Термоядерное оружие

Разобравшись в свойствах проникающей радиации, можно сделать вывод о том, что покрытия и стены различных сооружений, крутости траншей, броня танков, корпус корабля, броня боевых рубок и щитов и другие подобные преграды резко ослабляют ее действие. Укрытия, защищающие от ударной волны, защищают и от проникающей радиации.

Действие радиоактивного заражения

Радиоактивное заражение, являющееся результатом термоядерного взрыва, представляет собой загрязнение воды, воздуха и поверхностей различных предметов большим количеством радиоактивных веществ, распадающихся с испусканием бета-частиц и гамма-лучей.

На радиоактивно зараженной местности источники излучений могут быть трех видов.

Основным источником радиоактивных излучений являются «осколки» деления ядерного горючего, образующиеся в результате цепной реакции. При взрыве атомной бомбы, служащей «запалом» в термоядерной бомбе, образуется около 1 кг смеси, состоящей вначале из 90 различных радиоактивных изотопов со временем полураспада от долей секунды до многих лет. Радиоактивность этой смеси через 7 часов после взрыва уменьшается в 10 раз по сравнению с радиоактивностью через час после взрыва. Через 49 часов после взрыва она уменьшается в 100 раз, через 2 недели — в 1000 раз, через 2 года — в 100 000 раз.

При воздушном взрыве атомной или термоядерной бомбы практически все образовавшиеся радиоактивные вещества находятся в огненном шаре. При охлаждении они конденсируются на пылинках, и эта мельчайшая пыль рассеивается в воздухе и медленно оседает на землю. При наземном взрыве с земли поднимается большое количество сравнительно крупных частиц пыли, на которых осаждаются радиоактивные изотопы. Эта пыль может быстро осесть, заражая местность в районе взрыва и по «следу» движения облака. Радиоактивное заражение при наземном взрыве получается значительно более сильным, чем при воздушном.

При воздушном взрыве атомной бомбы среднего калибра грибовидное облако поднимается на высоту только 10–15 км, то есть остается в тропосфере в зоне образования облаков. Радиоактивная пыль, разносящаяся ветрами над всей земной поверхностью, попадает в конце концов в водяные капли и выпадает на поверхность земли с дождем или снегом. Эти процессы после взрыва атомной бомбы в основном заканчиваются приблизительно спустя 2–3 недели.

При взрыве термоядерной бомбы дело обстоит несколько иначе. В этом случае грибовидное облако поднимается в стратосферу на высоту до 30 км и более. Радиоактивные вещества в виде мельчайшей пыли остаются в стратосфере в течение ряда лет. Измерения показали, что лишь около 10% этой радиоактивной пыли попадает из стратосферы в тропосферу в течение года. Здесь радиоактивная пыль захватывается влагой и с дождем или снегом выпадает на землю, как показано на рис. 37.

Рис. 37. Схема распространения радиоактивных продуктов термоядерного взрыва:

1 — огненный шар; 2 и 3 — положение радиоактивного облака, поднимающегося в стратосферу, 4 — пути распространения радиоактивной пыли; 5 — пути медленного оседания этой пыли; 6 — облака; 7 — атмосферные осадки, увлекающие радиоактивные вещества

Вторым источником радиоактивного заражения являются выпадающие из радиоактивного облака остатки непрореагировавшего ядерного горючего бомбы (урана 235, урана 233 или плутония 239).

Расщепляющиеся материалы этих веществ испускают преимущественно альфа-лучи. Распад длится многие тысячи и миллионы лет. Их излучение много слабее, чем у «осколков» деления, несмотря на то, что вес может быть большим (например, 90% веса всего заряда). Количество непрореагировавшего заряда определяется конструкцией бомбы (коэффициентом использования ядерного горючего). Выпадая на местность, непрореагировавшее ядерное горючее почти не влияет на характер и степень заражения из-за малой излучающей способности урана или плутония и вследствие малой проникающей способности испускаемых ими альфа-частиц.

Третьим источником заражения являются радиоактивные изотопы, возникающие при поглощении нейтронов ядрами различных элементов, входящих в состав почвы, воды, воздуха, зданий и различных материалов в районе взрыва. Большинство образующихся при этом радиоактивных изотопов распадается сравнительно быстро.

Исключением является долгоживущий углерод 14, который образуется при реакции нейтронов с азотом, содержащимся в больших количествах в воздухе:

₀n¹+₇N¹⁴=₆C¹⁴+₁H¹

Углерод 14 распадается очень медленно, его период полураспада равен 5700 лет. При распаде он испускает бета-частицы сравнительно малой энергии, которые легко задерживаются одеждой и не могут проникнуть даже через бумагу толщиной 0,1 мм. Атомы углерода 14 в свободном виде существуют недолго. Встретившись с кислородом, они окисляются с образованием углекислого газа.