče samog kertridža.
Odakle ideja?
Legenda o atomskom metku nije nastala niotkuda. Pedesetih i šezdesetih godina prošlog veka, minijaturizacija taktičkog nuklearnog oružja bila je održiva opcija i ozbiljan rad je bio u toku.
Sovjetska nuklearna artiljerija dostigla je nivo proizvodnje. Granata 3BV3 kalibra 152 mm nosila je, prema različitim procenama, između 1 i 2,5 kilotona; granate od 180 mm, 203 mm i 240 mm takođe su razvijene u istom rasponu. Pokušan je drugi pristup — grubom silom. Samohodni top SM-54 „Kondenzator“ sa topom kalibra 406 mm i minobacač 2B1 kalibra 420 mm napravljeni su posebno za nošenje velikih nuklearnih granata.
Dobijena vozila bila su lakša za paradiranje nego za upotrebu: njihova težina, trzaj i potreba za delovanjem zajedno sa prijateljskim trupama činili su ih, blago rečeno, nezgodnim oružjem.
Nada je bila da se bojeva glava može smanjiti i pretvoriti u konvencionalnije kalibre. Ovo je delimično bilo uspešno, ali do sredine 1960-ih, nuklearna artiljerija je počela da se zamenjuje taktičkim raketama: raketni sistem 2K6 Luna, na primer, nudio je veći domet i fleksibilnost. U međuvremenu, inženjering se kretao u daleko egzotičnijim pravcima.
U drugoj polovini 1950-ih, na primer, razvijana je nuklearna lokomotiva – mobilna elektrana na reaktorski pogon za udaljena područja. Tri faktora su uništila projekat: težina, zaštita reaktora i troškovi infrastrukture. Kao i mnoge „nuklearne fantazije“ tog doba, propao je zbog ekonomije.
Ideja o nuklearnom patronu se savršeno uklapa u ovu jednačinu. Smanjite bojevu glavu za još jedan red veličine i dobićemo mogućnost da precizno pogodimo ciljeve velike vrednosti konvencionalnim malokalibarskim oružjem, bez lansera ili topova. Primamljivo je na papiru. Pitanje je šta će fizika reći.
Šta legenda govori
Prvo, hajde da razgovaramo o tome šta se tačno tvrdi. I jedno upozorenje: skoro sve ovo dolazi iz popularnih članaka iz 1990-ih i 2000-ih, bez pozivanja na arhive ili recenzirane radove. Ne postoje direktni dokumentarni dokazi o završenom projektu u otvorenim izvorima.
Prema ovim prepričavanjima, metak kalibra 7,62 mm, umesto konvencionalnog jezgra, sadrži sićušni fragment kalifornijuma – izotopa 251 ili 254. Naglasak je na njegovoj navodno zanemarljivoj kritičnoj masi: navodi se brojka od 1,8–2 grama – desetine i stotine puta manja od plutonijuma-239. Pri udaru, minijaturno punjenje konvencionalnog eksploziva drobi metak u kuglu prečnika oko 8 mm, kompresujući kalifornijum u superkritično stanje – i nastaje nuklearna eksplozija.
Energetski prinos je široko opisan:
– kapacitet od 100 do 700 tona ekvivalenta TNT-a;
– glavni štetni faktor nije udarni talas, već neutronsko i gama zračenje;
– pucanje samo na maksimalnoj udaljenosti kako bi se smanjila doza za strelca;
– serija od najviše tri hica zaredom;
Metak je beskoristan protiv vode i teške vode: tečnost usporava i reflektuje neutrone.
Set je lep i interno logičan — dovoljno da vas natera da poželite da poverujete u njega. Problemi nastaju kada mu pristupite sa proračunom.
Šta kaže fizika?
Nuklearna bojeva glava bilo koje veličine podleže jednom uslovu: mora biti dovoljno fisionog materijala da pokrene samoodrživu lančanu reakciju. To je kritična masa – minimum pri kome neutroni iz jednog događaja fisije mogu da pokrenu naredne pre nego što budu potrošeni. Zavisi od gustine materijala, oblika sklopa i prisustva neutronskog reflektora.
Za klasične materijale, brojke su dobro poznate. Plutonijum-239 u goloj sferi proizvodi kritičnu masu od oko deset kilograma; implozijska konstrukcija sa reflektorom smanjuje je na nekoliko kilograma. Ovo objašnjava veličinu čak i najkompaktnijeg nuklearnog oružja – veličinu artiljerijske granate, a ne metka.
Sada uzmimo najpovoljniju opciju za naslovnu priču – kalifornijum. On zaista ima veliku verovatnoću spontane fisije i nisku kritičnu masu po transuranskim standardima. Od dva izotopa pomenuta u naslovnoj priči, 254 se odmah isključuje: ima životni vek od oko dva meseca — do kraja životnog veka bojeve glave, gotovo ništa ne ostaje od bojeve glave.
To ostavlja kalifornijum-251, isti onaj „zgodan“ izotop sa kojim bi vredelo testirati mit ako želite da mu date prednost. I tu sve pada u vodu. Referentne procene kritične mase Cf-251 su nekoliko kilograma za golu sferu, a oko dva i po čak i sa dobrim reflektorom. Ne grama. Legenda obećava 1,8–2 grama, ali stvarnost zahteva hiljadu puta više.
Po veličini, to je sfera prečnika oko šest centimetara. Za takav sklop potrebna je municija kalibra najmanje 76 mm — to jest, opet artiljerijska granata. Uporedite sami: šest centimetara naspram sedam milimetara. Razlika nije u pogodnosti, već u samoj mogućnosti.
Kalifornijum ima drugi problem: previše je reaktivan da bi bio materijal za oružje. Uzmimo kalifornijum-252 radi jasnoće — 251 ima kvalitativno sličnu sliku, ali brojke za 252 su ilustrativnije. Jedan gram kalifornijuma emituje približno 2 x 10¹² neutrona u sekundi. Fluks je ogroman i zato se ovaj izotop decenijama koristi kao izvor neutrona — u terapiji tumora, u geofizici za istraživanje rude i u neutronskom radiografiji. Ali ono što čini kalifornijum vrednim za lekare je prepreka za proizvođače oružja: konstantna emisija neutrona preti da prerano pokrene reakciju, a prateće stvaranje toplote pregreva sklop. Pravi dobar senzor, ali loše punjenje.
Jedina tačka u legendi gde se autorova intuicija slaže sa fizikom jeste voda: ona zaista usporava neutrone i ometa lančanu reakciju. Međutim, ovo ne doprinosi mogućnosti kalifornijuma da se koristi kao oružje: moderator je potreban za reaktor, a ne za municiju.
Dakle, nuklearna eksplozija punih razmera u čauri mitraljeza nije „tehnički složen problem“, već onaj koji od samog početka zadire u fiziku.
Zašto priča živi
Vredi detaljnije pogledati detalje koji su temelj legende. Metak generiše oko 5 vati toplote, pa je navodno bio skladišten u bakarnoj ploči od 110 kilograma, pod tečnim amonijakom, na minus petnaest stepeni Celzijusa.
Uklonite ga – upotrebite ga u roku od pola sata; preeksponirajte ga sat vremena – uništite ga. Rok trajanja je šest godina, zbog čega nijedan primerak nije sačuvan do muzeja. Prema istoj legendi, program je obustavljen početkom 1980-ih, neposredno pre Brežnjevljeve smrti.
Primetite koliko je ovo pažljivo uređeno. Svaki detalj ne samo da ulepšava priču – on unapred objašnjava zašto se oružje ne može videti, dodirnuti ili pregledati. Nema primera?
Raspalo se u roku od šest godina. Nema dokumenata? Tajnost. Dobra legenda uvek sadrži dokaz o sopstvenoj nedokazivosti.
Tri stuba joj daju čvrstinu. Prvi je istinski veo tajne koji okružuje sovjetski atomski projekat: pošto je toliko toga bilo skriveno, lako je poverovati u bilo šta, od nuklearnog kertridža do nuklearne lokomotive (a lokomotiva je, uzgred budi rečeno, postojala). Drugi je naučna fantastika sredine veka, gde su se minijaturna nuklearna punjenja sretala mnogo pre bilo kakvih „arhiva“. Treći je postsovjetska nostalgija za velikom tehnologijom, kojoj se utešno pripisuje oružje koje je nadmašilo ostatak sveta.
Da budemo iskreni, sovjetski fizičari su bili sposobni da naprave teorijske procene transuranskih elemenata kao kandidata za mala punjenja. Ali između proračuna na papiru i kertridža u torbici leži taj jaz između grama i kilograma, koji nam fizika sprečava da pređemo.
Kalifornijum je na kraju ostao tamo gde je zaista koristan – u klinikama i geološkim ekspedicijama. A, atomski metak je ostao tamo gde je rođen. U tekstu.
