Период полураспада группы «Хибина» - [111]

.

Если подсчитать энергию, которая расходуется на поддержание восходящих потоков, питающих кучевое облако, и сравнить ее с энергией атомных взрывов, то окажется, что номинальная атомная бомба и небольшое кучевое облако, с одной стороны, и большая водородная бомба и ливневое или грозовое облако средней величины, с другой, имеют энергии, близкие по порядку величины. Однако здесь следует учитывать одно существенное обстоятельство. Как известно из исследований, проведенных в начале 1950-х годов, внутримассовые кучевые облака могут развиваться не только за счет внешних по отношению к ним восходящих конвективных потоков, но и за счет внутренней энергии, высвобождающейся при конденсации водяного пара. При этом каждая новая порция водяного пара, втянутая в кучевое облако и поднятая на высоту, высвобождает энергию при конденсации в сравнимом и, возможно, большем количестве, чем требовалось для ее поднятия. Таким образом, возникает своеобразный цепной процесс, который обеспечивает развитие кучевых облаков, по крайней мере, с некоторых этапов их жизни. Анализ литературных источников показывает, что подобные процессы не имели места при атомных взрывах. Здесь формирование облака заканчивается при завершении восходящего потока.

Установлено, что при взрыве номинальной атомной бомбы равной по мощности заряду, сброшенного на Хиросиму, формируется радиоактивное облако сравнимое с обычным кучевым облаком небольшого размера. При взрыве водородной бомбы большой мощности формируется радиоактивное облако сравнимое с обычным грозовым облаком средней величины, предвещающим по своему внешнему виду ливень или выпадение града. Однако в отличие от естественного процесса радиоактивное облако не развивается, а рассеивается, так как начальный восходящий поток быстро прекращается, а условия, благоприятные для цепного процесса развития облака не создаются. Таким образом, термодинамическое действие атомного взрыва на атмосферу, в котором реализуется почти вся его энергия, сравнительно не велико по сравнению с естественными процессами и малоэффективно по отношению к затрачиваемой энергии как в отношении непосредственного, так и в отношении возможного косвенного воздействия. Больший эффект происходил бы при замедленном расходовании той же тепловой энергии. Подобный эффект наблюдался при взрывах подземного хранилища радиоактивных отходов НПО «Маяк» и четвертого блока Чернобыльской АЭС!

При наземном взрыве атомной бомбы в атмосферу поднимается большое количество грунта, раздробленного на мелкие и мельчайшие частицы размером от миллиметров до долей микрона. Наиболее крупные сравнительно быстро выпадают на землю, а мелкие находятся в атмосфере в течение длительного времени. Присутствие в атмосфере большого количества частиц приводит к изменению ее оптических свойств.

При взрыве атомной бомбы образуется большое количество радиоактивных продуктов. Через минуту после взрыва номинальной атомной бомбы мощностью в 20 килотонн это количество равно 10¹² (1 триллион) кюри, а при взрыве большой водородной бомбы — 10¹⁵ (квадриллион) кюри. Для сравнения в результате Кыштымской аварии (29 сентября 1957 года) в атмосферу было выброшено 20 миллионов кюри, а при аварии на четвертом блоке Чернобыльской АЭС (26 апреля 1986 года) — 380 миллионов кюри радиоактивных веществ. При проведении военных учений на Тоцком полигоне в сентябре 1954 года была взорвана атомная бомба мощностью 40 килотонн, то есть в два раза мощнее номинальной.

Почти все эти радиоактивные продукты, сосредоточенные в первое время после взрыва в огненном шаре, затем оседают на частицах облака, т.е. на водяных каплях, ледяных кристаллах и на твердых частицах грунта, поднятых с земли и увлеченных восходящим потоком в облако. Доля этих последних в общей массе вещества облака и средняя их величина в сильнейшей степени зависят от высоты разрыва над поверхностью земли. При наземном взрыве твердые частицы составляют заметную, а при взрыве в воздухе — ничтожную долю вещества облака. Средняя величина частиц грунта, втянутых в облако при наземном взрыве, будет значительно большей, чем при воздушном взрыве. Распространение радиоактивных продуктов взрыва в атмосфере определяется движением тех капель, кристаллов и частиц грунта, на которых они осели. В связи с этим некоторая часть радиоактивных продуктов, адсорбированная сравнительно крупными частицами грунта, выпадает вместе с ними в ближайшем к месту взрыва районе, образуя зону радиоактивного заражение. Другая же часть, осевшая на малых частицах или оставшаяся в виде весьма мелких частиц после испарения водяных капель, будет долгое время носиться в атмосфере, чрезвычайно медленно оседая на землю.

Как показывают результаты наблюдений, даже при наземных взрывах в ближайшей к эпицентру зоне выпадает сравнительно небольшая доля радиоактивных продуктов, а при взрывах в воздухе — совершенно ничтожная. Действительная картина рассеяния атомного облака в атмосфере весьма сложна, однако приблизительно она может быть охарактеризована цифрами, приведенными в таблице №1 и таблице №2.