При взрыве на земле в пункте, высота которого находится на уровне моря или немного выше, 35% энергии ядерной бомбы превращается в тепловую энергию. На рис. 2.13 показано, какую часть общего эффекта составляют механические, термические и радиоактивные эффекты при взрыве.
Напомним, что взрыв мощностью 1 Кт эквивалентен высвобождению 1012 Кал, т. е. 4,2-1019 Эрг. В следующей таблице показаны значения термической энергии на расстоянии 1600 М от эпицентра взрыва, произведенного на уровне моря.
Существует классификация объектов по степени их сопротивляемости избыточному давлению.
Первая классификация состоит из 24 категорий — от самых хрупких объектов, таких, как стекло, до объектов, обладающих наибольшей сопротивляемостью, таких, как подводные лодки.
В современном арсенале специальных видов-оружия существуют такие, секрет производства которых в силу их значительного влияния на экономическую жизнь страны выходит за рамки чисто военной области. А недавно мы обнаружили, что многие электронные вычислительные машины исчезли из свободной продажи на мировом рынке. Известно также, что некоторые сплавы ревниво охраняются от экспорта и что многочисленные патенты «блокируются» различными организациями, связанными с министерствами национальной обороны.
Рассмотрим вкратце возможности применения радиоактивных элементов как в гражданской, так и в военной промышленности.
Если самолет должен пролететь через атомный гриб и радиоактивное облако, то доза, получаемая внутри этого облака, не зависит от мощности бомбы при условии, что она не превышает 100 Кт. Ее можно считать равной 131 000It2 р/час, если / выражено в минутах. Так, в момент Я + 100 Мин доза равна 131 000/102 = 13 P/час, т. е. она будет безопасна, если летчик пересекает облако в течение 1 минуты.
Этот радиоактивный элемент считается самым опасным для живых существ, так как он может откладываться в костях.
На рис. 9.9 и 9.10 приведены две характеристики этого затухания. В табл. 9.4 даны некоторые значения показателя степени при времени /, характеризующего изменение Р-, р+у - и излучения радиоактивных осадков в разные периоды времени после взрыва. Это уменьшение заключается между. В радиоактивные осадки входят элементы с периодом полураспада от долей секунды до десятков лет Грубо говоря, радиоактивность уменьшается в 10 раз с возрастанием времени в 7 раз. Так, если в момент Н + + 1 Час интенсивность равна 1000 P/час, то в момент Н + 7 Час она будет 100 P/час, а в момент Н + 7*7 = = Н + 49 Час она уменьшится до 10 Р/час и т. д.
В действительности, если учесть возможности дождей, радиоактивные осадки могут проникать в водостоки или в землю и мощность дозы на 1 М2 поверхности будет уменьшаться гораздо быстрее, чем указано в таблице. Кроме того, иные метеорологические условия, и в частности ветры на различных высотах, совершенно меняют все расчеты относительно поведения радиоактивных осадков.
Излучение, мгновенно испускаемое во время ядерного взрыва, не следует смешивать с излучением радиоактивных осадков. Оно содержит нейтронную составляющую, которой нет в излучении осадков.
Нейтроны, выделившиеся при взрыве, воздействуют на организм или непосредственно, или посредством радиоактивных элементов, которые они способны создавать.
Выше уже указывалось, что при взрывах, произошедших на земле или близко от нее, возникает большое количество радиоактивной пыли, которая за короткий срок осаждается в районе эпицентра взрыва. Эта пыль получается из тысяч тонн выброшенной из воронки земли, которая, охлаждаясь в атомном грибе, захватывает радиоактивные осколки, появившиеся в результате процесса расщепления. Затем на эту пыль действует сила тяжести, которая в зависимости от диаметра каждой пылинки более или менее быстро увлекает ее на землю.
Так, все осадки с размером пылинок 0,1 Мм выпадут за 2 часа с высоты 13 Км над уровнем моря.
Человеческий организм защищается против любых покушений на его здоровье и часто выходит победителем в этой борьбе. Используя печальный опыт взрыва ядерных бомб в Хиросиме и Нагасаки, а также редкие несчастные случаи в промежутке между 1942 и 1965 гг., можно составить кривую инвалидности и смертности, явившихся их результатом. Эти наблюдения иллюстрируются рис. 9.2— 9.5. Кроме того, можно считать, что в общем с очень приблизительным учетом возраста и здоровья отдельных людей доза в 1 Р, распространенная глобально (т. е. на всю поверхность тела), сокращает жизнь человека на 3 дня, 100 Р — на 1 год, а 1000 Р, получаемые малыми дозами в течение 5 лет, сократят жизнь на 10 лет.
Что нам известно о биологических мутациях? Я приведу лишь краткое изложение современных сведений по этому вопросу. Каждое оплодотворенное яйцо имеет 23 пары хромосом, в которых содержится приблизительно 20 000 наследственных элементов, или генов. Спонтанные биологические мутации наблюдаются с частотой 1 на 100 000 на каждый ген, в то время как мутации, произошедшие в результате облучения ^-частицами с интенсивностью в 1 Р, имеют частоту порядка 1 на 20 млн. генов.
Радиоактивные осадки, выпадающие в результате атомных испытаний, всегда считались носителями огромного вреда — как в настоящем, так и в будущем времени. Это не совсем справедливо. Однако при всем том отнюдь не следует недооценивать вред радиоактивного излучения в том случае, когда оно превышает определенный уровень.
Рис. 9.1 иллюстрирует один из аспектов этой проблемы. Если количество энергии, получаемой нами в виде космического излучения, ничтожно по сравнению с тем, которое мы получаем от Солнца в видимых, а также ультрафиолетовых и инфракрасных лучах, то проникающее действие космических лучей имеет огромное значение для живых клеток, особенно на большой высоте и на широтах, близких к 45°. Табл. 9.1 и 9.2 резюмируют существующее положение в настоящее время. Возможно, так было на Земле и тысячи лет тому назад, когда на ней появились первые скопления живых клеток.