Осередок ядерного ураження.
Осередком ядерного ураження називається територія, що зазнала безпосереднього впливу вражаючих факторів ядерного вибуху. Він характеризується масовими руйнуваннями будинків, споруд, завалами, аваріями в мережах комунально-енергетичного господарства, пожежами, радіоактивним зараженням і значними втратами серед населення.
Розміри вогнища тим більше, чим потужніший ядерний вибух. Характер руйнувань у вогнищі залежить також від міцності конструкцій будинків і споруд, їх поверховості та щільності забудови.
За зовнішню межу вогнища ядерної поразки приймають умовну лінію на місцевості, проведену на такій відстані від епіцентру (центру) вибуху, де величина надлишкового тиску ударної хвилі дорівнює 10 кПа.
Осередок ядерного ураження умовно поділяють на зони - ділянки з приблизно однаковими за характером руйнуваннями.
a. Зона повних руйнувань - територія, що зазнала впливу дії ударної хвилі з надлишковим тиском (на зовнішній межі) понад 50 кПа.
У зоні цілком руйнуються всі будинки і споруди, а також протирадіаційні укриття і частина сховищ, утворюються суцільні завали, ушкоджується комунально-енергетична мережа.
b. Зона сильних руйнувань - з надлишковим тиском у фронті ударної хвилі від 50 до 30 кПа. У цій зоні наземні будинки і споруди одержують сильні руйнування, утворюються місцеві завали, виникають суцільні і масові пожежі. Більшість сховищ збережеться, у окремих сховищ будуть завалені входи і виходи. Люди в них можуть одержати поразки тільки через порушення герметизації, затоплення або загазованість приміщень.
c. Зона середніх руйнувань - з надлишковим тиском у фронті ударної хвилі від 30 до 20 кПа. У ній будівлі та споруди отримають середні руйнування. Притулку та укриття підвального типу збережуться. Від світлового випромінювання виникнуть суцільні пожежі.
d. Зона слабких руйнувань - з надлишковим тиском у фронті ударної хвилі від 20 до 10 кПа. Будинки одержать невеликі руйнування. Від світлового випромінювання виникнуть окремі осередки пожеж.
Зона радіоактивного зараження - це територія, яка була піддана зараженню радіоактивними речовинами в результаті їх випадання після наземних (підземних) і низьких повітряних ядерних вибухів.
Шкідливе діяння іонізуючих випромінювань оцінюється отриманою дозою випромінювання (дозою радіації). т. е. енергією цих променів, поглиненою в одиниці об'єму середовища, що опромінюється. Ця енергія вимірюється існуючими дозиметрическими приладами в рентгенах (Р).
Рентген - це така кількість гамма-випромінювання, яке створює в 1 см 2 сухого повітря (при температурі 0 ° C і тиску 760 мм рт. Ст.) 2,08 x 10 9 іонів.
Для оцінки інтенсивності іонізуючого випромінювання, що випускається радіоактивними речовинами на зараженій місцевості, введено поняття потужність дози іонізуючого випромінювання (рівень радіації). Її вимірюють у рентгенах у годину (Р / год), невеликі потужності в миллирентгенах на годину (мР / год).
Поступово потужність дози випромінювання знижується. Так, потужність дози випромінювання, заміряна через 1 год після наземного ядерного вибуху, через 2 год зменшиться вдвічі, через 3 год - у чотири рази, через 7 год - у десять разів, а через 49 - в сто разів.
Необхідно відзначити, що при аварії на АЕС з викидом осколків ядерного палива (радіонуклідів) місцевість може бути забруднена протягом від декількох місяців до декількох років.
Ступінь радіоактивного зараження і розміри зараженої ділянки (радіоактивного сліду) при ядерному вибуху залежать від потужності і виду вибуху, метеорологічних умов, а також від характеру місцевості і ґрунту.
Розміри радіоактивного сліду умовно поділяють на зони:
a. Зона надзвичайно небезпечного зараження. На зовнішній межі зони доза випромінювання з моменту випадання радіоактивних речовин з хмари на місцевість до повного їх розпаду дорівнює 4000 Р (в середині зони - 10000 Р), потужність дози випромінювання через 1 год після вибуху - 800 Р / год.
b. Зона небезпечного зараження. На зовнішній межі зони випромінювання - 1200 Р, потужність дози випромінювання через 1 год - 240 Р / год.
c. Зона сильного зараження. На зовнішній межі зони випромінювання - 400 Р, потужність дози випромінювання через 1 год - 80 Р / ч.
d. Зона помірного зараження. На зовнішній межі зони випромінювання - 40 Р, потужність дози випромінювання через 1 год - 8 Р / год.
В результаті впливу іонізуючих випромінювань, як и при дії проникаючої радіації, у людей виникає променева хвороба. Доза 150-250 Р викликає променеву хворобу першого ступеня, доза 250--400 Р - променеву хворобу другого ступеня, доза 400-700 Р - променеву хворобу третього ступеня, доза понад 700 Р - променеву хворобу четвертого ступеня.
Доза однократного опромінення протягом чотирьох діб до 50 Р, як і багаторазового до 100 Р за 10-30 днів, не викликає зовнішніх ознак захворювання і вважається безпечною.
4. Подальший розвиток ядерної зброї
Навесні 1955 року Хрущев оголосив про односторонню мораторій на ядерні випробування (в 1961 році випробування поновляться, оскільки американські дослідники стали обганяти радянські розробки)
Навесні 1963 року в штаті Невада був перевірений перший варіант нейтронного заряду. Пізніше була створена нейтронна бомба. Її винахідник Самюель Коен. Це найменша зброя в сімействі атомних, воно вбиває не стільки вибухом, скільки радіацією. Велика частина енергії витрачається на випущення високоенергетичних нейтронів. При вибуху такої бомби потужністю в 1 килотонну (що в 12 разів менше потужності бомби, скинутої на Хіросіму) руйнування будуть спостерігатися тільки в радіусі 200 метрів, в той час як всі живі організми загинуть на відстані до 1.2 км від епіцентру
5. ЕМІ або "несмертельне" зброю
На початку 90-х років в США стала зароджуватися концепція, згідно з якою збройні сили країни повинні мати не тільки ядерні і звичайні озброєння, але і спеціальні засоби, що забезпечують ефективну участь в локальних конфліктах без нанесення противнику зайвих втрат в живій силі і матеріальних цінностях
Генератори ЕМІ (супер ЕМІ). як показують теоретичні роботи і проведені за кордоном експерименти, можна ефективно використовувати для виведення з ладу електронної та електротехнічної апаратури, для стирання інформації в банках даних і псування ЕВМ
Теоретичні дослідження і результати фізичних експериментів показують, що ЕМІ ядерного вибуху може привести не тільки до виходу з ладу напівпровідникових електронних пристроїв, але і до руйнування металевих провідників кабелів наземних споруд. Крім того можлива поразка апаратури ШСЗ, що знаходяться на низьких орбітах
Те, що ядерний вибух буде обов'язково супроводжуватися електромагнітним випромінюванням, був ясно фізикам-теоретикам ще до першого випробування ядерного пристрою в 1945 році. Під час проводилися в кінці 50-х - початку 60-х років ядерних вибухів в атмосфері і космічному просторі наявність ЕМІ було зафіксовано експериментально
Створення напівпровідникових приладів, а потім і інтегральних схем, особливо пристроїв цифрової техніки на їх основі, і широке впровадження засобів в радіоелектронну військову апаратуру примусили військових фахівців з іншого оцінити загрозу ЕМІ. З 1970 року питання захисту зброї і військової техніки від ЕМІ сталі розглядатися міністерством оборони США як що мають вищу пріоритетність
Механізм генерації ЕМІ полягає в наступному. При ядерному вибуху виникають гамма і рентгенівське випромінювання і утвориться потік нейтронів. Гамма-випромінювання, взаємодіючи з молекулами атмосферних газів, вибиває з них так звані комптоновські електрони. Якщо вибух здійснюється на висоті 20-40 км. то ці електрони захоплюються магнітним полем Землі і, обертаючись відносно силових ліній цього поля створюють струми, що генерують ЕМІ. При цьому поле ЕМІ когерентний підсумовується у напрямі до земної поверхні, тобто магнітне поле Землі виконує роль, подібну фазовій антеною решітки. В результаті цього різко збільшується напруженість поля, а отже, і амплітуда ЕМІ в районах південніше і північніше епіцентра вибуху. Тривалість даного процесу з моменту вибуху від 1 - 3 до 100 нс
На наступній стадії, що триває приблизно від 1 мкс до 1 з, ЕМІ створюється комптоновськими електронами, вибитими з молекул багато разів відображеним гамма-випромінюванням і за рахунок непружного зіткнення цих електронів з потоком випускаються при вибуху. Інтенсивність ЕМІ при цьому виявляється приблизно на три порядки нижче, ніж на першій стадії
На кінцевій стадії, що займає період часу після вибуху від 1 з до декількох хвилин, ЕМІ генерується магнітогідродинамічним ефектом, що породжується збуреннями магнітного поля Землі струмопровідною вогненною кулею вибуху. Інтенсивність ЕМІ на цій стадії вельми мала і становить декілька десятків вольт на кілометр
6. Аварії на АЕС
Аварія на Чорнобильській АЕС по своїх довготривалих наслідках була найбільшою катастрофою сучасності
Були й інші аварії пов'язані з атомною енергетикою
У Радянському Союзі в якійсь мірі попередниками Чорнобиля можна вважати три аварії, починаючи з 1949 року, у виробничому об'єднанні "Маяк" на річці Теча
Після неї ще більш десяти аварій на АЕС країни
Масштаби глобальної Чорнобильської катастрофи, вражають уяву. У радянській доповіді на засіданні МАГАТЕ в Вені 1986 року було відзначено, що в зовнішнє середовище надійшло 50 млн кюрі радіоактивних радіонуклідів
Викид тільки по одній своїй радіоактивній складовій - цезію-137 - дорівнює 300 Хиросимам
Так чи інакше в зону Чорнобиля входить в широкому значенні слова вся земна куля, зокрема все населення Радянського Союзу
Найбільш інтенсивному радіоактивному забрудненню в Радянському Союзі зазнали чотири області Росії, п'ять областей України і п'ять областей Білорусії
Вчені вважають, що при декількох великомасштабних ядерних вибухах, що спричинили згоряння лісових масивів, міст, величезні шара диму, гару піднялися б до стратосфери, блокуючи тим самим шлях сонячної радіації. Це явище носить назву "ядерна зима". Зима триватиме кілька років, може навіть усього пару місяців, але за цей час буде майже повністю знищений озоновий шар Землі. На Землю ринуть потоки ультрафіолетових променів. Моделювання даної ситуації показує, що в результаті вибуху потужністю в 100 Кт температура знизиться в середньому у поверхні Землі на 10-20 градусів. Після ядерної зими подальше природне продовження життя на Землі буде досить проблематичним:
· Виникне дефіцит живлення і енергії. Через сильну зміну клімату сільське господарство прийде в занепад, природа буде знищена, або сильно зміниться.
· Станеться радіоактивне забруднення дільниць місцевості, що знову ж приведе до винищування живої природи
· Глобальні зміни навколишнього середовища (забруднення, вимирання безлічі видів, руйнування дикої природи).
Ядерна зброя - величезна загроза всьому людству. Так, за розрахунками американських фахівців, вибух термоядерного заряду потужністю 20 Мт може зрівняти з землею всі житлові будинки в радіусі 24 км і знищити все живе на відстані 140 км від епіцентру
З огляду на накопичені запаси ядерної зброї і його руйнівну силу, фахівці вважають, що світова війна із застосуванням ядерної зброї означала б загибель сотень мільйонів людей, перетворення в руїни всіх досягнень світової цивілізації і культури
На щастя, закінчення холодної війни трохи розрядила міжнародну політичну обстановку. Підписано ряд договорів про припинення ядерних випробувань і ядерне роззброєння
Також важливою проблемою на сьогоднішній день є безпечна експлуатація атомних електростанцій. Адже сама звичайне невиконання техніки безпеки може привести до таких же наслідків що і ядерна війна.
Сьогодні люди повинні подумати про своє майбутнє, про те в якому світі вони будуть жити вже в найближчі десятиліття.