Что происходит при взрыве ядерной бомбы?

Вот чего следует ожидать, если вы готовитесь к Армагеддону

Как взрыв ядерной бомбы будет выглядеть с земли и что произойдёт после него?

Ответ, конечно, зависит от того, сколько оружия будет сброшено. По данным Федерации американских учёных, на долю России и США приходится 90 % мирового ядерного оружия. У России есть 1588 единиц ядерного оружия, размещённых на межконтинентальных ракетах с дальностью полёта не менее 3417 миль (5500 километров), а также базы тяжёлых бомбардировщиков, на которых размещены самолёты, способные нести и сбрасывать ядерное оружие. У США есть 1644 единицы ядерного оружия, размещённых таким же образом. (Кроме того, у обеих стран есть ещё около 5000 действующих бомб, которые находятся в рабочем состоянии и просто ждут запуска.) Полномасштабная ядерная война может легко привести к вымиранию человечества — не только из-за первоначального количества смертей, но и из-за глобального похолодания, так называемой ядерной зимы, которая последует за этим.

По мнению некоторых экспертов в области внешней политики, более вероятным сценарием является ограниченный ядерный конфликт с использованием так называемого тактического атомного оружия. По данным Центра исследований проблем нераспространения имени Джеймса Мартина, от 30% до 40% арсеналов США и России составляют эти небольшие бомбы, дальность действия которых составляет менее 310 миль (500 км) по суше и менее 372 миль (600 км) по морю или воздуху. Это оружие всё равно будет иметь разрушительные последствия вблизи зоны взрыва, но не приведёт к глобальному ядерному апокалипсису в худшем случае.

Когда взрывается ядерная бомба

Существует несколько типов и размеров ядерного оружия, но в современных бомбах сначала запускается реакция деления. Деление — это расщепление ядер тяжёлых атомов на более лёгкие атомы — процесс, при котором высвобождаются нейтроны. Эти нейтроны, в свою очередь, могут врезаться в ядра соседних атомов, расщепляя их и запуская неконтролируемую цепную реакцию.

Возникающий в результате взрыв деления имеет разрушительную силу: именно бомбы деления, иногда называемые атомными бомбами или А-бомбами, уничтожили Хиросиму и Нагасаки в Японии с мощностью от 15 до 20 килотонн в тротиловом эквиваленте. Однако многие современные виды оружия способны нанести ещё больший ущерб. Термоядерные, или водородные, бомбы используют энергию первоначальной реакции деления для синтеза водорода внутри оружия. Эта термоядерная реакция высвобождает ещё больше нейтронов, которые вызывают ещё больше реакций деления, которые вызывают ещё больше термоядерных реакций, и так далее. В результате, по данным Союза обеспокоенных учёных, образуется огненный шар с температурой, сопоставимой с температурой в центре Солнца. Термоядерные бомбы были испытаны, но никогда не применялись в боевых условиях.

Излишне говорить, что оказаться в эпицентре такого взрыва — значит мгновенно погибнуть. Например, ядерное оружие мощностью 10 килотонн, эквивалентное бомбам, сброшенным на Хиросиму и Нагасаки, при наземном взрыве мгновенно убило бы около 50% людей в радиусе 2 миль (3,2 км), согласно отчёту 2007 года, подготовленному на семинаре проекта «Превентивная оборона». (По данным организации по нераспространению ядерного оружия ICAN, радиус воздушной детонации будет больше.) Эти люди погибнут в результате пожаров, сильного радиационного облучения и других травм, приведших к летальному исходу. Некоторые из них получат травмы от ударной волны, но большинство пострадает от обрушения зданий или от разлетающихся осколков. Большинство зданий в радиусе 0,5 мили (0,8 км) от места взрыва будут разрушены или сильно повреждены.

На сайте правительства США Ready.gov рекомендуется всем, кто получил предварительное предупреждение — либо по официальным каналам, либо увидев вспышку от взрыва поблизости, — переместиться в подвал или в центр большого здания и оставаться там как минимум 24 часа, чтобы избежать наибольшего количества радиоактивных осадков.

Однако выжившим в районе взрыва будет сложно получить помощь, по данным Международного комитета Красного Креста (МККК). Поскольку дороги и железнодорожные пути разрушены, больницы сровнены с землёй, а врачи, медсёстры и сотрудники экстренных служб в зоне взрыва погибли или получили ранения, возможности для доставки припасов или людей для оказания помощи ограничены, особенно с учётом высокого уровня радиации после взрыва. Выжившие будут покрыты радиоактивной пылью, и их нужно будет дезактивировать. Согласно книге «Ядерный выбор в XXI веке: руководство для граждан" (MIT Press, 2021), большинство людей, скорее всего, получат термические ожоги от первоначального теплового взрыва. Смерть также может наступить от огненного шторма: в зависимости от рельефа местности в зоне взрыва пожары, вызванные первоначальным взрывом, могут объединяться и создавать собственный самоподдерживающийся ветер. По данным Министерства энергетики США, в Хиросиме произошёл такой огненный смерч, охвативший 4,4 квадратных мили (11,4 квадратных километра).

Радиоактивные осадки

Радиация — это вторичное и гораздо более коварное последствие ядерного взрыва. Согласно книге «Ядерный выбор в XXI веке», атомные бомбы, сброшенные на Японию, вызвали локальное радиоактивное заражение, но современное термоядерное оружие выбрасывает радиоактивные материалы высоко в стратосферу (средний слой атмосферы Земли), что приводит к глобальному радиоактивному заражению. Уровень радиоактивных осадков зависит от того, была ли бомба взорвана в воздухе, что усиливает глобальные последствия, но ослабляет непосредственное воздействие в эпицентре взрыва, или на земле, что ограничивает глобальное воздействие, но оказывает разрушительное влияние на прилегающую территорию.

Риск выпадения радиоактивных осадков наиболее высок в течение 48 часов после взрыва. При отсутствии снега или дождя, которые помогли бы быстрее смести радиоактивные осадки на землю, к тому времени, когда они достигнут Земли, их радиоактивность может быть минимальной, согласно справочнику «Навыки выживания при ядерной войне» (Окриджская национальная лаборатория, 1987).

Согласно книге «Навыки выживания при ядерной войне», через 48 часов после взрыва на территории, которая изначально подвергалась воздействию 1000 рентген (единица измерения ионизирующего излучения) в час, уровень радиации составит всего 10 рентген в час. Согласно справочнику, около половины людей, получивших общую дозу облучения около 350 рентген за пару дней, скорее всего, умрут от острого радиационного отравления. (Для сравнения: при обычной компьютерной томографии брюшной полости человек получает дозу облучения менее 1 рентгена.)

Люди, подвергшиеся воздействию радиоактивных осадков, подвержены высокому риску развития рака на протяжении всей оставшейся жизни. По данным МККК, в специализированных больницах Хиросимы и Нагасаки прошли лечение более 10 000 официально признанных выживших после взрывов 1945 года, при этом большинство смертей в этой группе были вызваны онкологическими заболеваниями. По данным Красного Креста, в первые 10–15 лет после взрыва заболеваемость лейкемией среди жертв радиации была в четыре-пять раз выше обычного уровня.

Экологическая катастрофа

Радиоактивное излучение и радиоактивные осадки окажут серьёзное воздействие на окружающую среду и здоровье людей. В зависимости от масштабов ядерного конфликта взрывы могут даже повлиять на климат.

В такой стране, как Украина, которая производит 10 % мировой пшеницы, радиоактивные осадки могут выпасть на сельскохозяйственных угодьях. Если радиоактивные осадки попадут в продукты питания, это может привести к долгосрочным проблемам, таким как рак, сказал Майкл Мэй, почётный содиректор Центра международной безопасности и сотрудничества Стэнфордского университета и почётный директор Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, в интервью Live Science в 2017 году. По его словам, радиоактивный йод, в частности, может стать проблемой.

«Коровы накапливают йод в молоке, а дети накапливают йод из молока в щитовидной железе», что приводит к раку щитовидной железы, — сказала Мэй.

Пепел и сажа, попавшие в атмосферу во время ядерной войны, могут оказать серьёзное охлаждающее воздействие на климат, если будет сброшено достаточное количество бомб. Хотя один или два ядерных взрыва не окажут глобального воздействия, детонация всего 100 боеприпасов размером с тот, что был сброшен на Хиросиму в 1945 году, снизит глобальную температуру до уровня Малого ледникового периода, который длился примерно с 1300 по 1850 год, согласно анализу 2012 года, опубликованному в Бюллетене учёных-атомщиков. Последствиями сегодня могут стать резкие и внезапные изменения климата: во время Малого ледникового периода температура упала на целых 3,6 градуса по Фаренгейту (2 градуса по Цельсию), что больше, чем повышение температуры, наблюдавшееся с начала промышленной революции (примерно на 1,8 градуса по Фаренгейту, или 1 градус по Цельсию). Внезапное похолодание, подобное нынешнему, может повлиять на сельское хозяйство и снабжение продовольствием. Малый ледниковый период привёл к неурожаям и голоду в то время, когда население Земли составляло менее одной седьмой от нынешнего.

Чтобы повысить ваши шансы выжить после ядерной атаки, Ready.gov рекомендует держать набор предметов первой необходимости под рукой в безопасном убежище. (Этот же набор можно использовать во время других стихийных бедствий, например ураганов или длительных отключений электроэнергии.)

Первоначально опубликовано на сайте Live Science.