Джон Салливен - Террористическое и нетрадиционное оружие
Хотя химические свойства изотопов одного и того же элемента одинаковы, их ядерные свойства могут различаться весьма существенно. Так, для углерода — «основы жизни» — известно несколько изотопов. Наиболее распространенный из них (C12) стабилен, изотоп C14 претерпевает бета-распад с полупериодом 55 лет, а половина ядер С15 распадается за 2,4 секунды. Попадание радиоактивных изотопов в организм очень опасно, потому что они «занимают» места стабильных ядер и облучают ткани изнутри.
Инкапаситанты — химические вещества, выводящие живую силу из строя (как правило — вследствие слезоточивого, раздражающего носоглотку действия), для которых не характерны, хотя при определенных обстоятельствах и возможны, токсические поражения.
МКГ (магнитокумулятивный или взрывомагнитный генератор). Током, протекающим в контуре, создается магнитное поле. Если контур с током сжать достаточно быстро (так, чтобы поле «не успело» уйти в образующий контур проводники), то давление сил магнитного поля на проводники будет препятствовать такому сжатию, при этом и поле и сам ток будут возрастать, а значит — происходить преобразование энергии механического сжатия в электромагнитную энергию. Это и имеет место в МКГ, в котором созданный в спирали ток (рис. 3.10).
Для направленных источников РЧЭМИ в качестве «r» выступает длина (рис. П.1), для излучающих во все стороны «r» — радиус. Необходимо подчеркнуть, что речь идет только об источнике, его система энергообеспечения (зачастую имеющая значительно большие габариты) остается за рамками данной оценки.
Из рис. П.2 видно, что ограничения, связанные с пробоем воздуха, делают более выгодной энергетически генерацию РЧЭМИ в режиме коротких (наносекунды и менее) импульсов.
Если уж «стрелять» узким пучком РЧЭМИ, то не с самолетов, с километровых высот: там потенциал пробоя (Dd) разреженного воздуха мал, значит, будет низка и начальная плотность энергии РЧЭМИ, а до земли дойдет пучок, вполне безопасный для цели. Разумнее стрелять «снизу» (где уровень Dd выше) «вверх».
Тот же пробой делает практически нереальным и создание на поле боя таких плотностей мощности РЧЭМИ, которые представляли бы опасность для человека. Пробой — фундаментальное ограничение, с которым ничего нельзя поделать, и, как угодно изменяя конструкцию источника РЧЭМИ, невозможно устранить связь его размеров с теми максимальными дальностями поражения электроники, которые можно ожидать при боевом применении. В чистом, сухом воздухе на уровне моря, цель средней стойкости поражается на дальности, не превышающей тысячу размеров источника (R< 1000r), даже если плотность энергии РЧЭМИ на его поверхности максимально возможная — пробивная.
Рис. П.1 Предельная дальность поражения целей из-за ограничения мощности излучения пробоем воздуха, жестко связана с габаритами электромагнитного оружия. В левом верхнем углу — схема виркатора Рис. П.2. Зависимость «пробивных» значений плотностей потока мощности и энергии РЧЭМИ от длительности импульса РЧЭМИ. Сухой воздух, уровень моряРадиоактивность
Процесс распада атомных ядер, сопровождающийся испусканием излучений различных видов:
альфа-частиц и осколков ядер — ионизованных ядер гелия и более тяжелых элементов;
бета-частиц — электронов или позитронов;
гамма-квантов — электромагнитных колебаний с частотами свыше 1018Гц;
нейтронов — электронейтральных ядерных частиц.
Интенсивность распада характеризуется активностью — их количеством в единицу времени — и измеряется в Беккерелях (1 Бк соответствует 1 распаду в секунду). Процесс распада — вероятностный, поэтому суммарная активность значительного количества ядер спадает экспоненциально и характеризуется периодом полураспада — временем уменьшения ее вдвое.
Чем более длителен период полураспада, тем большее количество изотопа необходимо для обеспечения данного значения активности. Доза облучения, полученная от радиоактивного источника данной активности, зависит от времени и расстояния на котором находился объект облучения, а также — от биологической эффективности излучения.
Все виды ядерных излучений сопровождаются ионизацией ими окружающего вещества. Ионизация является причиной нанесения радиационных поражений человеку. При ионизации ядерные излучения расходуют свою энергию, более или менее интенсивно. Так, альфа-частицы и осколки ядер поглощаются слоем воздуха толщиной менее сантиметра и полностью — в поверхностном слое кожи человека. Они не представляют опасности при внешнем облучении, но, в случае попадания альфа-активных или делящихся веществ внутрь, способны вызвать раковые заболевания.
Бета-излучение поглощается большими слоями вещества (например — несколькими метрами воздуха) и способно наносить радиационные поражения при внешнем облучении (в основном — кожных покровов), но более опасно при облучении внутреннем (при попадании внутрь организма бета-излучающих веществ).
Гамма-излучение, в зависимости от энергии квантов, может распространяться на многие километры от источника и вызывает радиационные поражения организма в целом.
Нейтроны немногим уступают гамма-квантам в проникающей способности и также опасны для всего организма. Вступая в реакции с различными ядрами, они образуют радиоактивные изотопы, которые наносят поражение вторичными излучениями различных видов.
Мерой того, сколько энергии «оставило» излучение в веществе, является Грей (Гр): джоуль на килограмм. Эта единица в 1000 раз крупнее употреблявшейся ранее внесистемной (Рентгена). От поглощенной дозы зависят последствия облучения (см. таблицу П.1), а сама доза — от типа воздействующего излучения и его энергии. Так, несмертельные, но требующие лечения поражения человек получает, если через его тело пройдет 1013 нейтронов МэВных энергий.
Таблица, П.1. Последствия однократного быстротечного облучения в зависимости от поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивные вещества (РВ) — вещества, состоящие из соответствующих изотопов, испускающих радиоактивные излучения различных видов.
РЧО (радиочастотное оружие) — оружие, основным поражающим фактором которого является радиочастотное электромагнитное излучение — РЧЭМИ.
РЧЭМИ (радиочастотное электромагнитное излучение) — распространяющиеся со скоростью света электромагнитные колебания с частотами от десятков килогерц до сотни гигагерц.
Сверхширокополосное излучение — излучение, состоящее из колебаний, охватывающих обширный частотный диапазон (например, непрерывный спектр-континуум РЧЭМИ, генерируемый ударно-волновыми излучателями охватывает четыре частотные декады).
Спектральная плотность мощности (энергии) — значение мощности, излучаемой в данном диапазоне частот, отнесенное к величине этого диапазона. Размерность — Вт/Гц (для плотности энергии — Дж/Гц).
Узкополосное излучение — излучение, состоящее из колебаний, частоты которых отличаются друг от друга незначительно (обычно — на несколько процентов).
ХБО — химическое и биологическое оружие, поражающее действие которого обусловлено применением отравляющих веществ, болезнетворных микробов, вирусов, паразитов, а также токсинов.
ЭМБП (электромагнитный боеприпас) — боеприпас, основным поражающим фактором которого является радиочастотное электромагнитное излучение.
ЭМИ ЯВ (электромагнитный импульс ядерного взрыва). При ядерном взрыве образуется значительное число гамма квантов высоких энергий (примерно 1023 на каждую килотонну тротилового эквивалента), «выбивающих» электроны у атомов, из которых состоит воздух. Под действием магнитного поля Земли, траектории этих электронов «закручиваются», а любое движение, не являющееся равномерным и прямолинейны, есть движение с ускорением, в случае заряженных частиц, сопровождающееся излучением. Спектр ЭМИ ЯВ — низкочастотный (рис. 3.1), но размеры «излучателя» огромны, поэтому отмечены случаи выведения из строя электронной аппаратуры, находившейся за десятки километров от ядерного взрыва.
Литература и ресурсы для получения дополнительной информации
Ссылки на источники в русскоязычных изданиях даны в переводе; добавлено несколько ссылок на публикации, вышедшие после издания Справочника в США).
ВВЕДЕНИЕArquilla, John and David Ronfeldt. eds. In Athena’s Camp: Preparing for Conflict in the Information Age. Santa Monica: RAND, 1997.
Lesser, Ian O., Bruce Hoffman, John Arquilla, David Ronfeldt, and Michele Zanini. Countering the New Terrorism. Santa Monica: RAND, 1999.
Thomas, Timothy L. «Human Network Attacks.» Military Review, September-October 1999. Found at http: //call.army.mil/call/fmso/fmsopubs/issues/human-net/humannet.htm. Самодельные взрывные устройства Brodie, Thomas G. Bombs and Bombings: A Handbook — Detection, Disposal and Investigation for
