CC BY
365
Лабунец Е.М.
Ядерное оружие: Историческое развитие и политико-правовые
последствия применения
В начале XXI века угроза терроризма с применением ядерного оружия оказалась в центре проблематики международной безопасности и политики безопасности ведущих держав мира. Эта угроза является прогнозируемым результатом слияния двух процессов современности, которые вышли на передний план после окончания «холодной войны» и ускорения процессов глобализации: распространения ядерного оружия (и других видов оружия массового уничтожения) и подъема международного терроризма как постоянного и системного фактора внутренней и международной жизни стран.
По своим последствиям террористический акт с применением ядерного оружия представляется наиболее опасным среди новых угроз международной и национальной безопасности. Ядерное оружие возникло на основе фундаментальных исследований свойств материи, проникновения человека в тайны ядра атома.
Начало разработкам ядерного оружия положили два научных открытия: в 1940 г. советские ученые Г.Н. Флеров и К.А. Петржак открыли, что тяжелые ядра атомов урана способны самопроизвольно делиться, выделяя в процессе распада энергию. Другим ученым, в частности Ю.Б. Харитонову и Н.Н. Семенову, удалось провести цепную реакцию деления. Эти разработки стали использовать для изобретения оружия.
Ядерное оружие имеет несколько поражающих факторов, а именно:
1. Ударная волна - основной поражающий фактор ядерного взрыва, т.к. большинство повреждений, разрушений зданий, поражение людей обусловлены ее воздействием. Она представляет собой область резкого сжатия среды, распространяющегося во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Передняя граница сжатого слоя воздуха называется фронтом ударной волны. Поражающее действие ударной волны характеризуется величиной избыточного давления. Избыточное давление - это разница между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед ним. При избыточном давлении от 20 до 40 кПа люди получают легкие ушибы и контузии. При избыточном давлении 40-60 кПа люди теряют сознание, повреждаются органы слуха, получают вывихи конечностей, происходит поражение внутренних органов. При избыточном давлении 100 кПа люди получают крайне тяжелые поражения, часто со смертельным исходом. Скорость движения и расстояние, на которое распространится ударная волна, зависят от мощности ядерного боеприпаса.
2. Световое излучение представляет собой поток лучистой энергии, включающий видимые, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Источником светового излучения является светящаяся область, образуемая раскаленными продуктами взрыва и раскаленным воздухом. Яркость светового излучения в первую секунду в несколько раз превосходит яркость Солнца. Световое излучение распространяется почти мгновенно и длится, в зависимости от мощности ядерного взрыва, до 20 секунд. Однако, несмотря на кратковременность, оно может вызывать ожоги кожи, поражение органов зрения, возгорание горючих материалов. Оно не проникает через непрозрачные материалы.
3. Радиоактивное заражение. Основной его источник - продукты деления ядерного заряда, радиоактивные изотопы, образующиеся в результате воздействия нейтронов на материалы, из которых изготовлен ядерный боеприпас и на некоторые элементы, входящие в состав грунта в районе взрыва. При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается земли. Внутрь ее затягиваются массы испаряющегося грунта. Охлаждаясь, пары продуктов деления и грунта конденсируются на твердых частицах. Образуется радиоактивное облако, оно поднимается на много километров в высоту и затем со скоростью до 100 км/ч движется по ветру. Радиоактивные частицы, выпадая из облака, образуют зону радиоактивного загрязнения длиной до нескольких километров. При этом происходит заражение зданий, почвы и водоемов. Наибольшую опасность радиоактивные вещества представляют в первые часы после заражения, т.к. их активность в этот период наибольшая.
4. Проникающая радиация представляет собой невидимый поток гамма-лучей и нейтронов. Она длится 10-15 секунд. Проходя через живую ткань, гамма-излучение и нейтроны ионизируют молекулы в клетке. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы, приводящие к нарушению жизненных функций отдельных органов, развитию лучевой болезни. Ослабляющее действие защиты от излучения принято характеризовать величиной половинного поглощения, т.е. такой материал, проходя через который, интенсивность излучения уменьшалась в 2 раза. Например, интенсивность излучения уменьшается в 2 раза при прохождении 2,8 см стали, 10 см бетона, 14 см грунта, 30 см древесины. Противорадиационные укрытия практически полностью защищают от проникающей радиации.
5. Электромагнитный импульс воздействует, прежде всего, на радиоэлектронную и электронную аппаратуру (пробой изоляции, порча полупроводниковых приборов, перегорание предохранителей и т.д.). Кратковременное электромагнитное поле возникает при взрыве ядерного боеприпаса как результат взаимодействия гамма-лучей и нейтронов с атомами окружающей среды. Следствием этого может стать разрушение определенных элементов радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры. Поражение людей возможно только в тех случаях, когда люди в момент взрыва соприкасаются с проводниками.
Ядерное оружие считается самым мощным. По расчетам специалистов, один термоядерный заряд мощностью 20 Мт может сравнять с землей дома в радиусе до 24 км и уничтожить все живое на расстоянии до 140 км. Кроме того, происходит радиоактивное загрязнение воздуха, почвы и воды. Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства, привести к массовой гибели людей.
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 % изотопа и-235, остальное - и-238. Для осуществления реакции необходимо, чтобы в веществе содержалось не менее 90 % и-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).
Развитие ядерного оружия
Первую ядерную бомбу изготовили в США к середине 1945 г. 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 заряда «Майк» составила 5-8 млн тонн тринитротолуола. К примеру, мощность всех взрывчатых веществ, использованных во Второй мировой войне, равнялась 5 млн тонн. Ядерное горючее заряда «Майк» 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 советский ученый 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 года 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 моратории на ядерные испытания (в 1961 году испытания были возобновлены, 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 изобретателем стал Самюэль Коэн. Это самое маленькое оружие в семействе атомных, оно убивает не столько взрывом, сколько радиацией. Большая часть энергии расходуется на испускание 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 гг. XX века в США стала зарождаться концепция, согласно которой вооруженные силы страны должны иметь не только ядерные и обычные вооружения, но и специальные средства, обес-
печивающие 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-излучения 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 решетке. 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
На первых порах создание ядерной энергетики не предвещало появления целого ряда сложных проблем, которые вскоре приобретут международный характер и заставят мировое сообщество искать пути их решения. Особенно актуальной является тесная взаимосвязь мирной ядерной энергетики и ядерного оружия, которая объясняется, прежде всего, тем, что в настоящее время, по крайней мере, 34 государства, на территории которых размещено 438 действующих реакторов и 31 строящийся, обладают ядерным статусом или имеют реальные возможности его обрести. Следует напомнить, что вскоре после окончания Второй мировой войны военные ядерные программы рассматривались теми государствами, на территории которых находились предприятия ядерной энергетики.
Наряду с серьезными преимуществами ядерная энергетика высветила потенциальные угрозы, которые в последние два десятилетия существенно ослабили темпы строительства АЭС. Немалую роль в этом сыграла крупнейшая авария на Чернобыльской АЭС, имевшая тяжелые последствия: из зараженной зоны было выселено более 100 тыс. жителей из 187 населенных пунктов, а общая площадь этой зоны составила около 10 тыс. кв. км. Разрушительные последствия этой аварии показали со всей очевидностью необходимость предъявления самых высоких требований к обеспечению безопасности ядерных объектов и решению связанной с ними проблемы отработанного ядерного топлива (ОЯТ). 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 предтечетей Чернобыля можно считать три аварии, начиная с 1949 года, в производственном объединении «Маяк» на реке Теча. После них 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 широ-
ком смысле весь земной шар и, в частности, все население Советского Союза. Наиболее интенсивному радиоактивному загрязнению в Советском Союзе подверглись четыре области России, пять областей Украины и пять областей Белоруссии. В результате деятельности ядерных предприятий в настоящее время, по оценкам МАГАТЭ, целый ряд стран обладает значительным количеством наработанного плутония, являющегося основным энергоносителем ядерного оружия, и его запасы продолжают неуклонно увеличиваться.
Ученые считают, что при нескольких крупномасштабных ядерных взрывах, повлекших за собой сгорание лесных массивов, городов, огромные слои 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 Мт температура понизится в среднем у поверхности Земли на 10-20 1С. После ядерной зимы дальнейшее естественное продолжение жизни на Земле будет довольно проблематичным ввиду того, что:
- 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 истреблению 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. Подписан ряд договоров о прекращении ядерных испытаний и ядерном разоружении.
Также важной проблемой на сегодняшний день является безопасная эксплуатация атомных электростанций. Ведь самое обыкновенное невыполнение техники безопасности может привести к таким же последствиям, что и ядерная война. На сегодняшний день секретом ядерного оружия обладают, кроме России и США, также Франция, Германия, Великобритания, Китай, Пакистан, Индия, Италия.
Таким образом, сегодня люди должны подумать о своем будущем, о том, в каком мире они будут жить уже в ближайшие десятилетия.
