Predetonation, Fizzle

Неполный взрыв, режим срабатывания ядерного заряда (ЯЗ) деления. При П. цепная ядерная реакция деления в заряде начинается задолго до момента достижения делящимся материалом (ДМ, см. Делящиеся материалы) состояния, соответствующего наибольшей расчетной величине показателя нейтронного баланса в системе (когда энерговыделение максимально). Если цепная реакция начинается сразу после перехода ДМ в надкритическое состояние, то практически все взрывное энерговыделение обусловлено химическим взрывчатым веществом заряда. Такой взрыв называется «ядерный хлопок».

Причиной П. может стать, например, раннее включение инициирующего источника или отклонение от расчетных условий формирования критической массы ЯЗ. Однако главным фактором является собственный нейтронный фон конструкции. Он возникает, во-первых, при взаимодействии α-излучения 235U и/или 239Pu с конструкционными материалами заряда, в первую очередь с алюминием (Al), и, вовторых, при наличии в ДМ нуклидов, испытывающих спонтанное деление с испусканием большого количества нейтронов. В зарядах на основе 235U такие нуклиды отсутствуют, однако в плутониевых зарядах им является 240Pu. Поскольку вероятность П. резко повышается со временем формирования критической массы заряда, для плутониевых зарядов приемлема лишь «быстрая» (время формирования критической массы – ок. 10–5 c), но сложная имплозийная конструкция, в то время как для 235U пригодна и более простая, но «медленная» (ок. 5.10–4 с) ствольная (реализованная в бомбе, сброшенной на Хиросиму; см. в ст. Ядерные бомбардировки). Кроме того, изза большого различия значений T1/2 удельная α-активность 239Pu существенно выше, чем у 235U, и конструкционная компонента собственного нейтронного фона у плутониевого заряда намного выше. Это также способствует повышению вероятности П.

Неизбежность П. исключает возможность создания (даже при использовании «быстрой» имплозийной схемы) «полноценного» чисто делительного ЯЗ на основе энергетического плутония, в котором относительное содержание 240Pu существенно выше, чем в «оружейном». Предполагается, что именно П. стала причиной низкой мощности ядерного испытания, проведенного КНДР 9 октября 2006 г. (менее 1 кт вместо заявленных 4 кт). Кроме того, П. может быть вызвана и искусственно – действиями противоракетной обороны (ПРО) противника с использованием ЯЗ на противоракетах за счет дистанционной генерации в ДМ заряда собственного интенсивного фона т. н. запаздывающих нейтронов.

Наиболее эффективным и универсальным способом устранения возможности П. является бустирование ЯЗ. Следует, однако, учитывать, что энерговыделение при срабатывании ЯЗ даже в режиме П. само по себе не является малым и представляет, в контексте нераспространения, значимую угрозу.

Лит.: Феоктистов Л.П. Из прошлого в будущее. Снежинск: РФЯЦВНИИТФ, 1998. С. 12–13;

Шмелев А.Н., Куликов Г.Г., Апсэ В.А. Физические факторы и свойства ядерных материалов, влияющие на их защищенность. М.: МИФИ, 2001. С. 20–27;

Андрюшин И.А., Чернышев А.К., Юдин Ю.А. Укрощение ядра. Саранск, 2003. С. 117–118.

А.Б. Колдобский