Как инспекторы по ядерной безопасности проверяют, действительно ли та или иная страна демонтировала боеголовки во исполнение своих обязательств? Ответ на этот вопрос прост и пугающ: никак. Государство обычно не допускает проверяющих до самих зарядов, чтобы не выдать секретные детали их устройства. Однако новый метод поможет инспекторам проверить, обезврежена ли бомба, и при этом не даст им возможности выведать государственную тайну.
Разработка описана в научной статье, опубликованной в журнале Nature Communications Эзрой Энджел (Ezra Engel) и Арегом Данагуляном (Areg Danagoulian) из Массачусетского технологического института.
По оценкам, приводимым авторами, на сегодняшний день США и Россия в сумме имеют около 13 тысяч ядерных зарядов. Это в том числе и термоядерные боеголовки мощностью в сотни килотонн каждая. Для сравнения: атомная бомба, сброшенная на Хиросиму, имела мощность менее 20 килотонн. Всего несколько зарядов из современного смертоносного арсенала по мощности равны всем боеприпасам (включая ядерные), взорванным во время Второй мировой войны.
Впрочем, наша планета знала и более тревожные времена. Согласно подсчётам экспертов, в 1991 году обе стороны имели десятки тысяч готовых к действию боеголовок. Такого запаса хватило бы не только для нанесения противнику неприемлемого ущерба, но, возможно, и для уничтожения человеческой цивилизации.
Затем наши государства подписали договоры о сокращении стратегических наступательных вооружений. Контролёры каждой стороны следили за тем, как партнёры исполняют свои обязательства. Но этот контроль касался лишь уничтожения носителей и средств доставки, таких как самолёты и ракеты. Была ли демонтирована сама боеголовка, оставалось тайной. Стремясь сохранить свои военные секреты, государства не допускали инспекторов к зарядам.
Поэтому нельзя исключить, что часть снятых с боевого дежурства смертоносных боеприпасов по-прежнему хранится в готовом к применению виде. А ведь террористы готовы заплатить любые деньги за средства массового уничтожения, и рано или поздно системы охраны могут дать сбой. Кроме того, не исключены техногенные катастрофы в местах хранения атомных бомб. Они могут привести к радиоактивному заражению и даже к детонации боезарядов. И тогда мало не покажется никому. Поэтому лучший способ сделать так, чтобы ядерная боеголовка не представляла угрозы, – сделать так, чтобы её вообще не было.
"Существует реальная необходимость предотвращения таких опасных сценариев, а также использования этих запасов [по назначению], – констатирует Данагулян. – И это действительно означает, [что требуется] контролируемый демонтаж самого оружия".
Таким образом, человечество нуждается в технологии, которая позволит убедиться, что боеголовка демонтирована, и в то же время не выдаст инспектору детали её устройства. Именно такой метод и создали авторы новой работы.
Их подход заключается в том, чтобы просвечивать боезаряд пучками нейтронов. Такая процедура даёт информацию о двух критически важных параметрах: наличии в боеприпасе оружейного плутония и его пространственном расположении.
Поясним, что плутоний используется в тактических атомных боеприпасах как основное взрывчатое вещество, а в стратегических водородных – в качестве запала для термоядерного заряда. Для детонации важно не только наличие этого элемента, но и его специфический изотопный состав, который тоже определяется новым сканирующим устройством.
Пучок частиц, прошедший сквозь атомную бомбу, затем направляется в изотопный фильтр, где его характеристики искажаются. Таким путём информация о тонких и, возможно, секретных деталях устройства смертоносного боеприпаса физически стирается. Только после этого нейтроны попадают на детектор из литиевого стекла, считывающий полученные данные.
Авторы особо подчёркивают, что стирание потенциально секретных сведений выполняется на физическом уровне. Отменить или обойти его невозможно.
"В принципе, можно сделать это с помощью компьютеров, но компьютеры ненадёжны. Их можно взломать, а законы физики неизменны", – поясняет Данагулян.
Вместе с тем после процедуры сохраняется достаточно данных, чтобы понять, готова ли бомба к применению.
Таким образом, устройство должно удовлетворить обе стороны: проверяющую и проверяемую.
Испытания установки проводились на 15-метровом участке тоннеля ускорителя LINAC. Разумеется, учёные не использовали оружейный плутоний. Его место занимали вольфрам и молибден, которые также позволяют протестировать метод.
Теперь авторы надеются создать уменьшенную версию установки размером всего пять метров. Устройство с такими габаритами может быть смонтировано на кузове автомобиля и перемещаться между военными объектами.
К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) рассказывали о детекторе, засекающем радиоактивные вещества даже на большом расстоянии. Писали мы и об инструкции по выживанию после ядерного взрыва.
