Ядерное оружие и его последствия. Последствия применения ядерного оружия. Виды ядерных взрывов и их характеристика

На данный момент ядерное оружие по своей силе и мощи превосходит любое другое. Основано оно на принципе ядерной энергии, в отличие от другого оружия, где присутствует механическая и химическая энергия. Разрушительная способность такого оружия просто колоссальна! Эффект достигается за счет сильной взрывной волны, теплового воздействия и губительного радиационного поражения.

Принцип действия

Принцип ядерного оружия заключается в распаде урана, при котором выделяется очень большая энергия. Радиус поражения от ударной волны достигает нескольких километров. Волна распространяется длительное время и на далекое расстояние, что приводит к разрушениям вблизи ядерного взрыва. Окружающая местность может просто выгореть от нагрева поверхности. Большую опасность несет гамма-излучение и альфа-излучение, полученные при распаде радиоактивных веществ. Однако, со временем эта энергия быстро уменьшается. Уже через минуту после взрыва энергия спадает в тысячи раз. Но все равно человеку опасно контактировать с этим излучением и через длительное время. При взрыве образуется радиоактивное облако, которое может причинить огромный вред всему живому. От проникновения радиации у человека начинается лучевая болезнь, что может привести к скорой гибели. Все эти перечисленные факторы доказывают, что ядерное оружие на сегодняшний день является самым мощным и разрушительным в своем потенциале.

Первое использование ядерного оружия

Первые испытания ядерного оружия провели в США в 1945 году. Тогда все поняли, что будущее будет как раз за этим оружием, т.к. результаты показали настоящую силу ядерной энергии. При взрыве образовалось грибовидное облако, а земля под местом взрыва просто расплавилась, превратившись в радиоактивную зону. Спустя 16 лет на этом месте было зафиксирована радиация, превышающая норму.

В том же году 6 Августа была сброшена ядерная бомба на Японский город Хиросиму. Взрыв произошел на высоте 500 метров над землей, разрушив все в площади 10 кв. км. 140 тыс. человек тогда погибли. Вскоре подобная бомба была сброшена и на Нагасаки. Японии пришлось капитулировать перед США, а всем стало понятно, что при помощи ядерного оружия можно диктовать свою политику на международном уровне.

В последующие годы велась разработка водородной бомбы. Это позволяло гораздо увеличить поражающую мощность и сохранить приемлемые размеры снаряда. Долгие годы шла гонка вооружений. Каждая страна хотела заполучить в свою армию более сильное оружие, способное поражать как можно большую площадь. К счастью, ядерной войны не произошло, и дело ограничилось простой демонстрацией потенциальной мощи. В наши годы ажиотаж вокруг ядерной войны спал, производится разоружение арсеналов, но у многих стран по-прежнему сохраняются ядерные потенциалы, позволяющие быть на политической арене одними из первых.

В современном мире заголовки многих новостных изданий пестрят словами "Ядерная угроза". Многих это пугает, а еще большее количество людей не представляет, что делать в том случае, если это станет реальностью. Со всем этим мы и разберемся далее.

Из истории изучения атомной энергии

Изучение атомов и выделяемой ими энергии началось в конце XIX века. Огромный вклад в это сделали европейские ученые и его жена Мария Склодовская-Кюри, Резерфорд, Нильс Бор, Альберт Эйнштейн. Все они в разной степени открыли и доказали, что атом состоит из более мелких частиц, которые обладают определенной энергией.

В 1937 году Ирэн Кюри со своим учеником открыли и описали процесс деления атома урана. А уже в начале 1940 годов в Соединенных Штатах Америки группа ученых разработала принципы ядерного взрыва. Полигон Аламогордо впервые ощутил на себе всю мощь их разработки. Случилось это 16 июня 1945 года.

А через 2 месяца первые атомные бомбы мощностью около 20 килотонн были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки. Жители этих населенных пунктов даже не представляли об угрозе ядерного взрыва. В результате жертвы составили примерно 140 и 75 тыс. человек соответственно.

Стоит отметить, что военной необходимости в таких действиях со стороны США не было. Правительство страны таким образом просто решило продемонстрировать свою мощь всему миру. К счастью, на данный момент это единственный случай использования столь мощного оружия массового поражения.

До 1947 года эта страна была единственной, кто обладал знаниями и технологиями по производству атомных бомб. Но в 1947 году СССР догнал их, благодаря успешным разработкам группы ученых под руководством академика Курчатова. После этого и началась гонка вооружения. США спешили как можно быстрее создать термоядерные бомбы, первая из которых имела мощность 3 мегатонны и была взорвана на испытательном полигоне в ноябре 1952 года. СССР догнал их и тут, спустя чуть более полугода, испытав подобное оружие.

Сегодня угроза глобальной ядерной войны постоянно витает в воздухе. И хотя были приняты десятки мировых соглашений о неиспользовании такого оружия и уничтожении уже имеющихся бомб, есть ряд стран, которые отказываются принимать описанные в них условия и продолжают разработки и испытания все новых боеголовок. К сожалению, они не совсем понимают, что массовое применение такого оружия может уничтожить всю жизнь на планете.

Что же такое ядерный взрыв?

Северная Корея

Острее всего угроза ядерной войны в современном мире стоит в связи с испытаниями, которые проводятся в КНДР. Ее лидер заявляет, что ученым уже удалось создать боеголовки, способные поместится на межконтинентальных ракетах, которые легко достигнут территории США. Правда это или нет, сказать сложно, поскольку страна находится в политической и экономической изоляции.

От Северной Кореи требуют свернуть все разработки и испытания нового оружия. Также просят допустить комиссию МАГАТЭ для изучения ситуации с использованием радиоактивных веществ. Чтобы стимулировать КНДР к действиям, вводятся санкции. И Пхеньян и правда на них реагирует: проводит все новые испытания, которые неоднократно засекались с орбитальных спутников. Уже не раз в новостях проскакивала мысль о том, что в определенный момент Корея может начать войну, но путем соглашений ее удавалось сдерживать.

Чем закончится это противостояние, сказать трудно, особенно после того, как пост президента США занял Дональд Трамп. Что американский, что корейский лидер отличаются непредсказуемостью. Поэтому любое, кажущееся угрожающим стране действие может привести к тому, что начнется третья (и на этот раз последняя) мировая война.

Мирный атом?

Но ведь не только в военной мощи государств выражается современная ядерная угроза. Атомную энергию используют и на электростанциях. И как ни печально это звучит, на них тоже случаются аварии. Самая известная - это Чернобыльская катастрофа, которая случилась 26 апреля 1986 года. Количество радиации, которое во время ее было выброшено в воздух можно сравнить с 300 бомбами в Хиросиме только по количеству цезия-137. Радиоактивное облако накрыло значительную часть планеты, а вокруг самой ЧАЭС до сих пор настолько загрязненные территории, что могут наградить серьезной лучевой болезнью пребывающего на них человека за пару минут.

Причиной аварии стали испытания, которые закончились плачевно: работники не успели вовремя охладить реактор, и крыша в нем оплавилась, вызвав пожар на станции. В открытое небо ударил луч ионизирующего излучения, а содержимое реактора превратилось в пыль, которая и стала тем радиоактивным облаком.

Вторая по известности - это авария на японской станции "Фукусима-1". Ее вызвало сильное землетрясение и цунами 11 марта 2011 года. В результате их вышли из строя системы внешнего и аварийного электроснабжения, что не дало возможности вовремя охладить реакторы. Из-за этого они и оплавились. Но спасатели были готовы к подобному развитию событий и максимально оперативно приняли все меры, чтобы предотвратить катастрофу.

Тогда серьезных последствий удалось избежать только благодаря слаженной работе ликвидаторов. Но вот незначительных аварий в мире было несколько десятков. Все они несли в себе угрозу радиоактивного загрязнения и лучевой болезни.

Поэтому можно сказать, что человеку пока еще полностью не удалось укротить энергию атома. И даже если уничтожить все радиоактивные боеголовки, проблемы ядерной угрозы полностью не исчезнут. Это как раз та сила, которая, кроме пользы, способна причинить серьезные разрушения и уничтожить жизнь на земле. Поэтому нужно максимально ответственно относится к атомной энергии и не играть с огнем, как это делают сильные мира сего.

Взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжелые, например ядра изогона гелия. При термоядерных реакциях выделяется энергии в 5 раз больше, чем при реакциях деления (при одной и той же массе ядер).

Ядерное оружие включает различные ядерные боеприпасы, средства доставки их к цели (носители) и средства управления.

В зависимости от способа получения ядерной энергии боеприпасы подразделяют на ядерные (на реакциях деления), термоядерные (на реакциях синтеза), комбинированные (в которых энергия получается по схеме «деление — синтез — деление»). Мощность ядерных боеприпасов измеряется тротиловым эквивалентом, т. с. массой взрывчатого вещества тротила, при взрыве которою выделяется такое количество энергии, как при взрыве данного ядерного босирипаса. Тротиловый эквивалент измеряется в тоннах, килотоннах (кт), мегатоннах (Мт).

На реакциях деления конструируются боеприпасы мощностью до 100 кт, на реакциях синтеза — от 100 до 1000 кт (1 Мт). Комбинированные боеприпасы могут быть мощностью более 1 Мт. По мощности ядерные боеприпасы делят на сверхмалые (до 1 кг), малые (1 -10 кт), средние (10-100 кт) и сверхкрупные (более 1 Мт).

В зависимости от целей применения ядерного оружия ядерные взрывы могут быть высотными (выше 10 км), воздушными (не выше 10 км), наземными (надводными), подземными (подводными).

Поражающие факторы ядерного взрыва

Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна, световое излучение ядерного взрыва, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.

Ударная волна

Ударная волна (УВ) — область резко сжатого воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до больших давлений и плотности и нагревают до высокой температуры (несколько десятков тысяч градусов). Этот слой сжатого воздуха представляет ударную волну. Передняя граница сжатого слоя воздуха называется фронтом ударной волны. За фронтом УВ следует область разряжения, где давление ниже атмосферного. Вблизи центра взрыва скорость распространения УВ в несколько раз превышает скорость звука. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает. На больших расстояниях ее скорость приближается к скорости распространения звука в воздухе.

Ударная волна боеприпаса средней мощности проходит: первый километр за 1,4 с; второй — за 4 с; пятый — за 12 с.

Поражающее воздействие УВ на людей, технику, здания и сооружения характеризуется: скоростным напором; избыточным давлением во фронте движения УВ и временем ее воздействия на объект (фаза сжатия).

Воздействие УВ на людей может быть непосредственным и косвенным. При непосредственном воздействии причиной травм является мгновенное повышение давления воздуха, что воспринимается как резкий удар, ведущий к переломам, повреждению внутренних органов, разрыву кровеносных сосудов. При косвенном воздействии люди поражаются летящими обломками зданий и сооружений, камнями, деревьями, битым стеклом и другими предметами. Косвенное воздействие достигает 80 % от всех поражений.

При избыточном давлении 20-40 кПа (0,2-0,4 кгс/см 2) незащищенные люди могут получить легкие поражения (легкие ушибы и контузии). Воздействие УВ с избыточным давлением 40-60 кПа приводит к поражениям средней тяжести: потеря сознания, повреждение органов слуха, сильные вывихи конечностей, поражения внутренних органов. Крайне тяжелые поражения, нередко со смертельным исходом, наблюдаются при избыточном давлении свыше 100 кПа.

Степень поражения ударной волной различных объектов зависит от мощности и вида взрыва, механической прочности (устойчивости объекта), а также от расстояния, на котором произошел взрыв, рельефа местности и положения объектов на местности.

Для защиты от воздействия УВ следует использовать: траншеи, щели и окопы, снижающие се действие в 1,5-2 раза; блиндажи — в 2-3 раза; убежища — в 3-5 раз; подвалы домов (зданий); рельеф местности (лес, овраги, лощины и т. д.).

Световое излучение

Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи.

Его источник — светящаяся область, образуемая раскаленными продуктами взрыва и раскаленным воздухом. Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится, в зависимости от мощности ядерного взрыва, до 20 с. Однако сила его такова, что, несмотря на кратковременность, оно способно вызывать ожоги кожи (кожных покровов), поражение (постоянное или временное) органов зрения людей и возгорание горючих материалов объектов. В момент образования светящейся области температура на ее поверхности достигает десятков тысяч градусов. Основным поражающим фактором светового излучения является световой импульс.

Световой импульс — количество энергии в калориях, падающей на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению излучения, за все время свечения.

Ослабление светового излучения возможно вследствие экранирования его атмосферной облачностью, неровностями местности, растительностью и местными предметами, снегопадом или дымом. Так, густой лее ослабляет световой импульс в А-9 раз, редкий — в 2-4 раза, а дымовые (аэрозольные) завесы — в 10 раз.

Для защиты населения от световою излучения необходимо использовать защитные сооружения, подвалы домов и зданий, защитные свойства местности. Любая преграда, способная создать тень, защищает от прямого действия светового излучения и исключает ожоги.

Проникающая радиация

Проникающая радиация — ноток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых из зоны ядерного взрыва. Время ее действия составляет 10-15 с, дальность — 2-3 км от центра взрыва.

При обычных ядерных взрывах нейтроны составляют примерно 30 %, при взрыве нейтронных боеприпасов — 70-80 % от у-излучения.

Поражающее действие проникающей радиации основано на ионизации клеток (молекул) живого организма, приводящей к гибели. Нейтроны, кроме того, взаимодействуют с ядрами атомов некоторых материалов и могут вызвать в металлах и технике наведенную активность.

Основным параметром, характеризующим проникающую радиацию, является: для у-излучений — доза и мощность дозы излучения, а для нейтронов — поток и плотность потока.

Допустимые дозы облучения населения в военное время: однократная — в течение 4 суток 50 Р; многократная — в течение 10-30 суток 100 Р; в течение квартала — 200 Р; в течение года — 300 Р.

В результате прохождения излучений через материалы окружающей среды уменьшается интенсивность излучения. Ослабляющее действие принято характеризовать слоем половинного ослабления, т. с. такой толщиной материала, проходя через которую радиация уменьшается в 2 раза. Например, в 2 раза ослабляют интенсивность у-лучей: сталь толщиной 2,8 см, бетон — 10 см, грунт — 14 см, дерево — 30 см.

В качестве защиты от проникающей радиации используются защитные сооружения , которые ослабляют ее воздействие от 200 до 5000 раз. Слой фунта в 1,5 м защищает от проникающей радиации практически полностью.

Радиоактивное загрязнение (заражение)

Радиоактивное загрязнение воздуха, местности, акватории и расположенных на них объектов происходит в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва.

При температуре примерно 1700 °С свечение светящейся области ядерного взрыва прекращается и она превращается в темное облако, к которому поднимается пылевой столб (поэтому облако имеет грибовидную форму). Это облако движется по направлению ветра, и из него выпадают РВ.

Источниками РВ в облаке являются продукты деления ядерного горючего (урана, плутония), непрореагировавшая часть ядерного горючего и радиоактивные изотопы, образующиеся в результате действия нейтронов на грунт (наведенная активность). Эти РВ, находясь на загрязненных объектах, распадаются, испуская ионизирующие излучения, которые фактически и являются поражающим фактором.

Параметрами радиоактивного загрязнения являются доза облучения (по воздействию на людей) и мощность дозы излучения — уровень радиации (по степени загрязнения местности и различных объектов). Эти параметры являются количественной характеристикой поражающих факторов: радиоактивного загрязнения при аварии с выбросом РВ, а также радиоактивною загрязнения и проникающей радиации при ядерном взрыве.

На местности, подвергшейся радиоактивному заражению при ядерном взрыве, образуются два участка: район взрыва и след облака.

По степени опасности зараженную местность по следу облака взрыва принято делить на четыре зоны (рис. 1):

Зона А — зона умеренного заражения. Характеризуется дозой излучения до полного распада радиоактивных веществ на внешней границе зоны 40 рад и на внутренней — 400 рад. Площадь зоны А составляет 70-80 % площади всего следа.

Зона Б — зона сильного заражения. Дозы излучения на границах равны соответственно 400 рад и 1200 рад. Площадь зоны Б — примерно 10 % площади радиоактивною следа.

Зона В — зона опасного заражения. Характеризуется дозами излучения на границах 1200 рад и 4000 рад.

Зона Г — зона чрезвычайно опасного заражения. Дозы на границах 4000 рад и 7000 рад.

Рис. 1. Схема радиоактивного загрязнения местности в районе ядерного взрыва и по следу движения облака

Уровни радиации на внешних границах этих зон через 1 час после взрыва составляет соответственно 8, 80, 240, 800 рад/ч.

Большая часть радиоактивных осадков, вызывающая радиоактивное заражение местности, выпадает из облака за 10-20 ч после ядерного взрыва.

Электромагнитный импульс

Электромагнитный импульс (ЭМИ) — это совокупность электрических и магнитных полей, возникающих в результате ионизации атомов среды под воздействием гамма-излучения. Продолжительность его действия составляет несколько миллисекунд.

Основными параметрами ЭМИ являются наводимые в проводах и кабельных линиях токи и напряжения, которые могут приводить к повреждению и выводу из строя радиоэлектронной аппаратуры, а иногда и к повреждению работающих с аппаратурой людей.

При наземном и воздушном взрывах поражающее действие электромагнитного импульса наблюдается на расстоянии нескольких километров от центра ядерного взрыва.

Наиболее эффективной защитой от электромагнитного импульса является экранирование линий энергоснабжения и управления, а также радио- и электроаппаратуры.

Обстановка, складывающаяся при применении ядерного оружия в очагах поражения.

Очаг ядерного поражения — это территория, в пределах которой в результате применения ядерного оружия произошли массовые поражения и гибель людей, сельскохозяйственных животных и растений, разрушения и повреждения зданий и сооружений, коммунально-энергетических и технологических сетей и линий, транспортных коммуникаций и других объектов.

Зоны очага ядерного взрыва

Для определения характера возможных разрушений, объема и условий проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ очаг ядерного поражения условно делят на четыре зоны: полных, сильных, средних и слабых разрушений.

Зона полных разрушений имеет па границе избыточное давление на фронте ударной волны 50 кПа и характеризуется массовыми безвозвратными потерями среди незащищенного населения (до 100 %), полными разрушениями зданий и сооружений, разрушениями и повреждениями коммунально-энергетических и технологических сетей и линий, а также части убежищ гражданской обороны, образованием сплошных завалов в населенных пунктах. Лес полностью уничтожается.

Зона сильных разрушений с избыточным давлением на фронте ударной волны от 30 до 50 кПа характеризуется: массовыми безвозвратными потерями (до 90 %) среди незащищенного населения, полными и сильными разрушениями зданий и сооружений, повреждением коммунально- энергетических и технологических сетей и линий, образованием местных и сплошных завалов в населенных пунктах и лесах, сохранением убежищ и большинства противорадиационных укрытий подвального типа.

Зона средних разрушений с избыточным давлением от 20 до 30 кПа характеризуется безвозвратными потерями среди населения (до 20 %), средними и сильными разрушениями зданий и сооружений, образованием местных и очаговых завалов, сплошных пожаров, сохранением коммунально-энергетических сетей, убежищ и большинства противорадиационных укрытий.

Зона слабых разрушений с избыточным давлением от 10 до 20 кПа характеризуется слабыми и средними разрушениями зданий и сооружений.

Очаг поражения но количеству погибших и пораженных может быть соизмерим или превосходить очаг поражения при землетрясении. Так, при бомбежке (мощность бомбы до 20 кт) города Хиросима 6 августа 1945 г. его большая часть (60 %) была разрушена, а число погибших составило до 140 000 чел.

Персонал объектов экономики и население, попадающие в зоны радиоактивного заражения, подвергаются воздействию ионизирующих излучений, что вызывает лучевую болезнь. Тяжесть болезни зависит от полученной дозы излучения (облучения). Зависимость степени лучевой болезни от величины дозы излучения приведена в табл. 2.

Таблица 2. Зависимость степени лучевой болезни от величины дозы облучения

В условиях военных действий с применением ядерного оружия в зонах радиоактивного заражения могут оказаться обширные территории, а облучение людей — принять массовый характер. Для исключения переоблучения персонала объектов и населения в таких условиях и для повышения устойчивости функционирования объектов народного хозяйства в условиях радиоактивного заражения па военное время устанавливают допустимые дозы облучения. Они составляют:

• при однократном облучении (до 4 суток) — 50 рад;
• многократном облучении: а) до 30 суток — 100 рад; б) 90 суток — 200 рад;
• систематическом облучении (в течение года) 300 рад.

Вызванные применением ядерного оружия, наиболее сложные. Для их ликвидации необходимы несоизмеримо большие силы и средства, чем при ликвидации ЧС мирного времени.

Начальный этап развития атомной энергетики (40–50-е годы ХХ в.) как в США, так и в СССР связан с техническими мощностями и научным потенциалом военно-промышленного комплекса. В тот период были разработаны и запущены первые исследовательские ядерные реакторы военного назначения: в 1942 г. – в г. Чикаго, США (уран-графитовый реактор СР-1, спроектированный группой ученых-физиков Чикагского университета под руководством Э.Ферми); в 1946 г. – в Москве, СССР (уран-графитовый реактор Ф-1, созданный группой физиков и инженеров под руководством И.В. Курчатова).

Соединённые Штаты Америки в рамках так называемого Манхэттенского проекта создали первые атомные бомбы. Необходимо отметить, что первая в мире заявка на изобретение по изготовлению атомной бомбы была датирована 17 октября 1940 г. Она принадлежала сотрудникам Харьковского физико-технического института Академии наук УССР В.О. Маслову и В.С. Шпинелю «Об использовании урана как взрывчатого и ядовитого вещества».

Первая атомная бомба, получившая название «Устройство», была взорвана в рамках испытаний в штате Нью-Мексико 16 июля 1945 года. В городах Хиросима и Нагасаки (Япония) 6 и 9 августа 1945 г. были взорваны вторая и третья атомные бомбы, получившие название соответственно «Малыш» (рис. 3.9) и «Толстяк» (рис. 3.10). Военные эксперты считали, что бомбы из урана-235 будут иметь низкую эффективность, поскольку в них расщеплялось лишь 1,38% материала. На сегодняшний момент это единственный пример боевого применения атомного оружия.

На время атаки население Хиросимы составляло примерно 255 000 человек. От момента сброса бомбы до взрыва прошло 45 секунд (рис. 3.11). Она взорвалась в 600 метрах над поверхностью земли ослепительной вспышкой в виде гигантского огненного шара, имеющего температуру более чем в 4000°С. Радиация распространялась моментально во всех направлениях со взрывной волной сверхсжатого воздуха, приносящей смерть и разрушения. При взрыве «Малыша» на месте погибло примерно 70–80 тысяч человек. Радиус зоны полного разрушения составлял примерно 1,6 километра, а пожары возникли на площади в 11,4 км 2. Свыше 90% зданий Хиросимы было либо повреждено, либо полностью уничтожено (рис. 3.12, 3.13). От неизвестной болезни, позже названной «лучевой», стали умирать десятки тысяч хиросимцев и жителей окрестностей. Из-за лучевой «эпидемии» число погибших в ближайшие недели возросло до 110 тысяч, а по прошествии месяцев – до 140 тысяч.

Плутониевая бомба «Толстяк» взорвалась у поверхности земли над одной из церквей в центральной части г. Нагасаки. В результате взрыва был практически полностью уничтожен город и его жители (рис. 3.14, 3.15).

Общее число погибших в Нагасаки составило 75 тыс. человек. В обоих городах подавляющее большинство жертв было гражданскими лицами.

Это был период гонки вооружений, который ознаменовался соперничеством двух основных мировых сверхсистем, образовавшихся после окончания второй мировой войны, – стран Варшавского договора во главе с СССР и стран блока НАТО во главе с США. Позднее к испытаниям ядерного оружия подключились Китай, Англия, Франция.

В результате этих испытаний в атмосферу впервые поступили радиоактивные вещества техногенного происхождения, которые были ранее не свойственны нашей планете. Возник искусственный радиационный фон – глобальное, по всему земному шару, загрязнение окружающей среды радионуклидами, образующимися при ядерных взрывах. Особенно вредны были взрывы в атмосфере, когда продукты радиоактивного распада заражали большие территории, населенные людьми. При ядерных взрывах в атмосфере определенная часть радионуклидов (при наземных взрывах до 50%) выпадает вблизи района испытаний. Однако значительная доля радиоактивных веществ задерживается в воздухе и под действием ветра перемещается на большие расстояния, оставаясь примерно на одной и той же широте. Находясь в воздухе примерно месяц, радиоактивные вещества во время этого перемещения постепенно выпадают на землю. Большая часть радионуклидов выбрасывается в стратосферу (на высоту 10–15 км), а затем радионуклиды выпадают по всей поверхности Земли. Радиоактивные осадки содержат большое количество различных радионуклидов, но из них наибольшую роль играют 95 Cr, тритий, 17 Cs, 90 Sr и 14 C, периоды полураспада которых составляют соответственно 64 суток, 12,4 лет, 30 лет (цезий и стронций) и 5730 лет.

Особенно интенсивно испытания ядерного оружия проводились в периоды 1954–1958 и 1961–1962 годов.

По официальным данным, на существующих пяти ядерных полигонах – Невадский (США, Великобритания), Новая Земля (СССР, теперь Россия); Семипалатинский (СССР, теперь Казахстан), атолл Муруроа (Франция), Лобнор (Китай) – была выполнена большая часть из 2059 экспериментальных ядерных взрывов разных типов, в том числе 501 испытание проводилось непосредственно в атмосфере. За весь период испытаний активности главных радионуклидов, поступивших на земную поверхность из глобальных выпадений, составили: 949ПБк 137 Сs, 578ПБк 90 Sr и 5550ПБк 131 J. Однако многие эксперты считают, что приведенные данные по радиоактивным выбросам в окружающую среду занижены, в связи с чем реальные показатели необходимо увеличить на 20–30%.

Понятия «радиоактивное загрязнение» в те годы еще не существовало, и потому этот вопрос тогда даже не поднимался. Люди продолжали жить и отстраивать разрушенные постройки там же, где они были раньше. Даже чрезвычайно высокую смертность населения в последующие годы, а также болезни и генетические отклонения у детей, родившихся после бомбардировок, поначалу не связывали с воздействием радиации. Эвакуация населения из зараженных районов не проводилась, так как никто не знал о самом наличии радиоактивного загрязнения. Степень этого загрязнения сейчас оценить довольно трудно из-за недостатка информации. Однако, учитывая, что сброшенные бомбы были вторым и третьим экземплярами атомного оружия, они были технически несовершенными, «грязными» на языке специалистов, то есть оставляли после взрыва сильное радиоактивное загрязнение местности.

С военной точки зрения атомная бомбардировка была бессмысленной жестокостью, так как исход второй мировой войны к этому времени был уже предрешен и действия правительства США явились демонстрацией силы.

Это привело к существенному ускорению темпов советской ядерной программы. 25 октября 1946 г. в Москве был произведен пуск экспериментального графитового реактора. Он состоял из 450 т графитовых блоков, внутри которых были размещены блоки из природного урана. Экспериментальные работы, проведенные на этом реакторе, позволили оценить принципиальные особенности и перспективы новой ядерной технологии, а также дали исходные данные для проектирования более сложных конструкций реакторов. В частности, в июне 1948 г. в СССР начал работать первый промышленный реактор, использовавшийся преимущественно в военных исследовательских целях.

Испытание первого советского ядерного устройства, получившего название РДС-1, было проведено 29 августа 1949 г. на Семипалатинском полигоне. Мощность произведенного взрыва соответствовала расчетной мощности устройства и составила 22 кВт.

В ходе состоявшихся в 1951 г. испытаний был произведен взрыв более совершенного ядерного взрывного устройства, а также была впервые осуществлена доставка ядерного боеприпаса с помощью бомбардировщика. Для отработки действий войск в условиях применения ядерного оружия в сентябре 1954 г. на полигоне Таромское (Новая Земля) были проведены войсковые учения, в ходе которых произведен подрыв ядерного боезаряда.

Параллельно с совершенствованием атомных бомб, основанных на неуправляемой цепной реакции деления 235 U и 239 Pu, в США и СССР активно велись работы по созданию термоядерных взрывных устройств, основанных на реакции синтеза тяжелых изотопов водорода (дейтерия и трития). Первым советским термоядерным устройством стал заряд РДС-6, взрыв которого был произведен 12 августа 1953 г. После проведения этого испытания была начата работа по созданию на его основе доставляемого боеприпаса, а также работа над созданием двухступенчатых термоядерных устройств, которые позволяли создавать заряды большей мощности. Доставляемый вариант заряда РДС-6 и двухступенчатое термоядерное устройство, получившее обозначение РДС-37, были испытаны в октябре–ноябре 1955 г. Мощность взрыва, произведенного 22 ноября 1955 г. в ходе испытания термоядерного устройства РДС-37, составила 1,6 МВт.

К концу 50-х годов ХХ ст. в СССР и США было в основном закончено формирование инфраструктуры, необходимой для массового производства расщепляющихся материалов и ядерных боезарядов.

Естественно, о проблемах сохранения и охраны окружающей природной среды в тот период практически никто всерьез не задумывался. Испытания ядерного оружия привели к тяжелым экологическим последствиям глобального масштаба: впервые в истории планеты Земля в результате радиоактивных выпадений практически на всей ее поверхности заметно повысился радиационный фон.

В этот период, наряду с военными ядерными программами, активизировались научнотехнические программы по использованию ядерной энергии для энергетических целей и в первую очередь для решения задач получения электрической энергии.

В 1951 г. в США, в штате Айдахо, на экспериментальном реакторе ЕВR-1 была впервые получена электрическая энергия за счет теплоты от реакции деления ядер урана.

Советский Союз первым в мировой истории открыл эру промышленного использования атомной энергии в мирных целях. Это произошло 27 июня 1954 г., когда была пущена в эксплуатацию первая в мире Обнинская АЭС.

5 Возможные последствия применения ядерного оружия массового поражения

ЯДЕРНАЯ КАТАСТРОФА (военная биосферная катастрофа)- глобальные экологические последствия применения оружия массового уничтожения (ядерного, химического, биологического), что в конечном итоге приведет к разрушению основных природных экосистем Земли. В настоящее время мощность накопленных запасов ядерного оружия в мире составляет около 16-18 10 9 т, т.е. на каждого жителя планеты приходится более 3,5 т тротилового эквивалента (Рябчиков, 1987). Поэтому в ряде стран (США, Канада, Англия, Германия и др.) проведены исследования по оценке послед­ствий ядерной войны на биосферу в целом, в част­ности смоделировано более 20 различных сценариев. При ядерной катастрофе суммарная мощ­ность взрывов может находиться в пределах от 6500 Мт. (базовый сценарий) до 10-12 тыс. Мт. (жесткий сценарий). Аналогичные работы проведены в Вычислительном центре Российской АН; опубликованы различные варианты сценариев ядерной ката­строфы в работах М.И.Будыко, Ю.А.Израэля, Г.С.Голицына, К.Я. Кондратьева и др.

Результаты проведенных исследовании по данной проблеме указывают на недопустимость ядер­ной войны, которая с неизбежностью приведет к глобальным изменениям климата и к деградации биосферы, в целом (табл. 60).

Таблица 60. Геофизические, (экологические) последствия, основных крупномасштабных поражающих факторов ядерных взрывов (Будыко и др. 1986)

Видно, что среди возможных геофизических (экологических) последствий применения ядерного оружия следует выделить: массовые радиационные и иные поражения изменение погоды и климата, разрушение озонового слоя, нарушение состояния ионосферы и т.п. К этому необходимо добавить сильное загрязнение атмосферы аэрозольными и газообразными частицами, возникшими в резуль­тате, как взрывов, так и многочисленных пожаров.

По данным М.И.Будыко и др. (1986) при ядерной войне даже при мощности, взрыва 5000 Мт. в атмосферу поступит 9,6 *10 3 т аэрозолей из кото­рых 80% проникнет в стратосферу. Наличие в ат­мосфере огромного количества аэрозолей, газообразных примесей и дыма ядерных пожаров - все это, приведет к уменьшению притока солнечной радиации к земной поверхности и, конечно, к понижению температуры воздуха не планете примерно на 15 0 С («ядерная зима»). Ожидаемое среднее понижение температуры воздуха над континентами северного полушария Будет составлять более 20 0 С. такой крупный ядерный конфликт ко­ренным образом повлияет на климат в виде наступления темноты («ядерная ночь»), изменит глобальную циркуляцию воздуха и т.д. Следствиями этого будут: прекращение процесса фотосинтеза, вымораживание и уничтожение растительности на огромных территориях, гибель посевов сельскохозяйственных культур и в конечном итоге гибель всего живого и человеческой цивилизации. Также, к последствиям ядерных взрывов следует добавить еще радиацию от разрушенным АЭС (более 420), при этом 85% их расположено именно в северном полушарии. По расчетам медиков, при реализации только базового сценария в северном полушарии около, 60% населения сразу погибнет от ударной волны, ожогов и летальной дозы радиации, 25% будут поражены ионизирующей радиацией и т.д., т.е. будет поставлена под сомнение возможность существования Человека как биологического вида.

Основным путем предотвращения глобальной экологической катастрофы является ликвидации всех видов оружия массового уничтожении, что сможет предотвратить малейшую возможность ядерной войны, в которой не будет ни победителей, ни побежденных, Также для уменьшения вероятности непреднамеренного самоуничтожения населения земли необходимо значительно расширить экологические исследования последствий применения ядерного и другого вида оружия. Как отмечает Н.Н. Моисеев(1990, с.307), «…по существу все собственно экологические проблемы сводятся к соизмерению своих действий с возможностями окружающей среды»

Заключение

Катастрофа на Чернобыльской АЭС, в результате которой значительная территория Белоруссии, Украины и России оказалась пораженной радиоактивными, выбросами, заставляет серьезно за­думаться о технологической дисциплине на атомных электростанциях, часть которых нуждается в реконструкции и модерни­зации.

Осуществляется комплекс дополнительных мер по усилению безопасности эксплуатируемых атомных реакторов. Произведены экологические экспертизы проектов строящихся АЭС и ТЭС и других объектов с атомными энергетическими установками. Реа­лизуется программа использования нетрадиционных, экологи­чески безопасных источников энергии, и строительства опытно-экспериментальных АЭС с различными типами и схемами рас­положения атомных реакторов.

Список литературы

1. М.И. Будыко. «Современные проблемы экологии» М.:1994г. 307с.

2. А.П. Акимова. «Экология» М.:2001г.

3. Доклад правительству России «О состоянии окружающей природной среды Краснодарского края в 2001г». М.: 2002г.

4. В.И Цветкова «Экология, Учебник» М.: 1999г.

5. Петров Н.Н. «Человек в чрезвычайных ситуациях». Учебное пособие - Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1995 г.

6. Т.Х.Маргулова «Атомная энергетика сегодня и завтра» Москва: Высшая школа, 1996 г.

Доклад правительству России «О состоянии окружающей природной среды Краснодарского края в 2001г

Реализации в послевоенные десятилетия широкомас­штабных программ использования атомной энергии в целях развития во­енной техники и мирных технологий существенно возросло влияние ан­тропогенных источников радиоактивных загрязнений окружающей среды. ■ земная радиация ■ космическая радиация Рис.. Расчетные годовые дозы облучения человека: 1- космические лучи (0,37мЗв); 2 - ...

В них радионуклидов искусственного происхождения. Радиоактивное загрязнение природной среды в районах расположения радиоционно - опасных объектов. БАЭС БАЭС расположена на территории Свердловской области, в 40 км к востоку от города Екатеринбурга на восточном берегу водохранилища, созданного на реке Пышма. Сточные воды БАЭС отводятся в Ольховское болото, связанное с рекой Пышма. с В 100 км...

Обеспечить локализацию выбросов. Ядерную аварию может вызвать также образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении твэлов. всех барьеров безопасности. Основными поражающими факторами радиационных аварий являются: · воздействие внешнего облучения (гамма - и рентгеновского; бета - и гамма-излучения; гамма - нейтронного излучения и др.); · внутреннее облучение от...

В отношении радиации еще, конечно же, нельзя. Ситуация в ранее проверенных Ростове-на-Дону, Новочеркасске намного спокойнее. Для безопасности жителей крупных городов Ростовской области проводится профилактика радиационного облучения населения, которая включает в себя две группы мероприятий. К первой относятся проектно-конструкторские и архитектурно-планировочные: -выбор места под АЭС или...