Ядерное оружие и последствия его испытания. Катастрофы на атомных реакторах. Природные источники радиоактивности. Радиоактивное загрязнение радоном.

Ядерное оружие относится к оружию массового поражения. Ядерный боеприпас — взрывное устройство, использующее ядерную энергию, которая высвобождается в результате лавинообразно протекающей цепной ядерной реакции деления тяжёлых ядер и/или термоядерной реакции синтеза лёгких ядер. Действие ядерного оружия основано на использовании энергии взрыва ядерного взрывного устройства, высвобождающейся в результате неуправляемой лавинообразно протекающей цепной реакции деления тяжёлых ядер и/или реакции термоядерного синтеза

Я́ дерное испыта́ ние — разновидность испытания ядерного оружия.

При подрыве ядерного боевого припаса происходит ядерный взрыв. Мощность ядерного боеприпаса может быть разной, соответственно, и последствия ядерного взрыва. Обязательным и необходимым условием для разработки нового ядерного оружия является испытание. Без испытаний невозможно разрабатывать новое ядерное оружие. Никакими симуляторами на компьютерах и имитаторами невозможно заменить реальное испытание. Поэтому ограничение испытаний преследует в первую очередь помешать разработке новых ядерных систем тем государствам, которые их уже имеют, и не позволить другим государствам стать обладателями ядерного оружия.

При наземном ядерном взрыве около 50 % энергии идёт на образование ударной волны и воронки в земле, 30— 50 % в световое излучение, до 5 % на проникающую радиацию и электромагнитное излучение и до 15 % в радиоактивное заражение местности.

При воздушном взрыве нейтронного боеприпаса доли энергии распределяются своеобразно: ударная волна до 10 %, световое излучение 5 — 8 % и примерно 85 % энергии уходит в проникающую радиацию (нейтронное и гамма-излучения)^[1]

Ударная волна и световое излучение аналогичны поражающим факторам традиционных взрывчатых веществ, но световое излучение в случае ядерного взрыва значительно мощнее.

Ударная волна разрушает строения и технику, травмирует людей и оказывает отбрасывающее действие быстрым перепадом давления и скоростным напором воздуха. Последующие за волной разрежение (падение давления воздуха) и обратный ход воздушных масс в сторону развивающегося ядерного гриба также могут нанести некоторые повреждения.

Световое излучение действует только на неэкранированные, то есть ничем не прикрытые от взрыва объекты, может вызвать воспламенение горючих материалов и пожары, а также ожоги и поражение зрения человека и животных.

Проникающая радиация оказывает ионизирующее и разрушающее воздействие на молекулы тканей человека, вызывает лучевую болезнь.

Радиоактивное заражение — при воздушном взрыве относительно «чистых» термоядерных зарядов (деление-синтез) этот поражающий фактор сведён к минимуму. И наоборот, в случае взрыва «грязных» вариантов термоядерных зарядов, устроенных по принципу деление-синтез-деление, наземного, заглублённого взрыва, при которых происходит нейтронная активация содержащихся в грунте веществ, а тем более взрыва так называемой «грязной бомбы» может иметь решающее значение.

Электромагнитный импульс выводит из строя электрическую и электронную аппаратуру, нарушает радиосвязь.

В зависимости от типа заряда и условий взрыва энергия взрыва распределяется по-разному.

Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва.

Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.

При воздействии светового излучения на человека возникает поражение глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение и защищенных одеждой участков тела.

Защитой от воздействия светового излучения может служить произвольная непрозрачная преграда.

В случае наличия тумана, дымки, сильной запыленности и/или задымленности воздействие светового излучения также снижается.

Проникающая радиация

Проникающая радиация представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.Радиус поражения проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и ударной волны, поскольку она сильно поглощается атмосферой. Проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов, однако ядерный заряд может быть специально сконструирован таким образом, чтобы увеличить долю проникающей радиации для нанесения максимального ущерба живой силе. На больших высотах, в стратосфере и космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс — основные поражающие факторы.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов.

Радиоактивное заражение . Радиоактивное заражение — это результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва — продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов.

Эпидемиологическая и экологическая обстановка. Ядерный взрыв в населённом пункте, как и другие катастрофы, связанные с большим количеством жертв, разрушением вредных производств и пожарами, приведёт к тяжёлым условиям в районе его действия, что будет вторичным поражающим фактором. Люди, даже не получившие значительных поражений непосредственно от взрыва, с большой вероятностью могут погибнуть от инфекционных заболеваний^[7] и химических отравлений. Велика вероятность сгореть в пожарах или просто расшибиться при попытке выйти из завалов.

Ядерная атака атомной электростанции может поднять в воздух значительно больше радиоактивных веществ, чем может дать сама бомба. При прямом попадании заряда и испарении реактора или хранилища радиоактивных материалов площадь земель, в течение многих десятков лет непригодных для жизни, будет в сотни и тысячи раз больше площади заражения от наземного ядерного взрыва. Например, при испарении реактора мощностью 100 МВт ядерным взрывом в 1 мегатонну, и просто при наземном ядерном взрыве 1 Мт, соотношение площадей территории со средней дозой 2 рад (0, 02 Грей) в год будет следующим: через 1 год после атаки — 130 000 км² и 15 000 км²; через 5 лет — 60 000 км² и 90 км²; через 10 лет — 50 000 км² и 15 км²; через 100 лет — 700 км² и 2 км².

1. Чернобыль, Украина (1986)

26 апреля 1986 года взорвался реактор Чернобыльской атомной станции в Украине, что привело к самому сильному радиационному загрязнению за всю историю. В атмосферу попало радиационное облако в 400 раз больше, чем при бомбардировке Хиросимы. Облако прошло над западной частью Советского Союза, а также затронуло Восточную, Северную и Западную Европу.
При взрыве реактора погибло пятьдесят человек, но количество людей, которые оказались на пути радиоактивного облака остается неизвестным. В докладе Всемирной атомной ассоциации (http: //world-nuclear.org/info/chernobyl/inf07.html) говорится о более чем миллионе людей, которые могли подвергнуться воздействию радиации. Однако вряд ли когда-либо удастся установить весь масштаб катастрофы.

2. Токаймура, Япония (1999)

До марта 2011 года самым серьезным инцидентом в истории Японии была авария на урановом объекте в Токаймуре 30 сентября 1999 года. Трое рабочих пытались смешать азотную кислоту и уран для получения для получения нитрат уранила. Однако, по незнанию, рабочие взяли в семь раз больше разрешенного количества урана, и реактор не удержал раствор от достижения критической массы.
Трое рабочих получили сильное гамма и нейтронное облучение, от чего, впоследствии, два из них скончались. Высокие дозы радиации также получили 70 других рабочих. После расследования инцидента, МАГАТЭ сообщило, что причиной инцидента послужили «человеческая ошибка и серьёзное пренебрежение принципами безопасности».

3. Авария на АЭС Три-Майл-Айленд, штат Пенсильвания

28 марта 1979 года на АЭС Три-Майл-Айленд в Пенсильвании произошла крупнейшая в истории США авария. Система охлаждения не сработала, что вызвало частичное расплавление ядерных топливных элементов реактора, однако полного расплавления удалось избежать, и катастрофа не произошла. Однако, несмотря на благоприятный исход и тот факт, что минуло уже больше трех десятков лет, инцидент всё ещё остается в памяти тех, кто при нём присутствовал.

Последствия этого происшествия для американской атомной индустрии были колоссальными. Авария заставила многих американцев пересмотреть своё мнение насчёт использования атомной энергии, а строительство новых реакторов, которое постоянно увеличивалось с 1960-х годов, значительно замедлилось. Всего за 4 года было отменено более 50 планов строительства атомных станций, а с 1980 по 1998 отменили множество осуществляемых проектов.

4. Гояния, Бразилия (1987)

Один и самых страшных случаев радиационного заражения местности случился в городе Гояния в Бразилии. Институт радиотерапии переехал, оставив в старом помещении установку для радиотерапии, в которой всё ещё был хлорид цезия.

13 сентября 1987 года два мародёра нашли установку, вывезли её с территории больницы и продали на свалку. Владелец свалки пригласил родственников и друзей посмотреть на светящееся голубым светом вещество. Все они потом разошлись по городу и начали заражать радиацией своих друзей и родственников.

Общее число зараженных составило 245 человек, а четверо из них умерли. По словам Элианы Амарал из МАГАТЭ, эта трагедия имела все же позитивное последствие: «До инцидента в 1987 году никто не знал, что источники радиации необходимо отслеживать с момента их создания и то момента до утилизации, а также предупреждать любые контакты с гражданским населением. Этот случай содействовал появлению подобных соображений».

5. К-19, Атлантический океан (1961)

4 июля 1961 года советская подводная лодка К-19 находилась в северной части Атлантического океана, когда на ней заметили утечку реактора. Системы охлаждения реактора не было и, не имея других вариантов, члены команды заходили в отделение реактора и чинили утечку собственноручно, подвергая себя дозам радиации не совместимым с жизнью. Все восемь членов экипажа, которые чинили утечку реактора, умерли в течение 3 недель с момента аварии.

Радиационному заражению также подверглись- остальной экипаж, сама лодка и баллистические ракеты на ней. Когда К-19 встретилась с лодкой, принявшей их сигнал о бедствии, её отбуксировали на базу. Затем, во время ремонта, который длился 2 года, была заражена окружающая местность, а также получили облучение рабочие дока. В последующие несколько лет ещё 20 членов экипажа скончалось от лучевой болезни.

6. Кыштым, Россия (1957)

На химкомбинате «Маяк» около города Кыштым хранились ёмкости для радиоактивных отходов и в результате сбоя в охладительной системе, произошел взрыв, из-за которого около 500 км окружающей местности подверглись радиационному заражению.

Изначально, советское правительство не разглашало подробности происшествия, однако неделю спустя у них не осталось выбора. 10 тысяч человек были эвакуированы из местности, где уже начали проявляться симптомы лучевой болезни. Хотя СССР отказалось разглашать подробности, по подсчетам журнала Radiation and Environmental Biophysics от радиации погибло как минимум 200 человек. Советское правительство окончательно рассекретило всю информацию об аварии в 1990 году.

7. Уиндскейл, Англия (1957)

10 октября 1957 Уиндскейл стал местом самой страшной атомной аварии в истории Великобритании и самой страшной в мире до аварии на АЭС Три-Майл-Айленд 22 года спустя. Комплекс в Уиндскейле был построен для производства плутония, но когда США создали атомную бомбу на тритии, комплекс переоборудовали для производства трития для нужд Великобритании. Однако для этого требовалось, чтобы реактор работал при более высоких температурах, чем те, на которые он был рассчитан изначально. В результате случился пожар.

Сначала операторы не хотели тушить реактор водой из-за угрозы взрыва, но в итоге сдались и затопили его. Пожар был потушен, но огромное количество зараженной радиацией воды попало в окружающую среду. Исследования в 2007 году показали, что этот выброс привел к более чем 200 случаям заболевания раком у окрестных жителей.

8. SL-1, штат Айдахо (1961)

Стационарный реактор малой мощности номер 1, или SL-1, находился в пустыне в 65 км от городка Айдахо-Фоллз, штат Айдахо. 3 января 1961 года реактор взорвался, убив 3 рабочих и вызвав расплавление топливных элементов. Причиной послужил неправильно вынутый стержень регулирования мощности реактора, но даже 2 года расследования не дали представления о действиях персонала до момента аварии.

Хотя реактор и выбросил в атмосферу радиоактивные материалы, их было немного и его удаленное местоположение позволило минимизировать урон, нанесенный населению. Всё же, этот инцидент известен тем, что это единственная авария реактора в истории США, унесшая жизни людей. Также инцидент привел к улучшению строения ядерных реакторов, и теперь один стержень регулирования мощности реактора не сможет нанести таких повреждений.

9. North Star Bay, Гренландия (1968)

21 января 1968 года бомбардировщик ВВС США Б-52 совершал полёт в рамках операции «Хромовый купол» – операции времен Холодной войны, в которой американские бомбардировщики с ядерными зарядами находились всё время в воздухе, готовые нанести удар по целям в Советском Союзе. Совершавший боевой вылет бомбардировщик с четырьмя водородными бомбами загорелся. Ближайшую аварийную посадку можно было совершить на авиабазе Туле в Гренландии, но времени на посадку уже не было, и команда покинула горящий самолёт.

Когда бомбардировщик упал, ядерные боезаряды детонировали, что повлекло заражение местности. В мартовском номере журнала Time за 2009 год было сказано, что это одна из самых ужасных атомных катастроф всех времен. Инцидент повлёк немедленное закрытие программы «Хромовый купол» и разработку более стабильной взрывчатки.

10. Ясловске-Бохунице, Чехословакия (1977)

Атомная станция в Бохунице была самой первой в Чехословакии. Реактор был экспериментальной разработкой для работы на уране, добываемом в Чехословакии. Не смотря на это, на первом в своём роде комплексе было множество аварий, и закрыть его должны были более 30 раз.

В 1976 году погибло двое рабочих, но самая ужасная авария произошла 22 февраля 1977 года, когда один из рабочих во время обычной смены топлива неверно вынул стержень регулирования мощности реактора. Эта простая ошибка вызвала масштабную утечку реактора и в результате, инцидент заработал 4 уровень по Международной шкале ядерных событий от 1 до 7.

Советское правительство скрыло инцидент, так что о жертвах ничего неизвестно. Однако в 1979 году правительство социалистической Чехословакии вывело из эксплуатации станцию. Ожидается, что она будет разобрана к 2033 году

11. Юкка-Флэт, штат Невада (1970)

Юкка-Флэт находится в часе езды от Лас-Вегаса и является одной из площадок для ядерных испытаний в Неваде. 18 декабря 1970 года при детонации 10 килотонной атомной бомбы, закопанной на глубине в 275 метров под землёй, плита, удерживающая взрыв от поверхности, треснула, и в воздух поднялся столб радиоактивных осадков, в результате чего было облучено 86 человек, принимавших участие в испытаниях.

Кроме того, что радиационные осадки выпали в округе, их также отнесло на север Невады, в штаты Айдахо и Калифорнию, а также в восточные части штатов Орегон и Вашингтон. Также, похоже, что осадки отнесло в Атлантический океан, Канаду и Мексиканский залив. В 1974 году два специалиста, которые присутствовали при взрыве, умерли от лейкемии.

Естественные источники радиации

Избежать облучения ионизирующим излучением невозможно. Жизнь на Земле возникла и продолжает развиваться в условиях постоянного облучения. Радиационный фон Земли складывается из трех компонентов:
1. космическое излучение;
2. излучение от рассеянных в земной коре, воздухе и других объектах внешней среды природных радионуклидов;
3. излучение от искусственных (техногенных) радионуклидов.
Облучение по критерию месторасположения источников излучения делится на внешнее и внутреннее. Внешнее облучение обусловлено источниками, расположенными вне тела человека. Источниками внешнего облучения являются космическое излучение и наземные источники. Источником внутреннего облучения являются радионуклиды, находящиеся в организме человека.

 

⇐ Предыдущая12345678910

Поделиться: