Металл защитник от излучения
Обновлено: 19.04.2024
Радиацией ученые называют разные вещи, среди которых та самая, рукотворная и смертоносная, не столь уж заметна. В широком смысле радиация — это любое излучение, включая почти безобидный солнечный свет. Например, метеорологи употребляют термин "солнечная радиация" для оценки количества тепла, которое получает поверхность нашей планеты.
Часто радиацию отождествляют с ионизирующим излучением, то есть лучами или частицами, способными оторвать от атомов и молекул электроны. Именно ионизирующее излучение повреждает живые клетки, вызывает поломки ДНК. Это та самая радиация, но она далеко не всегда рукотворна.
Если излучение не ионизирующее, оно все равно может быть вредным. Как гласит поговорка астрономов, посмотреть на Солнце в телескоп без фильтра можно всего два раза: правым и левым глазом. Тепловое излучение вызывает ожоги, а пагубный эффект СВЧ известен всем, кто неправильно рассчитывал время пребывания еды в микроволновке.
Ионизирующее излучение — тоже
Ионизирующее излучение бывает разных видов. Это гамма- и рентгеновские лучи (электромагнитные волны), бета-частицы (электроны и их античастицы, позитроны), альфа-частицы (ядра атомов гелия), нейтроны и просто осколки ядер, летящие с огромной скоростью, достаточной для ионизации вещества.
Некоторые виды радиации (далее в тексте она будет синонимом "ионизирующего излучения") — альфа-частицы, к примеру — задерживает фольга или даже бумага. Другие, нейтроны, поглощаются веществами, богатыми атомами водорода: водой или парафином. А для защиты от гамма-лучей и рентгена оптимален свинец. Поэтому ядерные реакторы защищают многослойной оболочкой, которая рассчитана на разные виды излучения.
Источников радиации много
Большая часть ионизирующего излучения возникает при распаде ядер нестабильных (радиоактивных) атомов. Второй источник — реакции уже не распада, а слияния атомов, термоядерные. Они идут в недрах звезд, включая Солнце. За пределами атмосферы Земли и ее магнитного поля солнечное излучение включает в себя не только свет и тепло, но также рентгеновские лучи, жесткий ультрафиолет и разогнанные до внушительной скорости протоны.
Протоны наиболее опасны для оказавшихся в дальнем космосе. В год повышенной солнечной активности попадание под пучок протонов даст смертельную дозу облучения за считаные минуты. Это примерно соответствует фону вблизи разрушенного реактора Чернобыльской АЭС.
Рентгеновские лучи возникают при движении электронов с ускорением, поэтому их, в отличие от всего остального, можно включить и выключить, направив пучок электронов на металлическую пластинку или заставив тот же пучок колебаться в электромагнитном поле.
Земля и даже бананы радиоактивны
Наша планета тоже радиоактивна. Горные породы, включая гранит и уголь, содержат уран, торий и испускают газ радон (если дом построен на скальных породах и плохо проветривается, то из-за радона у жителей повышается риск заболеть раком легких). Часть вреда от курения связана с полонием-210 в табачном дыме, крайне активным и потому опасным изотопом. Да что там табак — если съесть обычный банан, то каждую секунду в организме будет проходить 15 реакций распада калия-40.
Впрочем, есть бананы не опасно, а уран в граните, радон в воздухе, калий и радиоуглерод в еде, космические лучи — все это составляющие естественного радиационного фона. Природа нашла, как в нем существовать, и та же ДНК имеет мощнейшие механизмы починки.
Народные средства не помогают от радиации
Известны народные средства, которые якобы помогают "вывести радиацию из организма": йод и алкоголь. На самом деле йод применяют только в одном случае: когда произошел выброс йода-131, короткоживущего изотопа, который вырабатывается в ядерных реакторах. Препараты с обычным йодом замедляют усвоение радиоактивного. А людям с неправильно работающей щитовидной железой избыток йода может навредить.
Что же касается алкоголя, то достаточно сказать, что в найденных нами протоколах профилактики лучевых поражений он не упоминается вовсе. Да, если послушать армейские байки, спирт работает как лекарство вообще от всего, но в армейских байках иногда и крокодилы летают. Не стоит смешивать фольклористику с биохимией и радиобиологией. Препараты, которые способствуют выводу радионуклидов, существуют, но у них столько побочных эффектов и ограничений, что мы про них специально не будем говорить.
На источник излучения изредка можно наткнуться
Возможно, эти мифы живучи потому, что облучиться можно не только рядом со сломавшимся ядерным реактором или в кабинете врача. Источники излучения иногда забывали в списанных приборах для поиска скрытых дефектов, были зафиксированы случаи потери медицинских источников, а несколько лет назад школьник из Москвы купил на радиорынке рентгеновскую трубку, подключил ее дома и заработал лучевой ожог руки. В Южной Америке случилась еще более вопиющая история. В больнице был потерян светящийся радиоактивный порошок, который местные дети нашли и использовали в качестве грима. Вечеринка закончилась грустно.
Чтобы такого избежать, нужно просто не тащить в дом неизвестные предметы и не разбирать их на части. В конце концов, что такого необходимого для хозяйства можно найти в подвале больницы? А если вы считаете себя опытным исследователем заброшенных пространств, то наверняка слышали, что приличный сталкер оставляет после себя объект в том же виде, в котором застал.
Микроволновки и смартфоны не вредят
Микроволновые печи и смартфоны — источники не той радиации. Энергии микроволн недостаточно для того, чтобы оторвать электроны от ядер атомов. Медики и биологи спорят о том, как СВЧ-излучение в малых дозах может влиять на человеческий организм, но пока результаты скорее обнадеживающие: сопоставление целого ряда разных масштабных исследований указывает на то, что связи между телефонами и злокачественными опухолями нет.
Металл защитник от излучения
В статье рассмотрено понятие космическое излучение. Описаны основные виды ионизирующего излучения в космосе, а также методы и материалы для защиты от них. Определены виды излучений, входящих в понятие корпускулярное излучение. Рассмотрена возможность использования оксида висмута для синтеза радиационно-защитных материалов используемых в условиях космоса. В качестве полимерной матрицы в работе был использован фторопласт-4. В качестве наполнителя использован оксид висмута (III) (модификация α-Bi2O3). Изучена плотность композита с различным содержанием наполнителя. Установлено, что плотность композита линейно увеличивается при увеличении содержания наполнителя. Построена кривая значений модуля упругости композита от содержания наполнителя и на основании этой зависимости выбран оптимальный состав композита. Выбран оптимальный состав материала, который содержит в себе 50 % наполнителя – оксида висмута и 50 % матрицы – фторопласта. В качестве корпускулярного излучения в работе рассматривали облучение протонами. Энергия протонов варьировалась от 1 до 4,2 МэВ. Глубина проникновения протонов в композите во всем рассматриваемом энергетическом диапазоне не превышает 0,2 мм, что говорит о высоких радиационно-защитных свойствах разработанного композита.
1. Матюхин П.В. Жаропрочный радиационно-защитный композиционный материал конструкционного назначения / П.В. Матюхин, В.И. Павленко, Р.Н. Ястребинский, Н.И. Черкашина, В.А. Дороганов, Е.И. Евтушенко // Огнеупоры и техническая керамика. – 2014. – № 10. – С. 32–36.
2. Матюхин П.В. Термостойкие радиационно-защитные композиционные материалы, эксплуатируемые при высоких температурах / П.В. Матюхин, В.И. Павленко, Р.Н. Ястребинский, В.А. Дороганов, Н.И. Черкашина, Е.И. Евтушенко // Огнеупоры и техническая керамика. – 2014. – № 7-8. – С. 23–25.
3. Павленко В.И. Влияние вакуумного ультрафиолета на микро- и наноструктуру поверхности модифицированных полистирольных композитов / В.И. Павленко, Г.Г. Бондаренко, Н.И. Черкашина, О.Д. Едаменко // Перспективные материалы. – 2013. – № 3. – С. 14–19.
4. Павленко В.И. Влияние вакуумного ультрафиолета на поверхностные свойства высоконаполненных композитов / В.И. Павленко, В.Т. Заболотный, Н.И. Черкашина, О.Д. Едаменко // Физика и химия обработки материалов. – 2013. – № 2. – С. 19–24.
5. Павленко В.И. Влияние содержания кремнийорганического наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства полимерных композитов / В.И. Павленко, Н.И. Черкашина, В.В. Сухорослова, Ю.М. Бондаренко // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6. – С. 95.
6. Павленко В.И. Дефектность кристаллов модифицированного гидрида титана, подвергнутого термической обработке /В.И. Павленко, О.В. Куприева, Н.И. Черкашина, Р.Н. Ястребинский // Известия высших учебных заведений. Физика. – 2015. – Т. 58. № 5. – С. 125–129.
7. Павленко В.И. Изучение коэффициентов ослабления фотонного и нейтронного пучков при прохождении через гидрид титана / В.И. Павленко, О.Д. Едаменко, Н.И. Черкашина, О.В. Куприева, А.В. Носков // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2015. – № 6. – С. 21.
8. Павленко В.И. Модифицирование поверхности гидрида титана боросиликатом натрия / В.И. Павленко, Г.Г. Бондаренко, О.В. Куприева, Р.Н. Ястребинский, Н.И. Черкашина // Перспективные материалы. – 2014. – № 6. – С. 19–24.
9. Павленко В.И. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы / В.И. Павленко, О.Д. Едаменко, Р.Н. Ястребинский, Н.И. Черкашина // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2011. – № 3. – С. 113–116.
10. Павленко В.И. Расчет ионизационных и радиационных энергетических потерь быстрых электронов в полистирольном композите / В.И. Павленко, Г.Г. Бондаренко, Н.И. Черкашина // Перспективные материалы. – 2015. – № 8. – С. 5–11.
11. Павленко В.И. Повышение эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах / В.И. Павленко, В.В. Прозоров, Л.Л. Лебедев, Ю.И. Слепоконь, Н.И. Черкашина // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2013. – Т. 56. № 4. – С. 67–70.
12. Павленко В.И. Экспериментальное и физико-математическое моделирование воздействия набегающего потока атомарного кислорода на высоконаполненные полимерные композиты / В.И. Павленко, Л.С. Новиков, Г.Г. Бондаренко, В.Н. Черник, А.И. Гайдар, Н.И. Черкашина, О.Д. Едаменко // Перспективные материалы. – 2012. – № 4. – С. 92–98.
13. Павленко В.И. Эффективный способ получения термостойкого кристаллического нанопорошка вольфрамата свинца для жаростойких радиационно-защитных материалов / В.И. Павленко, Р.Н. Ястребинский, В.А. Дороганов, И.В. Соколенко, Н.И. Черкашина, Е.И. Евтушенко // Огнеупоры и техническая керамика. – 2014. – № 7-8. – С. 32–36.
14. Павленко В.И. Явления электризации диэлектрического полимерного композита под действием потока высокоэнергетических протонов / В.И. Павленко, А.И. Акишин, О.Д. Едаменко, Р.Н. Ястребинский, Д.Г. Тарасов, Н.И. Черкашина // Известия Самарского научного центра РАН. – 2010. – Т. 12. № 4-3. – С. 677–681.
15. Павленко В.И. Суммарные потери энергии релятивистского электрона при прохождении через полимерный композиционный материал / Павленко В.И., Едаменко О.Д., Черкашина Н.И., Носков А.В. // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2014. – № 4. – С. 101–106.
16. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета и кислородной плазмы на структуру и устойчивость полистирольного композита с органосилоксановым наполнителем: диссертация . кандидата технических наук. – Белгород, 2013.
17. Черкашина Н.И. Исследование влияния вакуумного ультрафиолета на морфологию поверхности нанонаполненных полимерных композиционных материалов в условиях, приближённых к условиям околоземного космического пространства / Черкашина Н.И., Павленко В.И., Едаменко А.С., Матюхин П.В. // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 6. – С. 130.
18. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полимерные нанокомпозиты // Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения): Материалы Межд. научно-практич. конференции. – 2010. – С. 246–249.
19. Черкашина Н.И. Моделирование воздействия космического излучения на полимерные композиты с применением программного комплекса GEANT4 // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 3. – С. 122.
20. Черкашина Н.И. Перспективы создания радиационно-защитных полимерных композитов для космической техники в Белгородской области / Н.И. Черкашина Н.И., В.И. Павленко / Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее. Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях. – 2011. – С. 192–196.
21. Черкашина Н.И. Разработка наноструктурированных вяжущих на основе местного сырья Белгородской области для штукатурных растворов // В сборнике: Материалы I Международной научно-практической конференции «Проблемы строительного производства и управления недвижимостью». – Кемерово, 2010. – С. 67–70.
22. Черкашина Н.И. Синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц / Н.И. Черкашина, А.А. Карнаухов, А.В. Бурков, В.В. Сухорослова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. – 2013. – № 6. – С. 156–159.
23. Ястребинский Р.Н. Модифицированные железооксидные системы – эффективные сорбенты радионуклидов / Р.Н. Ястребинский, В.И. Павленко, Г.Г. Бондаренко, А.В. Ястребинская, Н.И. Черкашина // Перспективные материалы. – 2013. – № 5. – С. 39–43.
24. Ястребинский Р.Н. Структурно-фазовая характеристика боросиликатного покрытия // Р.Н. Ястребинский, О.В. Куприева, Н.И. Черкашина // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. – 2014. – Т. 57. № 9. – С. 20–23.
25. Matyukhin P.V. The high-energy radiation effect on the modified iron-containing composite material / P.V. Matyukhin, V.I Pavlenko, R.N. Yastrebinsky, N.I. Cherkashina // Middle East Journal of Scientific Research. – 2013. – Т. 17. № 9. – С. 1343–1349.
26. Pavlenko V.I. Effect of vacuum ultraviolet on the surface properties of high-filled polymer composites / V.I. Pavlenko, N.I. Cherkashina, O.D. Edamenko, V.T. Zabolotny // Inorganic Materials: Applied Research. – 2014. – Т. 5. № 3. – С. 219–223.
27. Pavlenko V.I. Modification of titanium hydride surface with sodium borosilicate / V.I. Pavlenko, O.V. Kuprieva, R.N. Yastrebinskii,N.I. Cherkashina, G.G. Bondarenko/ Inorganic Materials: Applied Research. – 2014. – Т. 5. № 5. – С. 494–497.
28. Pavlenko V.I. Total energy losses of relativistic electrons passing through a polymer composite / V.I. Pavlenko, O.D. Edamenko, N.I. Cherkashina, A.V. Noskov // Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2014. – Т. 8. № 2. – С. 398–403.
29. Pavlenko V.I. Using the high-dispersity [alpha]-Al2O3 as a filler for polymer matrices, resistant against the atomic oxygen / V.I. Pavlenko, N.I. Cherkashina, A.V. Yastrebinskaya, P.V. Matyukhin, O.V. Kuprieva // World Applied Sciences Journal. – 2013. – Т. 25. № 12. – С. 1740–1746.
30. Pavlenko V.I. Study of the attenuation coefficients of photon and neutron beams passing through titanium hydride / V.I. Pavlenko, O.D. Edamenko, N.I. Cherkashina, O.V. Kuprieva, A.V. Noskov // Journal of Surface Investigation: X-Ray, Synchrotron and Neutron Techniques. – 2015. – Т. 9. № 3. – С. 546–549.
31. Slyusar’ O.A. Effect of additives on dispersed system structure formation / O.A. Slyusar’, R.N. Yastrebinskii, N.I. Cherkashina, V.A. Doroganov, A.V. Yastrebinskaya // Refractories and Industrial Ceramics. – 2015.
32. Yastrebinsky R.N. Modifying the surface of iron-oxide minerals with organic and inorganic modifiers/ R.N. Yastrebinsky, V.I. Pavlenko, P.V. Matukhin, N.I. Cherkashina, O.V. Kuprieva // Middle East Journal of Scientific Research. – 2013. – Т. 18. № 10. – С. 1455–1462.
Космическое излучение оказывает огромное воздействие на космонавтов и на оборудование космических аппаратов. В космосе действуют различные виды излучения, от которых необходима защита. Такой защитой могут стать материалы, которые либо полностью поглощают ионизирующее излучение, либо значительно снижают их интенсивность [1, 2, 5, 9, 11].
Одним из видов космического излучения является вакуумный ультрафиолет (ВУФ). Он отличается от обычного ультрафиолета тем, что его длина волны очень мала от 10 до 200 нм. Также он интенсивно поглощается атмосферой, и распространяется только в вакуумированных камерах. Воздействию ВУФ почти не подвержены металлы, однако на полимеры он оказывает огромное негативное воздействие. Вследствие воздействия ВУФ на полимеры происходит фотохимические реакции на их поверхности, что разрушает поверхность материала и приводит к потере первоначальных свойств [3, 4, 26]. Для защиты от вакуумного ультрафиолета в полимеры вводят фотостойкие наполнители, получая тем самым полимерные композиты 18.
Корпускулярное ионизирующее излучение в космосе представлено альфа-излучением, электронным, протонным и нейтронным излучением. Для защиты от электронов в космосе применяют металлы с малой атомной массой, так как металлы с большой атомной массой создают тормозное гамма излучение. Используя программный комплекс Geant4, было смоделировано воздействие электронов на элементы с разной атомной массой [19]. Доказано, что легкие металлы и полимеры почти не подвержены образованию тормозного гамма-излучения по сравнению с металлами большой атомной массой [10, 14, 15, 28]. Поэтому перспективно направление по созданию полимерных композитов для защиты от электронного излучения в космосе.
Для защиты от нейтронного излучения лучше использовать материалы содержащие элементы с малой атомной массой, например водород, бор и др. Доказано, что введение гидридов металлов в композиты значительно повышает стойкость материалов для защиты от нейтронного излучения [6-8, 24, 27, 30].
Кроме ионизирующего излучения в космосе действуют и другие негативные факторы, которые дестабилизируют работу всего космического аппарата. Резкий перепад температуры от – 150 °С до + 150 °С, набегающий поток атомарных и молекулярных частиц – все это также нарушает функциональные свойства материалов. Самой распространенной частицей в космосе является атомарный кислород (около 90 %). Больше всего атомарный кислород оказывает негативное воздействие на полимеры: происходит унос материала с поверхности, причем в год до нескольких сотен мкм [12]. Для защиты полимеров от атомарного кислорода в космосе в них добавляют кремнийсодержащие структуры, которые создают прочную пленку на поверхности, тем самым защищая дальнейшую деградацию материала [20, 29].
Существуют различные приемы для синтеза радиационно-защитных и радиационно-стойких композитов [13, 21-23, 25, 31-32]. В данной работе рассмотрена возможность использования висмута и его оксидов для синтеза радиационно-защитных материалов, для использования в условиях космоса.
Изучить влияние содержания оксида висмута на повышение радиационно-защитных свойств полимерного композита с целью создания новых материалов для космической отрасли.
Материал и методы исследования
В качестве полимерной матрицы в работе был использован фторопласт-4 (политет-рафторэтилен) ГОСТ 10007-80. Средняя плотность фторопласта 2200 кг/м3; предел прочности при сжатии 12 МПа, коэффициент теплопроводности: 0,25 Вт/м·К;
В качестве наполнителя использован оксид висмута (III) (модификация α-Bi2O3). Данный оксид висмута является полупроводником p-типа при температурах до 550-650 °С с плотностью 8900 кг/м3. В отличие от свинца и его соединений, оксид висмута не токсичен. Также атомы висмута обладают малым эффективным радиусом захвата тепловых нейтронов, за счет чего не поглощают их, и материал не приобретает радиоактивные свойства.
В качестве корпускулярного излучения в работе рассматривали облучение протонами. Источником протонов являлся циклотрон в НИИЯФ МГУ (г. Москва). Энергия пучка протонов в испытаниях составляла до 4,2 МэВ, температура поверхности образцов при этом не превышала 20 °С, а флюенс составлял – 4·1014 протон/см2.
Результаты исследования и их обсуждение
Авторами разработаны составы полимерных композитов, содержащие от 50 до 80 % наполнителя по массе. Плотность композитов с различным содержанием наполнителя представлена в табл. 1.
Российские химики открыли материалы, стойкие к действию радиации
ТАСС, 16 октября. Нижегородские ученые выяснили, что металлорганические соединения некоторых редкоземельных металлов необычно хорошо поглощают радиацию. Они помогут защитить от ионизирующего излучения спутники и улучшить атомные электростанции (АЭС). Работу ученых опубликовал научный журнал Scientific Reports. Кратко об этом сообщает пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
"Столь высокая радиационная устойчивость поможет в будущем разработать установки для прямого преобразования ядерной энергии в электричество. Это позволит создать АЭС нового поколения", - рассказал пресс-службе один из авторов исследования Михаил Бочкарев, профессор Института органометаллической химии Российской академии наук (РАН) и Нижегородского государственного университета.
Работе спутников и космических кораблей в космосе угрожают не только резкие перепады температур, вакуум и механические нагрузки, но и высокий уровень ионизирующего излучения. Два его главных источника - Солнце и космические лучи. Радиация опасна не только для экипажа космических кораблей, особенно при полетах в дальний космос, но и для электронной аппаратуры и обшивки самих пилотируемых аппаратов и беспилотных зондов.
В последние годы ученые активно пытаются решить эту проблему, создавая различные покрытия и наночастицы, которые могли бы поглощать ионизирующее излучение, преобразовать его в другие формы энергии и при этом не разрушаться. Бочкарев и его коллеги значительно расширили защитный арсенал будущих марсонавтов, строителей и работников АЭС и прочих опасных объектов, экспериментируя с соединениями лантана, иттербия, церия и других редкоземельных металлов, а также ряда сложных фторорганических молекул.
Редкоземельный щит
Как отмечает химик, неорганические соединения этих элементов сами по себе необычно хорошо поглощают радиацию, однако ученых давно интересовало, можно ли соединить их с органикой так, чтобы последнюю не разрушали облучение достаточно сильными пучками гамма-излучения, космические лучи или другие формы ионизирующего излучения.
Создавая различные комплексные соединения редкоземельных элементов и органики, исследователи достаточно долго облучали их мощными потоками нейтронов и гамма-квантов. Специалисты наблюдали за тем, смогут ли молекулы этих химических веществ выдержать дозы радиации, которые превышают смертельную для человека почти в тысячу раз.
Эти эксперименты показали, что некоторые из соединений церия, иттербия и органических молекул были невероятно стойки к действию радиации. Они почти не меняли своей структуры даже после поглощения более 900 Грэй ионизирующего излучения, смертельной дозы радиации для большинства существующих солнечных батарей и прочих полупроводниковых электронных приборов.
Единственный недостаток этих соединений - они постепенно становятся радиоактивными при облучении очень большим количеством нейтронов из-за того, что часть атомов редкоземельных металлов поглощает эти частицы и превращается в нестабильные изотопы. Однако это не мешает им блокировать действие радиации и не приводит к разрушению молекул.
"Мы обнаружили, что металлорганические комплексы редкоземельных металлов, в частности, лантаноидов, обладают высокой радиационной устойчивостью. Их можно использовать при конструировании приборов для работы в космических аппаратах или на АЭС. Устройства на основе этих комплексов также могут быть полезны на предприятиях по переработке и обогащению радиоактивных веществ и на территориях, подвергшихся их заражению", - подытожил Бочкарев.
"Эффект ожога". Электромагнитное оружие России — фантастика или реальность?
В России в лабораторных условиях и на полигонах уже проводятся испытания электромагнитного оружия. Как сообщил ТАСС советник первого заместителя гендиректора концерна "Радиоэлектронные технологии" (КРЭТ, входит в госкорпорацию "Ростех") Владимир Михеев, так называемые СВЧ-пушки (СВЧ — сверхвысокочастотное излучение) "существуют и очень эффективно развиваются". В частности, ими планируется вооружать российские беспилотные самолеты шестого поколения. Также ведутся активные работы над системами защиты от такого вооружения. Однако использование в качестве электронного антиоружия СВЧ-сигналов — идея не новая.
"Это не фантастика, это разработки сегодняшнего дня, это будущее! И наверное, не такое уже далекое, потому что уже есть примеры его использования. Никакого ноу-хау, как говорят американцы, здесь нет. Я думаю, на полигонах оно существует. И думаю, его уже показывали первым лицам. Почему, собственно, об этом и говорят: было дано добро, чтоб это продолжать. У нас много еще есть разработок, которые лежат в загашниках", — заявил ТАСС заслуженный военный летчик РФ, генерал-майор Владимир Попов.
Как не "сварить" пилота
О том, что нелетальные средства поражения противника будут широко применяться в локальных войнах будущего для выведения противника из строя, летом 2018 года заявлял индустриальный директор кластера обычных вооружений, боеприпасов и спецхимии госкорпорации "Ростех" Сергей Абрамов. "В настоящее время существуют весьма эффективные наработки по боевому применению звукового, лазерного оружия и оружия на базе СВЧ", — сказал он.
Также большее распространение будут получать высокоточные системы, обеспечивающие решение боевых задач с минимальными "сопутствующими" потерями и разрушениями. Новые войны, по мнению Абрамова, будут характеризоваться повышением стоимости подготовки современного солдата, и политические последствия его гибели будут стимулировать развитие беспилотных и автономных технологий.
В свою очередь, создаваемые истребители-беспилотники шестого поколения (ожидается, что опытный образец совершит первый полет до 2025 года) получат мощное СВЧ-оружие, которое сможет полностью выводить из строя электронику противника. При этом на пилотируемом варианте такого боевого самолета появление подобного вооружения крайне маловероятно.
В частности, электромагнитный импульс, которым будет вести стрельбу СВЧ-оружие, будет такой мощности, что крайне сложно защитить человека, летчика от собственного вооружения. Как бы хорошо мы ни экранировали кабину, этот электронный импульс будет туда проникать. А так как человек – это тоже в какой-то степени "прибор", работающий на основе приема и передачи электромагнитных сигналов, то такое оружие может нанести сильный ущерб здоровью пилота
"СВЧ опасно для живого организма, для клетки. Находиться, конечно, в самолете человек может, но это будет такая крайняя ситуация — как для радиации. Защита должна быть очень мощной", — соглашается со словами Михеева военный летчик Попов, уточняя, что сверхвысокочастотное излучение может "сварить" пилота, какие-то клетки погибнут, — "обмен веществ нарушится полностью, и будут ожоги". Поэтому, по его мнению, нецелесообразно на самолет или вертолет ставить "в чистом виде такое оружие, так как должна быть очень мощная защита, а это приведет к увеличению веса самолета и потеряется его эффективность". Ведь даже самая сложная и результативная защита может быть недостаточно эффективна.
"Поэтому беспилотный вариант будет иметь характеристики, которых нельзя достичь на пилотируемом самолете: большую маневренность, гиперзвуковую скорость, возможность выходить в ближний космос", — говорит Михеев.
Ставить СВЧ-оружие на беспилотник — да, но, опять же, нужно смотреть, какое на нем будет управление в это время. Потому что эти системы будут подвержены тоже излучению, некоторые нужно будет также экранировать, избегать прямого попадания луча и так далее. Есть прямой луч, а есть еще боковые, сопутствующие лучи — и они тоже поражают. Вот почему мы экранируем мощные радиостанции и локаторы — системы, где генерируется эта волна. Делаем кабину управления отдельно от базы излучателя, выносим антенну подальше
СВЧ-печи против ракет
Из открытой печати известен случай успешного применения сверхвысокочастотного излучения во время военной операции НАТО против Югославии в 1999 году. Во время бомбардировок сильно мешали американские высокоскоростные противорадиолокационные ракеты HARM. Они применялись для борьбы с югославскими РЛС — ракета летела на сигнал излучения. И для обмана военные применяли простые микроволновки.
Печи устанавливались на удалении от станции, с них снимались передние экраны, подключались в сеть от электрогенераторов и на земле делалось распределение по направлениям, откуда примерно могли наносить удары воздушные суда. Создаваемое СВЧ-излучение сбивало системы управления и наведение ракеты, и вместо РЛС они поражали микроволновки. Такие искусственно созданные поля нашими военными специалистами, как правило, делались в ночное время и в сложных метеоусловиях.
Поэтому не исключено, что впоследствии на это и обратили внимание российские разработчики СВЧ-пушек. Идея превратилась в грозное оружие, причем не только оборонительное, но и наступательное.
Но, я думаю, для широкой публики это достаточно закрытый материал. То есть практика использования этого средства в качестве радиоэлектронного противодействия уже была, но изготовлена на коленке. Ведь в Югославии это было неспроста. Еще тогда были наши разработки РЭБ, которые сегодня работают в Сирии и мы применяем на полигонах. А тогда они были лишь разработками, научно-исследовательскими материалами, но уже на практике. Но в то время (1990-е годы) мне казалось, что это будущее, на грани фантастики почти
Генерал рассказывает, что и сегодня уже есть образцы, которые могут работать по отдельной технике (выводят из строя радиоэлектронику) и воздействию на человека. "А это тоже считается сдерживающим фактором для выполнения наземными силами и средствами наступательных действий. Почему? Будет ожоговый эффект, чувство неприятности и так далее, но это мягко говоря", — поясняет Попов. Пока "открывать полностью карты" по этому оружию как таковому, по его мнению, нецелесообразно. "Могут оказаться, знаете, люди, которые скажут, что это не гуманные средства ведения войны. А с другой стороны, скажут, что вот опять мы сделали шаг к очередной гонке вооружения", — говорит он.
Еще в 2015 году стало известно о разработке сухопутной СВЧ-пушки, которая может выводить из строя летательные аппараты противника в радиусе свыше 10 километров. По словам специалиста Объединенной приборостроительной корпорации (ОПК), мобильный комплекс микроволнового излучения способен выводить из строя аппаратуру самолетов, беспилотников и нейтрализует высокоточное оружие, обеспечивая новый уровень обороны. "По техническим характеристикам у него нет известных аналогов в мире", — уточнил представитель ОПК.
Сообщалось, что комплекс имеет в составе мощный релятивистский генератор и зеркальную антенну, систему управления и контроля, передающую систему, установленные на шасси зенитной ракетной установки "Бук". При установке на специальной платформе СВЧ-пушка может обеспечивать круговую оборону на 360 градусов. Отмечалось, что этот мобильный комплекс также планируется использовать для проверки на стойкость к воздействию мощного СВЧ-излучения отечественных радиоэлектронных систем военной техники.
Также западные СМИ сообщали о создании в России ракеты "Алабуга" с генератором электромагнитного поля высокой мощности. "Секретное оружие русских с помощью высокочастотного излучения отключает систему коммуникаций и обезвреживает технику", — пугающе писал автор британского издания Daily Star в 2017 году. Радиоэлектронная ракета сделает бесполезной натовскую технику в радиусе трех с половиной километров. Однако компания-разработчик потом сообщила, что такой проект реализовывался в 2011–2012 годах и был проведен целый ряд научных исследований. И основным результатом этой программы стало определение номенклатуры радиоэлектронного вооружения и его воздействия на технику условного противника.
СВЧ-оружие есть, испытания в лабораторных условиях идут постоянно. Например, можем сжечь какой-нибудь прибор, чтобы посмотреть, какое количество электромагнитной энергии и как нужно приложить. Учитывая, что наши "вероятные друзья" ведут такие же исследования, мы разрабатываем еще и систему защиты, чтобы приемник, система РЭБ или наша ракета не вышла из строя от применения СВЧ-оружия противника
По мнению Попова, когда проходят исследования, любое новое открытие сулит перспективы благ и использования как средства поражения и обороны. "Открыли ядерное оружие — пожалуйста. Открыли лазерный луч — тоже, но сначала мы его использовали как дальномеры, достаточно безопасные средства. Но они нам увеличивали точностные характеристики, поэтому мы их использовали с удовольствием на первом этапе, а потом применили уже как средство поражения. Подошли к технологиям возможности использования на борту", — рассказывает летчик.
"Листва" прикроет "Ярсы"
В армии России уже имеются некоторые образцы наземного электромагнитного оружия, которые даже демонстрировались широкой публике на форуме "Армия-2018" . Речь идет о машине дистанционного разминирования (МДР) "Листва". Она относится к технике, работающей на новых физических принципах, — на бронеавтомобиле установлен блок сверхвысокочастотного излучения.
Читайте также: