Редактор программы Радио Свобода "Запретная зона" Марина Катыс беседует с консультантом экологической организации "Гринпис" по вопросам разоружения Максимом Шингаркиным.
Марина Катыс:
Семипалатинский полигон - спустя 10 лет после закрытия он представляет собой опасность для населения, проживающего в непосредственной близости?
Максим Шингаркин:
Да, безусловно, для населения, которое проживает в непосредственной близости от полигона существует реальная опасность получения избыточных доз радиации вследствие непосредственно перемещения радионуклидов находящихся на поверхности земли - такие участки есть на Семипалатинском полигоне, в результате аварийных и экспериментальных работ, связанных со сбросом радиоактивных веществ, и, кроме того, в тех случаях, где позволяют гидрологические условия, переносятся радиоактивные вещества водой. Кроме того, хозяйственная деятельность на большой территории Семипалатинского полигона, связанная с тем, что местные жители зачастую общаются с техногенными объектами, которые находятся на его территории, не зная некоторых основных правил поведения на таком опасном объекте, как бывший ядерный полигон, приводит тоже к очень нехорошим последствиям. То есть, люди получают радиацию, потому что тащат домой неизвестно чего.
Марина Катыс:
В России сейчас существуют ядерные полигоны?
Максим Шингаркин:
Официально в России сейчас существует один единственный ядерный полигон - это полигон Новая Земля.
Марина Катыс:
Вы сказали про официальные полигоны, а ведь мы знаем, что проводились взрывы подземные и даже в средней полосе России...
Максим Шингаркин:
Дело в том, что по всей территории Российской Федерации, эти данные существуют в открытой печати, проводилось громадное число ядерных взрывов. В частности, даже и над Тоцким полигоном осуществлялся ядерный взрыв. Но дело в том, что основной задачей всех этих ядерных взрывов не являлось исследование характеристик образцов ядерного вооружения. Даже вот войсковые учения на Тоцком полигоне - там исследовалась способность войск к преодолению радиационного загрязнения и последствий ядерного взрыва, воздействия его на боевую технику, на личный состав, но не свойства ядерного оружия. А мирные ядерные взрывы, которые проводились по всей стране - основной целью этих взрывов было решение тех или иных народнохозяйственных задач. Однако, при проведении любого ядерного взрыва проводятся дополнительные измерения, результаты которых используются при дальнейшем совершенствовании ядерного оружия - это безусловно.
Марина Катыс:
И каковы последствия? Ведь этих точек, где проводились такие взрывы, достаточное количество.
Максим Шингаркин:
При ядерном взрыве происходит достаточно полное энерговыделение, и практически все исходные радиационные, собственно ядерные компоненты изделия, которое подрывается - в этом и заключается как бы именно эффективность взрыва, то есть, добиться полного деления. При этом, безусловно, во всех случаях выбрасываются в атмосферу вырабатываемые в результате взрыва и последующего распада благородные радиоактивные газы. В результате коллективная доза населения Земли заметно приросла искусственными радиоизотопами. Но была серия, в общем, аварийных взрывов в мирных целях. В этих случаях произошло неполное энерговыделение, и часть материалов, которые должны были поддаться делению - эти вот активные материалы находятся во взрывных полостях, разбросаны на значительных участках, на поверхности над местом, где происходил взрыв. В ряде случаев были спланированы взрывы с выбросом грунта наружу именно для создания дамб, и в этих случаях также повышенная радиоактивность присутствует на поверхности. В некоторых случаях взрывы применялись для тушения горящих скважин нефтяных, в некоторых случаях, наоборот, для проведения геолого-разведочных работ - перенос радионуклидов неразделившихся в нефтяные пласты. Искусственные радионуклиды были потом обнаружены в добываемой нефти, в местах такой нефтедобычи обслуживающий персонал, нефтяники, сами того не подозревая, получили довольно сильные дозы.
Марина Катыс:
Вы сказали, при тушении нефтяных скважин - вы хотите сказать, что это делалось при помощи направленного ядерного взрыва малой мощности?
Максим Шингаркин:
Насчет направленности - это достаточно сложно говорить, и насчет малой мощности - тоже можно обсуждать, что является малой мощностью, а что большой. В принципе, это достаточно нормальные взрывы были.
Марина Катыс:
Почему это делалось с помощью ядерных взрывов, а не обычных?
Максим Шингаркин:
Ну, потому что нельзя сконцентрировать было на одном таком направлении одномоментное усилие для реализации вот той задачи. Кроме того, были созданы в некоторых случаях полости для нагнетания туда газового конденсата, в некоторых случаях, кстати, и нефтяные. В случае, допустим, с Проханским ядерным взрывом эти полости были созданы практически в солевой среде, она подвергается пластической деформации, и полости практически зарастают солью, выталкивая внутреннее содержимое, в том числе и радиоактивные изотопы, которые были внутри полостей, наружу. В принципе это тоже вялотекущая, радиационная, ядерная катастрофа.
Марина Катыс:
Вот такое использование ядерных взрывов в мирных целях, мягко говоря - это только России свойственно, или на Западе тоже нефтяные скважины тушат с помощью ядерных взрывов?
Максим Шингаркин:
В Америке не произошло такого случая по той простой причине, что к моменту развития этой отрасли ядерной промышленности, то есть мирных ядерных взрывов, Америка фактически свернула нефтедобычу на своей территории. В данном случае Минатом СССР не просто впереди планеты всей - он приложил максимум усилий, чтобы обеспечить население Советского Союза максимальными негативными последствиями от своей деятельности.
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.
Бомбы, опустошившие Хиросиму и Нагасаки, сейчас затерялись бы в огромных ядерных арсеналах сверхдержав как ничтожные мелочи. Теперь даже оружие индивидуального использования гораздо разрушительней по своему действию. Тринитротолуоловый эквивалент бомбы, сброшенной на Хиросиму, составлял 13 килотонн; взрывная мощь крупнейших ядерных ракет, появившихся в начале 1990-х годов, например советской стратегической ракеты SS-18 (класса «земля-земля»), достигает 20 Мт (млн. т) ТНТ, т.е. в 1540 раз больше.
Чтобы понять, каким может оказаться характер ядерной войны в современных условиях, необходимо привлечь опытные и расчетные данные. При этом следует представлять возможных противников и те спорные проблемы, которые могут вызвать их столкновение. Надо знать, каким оружием они располагают и каким образом могут его использовать. Учитывая поражающие воздействия многочисленных ядерных взрывов и зная возможности и уязвимость общества и самой Земли, можно оценить масштабы пагубных последствий применения ядерного оружия.
В 8 ч 15 мин утра 6 августа 1945 Хиросиму внезапно накрыло ослепительное голубовато-белесое сияние. Первая атомная бомба была доставлена к цели бомбардировщиком Б-29 с базы ВВС США на острове Тиниан (Марианские острова) и взорвана на высоте 580 м. В эпицентре взрыва температура достигла миллионов градусов, а давление – ок. 10 9 Па. Три дня спустя другой бомбардировщик Б-29 прошел мимо своей основной цели – Кокура (ныне Китакюсю), так как она была покрыта густыми облаками, и направился к запасной – Нагасаки. Бомба взорвалась в 11 ч утра местного времени на высоте 500 м с приблизительно той же эффективностью, что и первая. Тактика нанесения бомбового удара единственным самолетом (сопровождаемым лишь самолетом наблюдения за погодными условиями) при одновременных рутинных массированных налетах была рассчитана на то, чтобы не привлекать внимания японской противовоздушной обороны. Когда Б-29 появился над Хиросимой, большинство ее жителей не бросились в укрытия вопреки нескольким нерешительным объявлениям по местному радио. Перед этим был объявлен отбой воздушной тревоги, и многие люди находились на улицах и в легких строениях. В итоге убитых оказалось втрое больше, чем предполагалось. К концу 1945 от этого взрыва погибло уже 140 000 человек, столько же было раненых. Площадь разрушений составила 11,4 кв. км, где пострадало 90% домов, треть из которых была полностью уничтожена. В Нагасаки оказалось меньше разрушений (пострадало 36% домов) и людских потерь (вдвое меньше, чем в Хиросиме). Причиной тому были вытянутая территория города и то, что его отдаленные районы прикрывали холмы.
В первой половине 1945 Япония подвергалась интенсивным бомбардировкам с воздуха. Количество ее жертв достигло миллиона (включая 100 тыс. убитых при налете на Токио 9 марта 1945). Отличие атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки от обычных бомбежек состояло в том, что один самолет произвел такие разрушения, для каких потребовался бы налет 200 самолетов с обычными бомбами; эти разрушения носили мгновенный характер; соотношение погибших к раненым оказалось намного выше; атомный взрыв сопровождался мощной радиацией, которая во многих случаях привела к раку, лейкемии и губительным патологиям у беременных женщин. Число непосредственно пострадавших достигло 90% от количества погибших, но длительные последействия радиации оказались еще более губительными.
Хотя бомбардировки Хиросимы и Нагасаки не планировались как эксперименты, изучение их последствий позволило многое узнать об особенностях ядерной войны. К 1963, когда был подписан договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, США и СССР произвели 500 взрывов. В течение следующих двух десятилетий было осуществлено более 1000 подземных взрывов.
Энергия ядерного взрыва распространяется в виде ударной волны, проникающей радиации, теплового и электромагнитного излучения. После взрыва на землю выпадают радиоактивные осадки. У разных типов оружия различны энергия взрыва и виды радиоактивных осадков. Кроме того, поражающая мощь зависит от высоты взрыва, погодных условий, скорости ветра и характера цели (табл. 1). Несмотря на различия, всем ядерным взрывам присущи некоторые общие свойства. Ударная волна вызывает наибольшие механические разрушения. Она проявляется в резких перепадах давления воздуха, которое разрушает объекты (в частности, здания), и в мощных ветровых потоках, которые уносят и валят людей и объекты. На ударную волну расходуется ок. 50% энергии взрыва, ок. 35% – на тепловое излучение в форме, исходящее от вспышки, которая опережает ударную волну на несколько секунд; оно ослепляет при взгляде на него с расстояния многих километров, вызывает сильные ожоги на расстоянии до 11 км, воспламеняет горючие материалы на обширном пространстве. Во время взрыва испускается интенсивное ионизирующее излучение. Обычно оно измеряется в бэрах – биологических эквивалентах рентгена. Доза в 100 бэр вызывает острую форму лучевой болезни, а в 1000 бэр приводит к летальному исходу. В диапазоне доз между указанными значениями вероятность смерти облученного зависит от его возраста и состояния здоровья. Дозы даже существенно ниже 100 бэр могут приводить к долговременным недугам и предрасположенности к раковым заболеваниям.
| Таблица 1. РАЗРУШЕНИЯ, ПРОИЗВОДИМЫЕ ЯДЕРНЫМ ВЗРЫВОМ В 1 МТ | |||
| Расстояние от эпицентра взрыва, км | Разрушения | Скорость ветра, км/ч | Избыточное давление, кПа |
| 1,6–3,2 | Сильные разрушения или уничтожение всех наземных сооружений. | 483 | 200 |
| 3,2–4,8 | Сильные разрушения зданий из железобетона. Умеренные разрушения автодорожных и железнодорожных сооружений. | ||
| 4,8–6,4 | – `` – | 272 | 35 |
| 6,4–8 | Сильные повреждения кирпичных строений. Ожоги 3-й степени. | ||
| 8–9,6 | Сильные повреждения строений с деревянным каркаcом. Ожоги 2-й степени. | 176 | 28 |
| 9,6–11,2 | Возгорание бумаги и тканей. Повал 30% деревьев. Ожоги 1-й степени. | ||
| 11,2–12,8 | –``– | 112 | 14 |
| 17,6–19,2 | Возгорание сухой листвы. | 64 | 8,4 |
При взрыве мощного ядерного заряда количество погибших от ударной волны и теплового излучения будет несравненно больше числа погибших от проникающей радиации. При взрыве малой ядерной бомбы (такой, какая разрушила Хиросиму) большая доля летальных исходов обусловливается проникающей радиацией. Оружие с повышенным излучением, или нейтронная бомба, может убить почти все живое исключительно радиацией.
При взрыве на земной поверхности выпадает больше радиоактивных осадков, т.к. при этом в воздух взметаются массы пыли. Поражающий эффект зависит и от того, идет ли дождь и куда дует ветер. При взрыве бомбы в 1 Мт радиоактивные осадки могут покрыть площадь до 2600 кв. км. Различные радиоактивные частицы распадаются с разными скоростями; до сих пор на земную поверхность возвращаются частицы, заброшенные в стратосферу при атмосферных испытаниях ядерного оружия в 1950–1960-х годах. Одни – слабо пораженные – зоны могут стать относительно безопасными в считанные недели, другим на это требуются годы.
Электромагнитный импульс (ЭМИ) возникает в результате вторичных реакций – при поглощении гамма-излучения ядерного взрыва воздухом или почвой. По своей природе он подобен радиоволнам, но напряженность электрического поля в нем намного выше; проявляется ЭМИ как единичный всплеск продолжительностью в доли секунды. Наиболее мощные ЭМИ возникают при взрывах на большой высоте (выше 30 км) и распространяются на десятки тысяч километров. Они не угрожают непосредственно жизни людей, но способны парализовать системы электроснабжения и связи.
Если различные физические эффекты, возникающие при ядерных взрывах, можно рассчитать достаточно точно, то предсказать последствия их воздействий сложнее. Исследования привели к заключению, что не поддающиеся предварительной оценке следствия ядерной войны столь же значительны, как и те, которые могут быть рассчитаны заранее.
Возможности защиты от воздействия ядерного взрыва весьма ограниченны. Невозможно спасти тех, кто окажется в эпицентре взрыва. Всех людей спрятать под землю нельзя; это осуществимо только для сохранения правительства и руководства вооруженных сил. Кроме упоминаемых в руководствах по гражданской обороне способах спасения от жара, света и ударной волны, имеются практичные способы эффективной защиты только от радиоактивных осадков. Можно эвакуировать большое количество людей из зон повышенного риска, но при этом возникнут тяжелые осложнения в системах транспорта и снабжения. В случае критического развития событий эвакуация примет, скорее всего, неорганизованный характер и вызовет панику.
Как уже упоминалось, на распределение радиоактивных осадков будут влиять погодные условия. Разрушение плотин может привести к наводнениям. Повреждения атомных электростанций вызовут дополнительное повышение уровня радиации. В городах обрушатся высотные здания и образуются груды обломков с погребенными под ними людьми. В сельской местности радиация поразит посевы, что приведет к массовому голоду. В случае ядерного удара зимой уцелевшие при взрыве люди останутся без укрытий и погибнут от холода.
Возможности общества хоть как-то справиться с последствиями взрыва будут очень сильно зависеть от того, в какой степени пострадают государственные системы управления, здравоохранения, связи, правоохранительные и противопожарные службы. Начнутся пожары и эпидемии, мародерство и голодные бунты. Дополнительным фактором отчаяния станет ожидание дальнейших военных действий.
Повышенные дозы радиации приводят к росту раковых заболеваний, выкидышей, патологий у новорожденных. На животных было экспериментально установлено, что радиация поражает молекулы ДНК. В результате такого поражения возникают генетические мутации и хромосомные аберрации; правда, большинство таких мутаций не переходит к потомкам, поскольку приводят к летальным исходам.
Первым пагубным воздействием долговременного характера явится разрушение озонового слоя. Озоновый слой стратосферы экранирует земную поверхность от большей части ультрафиолетового излучения Солнца. Это излучение губительно для многих форм жизни, поэтому считается, что образование озонового слоя ок. 600 миллионов лет назад стало тем условием, благодаря которому появились многоклеточные организмы и вообще жизнь на Земле. Согласно докладу национальной академии наук США, в мировой ядерной войне может быть взорвано до 10 000 Мт ядерных зарядов, что приведет к разрушению озонового слоя на 70% над Северным полушарием и на 40% – над Южным. Эти разрушения озонового слоя повлекут за собой губительные последствия для всего живого: люди получат обширные ожоги и даже раковые заболевания кожи; некоторые растения и мелкие организмы погибнут мгновенно; многие люди и животные ослепнут и потеряют способность ориентироваться.
В результате крупномасштабной ядерной войны произойдет климатическая катастрофа. При ядерных взрывах загорятся города и леса, одлака из радиоактивной пыли окутают Землю непроницаемым покрывалом, что неминуемо приведет к резкому падению температуры у земной поверхности. После ядерных взрывов суммарной силой 10 000 Мт в центральных районах континентов Северного полушария температура снизится до минус 31° С. Температура вод мирового океана останется выше 0° С, но из-за большой разности температур возникнут жестокие штормы. Затем, спустя несколько месяцев, к Земле прорвется солнечный свет, но, по-видимому, богатый ультрафиолетом из-за разрушения озонового слоя. К этому времени уже произойдут гибель посевов, лесов, животных и голодный мор людей. Трудно ожидать, что где-либо на Земле уцелеет хоть какое-то человеческое сообщество.
Невозможность добиться превосходства на стратегическом уровне, т.е. с помощью межконтинентальных бомбардировщиков и ракет, привела к форсированной разработке ядерными державами тактического ядерного оружия. Было создано три типа такого оружия: малого радиуса действия – в виде артиллерийских снарядов, ракет, тяжелых и глубинных бомб и даже мин – для применения наряду с традиционным оружием; среднего радиуса действия, которое по мощи сравнимо со стратегическим и доставляется тоже бомбардировщиками или ракетами, но, в отличие от стратегического, размещается ближе к целям; оружие промежуточного класса, которое можно доставлять в основном ракетами и бомбардировщиками. В итоге Европа по обе стороны линии раздела западного и восточного блоков оказалась начиненной всевозможными видами оружия и стала заложницей противостояния США и СССР.
В середине 1960-х годов в США возобладала доктрина, состоящая в том, что стабильность международного положения будет достигнута, когда обе стороны обеспечат себя средствами второго удара. Эту ситуацию министр обороны США Р.Макнамара определил как взаимное гарантированное уничтожение. При этом считалось, что США должны обладать возможностями уничтожить от 20 до 30% населения Советского Союза и от 50 до 75% его промышленных мощностей.
Для успеха первого удара необходимо поражать наземные центры управления и вооруженные силы противника, а также располагать системой обороны, способной обеспечить перехват тех видов оружия врага, которые избежали этого удара. Чтобы силы второго удара были неуязвимы при первом ударе, они должны находиться в укрепленных стартовых шахтах или непрерывно перемещаться. Наиболее эффективным средством базирования мобильных баллистических ракет оказались подводные лодки.
Гораздо более проблематичным оказалось создание надежной системы защиты от баллистических ракет. Выяснилось, что решить в течение считанных минут сложнейшие задачи – обнаружить атакующую ракету, вычислить ее траекторию и перехватить – немыслимо трудно. Появление разделяющихся боеголовок индивидуального наведения чрезвычайно усложнило задачи обороны и привело к заключению о практической бесполезности ПРО.
В мае 1972 обе сверхдержавы, осознав очевидную тщетность усилий в создании надежной системы защиты от баллистических ракет, в результате переговоров об ограничении стратегических вооружений (ОСВ) подписали договор по ПРО. Однако в марте 1983 президент США Р.Рейган дал ход крупномасштабной программе разработок противоракетных систем космического базирования с применением направленных пучков энергии.
Тем временем наступательные системы быстро развивались. Кроме баллистических ракет, появились еще и крылатые ракеты, способные летать по низкой, небаллистической траектории, следуя, например, рельефу местности. На них можно устанавливать обычные или ядерные боеголовки, их можно запускать с воздуха, из воды и с земли. Наиболее существенным достижением стала высокая точность попадания зарядов в цель. Появилась возможность уничтожать малые бронированные цели даже с очень больших расстояний.
В 1970 у США было 1054 МБР, 656 БРПЛ и 512 бомбардировщиков дальнего действия, т. е. всего 2222 единицы средств доставки стратегического оружия (табл. 2). Через четверть века у них осталось 1000 МБР, 640 БРПЛ и 307 дальних бомбардировщиков – всего 1947 единиц. За этим незначительным уменьшением численности средств доставки скрывается огромная работа по их модернизации: старые МБР «Титан» и некоторые «Минитмен-2» заменены на «Минитмен-3» и «МХ», все БРПЛ типа «Поларис» и многие типа «Посейдон» заменены ракетами «Трайдент», некоторые бомбардировщики Б-52 заменены бомбардировщиками Б-1. Асимметричный, но примерно равный ядерный потенциал был у Советского Союза. (Бóльшую часть этого потенциала унаследовала Россия.)
| Таблица 2. АРСЕНАЛЫ СТРАТЕГИЧЕСКОГО ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ В РАЗГАР ХОЛОДНОЙ ВОЙНЫ | ||
| Носители и боеголовки | США | СССР |
| МБР | ||
| 1970 | 1054 | 1487 |
| 1991 | 1000 | 1394 |
| БРПЛ | ||
| 1970 | 656 | 248 |
| 1991 | 640 | 912 |
| Стратегические бомбардировщики | ||
| 1970 | 512 | 156 |
| 1991 | 307 | 177 |
| Боеголовки на стратегических ракетах и бомбардировщиках | ||
| 1970 | 4000 | 1800 |
| 1991 | 9745 | 11159 |
Три менее мощные ядерные державы – Великобритания, Франция и Китай – продолжают совершенствовать свои ядерные арсеналы. В середине 1990-х годов Великобритания приступила к замене своих подводных лодок с БРПЛ «Поларис» лодками, вооруженными ракетами «Трайдент». Французские ядерные силы состоят из подводных лодок с БРПЛ типа М-4, баллистических ракет среднего радиуса действия и эскадрилий бомбардировщиков «Мираж-2000» и «Мираж-IV». Наращивает свои ядерные силы КНР.
Кроме того, ЮАР призналась, что в течение 1970-1980-х годов создала шесть ядерных бомб, но – согласно ее заявлению – демонтировала их после 1989. Аналитики считают, что Израиль имеет порядка 100 боеголовок, а также различные ракеты и самолеты для их доставки. Индия и Пакистан в 1998 испытали ядерные устройства. К середине 1990-х годов некоторые другие страны довели свои ядерные установки гражданского назначения до такого уровня, на котором можно переключать их на выпуск расщепляющихся материалов для оружия. Это – Аргентина, Бразилия, КНДР и Южная Корея.
В варианте, который больше всего обсуждался стратегами НАТО, рассматривалось стремительное массированное наступление вооруженных сил Организации Варшавского договора в Центральной Европе. Поскольку силы НАТО никогда не имели достаточных сил для отпора с помощью традиционных видов оружия, страны НАТО вскоре вынуждены были бы либо капитулировать, либо использовать ядерное оружие. После принятия решения о применении ядерного оружия события могли бы развиваться по-разному. В доктрине НАТО было принято, что первое использование ядерного оружия будет заключаться в нанесении ударов ограниченной мощи, чтобы продемонстрировать, главным образом, готовность к решительным действиям для защиты интересов НАТО. Другой вариант действий НАТО состоял в нанесении крупномасштабного ядерного удара с целью обеспечить подавляющий военный перевес.
Однако логика гонки вооружений привела обе стороны к заключению, что победителей в такой войне не будет, а разразится глобальная катастрофа.
Соперничающие сверхдержавы не могли исключить ее возникновения и по случайной причине. Опасения, что она начнется случайно, охватывали всех, когда появлялись сообщения то о сбоях компьютеров в командных центрах, то о злоупотреблении наркотиками на подводных лодках, то о ложных тревогах систем оповещения, принимавших, например, стаю летящих гусей за атакующие ракеты.
Мировые державы, несомненно, были осведомлены о военных потенциалах друг друга слишком хорошо, чтобы намеренно развязать ядерную войну; отлаженные процедуры спутниковой разведки (см . ВОЕННО-КОСМИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ) сводили до приемлемо низкого уровня риск оказаться вовлеченными в войну. Однако в нестабильных странах риск несанкционированного применения ядерного оружия высок. Кроме того, не исключено, что какой-либо из локальных конфликтов может вызвать мировую ядерную войну.
Поиски эффективных форм международного контроля над ядерными вооружениями начались сразу после окончания Второй мировой войны. В 1946 США предложили ООН план мероприятий, препятствующих использованию ядерной энергии в военных целях (план Баруха), но он был расценен Советским Союзом как попытка США закрепить свою монополию на ядерное оружие. Первый существенный международный договор не касался разоружения; он был направлен на замедление процесса наращивания запасов ядерного оружия посредством постепенного запрещения его испытаний. В 1963 наиболее мощные державы договорились запретить испытания в атмосфере, которые осуждались из-за вызываемых ими радиоактивных осадков. Это привело к развертыванию подземных испытаний.
Примерно в то же время возобладало мнение, что если политика взаимного устрашения делает войну между великими державами немыслимой, а разоружения достичь не удается, то надо обеспечить контроль за такими вооружениями. Главной целью этого контроля стало бы обеспечение международной стабильности с помощью мер, препятствующих дальнейшему развитию средств первого ядерного удара.
Однако и этот подход оказался малопродуктивным. Конгресс США разработал иной подход – «эквивалентной замены», без энтузиазма принятый правительством. Суть этого подхода заключалась в том, что разрешалось обновление вооружений, но при установке каждой новой боеголовки ликвидировалось эквивалентное количество старых. Путем такой замены уменьшалось общее число боеголовок и ограничивалось количество боеголовок индивидуального наведения.
Разочарование из-за неудач переговоров, проводившихся на протяжении десятилетий, тревога по поводу создания новых видов оружия и общее ухудшение отношений между Востоком и Западом привели к требованиям перейти к радикальным мерам. Некоторые западно- и восточноевропейские критики гонки ядерных вооружений призывали к созданию зон, свободных от ядерного оружия.
Продолжались призывы к одностороннему ядерному разоружению в надежде, что с него начнется период добрых намерений, который разорвет порочный круг гонки вооружений.
Опыт переговоров по разоружению и контролю за вооружениями показал, что прогресс в этой области, скорее всего, отражает потепление в международных отношениях, но не порождает улучшений в самом контроле. Поэтому, чтобы уберечься от ядерной войны, важнее объединить разделенный мир путем развития международной торговли и сотрудничества, чем следить за развитием чисто военных разработок. По-видимому, человечество уже миновало тот момент, когда военные процессы – будь то перевооружение или разоружение – могли существенно повлиять на соотношение сил. Опасность мировой ядерной войны стала отдаляться. Это выяснилось после краха коммунистического тоталитаризма, роспуска Организации Варшавского договора и распада СССР. Двухполюсный мир со временем станет многополюсным, а процессы демократизации, основанные на принципах равноправия и сотрудничества, возможно, приведут к ликвидации ядерного оружия и угрозы ядерной войны как таковой.
Атомная энергетика таит опасность в результате случайных обстоятельств радиоактивного заражения природной среды, которое может произойти не только в результате применения атомного оружия, но также из-за аварий на АЭС. Поскольку нет технических систем со 100 процентной надежностью, то трудно предугадать, где произойдут новые аварии, но в том, что они будут, сомневаться не приходится. Проблема захоронения радиоактивных отходов также до сих пор не решена.
То, что современный экологический кризис является обратной стороной НТР, подтверждает тот факт, что именно те достижения научно-технического прогресса, которые послужили отправной точкой объявления о наступлении НТР, привели к самым мощным экологическим катастрофам на нашей планете. В 1945 г. была создана атомная бомба, свидетельствуя о новых невиданных возможностях человека. В 1954 г. была построена первая в мире атомная электростанция в Обнинске, и на "мирный атом" возлагалось много надежд. А в 1986 г. произошла самая крупная в истории Земли техногенная катастрофа на Чернобыльской АЭС как следствие попытки "приручить" атом и заставить его работать на себя.
В результате этой аварии выделилось больше радиоактивных материалов, чем при бомбардировке Хиросимы и Нагасаки. "Мирный атом" оказался более страшным, чем военный. Человечество столкнулось с такими техногенными катастрофами, которые вполне могут претендовать на статус суперрегиональных, если не глобальных.
Особенность радиоактивного поражения в том, что оно способно убить безболезненно. Боль, как известно, является эволюционно развитым защитным механизмом, но "коварство" атома состоит в том, что в данном случае этот предупредительный механизм не включается. Например, воды, сбрасываемые атомной электростанцией в Хэнфорде (США), считались вначале совершенно безопасными. Однако позже выяснилось, что в соседних водоемах в 2000 раз повысилась радиоактивность планктона, радиоактивность уток, питавшихся планктоном, возросла в 40 000 раз, рыбы же стали в 150 000 раз радиоактивнее вод, сбрасываемых станцией. Ласточки, ловившие насекомых, личинки которых развивались в воде, обнаруживали радиоактивность в 500 000 раз более высокую, чем у вод самой станции. В желтке яиц водоплавающих птиц радиоактивность повысилась в миллион раз.
Чернобыльская авария затронула более 7 млн. человек и коснется еще многих, в том числе и неродившихся, поскольку радиационное заражение влияет не только на здоровье живущих ныне, но и тех, кому предстоит родиться. Средства же на ликвидацию последствий катастрофы могут превысить экономическую прибыль от работы всех АЭС на территории бывшего СССР.
Чернобыль разрешил споры о том, можем ли мы говорить об экологическом кризисе на нашей планете или всего-навсего об экологических трудностях, переживаемых человечеством, и насколько уместны слова об экологических катастрофах. Чернобыль был экологической катастрофой, захватившей несколько стран, последствия которой трудно полностью предугадать.
О принципиальной возможности создания оружия, использующего энергию ядерного взрыва, физики говорили еще перед началом второй мировой войны. Многие характеристики такого взрыва к тому времени уже были вычислены. После бомбардировки японских городов Хиросимы и Нагасаки ядерная война стала страшной реальностью. Общественное сознание больше всего поразило даже не количество жертв, исчисляемое сотнями тысяч, и полное разрушение за несколько мгновений двух больших городов, а те последствия, которые несла проникающая радиация. Ни один человек, перенесший ядерную бомбардировку, не мог быть уверенным в своем будущем: даже через много лет на нем или его потомках могли сказаться последствия облучения.
Так, повышение содержания радиоактивного стронция (90Sr, 89Sr) и цезия (137Cs) в молоке отмечено в Нью-Йорке в связи с испытанием атомных бомб. Наблюдения зафиксировали снижение содержание радиоактивных изотопов в молоке после заключения соглашения между США и СССР о запрещении наземных испытаний ядерного оружия (последние ядерные взрывы были в 1962г.), а затем снова повышение в связи с ядерными испытаниями в КНР и во Франции - странах, отвергнувших ядерный мораторий.
В конце 1989 года в СССР было опубликовано сообщение комиссии, которая занималась "очевидными сегодня" последствиями проводившихся в свое время испытаний атомной бомбы на Чукотке (50-е - 60-е годы). Поскольку чукчи живут за счет оленей, которые питаются лишайниками, кумулирующими радиоактивность, плохое состояние их здоровья объясняют тогдашним радиоактивным загрязнением: почти 100% больны туберкулезом, 90% хроническими легочными заболеваниями, значительно повышена заболеваемость раком (например, смертность от рака пищевода самая высокая в мире, частота рака печени в 10 раз выше, чем в среднем по стране). Средняя продолжительность жизни составляет всего лишь 45 лет (так как смертность среди новорожденных составляет 7-10%).
Именно в радиации, в различных проявлениях лучевой болезни ученые и общественность увидели главную опасность нового оружия, но оценить ее по-настоящему человечество смогло значительно позже. Многие годы в атомной бомбе люди видели, хотя и очень опасное, но всего лишь оружие, способное обеспечить победу в войне. Поэтому ведущие государства, интенсивно совершенствуя ядерное оружие, готовились и к его использованию, и к защите от него. Только в последние десятилетия мировое сообщество начало осознавать, что ядерная война станет самоубийством всего человечества. Радиация не единственное и, может быть, не главное из последствий крупномасштабной ядерной войны.
Пожарами в случае ядерной войны будет охвачено все способное гореть. Подсчитано, что средний заряд бомбы мощностью в 1 Мт ТНТ выжигает 250 км2 леса. Значит, для того чтобы сжечь 1 млн. км2 леса, потребуется лишь около 13 % общего ядерного потенциала планеты, существовавшего к тому времени (1970г.). При этом в атмосферу будет выброшено в виде сажи более сотни миллионов тонн биомассы (и атомарного углерода).
Однако наибольшее количество сажи будет выброшено в атмосферу при пожарах в городах. Впервые такие расчеты были проведены английскими биохимиками еще в 60-е гг. Они рассчитали, что при достаточно высоком тепловом импульсе (более 20 кал/см2), возгорание всего, что может гореть, будет происходить в любых зданиях. Они доказали, в частности, что средний заряд мощностью 0,5 Мт ТНТ может полностью выжечь более 200 км2 (что в 100-200 раз больше площади, непосредственно покрываемой шаром ядерного взрыва).
В начале 80-х гг. анализом различных сценариев возможной ядерной войны начали заниматься американские ученые. В базовом сценарии, взятом за основу группой ученых во главе с К. Саганом, предполагалось, что в ядерной войне произойдет обмен ядерными ударами мощностью зарядов около 5000 Мт ТНТ, т. е. менее 30 % совокупного ядерного потенциала СССР и США, что в сотни тысяч раз больше мощности взрывного устройства, использованного при бомбардировке Хиросимы. Кроме разрушения около 1000 крупнейших городов северного полушария от возникшего огромного пожара в атмосферу поднимется такое количество сажи, что атмосфера не пропустит свет и тепло. Наряду с горением леса большой объем оптически активных аэрозолей, способных предельно поглощать солнечный свет, выделяется при пожаре городов (когда горят заводы, наполненные пластическими материалами, запасами топлива и т.д.). В этом случае возникает также эффект крупномасштабной тяги, т.е. в городах полностью выгорает практически все, что может гореть, а продукты горения выбрасываются в верхнюю часть атмосферы и нижнюю часть стратосферы. Если крупные частицы под действием силы тяжести довольно быстро оседают, то вымывание мелких частиц аэрозоля (в т. ч. сажы) из атмосферы представляет сложный и малоизученный процесс. Мелкие частицы (особенно атомарного углерода), оказавшиеся в стратосфере, могут оставаться там достаточно долго. Они то и экранируют солнечный свет. Эффективность поступления солнечного света к земной поверхности зависит не только от количества аэрозолей в стратосфере, но и от времени их вымывания. Если процесс вымывания происходит в течении нескольких месяцев, то в течении месяца земная поверхность будет получать менее 3% обычного количества солнечного излучения, в результате на Земле установится "ядерная ночь" и, как следствие, "ядерная зима". Однако целостная картина всего процесса могла быть получена только на основе анализа крупномасштабной математической модели совместной динамики атмосферы и Мирового океана. Первые модели были построены в ВЦ АН СССР еще в 70 гг. , а расчеты с их использованием для основных сценариев ядерной войны проведены в июне 1983 г. под руководством академика Н. Н. Моисеева В. В. Александровым и Г. Л. Стенчиковым и др. Позднее аналогичные результаты получены в национальном центре климатических исследований США. Подобные расчеты многократно проводились в последующие годы научными учреждениями других стран. Величина падения температур не слишком зависит от мощности используемого ядерного оружия, но эта мощность очень сильно влияет на длительность "ядерной ночи". Результаты, полученные учеными разных стран, отличались в деталях, но качественный эффект "ядерной ночи" и "ядерной зимы" очень четко обозначился во всех расчетах. Таким образом, можно считать установленным следующее:
1. В результате крупномасштабной ядерной войны над всей планетой установится "ядерная ночь", и количество солнечного тепла, поступающего на земную поверхность, сократится в несколько десятков раз. В результате наступит "ядерная зима", т. е. произойдет общее понижение температуры, особенно сильное - над континентами.
2. Процесс очищения атмосферы будет идти многие месяцы и даже годы. Но атмосфера не вернется в первоначальное состояние - ее термогидродинамические характеристики станут совершенно иными.
Понижение температуры поверхности Земли спустя месяц после образования сажевых облаков в среднем будет значительным: 15-200С, а в удаленных от океанов точках - до 350С. Такая температура продержится несколько месяцев, за которые земная поверхность промерзнет на несколько метров, лишив всех пресной воды, тем более что прекратятся дожди. В Южном полушарии тоже наступит "ядерная зима", так как сажевые облака окутают всю планету, изменятся все циклы циркуляции в атмосфере, хотя в Австралии и Южной Америке похолодание будет менее значительно (на 10-120С).
Океан остынет на 1,5-20С, что вызовет огромную разницу температур вблизи побережья и постоянные сильнейшие штормы. Атмосфера начнет нагреваться не снизу, как сейчас, а сверху. Циркуляция прекратится, поскольку вверху окажутся более легкие и теплые слои, исчезнет источник конвекционной неустойчивости атмосферы, и выпадение сажи на поверхность будет происходить много медленнее, чем по сценарию Сагана, который не учитывал движение атмосферы, связи атмосферы и океана, выпадение осадков, изменение температуры в разных частях Земли.
В группе Моисеева были использованы новые данные о возможных эффектах ядерных взрывов, произведен учет влияния взаимодействий между атмосферой и океаном, и выводы показали губительность последствий катастрофы для биосферы в первый год. Особенно сильно пострадает биосфера экваториальной зоны, приспособленная к постоянству условий. В умеренном поясе при катастрофе в зимнее время, когда живое находится в анабиозе, что-то может выжить, если не будет уничтожено пожарами. Если взрыв произойдет летом, то все живое погибнет, за исключением низших форм жизни. Фитопланктон погибнет из-за длительного отсутствия солнечного света. Моисеев считает, что такой "удар по биосфере можно рассматривать как бифуркацию, резко меняющую ее эволюцию" и переводящую биосферу на качественно иной уровень, но последствия любой бифуркации не поддаются детальному предсказанию.
До начала 1970-х гг. проблема экологических последствий подземных ядерных взрывов сводилась лишь к защитным мерам против их сейсмического и радиационного воздействия в момент проведения (т.е. обеспечивалась безопасность взрывных работ). Детально изучение динамики процессов, протекающих в зоне взрывов, велось исключительно с точки зрения технических аспектов. Малые размеры ядерных зарядов (по сравнению с химическими) и легко достижимая большая мощность ядерных взрывов привлекали военных и гражданских специалистов. Возникло ложное представление о высокой экономической эффективности подземных ядерных взрывов (понятие, подменившее менее узкое - технологической эффективности взрывов как действительно мощного способа разрушения массивов горных пород). И только в 1970-е гг. стало выясняться, что отрицательное экологическое воздействие подземных ядерных взрывов на окружающую среду и здоровье людей сводит на нет получаемую от них экономическую выгоду. В 1972 г. в США была прекращена программа использования подземных взрывов в мирных целях "Плаушер", принятая в 1963 г. В СССР с 1974 г. отказались от проведения подземных ядерных взрывов наружного действия. Подземные ядерные взрывы в мирных целях в Астраханской и Пермской областях и в Якутии.
Из них четыре взрыва на территории Якутии проведено с целью глубинного сейсмического зондирования земной коры, шесть взрывов осуществлено с целью интенсификации добычи нефти и притока газа, один - для создания подземной емкости - хранилища нефти.
Взрыв "Кратон-3" (24 августа 1978г.) сопровождался аварийным радиоактивным выбросом. В результате анализа, проведенного Радиевым институтом им. В.Г.Хлопина (Санкт-Петербург), выявлено большое количество плутония-239 и плутония-240 в почве. Аварийный выброс радионуклидов на поверхность составил около 2% суммы продуктов деления при мощности взрыва около 20 кт ТНТ. Непосредственно над эпицентром зафиксирована мощность экспозиционной дозы 80 мкР/ч. Концентрация цезия-137 в 10 раз превысила уровень естественного радиоактивного фона.
Особенности комбинированного воздействия ядерно-взрывных технологий проявились в аварийных ситуациях, происшедших на Астраханском газоконденсатном, а также Осинском и Гежском нефтяных месторождениях.
На некоторых объектах, где проводились подземные ядерные взрывы, радиоактивное загрязнение зафиксировано на значительном расстоянии от эпицентров как в недрах, так и на поверхности. В окрестностях начинаются опасные геологические явления - подвижки массивов горных пород в ближней зоне, а также значительные изменения режима подземных вод и газов и появление наведенной (спровоцированной взрывами) сейсмичности в отдельных районах. Эксплуатируемые полости взрывов оказываются весьма ненадежными элементами технологических схем производственных процессов. Это нарушает надежность роботы промышленных комплексов стратегического значения, сокращает ресурсный потенциал недр и других природных комплексов. Длительное пребывание в зонах взрывов вызывает поражение иммунной и кроветворной системы человека.
Для приповерхностных подземных ядерных взрывов с выбросом грунта радиационная опасность сохраняется по сей день. На севере Пермской области (в связи с намечавшейся в 1970-е гг. реализацией проекта по переброске стока северных рек на юг) на водоразделе рек Печоры и Камы предполагалось создать участок канала с помощью 250 таких взрывов. Первый (тройной) взрыв "Тайга" был проведен 23 марта 1971 г. Заряды были заложены в рыхлых обводненных грунтах на глубине 127,2, 127,3 и 127, 6 м на расстоянии 163-167 м друг от друга. Во время взрыва возникло газопылевое облако высотой 1800 м, диаметром 1700 м. После того как оно опустилось, в рельефе местности обнажилась траншейная выемка длиной 700 м, шириной 340 м и глубиной около 15 м. Вокруг выемки образовался вал грунта высотой около 6 м и шириной около 50 м с зоной рассеянных глыб шириной до 170 м. Постепенно эта выемка заполнилась грунтовыми водами и превратилась в озеро. На протяжении многих лет радиоактивность в районе объекта "Тайга" достигла 1100 мкР/ч (более чем в 100 раз превышая уровень естественного радиоактивного фона).
Главной экологической проблемой России от Мурманска до Владивостока является массовое радиационное загрязнение и загрязнение питьевой воды
Недавно стала известна ситуация на полигоне "Северный" знаменитого "Красноярска-26". Там подземная радиоактивная линза распространяется со скоростью 300 метров в год. До ближайшего притока Енисея осталось 1 километр 800 метров. Или шесть лет.
В одном из изданий Минатома - книге "Атомная отрасль России" (М., Изд. АТ, 1998) - отмечается: "Тот факт, что радиоактивные вещества из озера Карачай в Челябинске-40 уже проникли на несколько километров вширь и вглубь территории и, возможно, в ближайшие годы начнут просачиваться в проточную воду, должен насторожить специалистов". И еще: "Отходы находятся в различных состояниях, в том числе и в резервуарах, проектный срок службы которых, составляющий 30 лет, истекает. В Томске-7, Красноярске-26, Челябинске-40 радиоактивные отходы частично находятся в аварийном состоянии в открытых поверхностных водоемах. Особую опасность представляют радиоактивные отходы в количестве свыше 120 млн. кюри, находящиеся в воде и иле озера Карачай".
Существует предложение использовать термоядерные взрывы "максимально малой мощности... в большой подземной камере" для наработки плутония, который затем сжигался бы в ядерных реакторах.
Последующее развитие мирных применений ядерных зарядов (так называемых "чистых" зарядов) создало условия для использования по более экологичной и экономичной схеме производства энергии, заключающейся в следующем. Энергозаряд, состоящий из малого количества делящегося материала (ДМ) - плутония-239 или урана-233, - который служит запалом, и дейтерия, который дает основную долю энергии, взрывается в прочной полости, называемый котлом взрывного сгорания(КВС). В момент взрыва корпус котла защищается толстым слоем жидкого натрия (защитной стенкой) от высокой температуры, импульсного давления и проникающей радиации. Натрий одновременно служит теплоносителем. Полученная тепловая энергия далее передается паровым турбинам для выработки электроэнергии по обычной схеме. При взрыве происходит выделенеие 43,2 МэВ энергии на 6 атомов дейтерия с образованием двух нейтронов. Эти нейтроны используются для получения плутония-239 или урана-233 (из урана-238 или тория-232) в количествах, превышающих расход ДМ при работе запала энергозаряда. Наработанный делящийся материал используется для запалов следующих энергозарядов и как топливо для реакторов вторичной ядерной энергетики. Разработчики надеются, что взрывная дейтериевая энергетика сможет давать дешевую электроэнергию и тепло, а также позволит ликвидировать топливный тупик традиционных АЭС.
Для создания КВС необходимы обычные материалы: сталь, бетон, натрий. Количество радиоактивных отходов на единицу произведенной энергии оказывается в десятки раз меньше, чем при работе традиционных АЭС. Запасы дейтерия огромны, а стоимость его низка. Уже добытого из недр урана хватит для запасов на тысячелетие.
Чистый дейтериевый заряд - принципиальный элемент рассматриваемой концепции. Несколько вариантов таких зарядов разработано в Федеральном Ядерном Центре ВНИИТФ под руководством академика Е. Н. Аврорина много лет назад. Они впитали в себя знания и изобретательность многих ученых, неоднократно использовались для экологически чистых мирных применений.
Уже более 50 лет человечество использует энергию мирного атома. Но проникновение в тайны атомных ядер привело и к созданию невиданного по своей мощности и последствиям оружию массового уничтожения. Речь идет о ядерном оружии. Сегодняшняя наша встреча посвящена видам, устройству и принципу его действия. Вы узнаете, чем грозит миру применение ядерных боеприпасов и как человечество борется против ядерной угрозы.
Рождение атомной эры в истории человеческой цивилизации связано с началом второй мировой войны. За год до её начала была открыта возможность реакции деления ядер тяжелых элементов, сопровождаемая выделением колоссальной энергии. Это дало возможность создания совершенно нового вида оружия, обладающего невиданной доселе разрушительной силой.
Правительства ряда стран, включая США и Германию, привлекали к реализации этих планов лучшие научные умы и не жалели средств, для того, чтобы добиться приоритета в этой сфере. Успехи нацистов в расщеплении урана побудили Альберта Эйнштейна перед началом войны обратиться с письмом к президенту США. В этом послании он предупреждал об опасности, которая грозит человечеству, если в военном арсенале нацистов появится атомная бомба.
Фашистские войска одну за другой оккупировали европейские страны. Началась вынужденная эмиграция учёных-атомщиков в США из этих стран. И в 1942 году в пустынных районах штата Нью-Мексико начал свою работу ядерный центр. Здесь собрались лучшие физики почти со всей западной Европы. Руководство этим коллективом осуществлял талантливый американский ученый Роберт Оппенгеймер.
Мощные бомбардировки Англии немецкой авиацией вынудили английское правительство добровольно передать все разработки и ведущих специалистов в этой области США. Стечение всех этих обстоятельств позволило американской стороне занять ведущее положение в создании ядерного оружия. К весне 1944 года работы были завершены. После полигонных испытаний было решено нанести ядерные удары по японским городам.
Первыми 6 августа 1945 года познали весь ужас ядерного удара жители Хиросимы. Живые существа за одно мгновение превратились в пар. А через 3 дня на головы ничего не подозревающих жителей города Нагасаки была сброшена вторая бомба под кодовым названием «Толстяк». Только тени на асфальте остались от 70 тысяч человек, бывших в это время на улице. Всего погибли более 300 000 человек, и 200 000 получили страшные ожоги, ранения и громадные дозы облучения.
Результаты этой бомбардировки потрясли мир.
Понимая всю опасность, возникшую для послевоенного мира, Советский Союз начал активнейшую деятельность по созданию эквивалентного оружия. Это были вынужденные меры, для противостояния возникшей угрозе. Курировал эту работу сам глава НКВД Лаврентий Берия. За 3,5 года он сумел в разрушенной войной стране создать совершенно новую отрасль - атомную промышленность. Научная часть была возложена на молодого советского физика-ядерщика И. В. Курчатова. В результате титанических усилий многих коллективов ученых, инженеров и других работников за четыре послевоенных года была создана первая советская атомная бомба. Она прошла успешные испытания на полигоне Семипалатинска. Упования Пентагона на монопольное владение атомным оружием не оправдались.
К ядерному оружию относятся боеприпасы, принцип действия которых основан на использовании ядерной энергии. Физические принципы её получения изложены в .
К таким боеприпасам относятся атомные и водородные бомбы, а также нейтронное оружие. Все перечисленные виды вооружения являются оружием массового уничтожения.
Ядерные боеприпасы устанавливаются на баллистических ракетах, авиабомбах, фугасах, торпедах и артиллерийских снарядах. К предполагаемой цели они могут доставляться крылатыми, зенитными и баллистическими ракетами, а также авиацией.
Сейчас таким оружием обладают 9 государств, в общей сложности это более 16 тысяч единиц разных видов ядерного оружия. Использование даже 0,5% этого запаса способно погубить все человечество.
Главное различие атомного реактора и атомной бомбы состоит в том, что в реакторе течение ядерной реакции контролируется и регулируется, а при ядерном взрыве её выделение происходит практически мгновенно.
Внутри корпуса бомбы находится расщепляемый материал U-235 или Pu-239. Его масса должна превышать некое критическое значение, но до осуществления ядерного взрыва делящееся вещество разделено на две или более частей. Для начала ядерной реакции необходимо привести эти части в соприкосновение. Это осуществляется химическим взрывом тротилового заряда. Образовавшаяся при этом взрывная волна сближает все части расщепляемого материала, доводя его массу до сверхкритического значения. Для U-235 критическая масса составляет 50 кг, а для Pu–239 она равна 11 кг.
Чтобы представить всю разрушительную мощь этого оружия, достаточно представить себе, что взрыв лишь 1 кг урана, эквивалентен взрыву 20 килотонн тротилового заряда.
Для начала деления ядер необходимо воздействие нейтронов и в атомных бомбах предусмотрен их искусственный источник. Для уменьшения массы и размера расщепляемого материала, используют внутреннюю оболочку из бериллия или графита, отражающую нейтроны.
Время взрыва длиться лишь миллионные доли секунды. Однако в его эпицентре развивается температура в 10 8 К, а давление достигает фантастического значения в 10 12 атм.
Противостояние США и СССР в создании сверхоружия, происходило с переменным успехом.
Особенное значение придавалось использованию энергии термоядерного синтеза, подобное тому, которое происходят на Солнце и других звездах. В их недрах происходит слияние ядер изотопов водорода, сопровождающееся образованием новых более тяжелых ядер (например, гелия) и выделением колоссальной энергии. Необходимым условием для запуска процесса термоядерного синтеза является температура в миллионы градусов и высокое давление.
Разработчики водородных бомб остановились на следующей конструкции: в корпусе располагается плутониевый запал (атомная бомба малой мощности) и ядерное горючее - соединение изотопа лития-6 с дейтерием.
Взрыв маломощного плутониевого заряда создает необходимое давление и температуру, а испускаемые при этом нейтроны, взаимодействуя с литием, образуют тритий. Синтез дейтерия и трития приводит к термоядерному взрыву со всеми вытекающими последствиями.
На этом этапе победу одержали советские ученые. «Отцом» теории водородной бомбы в Советском Союзе явился .
После ослепительно яркой вспышки атомного наземного взрыва образуется огромное грибовидное облако. Исходящее от него световое излучение вызывает возгорание построек, техники и растительности. Люди и животные получают ожоги разной степени, а также необратимые поражения органов зрения.
Тело ядерного гриба образуется благодаря нагретому взрывом воздуху. Воздушные массы, стремительно закручиваясь, взмывает до высоты 15-20 км, увлекая за собой частички пыли и дыма. Почти мгновенно образуется ударная волна - область огромного давления и температуры в десятки тысяч градусов. Она перемещается со скоростью в несколько раз превышающей скорость звука, сметая все на своем пути.
Следующий поражающий фактор - это проникающая радиация, состоящая из потоков гамма излучения и нейтронов. Радиация ионизирует клетки живых существ, поражая нервную систему и мозг. Время ее воздействия 10-15 секунд, а дальность 2-3 км от эпицентра взрыва.
На расстояние в сотни километров наблюдается радиоактивное загрязнение местности. Оно состоит из осколков деления ядерного горючего и усугубляется выпадением радиоактивных осадков. Интенсивность радиоактивного заражения максимальна после взрыва, но по истечению вторых суток ослабевает почти в 100 раз.
Вездесущие нейтроны, ионизируя воздух, порождают кратковременный электромагнитный импульс, который способен вывести из строя электронную аппаратуру, нарушить проводную и беспроводную системы связи.
Ядерное оружие называют оружием массового поражения, поскольку оно несет огромнейшие человеческие жертвы и разрушения непосредственно во время и сразу после взрыва. Радиация, полученная людьми и животными, оказавшимися в зоне поражения, становится причиной лучевой болезни, часто завершающейся гибелью всех облученных существ.
Разновидностью термоядерного оружия являются нейтронные боеприпасы. В них отсутствует оболочка, поглощающая нейтроны и помещен дополнительный источник этих частиц. Поэтому их главным поражающим фактором является проникающая радиация. Её воздействие приводит к гибели людей, оставляя почти нетронутыми постройки и технику противника.
Совокупный запас ядерного оружия в мире сейчас эквивалентен 1 млн бомб сброшенных на Хиросиму. И тот факт, что пока удаётся жить без ядерной войны во многом заслуга ООН и всего мирового сообщества.
Страны владеющие ядерным оружием, входят в так называемый «Ядерный клуб». Сейчас он насчитывает 9 участников. Этот список расширяется.
СССР занял в ядерной политике очень чёткую позицию. В 1963 году именно в Москве был подписан договор, запрещающий испытания ядерного оружия в 3-х средах: в атмосфере, космосе и под водой.
Более всеобъемлющий договор был принят на ассамблее ООН в 1996 году. Свои подписи по ним поставили уже 131 государство.
Создана специальная комиссия, осуществляющая контроль над событиями, связанными с ядерными испытаниями. Несмотря на предпринимаемые усилия, ряд государств продолжают проводить ядерные испытания. Мы с вами стали свидетелями того, как Северная Корея провела шесть испытаний ядерного оружия. Она использует свой ядерный потенциал как акт устрашения и попытку занять господствующее положение в мире.
Российская федерация сейчас занимает второе место в мире по ядерному потенциалу. Ядерные силы России состоят из наземного, авиационного и морского компонента. Но в отличие от КНДР военная мощь нашей страны служит фактором сдерживания, обеспечивающим мирное развитие государства.
Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя
