Застосування нанотехнологій у військовій техніці

3.12. Комп'ютерне  моделювання ядерної зброї.

Під час вибуху атомного пристрою в його вешества починають  стрімко розвиватися численні і  різноманітні фізичні процеси різної природи, в яких беруть участь і взаємодіють  механічні, ядерні, термодинамічні, плазмові, радіаційні та інші ефекти. Системи  рівнянь, що описують поведінку вибухає  ядерного речовини, занадто складні  для аналітичного рішення, тому зазвичай їх вирішують на ЕОМ чисельними методами. Складність рівнянь значно зростає  при моделюванні багатовимірних процесів, внаслідок чого для розрахунків  уже давно доводиться застосовувати  самі потужні й швидкодіючі комп'ютери. Більш того, використовувані для  цих цілей моделі та обчислювальні  програми представляють настільки  велику важливість, що протягом десятиліть багато випробувань реальних зразків  ядерної зброї навіть здійснювалися  спеціально для перевірки правильності і точності комп'ютерних розрахунків, а також боєздатності створюваних  на їх основі бомб і зарядів. Після  укладення в 1996 році Договору про  заборону ядерних випробувань такі перевірочні випробування стали  неможливі, внаслідок чого ядерні держави  зосередили свої зусилля на створенні  надпотужних комп'ютерів, спеціалізованих  для розрахунку ядерних вибухів, і близько десяти років тому стало  можливим навіть повноцінне тривимірне моделювання процесів ядерного вибуху. Крім цього, комп'ютери широко використовуються для вивчення практично дуже важливих процесів корозії та природного старіння ядерної зброї при його тривалому  зберіганні. У США такі дослідження  ведуться на основі ретельно зібраних даних, отриманих раніше при проведенні більш 1000 реальних зразків різних ядерних  пристроїв, що дозволяє надалі модернізувати  вже існуючі ядерні заряди. Зібрані  дані і комп'ютерні розрахунки дають  можливість, наприклад, підвищувати  проникаючу здатність бомб при ураженні цілей, розташованих глибоко під  землею. Огляд стану досліджень в  цій галузі читач може знайти в  роботі [Zimmerman and Dom, 2002 |.Цінність НТдля  досліджень в цій галузі видається  очевидною, оскільки вони обіцяють підвищити  обчислювальну потужність ЕОМ на порядки, що, в свою чергу, дозволить  моделювати значно складніші вибухові процеси і засновані на них  зразки нової зброї. Можна припустити, що в майбутньому на основі комп'ютерних  розрахунків можна буде створювати і абсолютно нові типи ядерної  зброї (при цьому напевно буде дуже складно переконати керівні  військові кола в надійності бойових  зарядів, створених на основі «чистої  математики»!). Можливо навіть, що через  це у військових виникне потужний стимул відновити реальні ядерні випробування і вийти з Договору про їх заборону. Дуже важко оцінити часові рамки можливого впливу НТ на розвиток досліджень в галузі моделювання ядерних вибухів або умов зберігання атомних зарядів, тому що для цього необхідно володіти засекреченої інформацією щодо конструктивних особливостей зарядів і умов їх зберігання. З іншого боку, цілком можливо, що досить розумні оцінки можна отримати навіть без доступу до закритих джерел. 

Список використаних джерел:

1.Нанотехнология в ближайшем десятилетии / Под ред. М.К. Роко, P.C. Уильямса и П. Аливисатоса; Пер. с англ. под ред. P.A. Андриевского. М.: Мир, 2002.

2. Пул Ч., Оуэне Ф. Нанотехнологии / Пер. с англ. под ред. Ю.И. Головина. М.: Техносфера, 2004.

3. Андриевский P.A., РагумФ.В. Наноструктурные материалы. М.: Изд. центр «Академия», 2005.

4. Андриевский P.A. Основные проблемы наноструктурного материаловедения //Наноструктурное материаловедение. 2005. № 1.

5. ParmentolaJ. Paradigm Shifting Capabilities for the Future Force. 2-nd Defence Nanotechnology Conference Documents, London, November 2003.

6. Физикохимия ультрадисперсных (нано-)систем: Сб. научн. тр. VI Всероссийской (международной) конференции / Под ред. Петрунина В.Ф. М.: МИФИ, 2003.

7. Газета «Поиск». № 25. 23 июня 2006 г. С. 3, 18

8. Алферов Ж.И. Двойные гетероструктуры: концепции и применения в физике, электронике и технологии (Нобелевская лекция, Стокгольм, 8.12.2000)/Успехи физ. наук. 172 (9). С. 1068. 2002.

9. Суздалев И.П. Нанотехнология: физико-химия нанокластеров, наноструктур и наноматериалов. М.: Ком Книга, 2006.

10. Вапиев Р.З., Александров И.В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: Логос, 2000.