Сша или россия: чья электромагнитная бомба круче

Генератор Сахарова

Для получения первичных нейтронов, «запускающих» процесс деления в ядерном боезаряде, потребовался сверхмощный источник импульса тока. Генератор А.Д. Сахарова представлял собой кольцо из взрывчатого вещества (ВВ), окружающего медную катушку. Набор подрываемых синхронно детонаторов инициировал детонацию, направленную к оси. В момент, синхронизованный с подрывом, происходил разряд конденсатора, ток которого формировал магнитное поле внутри катушки. Ударная волна огромным давлением (около миллиона атмосфер) «закорачивала» витки катушки, превращая в трубку (лайнер) и замыкая это поле внутри нее.

В проводниках поле движется медленно, поэтому за несколько микросекунд дальнейшего сжатия лайнера оно успевало проникнуть в медь лишь на десяток микрон. Замкнутый магнитный поток при этом почти не изменялся, и уменьшение площади поперечного сечения области сжатия компенсировалось эквивалентным повышением индукции поля (а значит — и возрастанием радиального тока в лайнере). При этом еще более существенно (обратно пропорционально четвертой степени радиуса) возрастали как магнитная энергия, так и магнитное противодавление на лайнер, которое замедляло сжатие вплоть до полной остановки. Вдобавок нестабильности быстро превращали внутреннюю поверхность лайнера в «звезду», лучи которой уже при уменьшении радиуса области сжатия в 3−4 раза разрезали ее, прекращая процесс. Эти и другие причины приводят к тому, что устройства, где магнитный поток сохраняется, позволяют генерировать импульсные токи в сотни миллионов ампер, но непригодны для излучения электромагнитной энергии.

Шаровая сборка

Но чаще всего в ядерном оружии применяют не уран, а плутоний-239. Его получают в реакторах, облучая уран-238 мощными нейтронными потоками. Плутоний стоит примерно в шесть раз дороже U235, но зато при делении ядро Pu239 испускает в среднем 2,895 нейтрона — больше, чем U235 (2,452). К тому же вероятность деления плутония выше. Все это приводит к тому, что уединенный шар Pu239 становится критичным при почти втрое меньшей массе, чем шар из урана, а главное — при меньшем радиусе, что позволяет уменьшить габариты критической сборки.

Слой алюминия использовался для того, чтобы уменьшить волну разрежения после детонации взрывчатки.

Сборка выполняется из двух тщательно подогнанных половинок в форме шарового слоя (полой внутри); она заведомо подкритична — даже для тепловых нейтронов и даже после окружения ее замедлителем. Вокруг сборки из очень точно пригнанных блоков взрывчатки монтируют заряд. Чтобы сберечь нейтроны, надо и при взрыве сохранить благородную форму шара — для этого слой взрывчатого вещества необходимо подорвать одновременно по всей его внешней поверхности, обжав сборку равномерно. Широко распространено мнение, что для этого нужно много электродетонаторов. Но так было только на заре «бомбостроения»: для срабатывания многих десятков детонаторов требовалось много энергии и немалые размеры системы инициирования. В современных зарядах применяется несколько отобранных по специальной методике, близких по характеристикам детонаторов, от которых срабатывает высокостабильная (по скорости детонации) взрывчатка в отфрезерованных в слое поликарбоната канавках (форма которых на сферической поверхности рассчитывается с применением методов геометрии Римана). Детонация со скоростью примерно 8 км/с пробежит по канавкам абсолютно равные расстояния, в один и тот же момент времени достигнет отверстий и подорвет основной заряд — одновременно во всех требуемых точках.

Из жизни огненного шара На рисунках показаны первые мгновения жизни огненного шара ядерного заряда — радиационная диффузия (а), расширение горячей плазмы и образование «волдырей» (б) и возрастание мощности излучения в видимом диапазоне при отрыве ударной волны (в).

Что вам понадобится

• Медная проволока (ЭМ излучатель)
• Одноразовый фотоаппарат (ЭМ излучатель)
• Железный прут (ЭМ излучатель)
• Припой и паяльник (ЭМ излучатель)
• Пальчиковая батарейка (портативное устройство ЭМИ)
• Батарейный отсек (портативное устройство ЭМИ)
• Медная проволока (портативное устройство ЭМИ)
• Картонная коробка (портативное устройство ЭМИ)
• Одноразовый фотоаппарат (со вспышкой; портативное устройство ЭМИ)
• Изолента (портативное устройство ЭМИ)
• Железный сердечник (желательно цилиндрической формы; портативное устройство ЭМИ)
• Резиновые перчатки (рекомендовано для обоих устройств)
• Простой электрический выключатель (портативное устройство ЭМИ)
• Припой и паяльник (портативное устройство ЭМИ)
• Радиоантенна (портативное устройство ЭМИ)

6. Применение

Во время вооруженных конфликтов второй половины XX в. боеприпасы объемного взрыва применялись неоднократно, хотя военные всегда пытались скрыть факт их использования.

6.1. Вьетнамская война

Американская авиация достаточно активно использовала ТББ во вьетнамской войне, для быстрого расчистки в джунглях посадочных площадок для вертолетов. Впервые ОГАСА были применены летом года и эффект превзошел все ожидания. «Ирокез» мог нести 2-3 таких бомбы (их транспортировали непосредственно в кабине). Взрыв одной ОГАСА в любых джунглях создавал вполне пригоден посадочная площадка. Опытным путем американские военные специалисты определили, что ТББ является чрезвычайно эффективным для борьбы с негерметичными фортификационными сооружениями вьетнамских партизан. При взрыве аэрозольной облака внутри, или около укрепления, все сооружение буквально разносило в клочья.

6.2. Афганистан

Советская армия начала использовала ТББ против афганских партизан с зимы 1983 года, в частности в Пандшерський ущелье — ОГАСА, сброшенные стратегическими бомбардировщиками Ту-95МС полностью разрушили несколько кишлаков. Тогда же широкое применение среди спецназа получил реактивный огнемет РПО-А с термобарической гранатой.

6.3. Ливан

6 августа года в ходе войны в Ливане израильский штурмовик F-16 сбросил ОГАСА (BLU-82 «Daisy Cutter», американского производства) на восьмиэтажный жилой дом. Взрыв произошел в непосредственной близости от дома, на уровне 1-2 этажей. Дом был полностью разрушен. По разным (противоречивыми) данным погибло около 300 человек (в основном те, кто находился не в доме, а неподалеку на улице).

6.4. Буря в пустыне

В ходе военной операции «Буря в пустыне», бойцы английского спецназа, которые выполняли разведывательно-диверсионный рейд в тылу иракских войск, случайно стали свидетелями применения союзной американской авиацией ОГАСА. Они были настолько поражены увиденным, что прервали радиомолчания и выдали в эфир информацию о применением союзниками тактического ядерного оружия.

6.5. Чеченская война

В августе 1999 года на дагестанский аул Танди, где находился большой отряд чеченских партизан, российским штурмовиком Су-25 была сброшена крупнокалиберная ОГАСА-500ПМВ. Партизаны понесли огромные потери в людях, но психологический эффект оказался несравненно больше. В следующем, только одно появление одиночного (именно одиночного) штурмовика Су-25 заставляло их срочно покидать населенный пункт. Появился даже жаргонный термин «эффект Тандем».

Что такое Электромагнитный импульс (ЭМИ)

Электромагнитный импульс (ЭМИ) – это стремительный и мощный выброс электромагнитной энергии, который охватывает значительную часть электромагнитного спектра. Самым распространенным и эффективным источником электромагнитных импульсов является ядерное оружие.

Электромагнитный импульс (ЭМИ) – суть, идея и как это работает.

Общая идея ЭМИ заключается в том, что импульс наносит ущерб электронике, но оставляет другие физические структуры в основном нетронутыми. В процессе ряда испытаний ядерного оружия, было зафиксировано такие поломки от ЭМИ: выходили из строя сети энергоснабжения, охранные сигнализации, теле и радио передатчики, давала сбой или ломалась вычислительная техника. Данный эффект наблюдался на территории в радиусе до 1500 км от эпицентра взрыва. Источником поломок являлось сильно флуктуирующее магнитное поле, когда высокоэнергетические фотоны от взрыва выбивают электроны с их атомных орбит. Это разрушение задерживается в магнитном поле Земли, что приводит к когерентному колебательному электрическому току.

ЭМИ оружие, фантастика и реальность.

Прежде чем приступить к вопросу использования ЭМИ в качестве оружия, стоит уточнить один важный момент. Чтобы электромагнитное оружие было способно нанести ущерб широкой зоне, ядерное оружие, которое его запускает, должно быть действительно мощным. Как правило, ядерный заряд должен быть в диапазоне 10-ти или более мегатонн, что почти на три порядка мощнее, чем ядерные бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки. В качестве альтернативы ядерным взрывам, существует несколько других технологий создания ЭМИ, но несмотря на ряд испытаний, данное оружие пока не применялось.

В недалекой научной фантастике ЭМИ рассматривается как мощное супероружие, которое отключает всю сложную электронику в национальном или даже континентальном регионе. Поскольку электромагнитный импульс может распространяться вплоть до горизонта при достаточном количестве энергии, ядерное оружие, взорванное на околоземной орбите, может фактически разрушить электронику в огромном регионе. Напротив, ядерное оружие, взорванное вблизи земли, может нанести локальный урон, не задевая авиацию, которая его использует.

Подводя итог, стоит отметить, что в эпоху компьютерной техники, электромагнитный импульс (ЭМИ) несет в себе огромный потенциал в качестве грозного оружия. Тем не менее все понимают, что использование ядерного оружия для достижения данного эффекта, это совсем не вариант. В таком случаи, можно предполагать, что пока альтернативные методы создания ЭМИ не будут окончательно разработаны и опробованы, данное оружие применяться не будет.

Кристаллическая бомба

Во взрывомагнитных генераторах изменение магнитного поля происходит очень быстро, но все же недостаточно — за несколько микросекунд, что соответствует длине волны около километра (!). Напомним, что для эффективного излучения размер антенны должен быть сравним с длиной волны — представляете себе снаряд размером со стадион? Величина реальных зарядов в тысячи раз меньше, и чтобы конвертировать в излучение хотя бы малую часть энергии взрыва, нужны длины волн в десятки сантиметров, а значит, поле должно меняться за единицы наносекунд (10−9 с). Даже очень мощные ударные волны движутся в твердых телах со скоростями около 10 км/с, поэтому для обеспечения столь быстрого изменения радиус области, где происходит эффективное сжатие поля, должен составлять около 10−5 м — в тысячу раз меньше, чем в генераторе Сахарова!

Казалось бы, все потуги достичь радиусов сжатия в десяток микрон более чем сомнительны. Однако сделать это можно, если сжимать поле не лайнером, а ударной волной в веществе. Такое сжатие имеет важнейшую особенность: в мощной ударной волне огромное давление реализуется в основном за счет температуры, а разность плотностей вещества по обе стороны фронта невелика — примерно двукратная. Это как раз и не позволяет развиться нестабильностям, как в случае со взрывомагнитным генератором, когда разница между плотностями лайнера и воздуха внутри него составляет десятки тысяч раз. К тому же мощная ударная волна в некоторых диэлектриках (ионных кристаллах) обладает и другим интересным свойством — сразу за ее фронтом вещество приобретает высокую, почти «металлическую» проводимость. То есть можно сжимать поле не настоящей оболочкой, а виртуальной!

Итак, минимальный размер области ударного сжатия будет определяться уже не нестабильностями, а неоднородностями структуры вещества. Монокристалл — наиболее упорядоченная структура в природе. Проведенные исследования показали, что фронт ударной волны в монокристалле зеркально гладок: размеры неоднородностей составляют микроны.

Вполне реально кардинально снизить и противодавление поля, которое замедляет сжатие. Это становится возможным потому, что скорость фронта волны превышает массовую скорость вещества за фронтом. Чтобы продемонстрировать это, возьмем несколько карандашей и, оставляя зазоры, равные их толщине (что будет моделировать двукратное увеличение плотности вещества при сжатии), разложим в ряд на столе. Затем начнем двигать крайний из карандашей. Выбрав зазор, этот карандаш толкнет соседний, тот, пройдя зазор — следующий и т. д. Заметьте, что «фронт» процесса (граница области, где находятся карандаши без зазоров между ними) всегда опережает любой из двигающихся карандашей.

Но, как мы знаем, за фронтом волны вещество приобретает высокую проводимость, а в проводнике поле уже не может двигаться свободно: оно «вязнет» в нем. Если в генераторе Сахарова как вещество, так и фронт проводимости движутся со скоростью внутренней границы лайнера, вместе «толкая» поле перед собой, то при ударном сжатии скорость проводимости выше, и, «откусывая» поле по краям, она отнимает часть его из области сжатия

Но это не страшно: для генерации излучения важно быстрое изменение поля, а не рекордное значение его индукции, и чтобы избежать торможения в конечной, самой скоростной фазе сжатия, вполне можно пойти на «сброс» части поля за фронт волны. Мучительные поиски вещества, подходящего по комбинации многих свойств для ударного сжатия магнитного поля, вывели на монокристалл йодида цезия

Общая защита от электромагнитного излучения

Предлагаемые защитные действия:

• Отключайте электронные устройства, когда они не используется. • Отключайте электроприборы, когда они не используются. • Не оставляйте компоненты, такие как принтеры и сканеры, в режиме ожидания. • Используйте короткие кабели для работы. • Установите защитную индукцию вокруг компонентов. • Используйте компоненты с автономными батареями. • Используйте рамочные антенны. • Подключите все провода заземления к одной общей точке заземления. • По возможности используйте небольшие устройства, которые менее чувствительны к ЭМИ. • Установите MOV (металл-оксид-варистор) переходные протекторы на портативные генераторы. • Используйте ИБП для защиты электроники от всплеска EMP. • Используйте блокирования устройства. • Используйте гибридную защиту (например, полосовой фильтр с последующим молниеотводом). • Держите чувствительные приборы и устройства подальше от длинных трасс кабеля или электропроводки, антенн, растяжек, металлических башен, гофрированного металла, стальных ограждений, железнодорожных путей. • Устанавливайте кабель под землей, в экранированных кабельных каналах. • Постройте одну или несколько клеток Фарадея.

Следует заранее продумать защитную систему. Например, резервный генератор, вероятно, не будет поврежден солнечной бурей, но ЭМИ может повредить чувствительные электронные контроллеры, так что экранирование является целесообразным. И наоборот, такой прибор, как источник бесперебойного питания (ИБП) может быть полезным сам по себе в качестве компонента защиты. Если EMP происходит, резкий рост может уничтожить ИБП, но это, скорее всего, защитит от разрушения подключенные устройства и компоненты.

Как построить клетку Фарадея

Клетку Фарадея можно смастерить в домашних условиях из металлических емкостей и контейнеров, таких как мусорный бак или ведро, шкаф, сейф, старая микроволновка. Подойдет любой объемный предмет, который имеет непрерывную поверхность без зазоров или больших отверстий. Необходимо наличие плотно облегающей крышки.

Установите непроводящий материал (картон, дерево, бумага, листы пены или пластика) на всех внутренних сторонах клетки Фарадея, чтобы сохранить содержимое от прикосновения металла. Кроме того, можно обернуть каждый элемент в пузырчатую пленку или пластик. Все приборы, которые находятся внутри, должны быть изолированы от всего остального и особенно от металлического контейнера.

Клетка Фарадея из мусорного бака

Клетка Фарадея из металлического ящика

Что поместить в клетку Фарадея

Поместите внутрь клетки весь электронный и электротехнический арсенал, который входит в НЗ, и те компоненты, которые закуплены «впрок». Так же там необходимо расположить все, что может быть чувствительно к ЭМИ, в случае получения предупредительного сигнала. В том числе:

• Батарейки для радио. • Портативные рации. • Портативные телевизоры. • Светодиодные фонарики. • Солнечное зарядное устройство. • Компьютер (ноутбук или планшет). • Сотовые телефоны и смартфоны. • Различные лампочки. • Зарядные шнуры для мобильных телефонов, планшетов и т.п.

Как защитить важную информацию от ЭМИ

Имейте в виду, что электромагнитный импульс может нарушить инфраструктуру на длительное время, а в случае Апокалипсиса – навсегда. Поэтому стоит заранее подготовиться, и произвести резервное копирование важных файлов с помещением их на разных носителях в разные клетки Фарадея.

Вместо послесловия

Если предупреждение об ЭМИ небыло получено, но вы видите яркую вспышку с последующим отключением энергосистем, действуйте по своему усмотрению. Ведь нельзя знать заранее, насколько тяжелым и опасным будет электромагнитный импульс, дальность которого при некоторых видах взрывов достигает 1000 км. Но благодаря подготовке и предварительному планированию можно определить, насколько реально мы сможем выжить в мире после ЭМИ.

Защита от электромагнитного излучения в современном мире требуется постоянно, поскольку тело человека является прекрасным электрическим проводником и постоянно подвергается действию ЭМ полей. Люди всегда находились под влиянием электромагнитного излучения, источником которого является естественное поле Земли. Такое воздействие не несет вреда организму, поэтому защита от волн такого типа не требовалась. Но с развитием цивилизации все изменилось. Появилось искусственно вырабатываемое электричество, его передача на расстояние, бытовые и промышленные приборы, электрический транспорт — все это, окутывая невидимой сетью всю планету, затрагивает и ее обитателей, оказывая на них вредоносное влияние.

Экран от электромагнитного излучения

Защитный экран – является еще одной преградой от ЭМИ. Применяется экранирование на рабочих местах или закрывается именно источник распространения волн.

Экраны различают на:

• Отражающие;
• Поглощающие;
• Многослойные;
• Экранирующая сетка.

Отражающие изготавливают из сырья низкой сопротивляемости. К этим металлам относят: латунь, медь, алюминий, сталь и их сплавы. Иногда используют не непрерывные экраны, а сделанные из сетки проволоки или тонкой фольги (0,01; 0,05 мм). Ничем не хуже экраны из токопроводящей краски (сажа, коллоидное серебро) или нанесенные на плоскость материала, защищающего от излучения. Обязательным условием является их заземление.

Защита такого экрана заключается в том, что он как бы образуют вихревые токи около материала под действием электромагнитных полей. То есть они как бы попадают в замкнутое пространство проводника и вращаются вокруг его оси.

Как рассчитать эффективность действия экрана:

• Э = I/I;
• I – плотность потока энергии, где нет экрана. (Вт/м2);
• I – плотность потока энергии, где есть экран. (Вт/м2);
• Э = 101g (I/I) – измеряется в децибелах;
• Листовая сталь – 0,15 – 10000 МГц примерно равна 100 дБ.

Поглощающие экраны – абсорбция электромагнитных волн. После изготовления, вид таких экранов похож на эластичные и жесткие пенопласты, резиновые коврики, листы поролона или волокнистой древесины, которые обрабатывают специальным составом. Отражающая сила не превышает 4 процентов.

Многослойные экраны – здесь идет защита зданий. Ставятся под защиту, окна и их проемы, на стену. Части здания или сооружения (стены и т.д.) и материалы (краски и т.д.) могут, как поглощать, так и отражать ЭМИ.

Как это работает

Как можно создать столь мощное электромагнитное поле, которое способно оказывать подобное действие на электронику и электрические сети? Электронная бомба фантастическое оружие или подобный боеприпас можно создать на практике?

Электронная бомба уже была создана и уже два раза применялась. Речь идет о ядерном или термоядерном оружии. При подрыве подобного заряда одним из поражающих факторов является поток электромагнитного излучения.

В 1958 году американцы взорвали над Тихим океаном термоядерную бомбу, что привело к нарушению связи во всем регионе, ее не было даже в Австралии, а на Гавайских островах пропал свет.

Гамма-излучение, которое в избытке образуется при ядерном взрыве, вызывает сильнейший электронный импульс, что распространяется на сотни километров и выключает все электронные приборы. Сразу после изобретения ядерного оружия, военные занялись разработкой защиты собственной аппаратуры от подобного действия взрывов.

Работы, связанные с созданием сильного электромагнитного импульса, как и разработки средств защиты от него проводятся во многих странах (США, Россия, Израиль, Китай), но почти везде они засекречены.

Можно ли создать работающее устройство, на других менее разрушительных принципах действия, чем ядерный взрыв. Оказывается, что можно. Более того, подобными разработками активно занимались в СССР (продолжают и в России). Одним из первых, кто заинтересовался данным направлением, был знаменитый академик Сахаров.

Именно он первым предложил конструкцию конвенционного электромагнитного боеприпаса. По его задумке высокоэнергетическое магнитное поле можно получить путем сжатия магнитного поля соленоида обычным взрывчатым веществом. Подобное устройство можно было поместить в ракету, снаряд или бомбу и отправить на объект неприятеля.

Однако у подобных боеприпасов есть один недостаток: их малая мощность. Преимуществом подобных снарядов и бомб является их простота и низкая стоимость.

Как понять опасность ЭМИ?

Определить вред от ЭМИ можно двумя способами. В первом случае — купить дозиметр для замера излучения и проверить приборы дома и на рабочем месте. Сравнить полученные результаты с допустимыми нормами.

Во втором варианте — проверить на своем здоровье. Проявляющаяся совокупность негативных симптомов подскажет, что есть проблема. Особенно, если такая картина вырисовывается на фоне смены работы или места жительства. Поскольку вред от излучения накапливается постепенно, то для проявления признаков потребуется какое-то время.

Комплекс симптомов примерно таков:

• иммунная система перестает справляться с самыми простыми простудами;
• нервная система становится более лабильной и восприимчивой;
• снижается либидо;
• ухудшается выносливость;
• значительно снижается рабочая активность.

Однозначно, лучшим вариантом будет прибегнуть к способу замеров. Так можно понять, какой точно прибор и какую опасность несет, и принять необходимые меры защиты.

Природа источников излучения

В зависимости от происхождения, источники излучения электромагнитных волн в мировой практике принято классифицировать на два вида, а именно:

• возмущения электромагнитного поля искусственного происхождения;
• излучение, исходящее от естественных источников.

Излучения, исходящие от магнитного поля поле вокруг Земли, электрических процессов в атмосфере нашей планеты, ядерного синтеза в недрах солнца – все они естественного происхождения.

Что касается искусственных источников, то они побочное явление, вызванное работой различных электрических механизмов и приборов.

Исходящее от них излучение, может быть низкоуровневым и высокоуровневым. От уровней мощности источников полностью зависит степень напряженности излучения электромагнитного поля.

В качестве примера источников с высоким уровнем ЭМИ можно привести:

• ЛЭП, как правило, высоковольтные;
• все виды электротранспорта, а также сопутствующая ему инфраструктура;
• теле- и радиовышки, а также станции передвижной и мобильной связи;
• установки для преобразования напряжения электрической сети (в частности, волны исходящие от трансформатора или распределяющей подстанции);
• лифты и другие виды подъемного оборудования, где используется электромеханическая силовая установка.

К типичным источникам, излучающим низкоуровневые излучения можно отнести следующее электрооборудование:

• практически все устройства с ЭЛТ дисплеем (например: платежный терминал или компьютер);
• различные типы бытовой техники, начиная от утюгов и заканчивая климатическими системами;
• инженерные системы, обеспечивающие подачу электричества к различным объектам (подразумеваются не только кабель электропередач, а сопутствующее оборудование, например розетки и электросчетчики).

Отдельно стоит выделить специальное оборудование, используемое в медицине, которое испускает жесткое излучение (рентгеновские аппараты, МРТ и т.д.).

4.

Причины мощных электромагнитных импульсов
Такие события как ядерный взрыв, высотный неядерный взрыв или солнечная буря могут создать мощное кратковременное электромагнитное поле, которое способно нанести ущерб электрическому и электронному оборудованию, расположенному недалеко от центра событий. Это те типы происшествий, которые могут нарушить работу электросетей, вывести из строя трансформаторы. При наихудшем варианте развития событий может пройти до полугода, пока не восстановят большие трансформаторы и не устранят более мелкие повреждения, нанесенные катастрофическим разрядом ЭМИ.