Històricament, les ogives nuclears de petit i baix rendiment han tingut mala sort. En aquells temps benaventurats, quan es desenvolupaven i provaven activament càrregues nuclears de tot tipus, no hi havia un isòtop adequat per a elles. Només hi havia disponibles plutoni-239 i urani-235, i no se’n podia fer una càrrega nuclear compacta. Per descomptat, la ogiva americana W54 que pesava 23 kg tenia un aspecte molt favorable en el context del "Fat Man" que pesava 4,6 tones, però encara no era tan compacte com voldríem.
Aparentment, aquesta ogiva va ser una de les darreres, que va ser realment provada per una explosió nuclear. La posterior moratòria de les proves nuclears va frenar dràsticament el treball, a causa del qual es van mantenir principalment productes potents a l'arsenal nuclear. Ara que el règim de no proliferació i limitació nuclear sembla estar a punt d’esgotar-se, és possible tornar al desenvolupament de nous tipus de càrregues nuclears que puguin diversificar la guerra nuclear.
Americium és el millor candidat
El plutoni com a farciment d’una càrrega nuclear és bo per a tothom, només que no permet crear una càrrega veritablement compacta, ja que té una massa crítica força gran: 10,4 kg. Amb una densitat de plutoni de 19,8 g per centímetre cúbic, el volum de l’esfera serà de 525,2 metres cúbics. cm, i el seu diàmetre és de 10, 1 cm. A més, per xocar, cal agafar no una massa crítica, sinó una mica més, per exemple, 1, 2 o 1, 35 massa crítica. Això es deu al fet que el sistema de detonació i el fusible de neutrons en una càrrega compacta no són tan bons com en una bomba aèria o cap míssil i, per aconseguir aquest efecte, cal tenir un subministrament més gran de material fissible. Per tant, les càrregues compactes de plutoni solen utilitzar 13-15 kg de plutoni (per 13 kg el diàmetre de la bola és de 10,7 cm), format en un nucli en forma d’ou o cilíndric.
En principi, tot i que pesat, però bastant adequat per a obusos, míssils i mines d’artilleria de gran calibre, es van produir càrregues en el rang de diversos centenars de kg a 10-15 kt d’equivalent TNT. Però hi va haver una greu objecció: per què utilitzar el plutoni preciós de qualitat armamentístic per a una càrrega de baixa potència, si es pot fabricar una munició termonuclear amb una potència incomparablement superior? Una ogiva de 400 quilotons aconseguirà un efecte molt superior a 10-15 kt o fins i tot inferior.
En general, hi havia dues raons per a la retirada de les càrregues nuclears de baixa potència: dimensions no massa compactes, que dificultaven el seu ús, i arguments econòmics-militars per a la irracionalitat de gastar el valuós isòtop.
A la dècada de 1950, no hi havia res que substituís l’urani i el plutoni com a isòtops de grau d’armament. Però ha passat un temps des de llavors i ha aparegut un bon candidat: americium-242. Aquest isòtop es forma durant la desintegració del plutoni-241 (format durant la captura d’un neutró per l’urani-238), i està contingut en residus de processament de plutoni i combustible nuclear gastat (SNF). Després de 26 anys, tot el plutoni-241 decaurà en americi-241, la vida mitjana del qual és molt més llarga: 432,2 anys. Per tant, l’SNF descarregat dels reactors i emmagatzemat a finals dels anys vuitanta i principis dels noranta ja hauria de contenir una quantitat important d’amerium-241. El seu aïllament, pel que es pot jutjar, no presenta cap dificultat particular.
Si l’am-241 s’irradia amb neutrons, s’obtindrà un isòtop encara més notable de americi-242m. Atès que es va dissenyar un reactor basat en americi-242 a Obninsk, destinat a l'obtenció de radiació de neutrons amb finalitats mèdiques, es van donar algunes dades sobre la seva producció. 1 gram d’am-242m es forma per irradiació de 100 grams d’am-241 (es va obtenir al reactor BN-350 ara desmuntat a Xevtxenko, Kazakhstan) i, per obtenir aquesta quantitat, n’hi ha prou amb processar 200 kg de vell SNF. Tenim moltes coses d’aquestes: unes 20 mil tones de combustible nuclear gastat i una producció anual d’unes 200 tones més. L’SNF acumulat és suficient per produir uns 1000 kg d’am-242m.
Per a què serveix l’AM-242M? Massa crítica extremadament baixa. L’isòtop pur té una massa crítica de només 17 grams. Amb una densitat d’amèric de 13,6 g per centímetre cúbic, serà una bola de 1,33 cm de diàmetre. Si prenem 1,35 de la massa crítica, la bola tindrà 1,45 cm de diàmetre. Amb un reflector i un sistema de voladura, és molt possible mantenir-se dins del projectil de 40 mm. L’alliberament d’energia d’1 g d’am-242m correspon aproximadament a 4,6 kg de TNT, de manera que aquesta càrrega amb 22,9 g de l’isòtop donarà aproximadament 105 kg de TNT.
Es pot utilitzar una barreja d’am-241 i am-242m. Amb el contingut d’aquest últim al 8%, la massa crítica serà de 420 grams. El diàmetre de la bola serà de 3,8 cm. Pot ser una granada nuclear per a un RPG, una mina per a un morter de 82 mm, etc. L’alliberament d’energia serà d’unes 2 tones d’equivalent a TNT.
En general, el millor candidat per al paper d’ompliment de càrregues nuclears molt compactes, fins a projectils nuclears de petit calibre. L’amerium també és bo en la mesura que emet poca calor durant la decadència, gairebé no s’escalfa i, per tant, l’emmagatzematge de municions nuclears farcides d’amerium no requereix refrigeradors. La llarga vida mitjana: am-241 - 433, 2 anys, am-242m - 141 anys, també permet la producció i acumulació d’amèric per a un ús futur. Aquestes municions es poden emmagatzemar durant 30-40 anys sense canvis significatius en les seves característiques, mentre que el plutoni s’ha d’enviar per netejar els productes desintegrats després de 10-15 anys.
La càrrega nord-americana es pot utilitzar sola, així com un fusible de neutrons nuclears per a càrregues més potents. Si resulta que una càrrega americi pot iniciar una reacció termonuclear (que pot ser que sigui), s’obrirà la possibilitat de crear càrregues termonuclears molt compactes i lleugeres, però alhora potents.
Ojiva per a míssils guiats
Una pregunta important és per a què es pot utilitzar una càrrega americana tan compacta. Per exemple, assumirem un càrrec equipat amb uns 500 grams d’amerium i un alliberament d’energia de 2, 3-2, 5 tones d’equivalent TNT. El pes total d’aquest producte pot arribar a ser de fins a 2-3 kg. On i com es pot aplicar?
Míssils aire-aire i aire-aire, és a dir, míssils antiaeris i d'aviació, dissenyats per destruir els avions. Per a un avió, una sobrepressió de 0,2 kgf / cm2 és definitivament perillosa (la càrrega a l’ala del Su-35 pot, per exemple, arribar a 0,06 kgf / cm2). Una explosió d’una càrrega nuclear compacta amb una capacitat de 2,3 tones crearà una sobrepressió d’aquest tipus a una distància d’uns 210 metres i una sobrepressió d’1,3 kgf / cm2, en què segurament es produirà la destrucció de l’avió, crearà una explosió a una distància de 60 metres. Els fusibles de proximitat dels míssils d’avió solen iniciar una càrrega a una distància de 3-5 metres de l’objectiu i, en aquest cas, l’avió objectiu definitivament no brilla res de bo: la derrota garantida! Belles esquitxades de metall i un núvol de vapors radioactius.
Míssils anti-vaixells. Els míssils anti-vaixell petits, com el Kh-35 i similars, els més convenients per utilitzar (hi ha avions, helicòpters, vaixells, terrestres i fins i tot llançadors de contenidors), per desgràcia, són tan febles que no poden enfonsar-se, fins i tot seriosament danyar qualsevol vaixell gran. Això es veu clarament en el tir al vaixell desembarcador de tancs USS Racine (LST-1191) desactivat. Va ser colpejat per 12 míssils anti-vaixell, similars al Kh-35, i el vaixell va romandre a flotació. Van acabar amb ell només amb un torpede. Això no és d’estranyar si la ogiva dels míssils té un pes de 150 a 250 kg i la seva potència és relativament baixa. Equipar el míssil X-35 amb una càrrega nuclear americana de les característiques anteriors fa que aquest míssil sigui molt més perillós fins i tot per a vaixells grans. Si un destructor de la classe Arleigh Burke és colpejat per un míssil així, en el seu millor moment, requerirà llargues reparacions de fàbrica. Però també es pot comptar amb l'enfonsament, ja que una explosió d'aquest poder pot destruir el casc del vaixell.
Torpedes. En general, una càrrega amb una capacitat de 2,3 tones de TNT, instal·lada en un torpede, fins i tot no la més moderna, la converteix en un argument convincent fins i tot contra els vaixells i els vaixells de grans dimensions.
ATGM. Si el pes de totes les municions oscil·la entre els 2-3 kg, es poden equipar amb míssils per a sistemes de míssils antitanques, per exemple, "Kornet". Té un bon abast de foc, fins a 5, 5 km, cosa que fa que sigui bastant segur utilitzar una càrrega nuclear compacta i de baixa potència. Qualsevol tanc, fins i tot el més recent i el més protegit, es garantirà que serà destruït per aquest míssil.
D’aquesta breu revisió queda clar que el millor transportista per a càrregues nuclears tan compactes són diversos tipus de míssils guiats. La càrrega nord-americana resultarà bastant cara i no serà possible produir-ne tants, diversos centenars, potser fins a mil peces. Per tant, han de disparar contra quelcom valuós i important, que almenys econòmicament justifiqui el seu ús. Objectius: avions, vaixells, sistemes de defensa antiaèria, radars, possiblement també els darrers tancs (és a dir, els més cars) i canons autopropulsats. La combinació de la precisió dels míssils guiats amb el rendiment molt superior d’una càrrega nord-americana en comparació amb els explosius estàndard faria que aquesta arma fos molt eficaç.
