Лучевое оружие использует высокоэнергетический пучок атомных или субатомных частиц , чтобы повредить цель, нарушив ее атомную и/или молекулярную структуру. Лучевое оружие — это тип оружия направленной энергии , которое направляет энергию в определенном и сфокусированном направлении, используя частицы с незначительной массой. Некоторое лучевое оружие имеет потенциальное практическое применение, например, в качестве системы противоракетной обороны для Соединенных Штатов и их отмененной Стратегической оборонной инициативы . Они известны под множеством имен: фазеры , дизрапторы ., ускорители частиц, ионные пушки, протонные лучи, лучи молнии, лучевые пушки и т. д.
Концепция лучевого оружия исходит из надежных научных принципов и экспериментов, проводимых в настоящее время по всему миру. Один из эффективных способов нанести ущерб или уничтожить цель — просто перегреть ее до тех пор, пока она не перестанет работать. Тем не менее, после десятилетий исследований и разработок , лучевое оружие все еще находится на стадии исследований, и еще неизвестно, будет ли оно развернуто в качестве практического высокоэффективного военного оружия, и если да, то когда.
Ускорители частиц — это хорошо разработанная технология, используемая в научных исследованиях на протяжении десятилетий. Они используют электромагнитные поля для ускорения и направления заряженных частиц по заданной траектории, а электростатические «линзы» — для фокусировки этих потоков для столкновений. Электронно - лучевая трубка во многих телевизорах и компьютерных мониторах двадцатого века представляет собой очень простой тип ускорителя частиц . Более мощные версии включают синхротроны и циклотроны, используемые в ядерных исследованиях. Лучевое оружие — это боевая версия этой технологии. Он ускоряет заряженные частицы (в большинстве случаев электроны, позитроны , протоны или ионизированные атомы, но очень продвинутые версии могут разгонять другие частицы, такие как ядра ртути ) до околосветовой скорости, а затем стрелять ими в цель. Эти частицы обладают огромной кинетической энергией , которую они сообщают веществу в мишени, вызывая почти мгновенный и катастрофический перегрев на поверхности, а при проникновении глубже - эффекты ионизации , которые могут быть особенно вредными для электроники в мишени. Однако мощные ускорители чрезвычайно массивны (иногда порядка километров, как БАК ).), с очень строгими требованиями к конструкции, эксплуатации и техническому обслуживанию, и, следовательно, не может быть оснащен оружием с использованием технологий настоящего или ближайшего будущего.
Пучки заряженных частиц быстро расходятся из-за взаимного отталкивания, поэтому чаще предлагаются пучки нейтральных частиц. Оружие с пучком нейтральных частиц ионизирует атомы, либо отрывая электрон от каждого атома, либо позволяя каждому атому захватить лишний электрон. Затем заряженные частицы ускоряются и снова нейтрализуются путем последующего добавления или удаления электронов.
Циклотронные ускорители частиц , линейные ускорители частиц и синхротронные ускорители частиц могут ускорять положительно заряженные ионы водорода до тех пор, пока их скорость не приблизится к скорости света , и каждый отдельный ион имеет диапазон кинетической энергии от 100 МэВ до 1000 МэВ и более. Затем образующиеся протоны с высокой энергией могут захватывать электроны с электродов эмиттера электронов и, таким образом, электрически нейтрализоваться. Это создает электрически нейтральный пучок высокоэнергетических атомов водорода, который может двигаться по прямой линии со скоростью, близкой к скорости света, чтобы врезаться в цель и повредить ее.
Импульсный пучок частиц, испускаемый таким оружием, может содержать 1 гигаджоуль кинетической энергии или более. Считалось, что скорость луча, приближающаяся к скорости света (299 792 458 м / с в вакууме) в сочетании с энергией, создаваемой оружием, сводит на нет любые реалистичные средства защиты цели от луча. В 1984 году считалось, что упрочнение мишени за счет экранирования или выбора материалов нецелесообразно или неэффективно [1] , особенно если можно было поддерживать полную мощность луча и точно сфокусировать его на мишени. [2]