Що ми уявляємо, коли чуємо «ядерна зброя»? Зазвичай у голові виринають постапокаліптичні картинки про інструмент, який за секунду перетворює пів світу на безлюдну пустелю. Просто як у фільмах про Шаленого Макса чи в іграх «Fallout»…Та чим є насправді ядерна зброя, як вона працює і в чому її небезпека? Розбираємося разом із Оленою Бурдо.
Як влаштована ядерна зброя?
Для початку розберемося з поняттям.
Ядерна зброя — це вибухова зброя, в основі роботи якої є ядерна енергія. Окрім надпотужного вибуху та сильної теплової хвилі, на місці детонації такої бомби виникає аномально високий радіаційний фон, що несе додаткову небезпеку. Через руйнівну дію та значні масштаби впливу ядерну зброю зараховують до зброї масового ураження.
Тепер до «начинки» ядерної зброї, що й робить її такою небезпечною.
Експертка пояснює, що для виготовлення такої зброї використовують ті ж речовини, що й для роботи ядерного реактора на АЕС, — це уран-235 і плутоній-239. Сировину для них добувають з уранових руд, а потім обробляють, аби користуватися концентрованою ядерною енергією. Далі за допомогою цієї енергії можна забезпечити електрикою всю країну або ж створити зброю масового ураження.
Олена Бурдо так пояснює процеси всередині атомної бомби:
«Ядра Урану-235 або Плутонію-239 слабко радіоактивні: час від часу вони спонтанно розпадаються. Тоді ядро ділиться на два уламки (атомною масою приблизно як пів маси материнського ядра) та два нейтрони. Ці нейтрони поцілюють у допоки цілі ядра Урану-235 або Плутонію-239 відповідно».
А звідки такий потужний вибух?
Навіть невеликий за розміром снаряд здатен викликати розрив, потужніший за будь-яку вибухівку на світі. Це відбувається тому, що за рахунок величезної енергії кожен нейтрон може викликати поділ ядра. Отже, нейтронів стає дедалі більше, і всі вони беруть участь у подальших поділах. Запускається лавиноподібний процес. У випадку ядерної зброї зупинити його вже неможливо.
Окрім цього, уламки ядер, що діляться, мають надзвичайно високу кінетичну енергію. Ланцюгова реакція, яку спричиняє «лавина» руйнівних нейтронів, має набагато більшу потужність, ніж будь-яка хімічна взаємодія.
«Тут ідеться про температуру в десятки мільйонів градусів, що в обмеженому об’ємі спричиняє надпотужний атомний вибух», — розповідає пані Олена.
Ще більш потужною є воднева, або ж термоядерна зброя, що може перевищувати силу ядерної бомби старого зразка в сотні разів.
Вона працює за рахунок ядерної реакції синтезу водню-дейтерію та водню-тритію. Так утворюється потужний потік енергійних нейтронів, здатних спричинити поділ інших, менш дефіцитних ізотопів Урану.
«Нейтрони здатні спричиняти так звану нейтронну активацію, тобто перетворювати стабільні ядра на радіоактивні», — пояснює Олена.
Чи всі ядерні бомби однаково потужні?
Наша експертка відповідає: «Звісно, ні».
Означення «ядерна» говорить про те, що в тому чи іншому виді вибухової зброї містяться радіоактивні речовини. А об’єм, маса, зона ураження та принцип дії залежать від фантазії інженерів.
У різних видах зброї міститься різний об’єм ядерного заряду — це впливає на потужність вибуху. Як можливості авта оцінюють у кінських силах, так і потужність вибуху кожного типу атомної зброї вимірюють у спеціальному тротиловому еквіваленті — у тоннах тротилу. Наприклад, відносно невелика Mk-54 має таку потужність, як від вибуху 20 тонн тротилу, а найпотужнішу атомну бомбу — радянську «Цар-бомбу» — оцінили в 50 мегатонн.
Окрім цього, за призначенням і потенційною зоною ураження ядерну зброю поділяють на тактичну та стратегічну.
Тактичну зазвичай не зображують у фільмах про кінець світу, адже вона має відносно невелику зону ураження та призначена для підсилення військ і вирішення проміжних бойових завдань, тобто для того, аби вигравати конкретні битви, знищувати техніку, живу силу та укріплення противника. Для цього ядерні заряди застосовують у тактичних ракетних комплексах, бомбах вільного падіння, мінах, підводних бомбах чи торпедах, себто у «звичайній» зброї, яку використовують на полі бою і без ядерних елементів.
А от стратегічна зброя вже покликана одним ударом змінити хід історії. Її запускають на великі відстані (понад 5500 км), вона має високу потужність і, що найважливіше, призначена влучати у стратегічні цілі, надважливі для функціонування держави: військові об’єкти, виробництва, транспортну й енергетичну інфраструктури. Міжконтинентальна балістична ракета з ядерною боєголовкою здатна навіть з іншого материка виконати стратегічний план. Наприклад, знищити місто та змусити ворожу державу миттєво капітулювати. Тротиловий еквівалент для такої зброї може різнитися. Приміром, операція зі скидання бомб на Хіросіму й Нагасакі у 1945 році вважалася стратегічною, хоча обидві бомби — «Малюк» і «Товстун» — були відносно невеликими, якщо порівнювати з деякими сучасними зразками. Тим не менше, вони завдали величезних руйнувань, що змусило Японію капітулювати у Другій світовій війні.
Вибух на атомній станції vs вибух ядерної зброї: що потужніше?
Якщо на території довкола Чорнобиля ще довго хіба проводитимуть екскурсії безпечними зонами, то постраждалі 1945 року японські міста згодом відбудували, там продовжили жити. Чому так?
Олена Бурдо так пояснює різницю в роботі бомби й АЕС:
«Вибух атомної бомби — це результат миттєвого вивільнення великої кількості енергії завдяки некерованій ланцюговій реакції поділу. А якщо ця реакція керована, то велика кількість енергії вивільняється повільно, гріє воду, пара крутить турбіну електрогенератора — так працює АЕС».
Активна зона атомного реактора постійно зазнає тривалого впливу інтенсивних потоків нейтронів. Всередині реактора поступово утворюються радіоактивні ізотопи — саме вони є причиною потужного забруднення довкілля після аварії на АЕС. Натомість вибух ядерної бомби не дає часу, аби ці ізотопи виробилися.
«Внаслідок розгерметизації активної зони реактора радіоізотопи потрапляють до довкілля і здатні отруювати життя на забрудненій території впродовж десятиліть».
Окрім цього, небезпечність зони ураження залежить від типу вибуху: висотний вибух слабко забруднює, повітряний — помірно, а наземний забруднює дуже сильно.
У випадку з Чорнобильською аварією ми й досі маємо проблему забруднених ґрунтів і водойм, адже вибух стався на землі, а не в повітрі. Натомість бомба, скинута на Хіросіму, розірвалася на висоті 600 м. Це викликало пошкодження будівель і сильне опромінення. Та без суттєвого забруднення ґрунту радіаційний фон у місті з часом повернувся до нормального стану.
А чи може у «ядерки» з часом закінчитися термін придатності?
Ми вже бачили, у якому стані зараз законсервована радянська техніка на озброєнні росії. А що, як і ядерні боєголовки (переважно також радянського виробництва) наразі не в найкращому стані?
Справді, радіоактивні речовини не вічні, а зброя з часом старіє та втрачає ефективність. Проте відбувається це дуже повільно. За дослідженнями незалежної групи американських учених JASON мінімальний термін дії зброї, начиненої плутонієм, може сягати 100 років.
Олена Бурдо пояснює це тим, що Уран і Плутоній мають великий період напіврозпаду. Вона також додає: «Навіть якщо припустити, що бомба втратила 100% ефективності, її дія все одно несе небезпеку та руйнацію».
Чи правда, що під столом у президентів ядерних держав є червоні кнопки для активації зброї?
Попри те, що Трамп і Кім Чен Ин наввипередки мірялися у твіттері потужностями своїх «ядерок» і погрожували натиснути кнопку швидше за опонента, такого девайсу насправді не існує. Як стверджує дослідження «New York Times», вислів «палець на кнопці» — це метафора родом із часів Другої світової війни, і стосувалася вона сигналів тривоги в бомбардувальниках, проте аж ніяк не зброї масового ураження. Якщо вже говорити про ґаджети, то хіба що про так звану ядерну валізку, яку мають президенти США та росії. Проте вона потрібна хіба що для шифрованого зв’язку, якщо знадобиться віддати наказ про запуск.
Тому одним натисканням — ба, навіть наказом однієї людини — миттєвий запуск ядерної ракети неможливий. Це поетапна процедура.
І в США, і в росії президент одноосібно приймає рішення про запуск, проте далі його наказ вирушає складним ланцюжком з підлеглих. Приміром, у США верховний головнокомандувач ще спілкується з цивільними та військовими радниками — передовсім із заступником операційного директора Пентагону.
Далі наказ починає мандрівку секретними шифрами, що убезпечують ядерні сили від випадкового «упс». Спершу свій шифр називає президент, а опісля наказ перетворюється на спеціальний ребус, що прямує до 5 команд, відповідальних за пуски. Команди розблоковують пускові установки і в потрібний час мусять синхронно проголосувати, повернувши ключі, як у автівці. Звісно, у теорії команди можуть саботувати та відмовитися виконувати наказ. Проте в США для пуску достатньо, аби хоча б 2 з 5 команд проголосували за.
Тому кожен запуск ядерної ракети — це відповідальність багатьох людей на різних рівнях.
Що робити, якщо неподалік стався ядерний вибух?
Якщо читаєш офіційне повідомлення від ДСНС і думаєш, що робити далі, тобі поталанило, бо ти не в епіцентрі вибуху. Проте тепер необхідно вберегти себе від надмірного опромінення. Ось які поради дає Олена Бурдо стосовно того, як чинити в перші хвилини та години після вибуху:
☢️перш, ніж евакуюватися, варто дізнатися, куди дме вітер. Вирушати потрібно у протилежний або перпендикулярний до руху вітру бік;
☢️якщо були на вулиці, треба одразу зайти до приміщення, забрати із собою тварин і щільно зачинити вікна та двері. Найбільшу загрозу на відкритому повітрі становить радіоактивний пил, що осідатиме й потраплятиме до дихальних шляхів;
☢️після вулиці варто зняти весь одяг і скласти в окремий пакет, а тоді прийняти душ. Вода має бути температури тіла, в жодному разі не гарячою;
☢️продукти варто запакувати й розкривати лише перед вживанням;
☢️йодом зловживати не можна, аби не нашкодити організму — передозування таблетками калій йодиду викликає отруєння, а надмірне натирання шкіри розчином призводить до опіків. Потрібно читати інструкцію та зважати на протипокази;
☢️якщо є потреба вийти на вулицю, краще максимально закривати шкіру та волосся одягом, а дихальні шляхи — маскою. Не варто збирати фрукти, овочі та ягоди, а також купатись у водоймах.
У будь-якому разі сам на сам із ядерною зброєю ми не залишимося. Якщо станеться вибух, за справу одразу ж візьмуться професіонали: пожежники локалізують вогонь, рятівники та поліція організують евакуацію, а лікарі допоможуть тим, хто постраждав. Тож варто не панікувати та покладатися на наших людей, які вже лагодили електропостачання ЧАЕС під обстрілами й вивозили маріупольців з оточеного міста.
Ілюстрації: Дарина Пальонко