Ядерное оружие — миру мир! Возможные последствия применения ядерного оружия массового поражения Ядерное оружие и его последствия.
ПОСЛЕДСТВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ЯДЕРНОГО ОРУЖИЯ
Сороколетова Юлия Владимировна
ГБПОУ «Отрадненский нефтяной техникум»
Научный руководитель: Сороколетова Наталья Александровна
Мир все больше сталкивается с разнообразными глобальными проблемами. Глобальной проблемой для человечества остается ядерная опасность. 6 августа 1945 года впервые было применено ядерное оружие США против японского города Хиросима. 9 августа это случилось во второй раз: атомная бомба была сброшена на Нагасаки. Атомная бомба оказалась «абсолютным оружием», о котором толковали философы.
Ядерное оружие – самое мощное средство массового уничтожения. Его поражающими факторами являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс. При взрыве ядерных боеприпасов радиоактивные вещества устремляются вверх в виде раскаленных газов. По мере подъема они остывают и конденсируются. Их частицы оседают на капли влаги, пыль. Затем они выпадают на землю в виде осадков. Радиоактивные продукты попадают в цепочки питания. Усвоенные растениями и водорослями, они попадают в организм животных и человека.
Многие специалисты убеждены, что даже одно наличие огромных ядерных арсеналов постоянно травмирует психику большого количества людей. Их пугает накопление ядерных вооружений, страх перед ядерной войной.
Однако, пока известны далеко не все опасные варианты мирного использования атомной энергии для биосферы, жизни, здоровья человечества. В годы проведения испытаний наша планета светилась от радиоактивных излучений. Испытания явились первым в истории очень опасным экспериментом. В результате его смертоносные радиоактивные частицы рассеялись по просторам земли. Глобальное радиоактивное загрязнение биосферы привело к постоянному облучению населения земного шара. Степень опасности такого загрязнения и его последствий либо недооценивались, либо сознательно занижалась. Так было в японских городах. Стремясь уменьшить свою ответственность, американцы занизили число жертв. Так, при подсчете потерь не было учтено число убитых и раненых военнослужащих. Кроме того, не было взято в расчет то, что многие тяжело и легко раненые погибали через несколько дней, месяцев и лет от последствий.
Так обстояло и в Чернобыле. Население не было своевременно извещено о произошедшей трагедии. Было потрачено много драгоценного времени. Кто знает, как долго скрывало бы советское правительство произошедший «инцидент», если бы не погода. Сильные ветры и дожди, так некстати прошедшие по Европе, разнесли радиацию по всему миру. Больше всего «досталось» Украине, Белоруссии и юго-западным областям России, а также Финляндии, Швеции, Германии, Великобритании.
Впервые невиданные цифры на счетчиках уровня радиации увидели сотрудники атомной станции в Форсмарке (Швеция). В отличие от советского правительства, они поспешили сразу же эвакуировать всех людей, живущих в прилегающей территории, прежде чем установили, что проблема – не в их реакторе, а предполагаемым источником исходящей угрозы является СССР.
А ровно через двое суток после того, как ученые Форсмарка объявили радиоактивную тревогу, президент США Рональд Рейган держал в руках снимки места катастрофы на Чернобыльской АЭС, сделанные искусственным спутником ЦРУ. То, что было изображено на них, заставило бы ужаснуться даже человека с очень устойчивой психикой.
В то время как периодические издания всего мира трубили об опасности, возникшей в результате Чернобыльской катастрофы, советская пресса отделалась скромным заявлением о том, что на ЧАЭС имел место быть «несчастный случай».
Хотя многие представители ядерной энергетики уверяют, что подобные аварии практически исключены. Однако, после разрушения АЭС окружающая среда становится иной, непригодной для существования людей, лишь несет разрушения, деградацию, мутации организмов. В качестве примера можно привести неудавшиеся эксперименты по восстановлению животного и растительного мира на атоллах Бикини. Эта территория долгое время служила полигоном для испытания ядерных бомб, а люди стали жертвами последствий испытаний ядерного оружия. На атоллах были взорваны 23 ядерные бомбы с 1946 по 1958 годы. Там была взорвана и первая водородная бомба, сброшенная с самолета, в 1956 году. Ядерные взрывы уничтожили 3 коралловых острова внутри атолла. Волны смыли в океан всех животных, пощадив лишь одну разновидность крыс.
В дальнейшем американцы осуществили широкую программу восстановления Бикини: расчищены горы мусора, проложены дороги, посажены пальмы. Однако замеры показали высокое содержание стронция, цезия и плутония в организме бикинцев, которые потребляли в пищу местные плоды и рыбу из лагуны.
Многие эксперты утверждали, что потребуется не менее 70 лет, чтобы восстановить уровень радиоактивности и снизить его до безопасных величин на Бикини.
В настоящее время доказано, что даже незначительное ионизирующее облучение может иметь тяжелые последствия для живых организмов и для человека. Скрытый генетический вред воздействия радиоактивности может проявиться у людей и через 20-25 лет и более в эпидемии рака, лейкемии, лучевой болезни, врожденных уродствах. Причем тяжелые последствия поражения человеческого потомства обнаруживаются в третьем, четвертом поколении. Свидетельством тому служат жертвы атомных бомбардировок японских городов Хиросимы и Нагасаки, несчастных случаев на атомных электростанциях, многочисленных экспериментов с радиоактивными веществами, проводимыми в лабораториях развитых стран мира.
Ядерная бомбардировка Хиросимы и Нагасаки познакомила человечество и с таким феноменом, как лучевая болезнь. Первым ее заметили медики. Их удивило то, что состояние выживших людей сначала улучшалось, а затем они погибали от болезни, симптомы которой были схожи с диареей. Никто и не думал, что те, кто пережил эту бомбардировку, будут страдать различными заболеваниями, производить на свет больных детей.
Таким образом, из всех созданных к настоящему времени видов вооружения, наибольшую опасность для биосферы представляет оружие массового поражения, и в большей мере ядерное. Его применение способно причинить природной среде такой ущерб, компенсировать который естественным путем она не в силах.
К настоящему времени накоплено много фактов того, чтобы представить себе масштабы экологической катастрофы. Экологические последствия можно оценить. Примеры Хиросимы, Нагасаки, Чернобыля, Бикини позволяют сделать вывод, что в результате применения ядерного оружия был нанесен ущерб человеку и окружающей его природной и искусственной среде.
От качества и своевременного решения проблем человечества зависит личное счастье и благополучие каждого из нас, поскольку все мы являемся членами не только города, страны, но и планеты в целом.
Литература
1. «Хиросима», И. Д. Морохов, Москва, 1979 г.
2. «О чем звенит колокол», А.И. Иойрыш,1991г.
3. Ядерный взрыв в космосе, на земле и под землей. М., 1974
4. Арбатов А.Г. и др. Космическое оружие: дилемма безопасности. М., 1986
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Последствия испытаний ядерного оружия для окружающей среды
Введение
В современном обществе, как и в древности, человечеству угрожало много вредных факторов, таких как катастрофы, войны, природные воздействия, всё это объединяется одним понятием - чрезвычайная ситуация (ЧС).
Чрезвычайная ситуация - это состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.
Источник ЧС - опасное природное явление, авария или опасное техногенное происшествие, широко распространенная инфекционная болезнь людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также применение современных средств поражения, в результате чего происходит или может возникнуть чрезвычайная ситуация.
Ядерным оружием называется оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутри ядерной энергии. Ядерное оружие - самое мощное средство, массового уничтожения. Его поражающими факторами являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.
Наиболее мощный поражающий фактор ядерного взрыва - ударная волна. На ее образование расходуется 50% всей энергии взрыва. Она представляет собой зону сильно сжатого воздуха, распространяющегося со сверхзвуковой скоростью во все стороны от центра взрыва.
Основными параметрами, определяющими действие ударной волны, являются избыточное давление в ее фронте, скоростной напор воздуха и время действия избыточного давления. Значение их в основном зависит от мощности, вида ядерного взрыва и расстояния от центра.
Избыточное давление - это разность между атмосферным давлением и максимальным давлением во фронте ударной волны. Оно измеряется в паскалях. Продолжительность действия избыточного давления измеряется в секундах.
Скоростной напор воздуха - это динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха. Измеряется в тех же единицах, что и избыточное давление, его действие заметно сказывается при избыточных давлениях свыше 50 кПа.
Воздействие ударной волны на людей и сельскохозяйственных животных: Ударная волна у незащищенных людей и животных вызывает травматические повреждения и контузии.
Воздействие ударной волны на здания и сооружения:
Полное разрушение характеризуется обрушиванием всех стен и перекрытий. Из обломков образуются завалы. Восстановление зданий невозможно.
Сильное разрушение характеризуется обрушиванием части стен и перекрытий. В многоэтажных домах сохраняются нижние этажи. Использование и восстановление таких зданий не возможно или нецелесообразно.
Среднее разрушение характеризуется разрушением главным образом встроенных элементов (внутренних перегородок, дверей, окон, крыш, печных и вентиляционных труб), появлением трещин в стенах, обрушиванием чердачных перекрытий и от дельных участков верхних этажей. Подвалы и нижние этажи пригодны для временного использования после разборки зава лов над входами. Вокруг зданий завалов не образуется. Восстановление зданий (капитальный ремонт) возможно.
Слабое разрушение характеризуется поломкой оконных и дверных заполнений, легких перегородок, появлением трещин в стенах верхних этажей. Восстановление возможно.
Воздействие ударной волны на технологическое оборудование и производственную деятельность объекта. Степень поражения от воздействия ударной волны будет зависеть от состояния тех зданий и сооружений, в которых это оборудование размещено и где эта деятельность предусмотрена. В не меньшей степени деятельность объекта будет зависеть от состояния энерго- и водоснабжения, убежищ с рабочей силой, темпов ликвидации последствий разрушения и влияния других факторов ядерного взрыва. На животноводческих объектах, кроме того, это будет зависеть от состояния животных, возможностей их кормления и содержания, качества продукции животноводства.
Воздействие ударной волны на растения. Полное уничтожение лесных массивов, садов, виноградников наблюдается при воздействии избыточного давления свыше 50 кПа. Деревья при этом вырываются с корнем, ломаются, образуя сплошные завалы.
При избыточном давлении от 50 до 30 кПа вырываются или ломаются около 50% деревьев, а при давлении 30--10 кПа - до 30% деревьев. Молодые деревья, кустарники, чайные плантации устойчивее к воздействию ударной волны, чем старые и спелые.
Злаковые культуры под влиянием скоростного напора частично вырываются с корнем, частично засыпаются пыльной бурей и в основном подвергаются полеганию. У корне- клубнеплодов повреждается наземная часть растений.
Воздействие ударной волны на водоемы и водоисточники. На крупных естественных водоемах возникает сильное волнение, на искусственных - разрушаются дамбы, плотины и другие гидротехнические сооружения. Образующаяся при наземном взрыве сейсмическая волна вызывает разрушение артезианских скважин, водонапорных башен, ирригационных систем, обрушивание колодезных срубов.
Световое излучение. Оно представляет собой поток видимых, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, исходящих от светящейся области, состоящей из продуктов взрыва и воздуха, разогретых до миллионов градусов. На его образование расходуется 30-35% всей энергии взрыва. Поражающая способность светового излучения определяется величиной светового импульса. Световой импульс - это количество световой энергии, падающей за время существования светящейся области ядерного взрыва на единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения излучения. Он измеряется в Дж/м2 (кал/см2). Воздействие светового излучения на здания, сооружения, растения. Световое излучение в зависимости от свойств материалов вызывает их оплавление, обугливание и воспламенение. В результате могут возникнуть отдельные, массовые, сплошные пожары или огневые штормы.
Массовый пожар - это совокупность отдельных пожаров, охвативших более 25% зданий в данном населенном пункте.
Сплошным пожаром считается массовый пожар, охвативший более 90% зданий.
Огневой шторм - особый вид сплошного пожара, охватившего всю территорию города при сильном ураганном ветре, дующем к центру взрыва вследствие возникших мощных восходящих потоков воздуха. Борьба с огневым штормом невозможна. Огневой шторм наблюдался в г. Хиросиме после взрыва атомной бомбы (6 августа 1945 г.) и бушевал 6 ч, уничтожив 600 тыс. домов.
Мелкие водоемы (озера, пруды, ручьи) под воздействием высокой температуры светового излучения могут испариться.
Проникающая радиация. Она представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых в течение 10-15 с из светящейся области взрыва в результате ядерной реакции и радиоактивного распада ее продуктов. На проникающую радиацию расходуется 4-5% всей энергии взрыва. Проникающая радиация характеризуется дозой излучения, т. е. количеством энергии радиоактивных излучений, поглощенных единицей объема облучаемой среды. За единицу измерения дозы принят рентген (Р).
Сущность поражающего действия проникающей радиации заключается в том, что гамма лучи и нейтроны ионизируют молекулы живых клеток. Ионизация нарушает нормальную жизнедеятельность клеток и при больших дозах приводит к их гибели. Комплекс патологических изменений, наблюдаемых у человека и животных под влиянием ионизирующих излучений, называется лучевой болезнью.
Радиус поражения проникающей радиацией незначителен (до 4-5 км) и мало изменяется в зависимости от мощности взрыва. Поэтому при взрывах боеприпасов средней и большей мощности ударная волна и световое излучение перекрывают радиус действия проникающей радиации, вследствие чего тяжелых лучевых поражений у незащищенных людей и животных не будет, так как они погибнут от воздействия ударной волны или светового излучения. При взрывах малой и сверхмалой мощности, наоборот, опасность поражения проникающей радиацией значительно возрастает, так как в этом случае радиус действия ударной волны и светового излучения значительно уменьшается и не перекрывает действия проникающей радиации.
Нейтронный поток вызывает во внешней среде наведенную радиоактивность, когда химические элементы, составляющие все предметы окружающей среды, превращаются из стабильных в радиоактивные. Однако за счет естественного распада большинство из них в течение суток вновь превращаются в стабильные.
Под воздействием проникающей радиации (гамма-лучей) темнеют стекла оптических приборов, а фотоматериалы, находящиеся в светонепроницаемой упаковке, засвечиваются. Выводится из строя электронное оборудование, изменяются сопротивление резисторов, емкость конденсаторов. Приборы будут давать «сбои», ложное срабатывание.
Радиоактивное заражение местности. На его долю приходится 10-15% всей энергии взрыва. Радиоактивное заражение местности, воды, водоисточников, воздушного пространства возникает в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва.
При подземном и наземном взрывах грунт из воронки взрыва, втягиваясь в огненный шар, расплавляется и перемешивается с радиоактивными веществами, а затем постепенно оседает на землю, как в районе взрыва, так и за его пределами в на¬правлении ветра, образуя местные (локальные) выпадении. В зависимости от мощности взрыва локально выпадает от 60 до 80% радиоактивных веществ. 20-40% радиоактивных веществ поднимается в тропосферу, разносится в ней вокруг земного шара и постепенно (в течение 1-2 мес.) оседает на землю, образуя глобальные выпадения.
При воздушных взрывах радиоактивные вещества не смешиваются с грунтом, поднимаются в стратосферу и в виде мелко дисперсного аэрозоля медленно (в течение нескольких лет) выпадают на землю.
Источниками заражения местности являются продукты деления ядерного взрыва (радионуклиды), излучающие бета-частицы и гамма-лучи; радиоактивные вещества не прореагировавшей части ядерного заряда (урапа-235, плутония-239), излучающие альфа-, бета-частицы и гамма-лучи; радиоактивные вещества, образовавшиеся в грунте под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность). В частности, находящиеся в почве атомы кремния, натрия, магния становятся радиоактивными и излучают бета-частицы и гамма-лучи.
Радиоактивное заражение, как и проникающая радиация, не наносит повреждения зданиям, сооружениям, технике, а поражает живые организмы, которые, поглощая энергию радиоактивных излучений, получают дозу облучения (Д), измеряемую, как указывалось выше, в рентгенах (Р).
Заражение местности радиоактивными веществами характеризуется мощностью дозы, измеряемой в рентгенах в час (Р/ч). Мощность дозы, измеренной на высоте 1 м от поверхности земли (крупного зараженного объекта), называют уровнем радиации.
Уровень радиации показывает дозу облучения, которую может получить живой организм в единицу времени на зараженной местности. В условиях военного времени местность считается зараженной при уровне радиации 0,5 Р/ч и выше.
Степень заражения радиоактивными веществами поверхности отдельных объектов в полевых условиях измеряют в единицах уровней радиации по гамма-излучению в миллирентгенах в час (мР/ч) или микрорентгенах в час (мкР/ч).
Влияние радиоактивного заражения на производственную деятельность. Радиоактивное заражение местности в отличие от ударной волны и светового излучения ядерного взрыва не вызывает каких-либо разрушений или повреждений объектов агропромышленного комплекса (АПК), а также мгновенной гибели животных или растений. Однако, именно радиоактивное заражение местности будет фактором, определяющим главную долю ущерба, наносимого ядерным оружием сельскому хозяйству и объектам, расположенным в сельской местности, так как территория опасного радиоактивного загрязнения будет в 10 раз и более превышать территорию, где проявится действие ударной волны или светового излучения наземного ядерного взрыва.
После спада уровней радиации основной опасностью для людей и животных будет потребление продуктов питания, кормов и воды, загрязненных РВ. Эта опасность будет действовать годы и десятилетия. Она потребует от населения соблюдения определенных мер зашиты, а от специалистов АПК проведения дополнительных мероприятий по снижению загрязнения сельскохозяйственной продукции в процессе производства, транспортировки и хранения.
Под влиянием радиоактивного заражения огромные площади сельскохозяйственных угодий будут выведены из нормального севооборота, на долгие годы изменится система земледелия, в трудных условиях окажется животноводство, потребуется перестройка работы других объектов агропромышленного комплекса и его партнеров ввиду подрыва сырьевой базы.
Опыт ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС показал, что радиоактивное заражение вследствие аварии атомного реактора или умышленного его разрушения во время войны обычными средствами нападения без применения ядерного оружия может нанести огромный ущерб государству.
Экологические аспекты испытания ядерного оружия
Некоторое представление об уроне, который может быть принесен природной среде в результате применения наиболее мощного оружия массового уничтожения - ядерного, дают его испытания.
При взрыве ядерных боезарядов образуются вещества, обладающие высокой радиоактивностью. Сразу же после взрыва радиоактивные продукты устремляются вверх в виде раскаленных газов. По мере подъема они остывают и конденсируются. Их частицы оседают на капли влаги или пыль. Затем начинается процесс постепенного выпадения радиоактивных осадков на поверхность земли в виде дождя или снега.
Выпав на землю или на водную поверхность, радиоактивные продукты попадают в цепочку питания: будучи усвоенными, первоначально растениями и водорослями, они переходят в организм животных. Оттуда, через потребляемое человеком мясо, молоко, рыбу, они попадают в его организм.
После 1945 года радиоактивное загрязнение нашей планеты стало постепенно увеличиваться. До первых ядерных взрывов на земной поверхности практически не было чрезвычайно опасного радиоактивного стронция-90. Теперь он стал неотъемлемым элементом окружающей среды.
Судьба жителей тихоокеанского атолла Бикини (часть Маршалловых о-вов, подопечной территории США) служит предупреждением для будущего; эти люди стали жертвами долгосрочных последствий испытаний ядерного оружия.
Через 37 лет после того, как американские власти вывезли все местное население Бикини, чтобы использовать остров под полигон испытаний ядерного оружия, бикинцы остаются людьми фактически без родины. Возвращение домой навсегда - это мечта, которую вряд ли кто из бикинцев осуществит при жизни. Невозможной ее сделали 23 ядерные бомбы, взорванные на атолле между 1946 и 1958 годами, в том числе первая водородная бомба, сброшенная с самолета (1956.)
Правда, через 10 лет после последнего испытания правительство США разрешило бикинцам вернуться, ибо острова были признаны безопасными для проживания. Когда первая группа высадилась на берег, то вместо рядов кокосовых пальм и хлебных деревьев они увидели буйные кустарниковые заросли. Ядерные взрывы полностью уничтожили три небольших коралловых острова вокруг атолла. Повсюду торчали искореженные стальные вышки, белели железобетонные бункеры. Гигантские волны в свое время смыли в океан всех животных, пощадив лишь одну живучую разновидность крыс.
В последующие годы американцы осуществляли широкую программу восстановления Бикини: были посажены кокосовые пальмы, расчищены горы ломаного железобетона, проложены дороги. Однако ядерные испытания, оказывается, не прошли бесследно. Более точные замеры, произведенные в 1978 году, показали ненормально высокое содержание стронция, цезия и плутония в организме бикинцев, которые потребляли в пищу местные плоды и рыбу из лагуны. Снова, во второй раз на протяжении их жизни, бикинцы были вынуждены эвакуироваться. Эксперты считают, что потребуется еще около 70 лет, прежде чем уровень радиоактивности на Бикини снизится до безопасных величин.
ядерный оружие окружающий среда
Заключение
В жизни современного человечества все большее место занимают заботы, связанные с преодолением различных кризисных явлений, возникающих по ходу развития земной цивилизации. Причиной тому, с одной стороны, то, что постоянный научно-технический прогресс не только способствует повышению производительности и улучшению условий труда, росту материального благосостояния и интеллектуального потенциала общества, но и приводит к возрастанию риска аварий и катастроф и, прежде всего, больших технических систем. Это обусловлено увеличением числа и сложности, ростом единичных мощностей агрегатов на промышленных и энергетических объектах, их территориальной концентрацией. В России эти тенденции, присущие сегодня развитию мирового сообщества, усугубляются тем, что в условиях имеющего место длительное время экономического кризиса отмечается значительное старение основных фондов и падение производственной технологической дисциплины.
С другой стороны, в России, как и во всем мире, в последние годы наблюдается рост числа возникающих катастроф природного и экологического характера, масштабов ущерба от них. Это обусловлено, прежде всего, прогрессирующей урбанизацией территорий, увеличением плотности населения Земли, и как следствие, антропогенным воздействием и наблюдающимся глобальным изменением климата на планете. В связи с этим проблема защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного, техногенного и, как правило, обусловленного ими экологического характера, стала весьма актуальной. Она сформировалась в последние годы в системе государственного регулирования страны как насущная и объективная потребность, определена как функция государства, о чем свидетельствует ниже приводимый материал.
Анализ тенденций развития основных природных, техногенных и экологических опасностей и угроз и их прогноз на перспективу показывают, что на территории России в ближайшие годы будет сохраняться высокая степень риска возникновения крупномасштабных чрезвычайных ситуаций различного характера. Прогнозируемый рост количества возникающих чрезвычайных ситуаций различного характера будет вести к увеличению ущерба от них, который уже исчисляется в целом триллионами рублей в год. Это будет существенно тормозить экономический рост в стране, переход России к стратегии устойчивого развития.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Общая характеристика оружия массового поражения как оружия, предназначенного для нанесения массовых разрушений на большой площади. Опасность использования и оценка экологических последствий применения ядерного и химического оружия массового поражения.
доклад , добавлен 26.06.2011
Основные типы ядерного оружия. Конструкция, мощность ядерных боеприпасов. Виды ядерных взрывов. Последовательность событий при ядерном взрыве и поражающие факторы. Применение ядерных взрывов. Экологические последствия применения ядерного оружия.
реферат , добавлен 17.10.2011
Влияние радиации на живые организмы. Канцерогенный риск, вызываемый облучением. Генетические последствия облучения. Чернобыльская катастрофа. Последствия испытаний ядерного оружия. Хиросима и Нагасаки. Радиоактивные отходы.
реферат , добавлен 03.06.2004
Испытания ядерного оружия: масштабы и экологические последствия. Аварии на радиационных объектах. Чернобыльская катастрофа: опыт и предупреждение. Хранение и обезвреживание радиоактивных отходов. Экологические проблемы уничтожения химического оружия.
реферат , добавлен 12.11.2008
Первое испытание ядерного оружия в Советском Союзе. История Семипалатинского ядерного полигона как крупнейшей площадки ядерных испытаний СССР. Экологические пробы на месте ядерных испытаний. Биологические и физиологические последствия ядерных взрывов.
презентация , добавлен 25.11.2015
Понятие термина "экология". Крупные экологические проблемы. Обеспечение экологической безопасности в одном регионе или государстве. Основные виды загрязнений окружающей среды. Проблема радиоактивного загрязнения биосферы. Испытания ядерного оружия.
реферат , добавлен 15.04.2012
Основные направления работы Гринпис. Противодействие загрязнению окружающей среды, охрана природы. Организация кампанией акций против генетически модифицированных продуктов питания. Проведение акции протеста против испытаний ядерного оружия по всему миру.
презентация , добавлен 11.05.2015
Характеристика ядерного оружия, опасность его использования в современной войне. Понятие «ядерной зимы» как глобальной экологической катастрофы. Бомбардировка Хиросимы и Нагасаки в 1945 году. Химическое и бактериологическое оружие – угроза экологии.
реферат , добавлен 14.01.2012
Загрязнение атмосферы, гидросферы и почвы техногенного и антропогенного происхождения. Источники и масштабы опасных и вредных производственных факторов. Взаимодействие и трансформация загрязнений. Действие ядерного, химического и биологического оружия.
презентация , добавлен 28.11.2013
Исследование сущности и причин возникновения глобальных проблем человечества. Ядерное оружие и последствия ядерного взрыва. Проблема мирного освоения космоса. Загрязнение Мирового океана. Борьба с организованной преступностью, терроризмом, наркобизнесом.
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.
Первая ядерная война.
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.
Последствия ядерной войны.
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.
Физические эффекты ядерного взрыва.
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.
Последствия ядерных взрывов для людей.
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.
Гонка ядерных вооружений.
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.
Ядерные арсеналы мира.
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.
Сценарии ядерной войны.
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.
Противодействия ядерным вооружениям.
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.
1. Из истории создания ядерного оружия 3
2. Современная политика США в области ядерного вооружения. 4
3. Характеристика ядерных взрывов и их поражающих факторов. 5
3.1 Виды ядерных взрывов. 5
3.2 Поражающие факторы ядерного взрыва. 5
4. Хиросима и Нагасаки. 9
5. Дальнейшее развитие ядерного оружия 10
5.1 ЭМИ или “несмертельное” оружие 11
6. Аварии на АЭС 13
7. Заключение 13
8. Использованная литература: 14
Из истории создания ядерного оружия
В 1894 г. Робер Сесил, бывший премьер-министр Великобритании, в своем обращении к Британской ассоциации содействия научному прогрессу, перечисляя нерешенные проблемы науки остановился на задаче: что же действительно представляет собой атом - существует он на самам деле или является лишь теорией, пригодной лишь для объяснения некоторых физических явлений; какова его струкура.
В США любят говорить, что атом - уроженец Америки, но это не так.
На рубеже XIX и XX веков занимались главным образом европейские ученые. Английский ученый Томсон предложил модель атома, который представляет собой положительно заряженное вещество с вкрапленными электронами. Француз Беккераль открыл радиоактивность в 1896 г. Он показал, что все вещества, содержащие уран, радиоактивны, причем, радиоактивность пропорциональна содержанию урана.
Французы Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивный элемент радий в 1898. Они сообщили, что им удалось из урановых отходов выделить некий элемент, обладающий радиоактивностью и близкий по химическим свойствам к барию. Радиоактивность радия примерно в 1 млн. раз больше радиоактивности урана.
Англичанин Резерфорд в 1902 году разработал теорию радиоактивного распада, в 1911 году он же открыл атомное ядро, и в 1919 году наблюдал искусственное превращение ядер.
А. Эйнштейн, живший до 1933 года в Германии, в 1905 году разработал принцип эквивалентности массы и энергии. Он связал эти понятия и показал, что определенному количеству массы соответствует определенное количество энергии.
Датчанин Н. Бор в 1913 г. разработал теорию строения атома, которая легла в основу физической модели устойчивого атома.
Дж. Кокфорт и Э. Уолтон (Англия) в 1932 г. эксперементально подтвердили теорию Эйнштейна.
Дж. Чедвик в том же году открыл новую элементарную частицу - нейтрон.
Д.Д. Иваненко в 1932 г. выдвинул гипотезу о том, что ядра атомов состоят из протонов и нейтронов.
Э. Ферми использовал нейтроны для бомбардировки атомного ядра (1934 г.).
В 1937 году Ирен Жолио-Кюри открыла процесс деления урана. У Ирен Кюри и ее ученика-югослава П. Савича результат получился невероятный: продуктом распада урана был лантан - 57-ой элемент, расположенный в середине таблицы Менделеева.
Мейтнер, которая в течении 30 лет работала у Гана, вместе с О. Фришем, работавшим у Бора, обнаружили, что при делении ядра урана части, полученные после деления, в сумме на 1/5 легче ядра урана. Это им позволило по формуле Эйнштейна посчитать энергию, содержащуюся в 1 ядре урана. Она оказалась равной 200 млн. электрон-вольт. В каждом грамме содержится 2.5X10 21 атомов.
В начале 40-х гг. 20 в. группой ученых в США были разработаны физические принципы осуществления ядерного взрыва. Первый взрыв произведен на испытательном полигоне в Аламогордо 16 июля 1945 г. В августе 1945 2 атомные бомбы мощностью около 20 кт каждая были сброшены на японские города Хиросима и Нагасаки. Взрывы бомб вызвали огромные жертвы - Хиросима свыше 140 тысяч человек, Нагасаки - около 75 тысяч человек, а также причинили колоссальные разрушения. Применение ядерного оружия тогда не вызывалось военной необходимостью. Правящие круги США преследовали политические цели - продемонстрировать свою силу для устрашения СССР.
Вскоре ядерное оружие было создано в СССР группой ученых во главе с академиком Курчатовым. В 1947 Советское правительство заявило, что для СССР больше нет секрета атомной бомбы. Потеряв монополию на ядерное оружие, США усилило начатые еще в 1942 работы по созданию термоядерного оружия. 1 ноября 1952 в США было взорвано термоядерное устройство мощностью 3 Мт. В СССР термоядерная бомба была впервые испытана 12 авг. 1953.
На сегодняшний день секретом ядерного оружия обладают кроме России и США также Франция, Германия, Великобритания, Китай, Пакистан, Индия, Италия.
Современная политика США в области ядерного вооружения.
На протяжении более чем 50-летнего периода после создания в СШA ядерного оружия основой всех существовавших американских военных стратегий, таких как "массированного возмездия" (50-е годы) , "гибкого реагирования" (60-годы) , "реалистического устранения" (70-е годы), определяющих цели, формы и способы использования этого варварского средства уничтожения людей, всегда неизменным оставался принцип - откровенный ядерный шантаж и угроза применения ядерного оружия в любых условиях обстановки. В целом, если проанализировать сущность и направленность современной политики США и конкретные планы развития их стратегических сил, то достаточно четко видны их агрессивные устремления. В условиях сложившегося военно-стратегического паритета между США и РФ Вашингтон пытается придать своему ядерному потенциалу такие свойства, которые обеспечили бы возможность, по словам президента США, "одержать верх в ядерной войне". И хотя на современном этапе наблюдается потепление международной обстановки: подписано соглашение об уничтожении ракет средней дальности в Европе, построены заводы по уничтожению химического оружия, одностороннее сокращение ВС РФ и т.д. мы должны быть готовы к ведению боевых действий в условиях применения оружия массового поражения. Это возможно в том случае, если мы будем знать мероприятия по защите от ОМП, его боевые свойства, поражающие факторы.
Характеристика ядерных взрывов и их поражающих факторов.
Ядерный взрыв - процесс деления тяжелых ядер. Для того, чтобы произошла реакция, необходимо как минимум 10 кг высокообогащенного плутония. В естественных условиях это вещество не встречается. Данное вещество получается в результате реакций, производимых в ядерных реакторах. Естественный уран содержит приблизительно 0.7 процентов изотопа U-235, остальное - уран 238. Для осуществления реакции необходимо, чтобы в веществе содержалось не менее 90 процентов урана 235.
Виды ядерных взрывов.
В зависимости от задач, решаемых ядерным оружием, от вида и расположения объектов, по которым планируются ядерные удары, а также от характера предстоящих боевых действий ядерные взрывы могут быть осуществлены в воздухе, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим различают следующие виды ядерных взрывов:
воздушный (высокий и низкий)
наземный (надводный)
подземный (подводный)
Поражающие факторы ядерного взрыва.
Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства. Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:
ударная волна
световое излучение
проникающая радиация
радиоактивное заражение местности
электромагнитный импульс
а) Ударная волна в большинстве случаев является основным поражающим фактором ядерного взрыва. По своей природе она подобна ударной волне обычного взрыва, но действует более продолжительное время и обладает гораздо большей разрушительной силой. Ударная волна ядерного взрыва может на значительном расстоянии от центра взрыва наносить поражения людям, разрушать сооружения и повреждать боевую технику. Ударная волна представляет собой область сильного сжатия воздуха, распространяющуюся с большой скоростью во все стороны от центра взрыва. Скорость распространения ее зависит от давления воздуха во фронте ударной волны; вблизи центра взрыва она в несколько раз превышает скорость звука, но с увеличением расстояния от места взрыва резко падает. За первые 2 сек ударная волна проходит около 1000 м, за 5 сек-2000 м, за 8 сек - около 3000 м. Это служит обоснованием норматива N5 ЗОМП "Действия при вспышке ядерного взрыва": отлично - 2 сек, хорошо - 3 сек, удовлетврительно-4 сек. Поражающее действие ударной волны на людей и разрушающее действие на боевую технику, инженерные сооружения и материальные средства прежде всего определяются избыточным давлением и скоростью движения воздуха в ее фронте. Незащищенные люди могут, кроме того поражаться летящими с огромной скоростью осколками стекла и обломками разрушаемых зданий, падающими деревьями, а также разбрасываемыми частями боевой техники, комьями земли, камнями и другими предметами, приводимыми в движение скоростным напором ударной волны. Наибольшие косвенные поражения будут наблюдаться в населенных пунктах и в лесу; в этих случаях потери войск могут оказаться большими, чем от непосредственного действия ударной волны. Ударная волна способна наносить поражения и в закрытых помещениях, проникая туда через щели и отверстия. Поражения, наносимые ударной волной, подразделяются на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые. Легкие поражения характеризуются временным повреждением органов слуха, общей легкой контузией, ушибами и вывихами конечностей. Тяжелые поражения характеризуются сильной контузией всего организма; при этом могут наблюдаться повреждения головного мозга и органов брюшной полости, сильное кровотечение из носа и ушей, тяжелые переломы и вывихи конечностей. Степень поражения ударной волной зависит прежде всего от мощности и вида ядерного взрыва. При воздушном взрыве мощностью 20 кТ легкие травмы у людей возможны на расстояниях до 2,5 км, средние - до 2 км, тяжелые - до 1,5 км от эпицентра взрыва. С ростом калибра ядерного боеприпаса радиусы поражения ударной волной растут пропорционально корню кубическому из мощности взрыва. При подзем- ном взрыве возникает ударная волна в грунте, а при подводном - в воде. Кроме того, при этих видах взрывов часть энергии расходуется на создание ударной волны и в воздухе. Ударная волна, распространяясь в грунте, вызывает повреждения подземных сооружений, канализации, водопровода; при распространении ее в воде наблюдается повреждение подводной части кораблей, находящихся даже на значительном расстоянии от места взрыва.
б) Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение. Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Яркость светового излучения в первую секунду в несколько раз превосходит яркость Солнца. Поглощенная энергия светового излучения переходит в тепловую, что приводит к разогреву поверхностного слоя материала. Нагрев может быть настолько сильным, что возможно обугливание или воспламенение горючего материала и растрескивание или оплавление негорючего, что может приводить к огромным пожарам. При этом действие светового излучения ядерного взрыва эквивалентно массированному применению зажигательного оружия, которое рассматривается в четвертом учебном вопросе. Кожный покров человека также поглощает энергию светового излучения, за счет чего может нагреваться до высокой температуры и получать ожоги. В первую очередь ожоги возникают на открытых участках тела, обращенных в сторону взрыва. Если смотреть в сторону взрыва незащищенными глазами, то возможно поражение глаз, приводящее к полной потере зрения. Ожоги, вызываемые световым излучением, не отличаются от обычных, вызываемых огнем или кипятком. они тем сильнее, чем меньше расстояние до взрыва и чем больше мощность боеприпаса. При воздушном взрыве поражающее действие светового излучения больше, чем при наземном той же мощности. В зависимости от воспринятого светового импульса ожоги делятся на три степени. Ожоги первой степени проявляются в поверхностном поражении кожи: покраснении, припухлости, болезненности. При ожогах второй степени на коже появляются пузыри. При ожогах третьей степени наблюдается омертвление кожи и образование язв. При воздушном взрыве боеприпаса мощностью 20 кТ и прозрачности атмосферы порядка 25 км ожоги первой степени будут наблюдаться в радиусе 4,2 км от центра взрыва; при взрыве заряда мощностью 1 МгТ это расстояние увеличится до 22,4 км. ожоги второй степени проявляются на расстояниях 2,9 и 14,4 км и ожоги третьей степени - на расстояниях 2,4 и 12,8 км соответственно для боеприпасов мощностью 20 кТ и 1МгТ.
в) Проникающая радиация представляет собой невидимый поток гамма квантов и нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва. Гамма кванты и нейтроны распространяются во все стороны от центра взрыва на сотни метров. С увеличением расстояния от взрыва количество гамма квантов и нейтронов, проходящее через единицу поверхности, уменьшается. При подземном и подводном ядерных взрывах действие проникающей радиации распространяется на расстояния, значительно меньшие, чем при наземных и воздушных взрывах, что объясняется поглощением потока нейтронов и гамма- квантов водой. Зоны поражения проникающей радиацией при взрывах ядерных боеприпасов средней и большой мощности несколько меньше зон поражения ударной волной и световым излучением. Для боеприпасов с небольшим тротиловым эквивалентом (1000 тонн и менее) наоборот, зоны поражающего действия проникающей радиацией превосходят зоны поражения ударной волной и световым излучением. Поражающее действие проникающей радиации определяется способностью гамма квантов и нейтронов ионизировать атомы среды, в которой они распространяются. Проходя через живую ткань, гамма кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав клеток, которые приводят к нарушению жизненных функций отдельных органов и систем. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы отмирания и разложения клеток. В результате этого у пораженных людей развивается специфическое заболевание, называемое лучевой болезнью. Для оценки ионизации атомов среды, а следовательно, и поражающего действия проникающей радиации на живой организм введено понятие дозы облучения (или дозы радиации) , единицей измерения которой является рентген (р). Дозе радиации 1 р соответствует образование в одном кубическом сантиметре воздуха приблизительно 2 миллиардов пар ионов. В зависимости от дозы излучения различают три степени лучевой болезни. Первая (легкая) возникает при получении человеком дозы от 100 до 200 р. Она характеризуется общей слабостью, легкой тошнотой, кратковременным головокружением, повышением потливости; личный состав, получивший такую дозу, обычно не выходит из строя. Вторая (средняя) степень лучевой болезни развивается при получении дозы 200-300 р; в этом случае признаки поражения - головная боль, повышение температуры, желудочно-кишечное расстройство - проявляются более резко и быстрее, личный состав в большинстве случаев выходит из строя. Третья (тяжелая) степень лучевой болезни возникает при дозе свыше 300 р; она характеризуется тяжелыми головными болями, тошнотой, сильной общей слабостью, головокружением и другими недомоганиями; тяжелая форма нередко приводит к смертельному исходу.
г) Радиоактивное заражение людей, боевой техники, местности и различных объектов при ядерном взрыве обусловливается осколками деления вещества заряда и не прореагировавшей частью заряда, выпадающими из облака взрыва, а также наведенной радиоактивностью. С течением времени активность осколков деления быстро уменьшается, особенно в первые часы после взрыва. Так, например, общая активность осколков деления при взрыве ядерного боеприпаса мощностью 20 кТ через один день будет в несколько тысяч раз меньше, чем через одну минуту после взрыва. При взрыве ядерного боеприпаса часть вещества заряда не подвергается делению, а выпадает в обычном своем виде; распад ее сопровождается образованием альфа частиц. Наведенная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами, образующимися в грунте в результате облучения его нейтронами, испускаемыми в момент взрыва ядрами атомов химических элементов, входящих в состав грунта. Образовавшиеся изотопы, как правило, бета-активны, распад многих из них сопровождается гамма-излучением. Периоды полураспада большинства из образующихся радиоактивных изотопов, сравнительно невелики: от одной минуты до часа. В связи с этим наведенная активность может представлять опасность лишь в первые часы после взрыва и только в районе, близком к его эпицентру. Основная часть долгоживущих изотопов сосредоточена в радиоактивном облаке, которое образуется после взрыва. Высота поднятия облака для боеприпаса мощностью 10 кТ равна 6 км, для боеприпаса мощностью 10 МгТ она составляет 25 км. По мере продвижения облака из него выпадают сначала наиболее крупные частицы, а затем все более и более мелкие, образуя по пути движения зону радиоактивного заражения, так называемый след облака. Размеры следа зависят главным образом от мощности ядерного боеприпаса, а также от скорости ветра и могут достигать в длину несколько сотен и в ширину нескольких десятков километров. Поражения в результате внутреннего облучения появляются в результате попадания радиоактивных веществ внутрь организма через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт. В этом случае радиоактивные излучения вступают в непосредственный контакт с внутренними органами и могут вызвать сильную лучевую болезнь; характер заболевания будет зависеть от количества радиоактивных веществ, попавших в организм. На вооружение, боевую технику и инженерные сооружения радиоактивные вещества не оказывают вредного воздействия.
д) Электромагнитный импульс воздействует прежде всего на радиоэлектронную и электронную аппаратуру (пробой изоляции, порча полупроводниковых приборов, перегорание предохранителей и т.д.). Электромагнитный импульс представляет собой возникающее на очень короткое время мощное электрическое поле.
Хиросима и Нагасаки.
Всю весну 1945 года на многие японские постоянно совершали налеты американские бомбардировщики Б-29. Эти самолеты были практически неуязвимы, они летали на недоступной для японских самолетов высоте. Например, в результате одного из таких рейдов погибло 125 тысяч жителей Токио, во время другого - 100 тысяч, 6 марта 1945 года Токио был окончательно превращен в руины. У американского руководства взникали опасения, что в результате последующих рейдов у них не останется цели для демонстрации их нового оружия. Поэтому, заранее отобранные 4 города - Хиросима, Кокура, Ниигата и Нагосаки - не подвергались бомбежкам. 5 августа в 5 часов 23 минуты 15 секунд была произведена первая в истории атомная бомбардировка. Попадание было почти идеальным: бомба взорвалась в 200 метрах от цели. В это время суток во всех концах города маленькие печки, отапливаемые углем, были зажжены, поскольку многие были заняты приготовлением завтрака. Все эти печки были опрокинуты взрывной волной, что привело к возникновению многочисленных пожаров в местах, сильно удаленных от эпицентра. Предполагалось, что население укроется в убежищах, но этого не произошло по нескольким причинам: во-первых не был дан сигнал тревоги, во-вторых над Хиросимой уже и ранее пролетали группы самолетов, которые не сбрасывали бомбы.
За первоначальной вспышкой взрыва последовали другие бедствия. Прежде всего это было воздействие тепловой волны. Оно длилось лишь секунды, но было настолько мощным, что расплавило даже черепицу и кристаллы кварца в гранитных плитах, превратила в угли телефонные столбы на расстоянии 4 км. от центра взрыва.
На смену тепловой волне пришла ударная. Порыв верта пронесся со скоростью 800 км./час. За исключением пары стен все остальное. В круге диаметром 4 км. было превращено в порошок. Двойное воздействие тепловой и ударной волны за несколько секунд вызвало появление тысяч пожаров.
Вслед за волнами через несколько минут на город пошел странный дождь, крупные, как шарики, капли которого были окрашены в черный цвет. Это странное явление связано с тем, что огненный шар превратил в пар влагу, содержащуюся в атмосфере., который затем сконцентрировался в поднявшемся в небо облаке. Когда это облако, содержащее водяные пары и мелкие частицы пыли, поднимаясь вверх, достигло более холодных слоев атмосферы, произошла повторная конденсация влаги, которая потом выпала в виде дождя.
Люди, которые подверглись воздействию огненного шара от “Малыша” на расстоянии до 800 м. были сожжены настолько, что превратились в пыль. Выжившие люди выглядели еще ужасней мертвых: они полностью обгорели, под влиянием тепловой волны, а ударная волна сорвала с них обгоревшую кожу. Капли черного дождя были радиоактивны и поэтому они оставляли непроходящие ожоги.
Из имевшихся в Хиросиме 76000, 70000 были полностью повреждены: 6820 зданий разрушено и 55000 полностью сгорели. Было уничтожено большинство больниц, из всего медицинского персонала осталось дееспособны 10%. Оставшиеся в живых стали замечать у себя странные формы заболевания. Они заключались в том, что человека тошнило, наступала рвота, потеря аппетита. Позже начиналась лихорадка и приступы сонливости, слабости. К крови отмечалось низкое количество белых шариков. Все это были первыми признаками лучевой болезни.
После проведения успешной бомбардировки Хиросимы на 12 августа была назначена 2-ая бомбардировка. Но поскольку метеорологи обещали ухудшение погоды, было решено провести бомбардировку 9 августа. Целью был избран город Кокура. Около 8 30 утра американские самолеты достигли этого города, но провести бомбардировку им помешал смог от сталелитейного завода. Этот завод накануне подвергся налету и до сих пор горел. Самолеты развернулись в сторону Нагасаки. В 11 02 бомбы “толстяк” была сброшена на город. Она взорвалась на высоте 567 метров.
Две атомные бомбы, сброшенные на Японию, за секунды уничтожили более 200 тыс человек. Многие люди подвергнулись облучению, что привело к возникновению у нах лучевой болезни, катаракты, рака, бесплодия.
Дальнейшее развитие ядерного оружия
Утратив атомную монополию, администрация Трумана ухватилась за идею создания термоядерного оружия. На первых этапах работы над водородной бомбой появились серьезные трудности: для начала реакции синтеза необходима высокая температура. Была предложена новая модель атомной бомбы, в которой механический удар первой бомбы используется для сжатия сердцевины второй бомбы, которая в свою очередь воспламеняется от сжатия. Затем вместо механического сжатия для воспламенения топлива использовали радиацию.
1 ноября 1952 г. в США было проведено секретное испытание термоядерного устройства. Мощность “Майка” составила 5-8 млн. тонн тринитротолуола. К примеру, мощность всех взрывчатых веществ, использованных во 2-ой мировой войне равнялась 5 млн. тонн. Ядерное горючее “Майка” представляло собой жидкий водород, взрыв которого детонировался атомным зарядом.
8 августа 1953 года в СССР была испытана первая в мире термоядерная бомба. Мощность взрыва превзошла все ожидания. Ближайший наблюдательный пункт был расположен на расстоянии 25 километров от места взрыва. После эксперимента Курчатов, создатель первой советской атомной и термоядерной бомбы, заявил о том, что нельзя допустить применения этого оружия по назначению. Его работы впоследствии продолжил А.Д. Сахаров.
22 ноября 1955 было произведено очередное испытание термоядерной бомбы. Взрыв был столь мощен, что произошли несчастные случаи. На расстоянии нескольких десятков километров погиб солдат - завалило траншею. В близлежащем населенном пункте погибли люди, не успевшие укрыться в бомбоубежищах.
Весной 1955 года Хрущев объявил об одностороннем маратории на ядерные испытания (в 1961 году испытания возобновятся, поскольку американские исследователи стали обгонять советские разработки).
Весной 1963 г. в штате Невада был испытан первый вариант нейтронного заряда. Позже была создана нейтронная бомба. Ее изобретатель Самюэль Коэн. Это самое маленькое оружие в семействе атомных, оно убивает не столько взрывом, сколько радиацией. Большая часть энергии расходуется на выпускание высокоэнергетических нейтронов. При взрыве такой бомбы мощностью в 1 килотонну (что в 12 раз меньше мощности бомбы, сброшенной на Хиросиму) разрушения будут наблюдаться только в радиусе 200 метров, в то время как все живые организмы погибнут на расстоянии до 1.2 км от эпицентра.
ЭМИ или “несмертельное” оружие
В начале 90-х годов в США стала зарождаться концепция, согласно которой вооруженные силы страны должны иметь не только ядерные и обычные вооружения, но и специальные средства, обеспечивающие эффективное участие в локальных конфликтах без нанесения противнику излишних потерь в живой силе и материальных ценностях.
Генераторы ЭМИ (супер ЭМИ), как показывают теоретические работы и проведенные за рубежом эксперименты, можно эффективно использовать для вывода из строя электронной и электротехнической аппаратуры, для стирания информации в банках данных и порчи ЭВМ.
Теоретические исследования и результаты физических экспериментов показывают, что ЭМИ ядерного взрыва может привести не только к выходу из строя полупроводниковых электронных устройств, но и к разрушению металлических проводников кабелей наземных сооружений. Кроме того возможно поражение аппаратуры ИСЗ, находящихся на низких орбитах.
То, что ядерный взрыв будет обязательно сопровождаться электромагнитным излучением, было ясно физикам-теоретикам еще до первого испытания ядерного устройства в 1945 году. Во время проводившихся в конце 50-х - начале 60-х годов ядерных взрывов в атмосфере и космическом пространстве наличие ЭМИ было зафиксировано экспериментально.
Создание полупроводниковых приборов, а затем и интегральных схем, особенно устройств цифровой техники на их основе, и широкое внедрение средств в радиоэлектронную военную аппаратуру заставили военных специалистов по иному оценить угрозу ЭМИ. С 1970 года вопросы защиты оружия и военной техники от ЭМИ стали рассматриваться министерством обороны США как имеющие высшую приоритетность.
Механизм генерации ЭМИ заключается в следующем. При ядерном взрыве возникают гамма и рентгеновское излучения и образуется поток нейтронов. Гамма-излучение, взаимодействуя с молекулами атмосферных газов, выбивает из них так называемые комптоновские электроны. Если взрыв осуществляется на высоте 20-40 км., то эти электроны захватываются магнитным полем Земли и, вращаясь относительно силовых линий этого поля создают токи, генерирующие ЭМИ. При этом поле ЭМИ когерентно суммируется по направлению к земной поверхности, т.е. магнитное поле Земли выполняет роль, подобную фазированной антенной решетки. В результате этого резко увеличивается напряженность поля, а следовательно, и амплитуда ЭМИ в районах южнее и севернее эпицентра взрыва. Продолжительность данного процесса с момента взрыва от 1 - 3 до 100 нс.
На следующей стадии, длящейся примерно от 1 мкс до 1 с, ЭМИ создается комптоновскими электронами, выбитыми из молекул многократно отраженным гамма-излучением и за счет неупругого соударения этих электронов с потоком испускаемых при взрыве нейтронов. Интенсивность ЭМИ при этом оказывается примерно на три порядка ниже, чем на первой стадии.
На конечной стадии, занимающей период времени после взрыва от 1 с до нескольких минут, ЭМИ генерируется магнитогидродинамическим эффектом, порождаемым возмущениями магнитного поля Земли токопроводящим огненным шаром взрыва. Интенсивность ЭМИ на этой стадии весьма мала и составляет несколько десятков вольт на километр.
Аварии на АЭС
Авария на Чернобыльской АЭС по своим долговременным последствиям явилась крупнейшей катастрофой современности.
Были и другие аварии связанные с атомной энергетикой.
В США самая большая авария, которая называется сегодня предупреждением о Чернобыле, случилась в 1979 году в штате Пенсильвания на АЭС в «Тримайл Айленд». До нее и после - еще 11 более мелких аварий на ядерных реакторах.
В Советском Союзе в какой-то мере предчетей Чернобыля можно считать три аварии, начиная с 1949 года, в производственном объединении «Маяк» на реке Теча.
После нее еще более десяти аварий на АЭС страны.
Масштабы глобальной Чернобыльской катастрофы, поражают воображение. В советском докладе на заседании МАГАТЭ в Вене 1986 года отмечалось, что во внешнюю среду поступило 50 млн кюри радиоактивных радионуклидов.
Выброс только по одной своей радиоактивной составляющей - цезию-137 - равняется 300 Хиросимам.
Так или иначе в зону Чернобыля входит в широком смысле слова весь земной шар, в частности все население Советского Союза.
Наиболее интенсивному радиоактивному загрязнению в Советском Союзе подверглись четыре области России, пять областей Украины и пять областей Белоруссии.
Заключение
Ученые считают, что при нескольких крупномасшабных ядерных взрывах, повлекших за собой сгорание лесных массивов, городов, огромные слоя дыма, гари поднялись бы к стратосфере, блокируя тем самым путь солнечной радиации. Это явление носит название “ядерная зима”. Зима продлится несколько лет, может даже всего пару месяцев, но за это время будет почти полностью уничтожен озоновый слой Земли. На Землю хлынут потоки ультрафиолетовых лучей. Моделирование данной ситуации показывает, что в результате взрыва мощностью в 100 Кт температура понизится в среднем у поверхности Земли на 10-20 градусов. После ядерной зимы дальнейшее естественное продолжение жизни на Земле будет довольно проблематичным:
возникнет дефицит питания и энергии. Из-за сильного изменения климата сельское хозяйство придет в упадок, природа будет уничтожена, либо сильно изменится.
произойдет радиоактивное загрязнение участков местности, что опять же приведет к истребление живой природы
глобальные изменения окружающей среды (загрязнение, вымирание множества видов, разрушение дикой природы).
Ядерное оружие - огромная угроза всему человечеству. Так, по расчетам американских специалистов, взрыв термоядерного заряда мощностью 20 Мт может сравнять с землей все жилые дома в радиусе 24 км и уничтожить все живое на расстоянии 140 км от эпицентра.
Учитывая накопленные запасы ядерного оружия и его разрушительную силу, специалисты считают, что мировая война с применением ядерного оружия означала бы гибель сотен миллионов людей, превращение в руины всех достижений мировой цивилизации и культуры.
К счастью, окончание холодной войны немного разрядило международную политическую обстановку. Подписаны ряд договоров о прекращении ядерных испытаний и ядерном разоружении.
Также важной проблемой на сегодняшний день является безопасная эксплуатация атомных электростанций. Ведь самая обыкновенное невыполнение техники безопасности может привести к таким же последствиям что и ядерная войны.
Сегодня люди должны подумать о своем будущем, о том в каком мире они будут жить уже в ближайшие десятилетия.
Использованная литература:
Самуэль Гласстон, Филип Долан, “Характеристики ядерного оружия” (The Effects of Nuclear Weapon), 1977.
А.И. Иойрыш, “О чем звенит колокол”, 1991.
Гражданская оборона, 1982.
- 46.18 КбВведение 2
3
Заключение 11
Список
литературы
12
Введение
Глобальной проблемой для человечества остается ядерная опасность. В последние годы, особенно после того, как была выработана концепция "ядерной ночи" и "ядерной зимы", возникла острая необходимость тщательного анализа различных, в том числе и медико- биологических, последствий применения ядерного оружия и ядерных испытаний, а также мирного использования атомной энергии непосредственно для жизни и здоровья людей и среды их обитания.
Проблема экологии является одной из глобальных проблем современности. Именно глобальные проблемы экологии в перспективе будут оказывать колоссальное влияние на нашу планету. Особенность проблемы экологии заключается в том, что она имеет общемировой характер. Развитие общества всегда сопровождалось уничтожением экологии. Постоянное развитие военной деятельности влечёт за собой изменение экосистем.
Ясно, что эти изменения принесут колоссальные проблемы, связанные с уничтожением экосистем животного мира, изменением экологии океанов, увеличением озоновых дыр, появление все новых катаклизмов в экологии Земли. Значение этих проблем для судьбы нашей цивилизации настолько велико, что их нерешенность создает угрозу разрушения экологии раз и навсегда.
Большое вредоносное воздействие на нее кроется в проблеме существовании и накоплении запасов обычных видов оружия; еще большую опасность для экологии представляет оружие массового уничтожения, особенно ядерное.
экология последствие оружие массовое поражение
Экологические последствия применения ядерного оружия
А
томная
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".
Описание работы
Большое вредоносное воздействие на нее кроется в проблеме существовании и накоплении запасов обычных видов оружия; еще большую опасность для экологии представляет оружие массового уничтожения, особенно ядерное.
Экологические последствия применения ядерного оружия 3
Заключение 11
Список литературы 12
