Определение радиоактивных осадков
Ядерные выпадения являются разрушительным, долговременным следствием крупномасштабных выбросов радиоактивности в окружающую среду. Радиоактивность – это передача энергии через волны или частицы, и она широко распространена в мире. Свет, например, может иметь радиоактивный источник и сам по себе не вреден. Однако созданные человеком сценарии, в которых ядра атомов разрываются на части, выделяют большое количество радиоактивных частиц и энергии. Эти события, такие как ядерные бомбы и взрывы ядерных реакторов, выбрасывают радиоактивные вещества в воздух и воду.
Излучение вызывает ряд химических реакций, изменяя элементы и создавая опасно реактивные заряженные частицы или ионы. Кроме того, расщепление частиц может испускать рентгеновские и гамма-лучи. Эти волны несут огромную энергию и могут легко разрушить живые системы и мутировать ДНК. Когда частицы и волны выбрасываются в воздух, они могут преодолевать большие расстояния, прежде чем наконец вернуться на Землю. Ядерные выпадения с их разрушительными последствиями происходят в области, где достигаются частицы. Некоторые ядерные выпады достигают глобального масштаба, в то время как другие ограничены локализованной областью.
Радиус радиоактивного выброса
Размер зоны, подверженной радиоактивным осадкам, полностью зависит от типа и количества радиационного облучения. В то время как многие ядерные изотопы обрабатываются и производятся каждый день для коммерческих и медицинских применений, эти отрасли редко работают в масштабе или с достаточно реактивными изотопами, чтобы вызвать ядерные осадки. Два человеческих действия были ответственны за крупномасштабные ядерные выпадения за всю историю. Ядерное оружие было первым человеческим изобретением, которое вызвало выпадение.
Ядерный взрыв создаст радиоактивные осадки в области, пропорциональной размеру и качеству бомбы, и с учетом того, где взорвалась бомба. Существуют два основных типа ядерного оружия: атомные бомбы и термоядерные бомбы. Делительные бомбы высвобождают энергию, разбивая два куска урана вместе, в результате чего отдельные атомы сливаются вместе. Это высвобождает много энергии. Первая атомная бомба, сброшенная в военное время, бомба под названием «Маленький мальчик», сброшенная Соединенными Штатами на Японию, была бомбой деления. Бомба произвела взрыв, эквивалентный 15 тысячам тонн тротила. Ниже приведено изображение начального радиуса взрыва и пожаров, которые он произвел. Бомба взорвалась в воздухе, прежде чем достичь земли. Это известно как «воздушный взрыв», и посылает радиацию в атмосферу и в окружающую среду как ядерные выбросы. Эта небольшая предварительная бомба имела радиус взрыва около мили. Измерения радиоактивных осадков не были получены точно, но предполагается, что радиоактивность распространяется на десятки или сотни миль в окружающем воздухе.
Самой крупной ядерной бомбой, которая должна была быть взорвана, была «Царь Бомба» или «Король бомб», взорванный Советским Союзом в 1961 году. Бомба была термоядерной бомбой, которая основана на энергии, созданной в реакции деления, чтобы зажечь много более мощная реакция синтеза между атомами водорода. Поэтому бомбы этого класса называют водородными бомбами, водородными бомбами или термоядерным оружием. Царь Бомба была самой большой из когда-либо построенных в этом классе. Грибное облако, созданное взрывом, можно было увидеть за сотни миль. Получившиеся в результате взрыва ядерные выбросы были осуждены Соединенными Штатами и привели к эскалации холодной войны. Считается, что ядерные выпадения в результате этого и сотни других испытаний ядерного оружия могут нести ядерные выпадения по всему земному шару, поскольку взрыв достигает непосредственно в верхние слои атмосферы. Могут пройти недели или месяцы, прежде чем радиоактивные материалы попадут на землю, и они пройдут тысячи миль. Это ядерное выпадение вызывает увеличение химически активных ионов, радиоактивных изотопов и вызывает мутация и даже смерть в живых организмах.
Истинная угроза ядерной войны заключается не в локальных последствиях бомбы или даже выравнивания целых городов, а в возможности глобальных радиоактивных выпадений. Если бы в одно и то же время было взорвано несколько видов оружия такого размера и качества, радиоактивные изотопы упали бы на все части земного шара. Глобальные запасы продовольствия и воды быстро испортятся, и большинство людей умрут от голода или умрут от радиационного отравления в течение нескольких лет.
Второе изобретение человечества, чтобы вызвать ядерные осадки, было основано на теории ядерного оружия, но предназначено, чтобы помочь человечеству. Ядерная энергия использует энергию от расщепления атомов и преобразует ее в электрическую энергию. Сегодня около 20% энергии Соединенных Штатов производится с использованием атомной энергии. Многие страны обратились к этому методу в качестве источника энергии с высоким выходом. Однако также было много бедствий, вызванных атомной энергетикой. Одна из самых значительных, утечка на растение в Чернобыле, Россия, вызвало ядерные выбросы, которые длились десятилетиями и оказали значительное воздействие на здоровье граждан соседних стран. Были обнаружены раковые заболевания, которые могут быть специфически связаны с радиоактивными изотопами, выделяемыми растением. Совсем недавно в результате землетрясения и цунами активная зона реактора на АЭС “Фукусима-дайити” в Японии была серьезно повреждена.
Первоначальная утечка радиации в этих событиях не была известна. В случае с Фукусимой предполагалось, что радиоактивность была отключена до тех пор, пока исследования роботов с радиоактивной защитой не выявили проникновение подземных вод в объект. Хотя об этом инциденте было сообщено о очень небольшом числе смертей, все еще неизвестно, как далеко дойдут ядерные выбросы, и кто будет затронут. Первоначальные сообщения предупреждали о радиоактивности, попадающей в море, которая могла распространиться по всему миру. Поскольку для обнаружения и классификации ядерного излучения требуются передовые приборы, лучшим способом избежать радиоактивных выпадений является как можно более быстрое удаление от источника.
Как долго длится ядерный выброс?
Как и в случае размера зоны, затронутой радиоактивными осадками, продолжительность воздействия зоны определяется величиной выброса радиоактивности. Радиоактивные изотопы имеют определенную скорость, с которой они распадаются. Это известно как период полураспада радиоактивного материала, так как половина материала распадется за это время. Некоторые радиоактивные химические вещества присутствуют в природе, от формирования звезд и планет. Мы можем использовать эти изотопы, такие как углерод-14, для датировки древних объектов путем измерения количества углерода-14, которое они имеют по сравнению с окружающей средой. Другие радиоактивные изотопы вырабатываются человеческими изобретениями, рассмотренными выше, и могут производить токсичные и длительные изотопы. Например, плутоний-239 имеет период полураспада 24 600 лет. Это означает, что остатки плутония от ядерного оружия и производства ядерной энергии будут излучать радиацию в течение сотен тысяч лет.
При этом уровни радиации в зоне выпадения после ядерного взрыва имеют тенденцию быстро спадать. Погодные явления, такие как дождь, могут помочь смыть радиацию и ионы, создаваемые взрывом. Некоторые взрывы были обнаружены с более низким уровнем радиации всего через несколько недель, в то время как другие события оставляют радиацию на многие годы. Например, катастрофа на Фукусиме займет полностью от 30 до 40 лет. Однако прилегающие районы будут свободны от радиации задолго до этого. Кроме того, в то время как ядерные выпадения могут длиться от нескольких недель до месяцев, последствия этого для здоровья будут наблюдаться в течение многих десятилетий. Многие последствия радиоактивности для здоровья рассматриваются как рак, который развивается после того, как энергия радиации мутировала ДНК. Более непосредственные последствия радиационного отравления и загрязненных запасов пищи и воды можно заменить и восполнить быстрее.
Как пережить ядерные осадки
Лучший способ пережить ядерные осадки – это уйти. Область, затронутая ядерными осадками, вероятно, нигде не будет безопасной. Пыль и частицы, содержащиеся в воздухе, будут радиоактивными и загрязняют все, к чему они прикасаются. Местные запасы воды станут радиоактивными, и их следует избегать, так как питье из них или использование их для купания приведет к радиационному отравлению. Учитывая, что все исторические события, связанные с выпадением ядерных осадков, в основном были локализованы, для защиты от радиации обычно достаточно проехать всего несколько сотен миль.
Тем не менее, в случае глобальных радиоактивных выпадов, возможность бежать больше не жизнеспособна. В этом случае вы должны получить достаточно еды, воды и энергии, чтобы выжить за несколько месяцев или даже лет до того, как излучение уменьшится. Во время холодной войны возник крупный бизнес по установке убежищ от радиоактивных осадков. Основы укрытия просты: поместите как можно больше плотного материала между вами и излучением. Несколько простых конструкций состоят из рытья ямы в земле и покрытия ее толстым материалом. Обеспечить себя достаточным количеством еды и воды в этом случае сложно, поэтому обеспокоенные домовладельцы часто обращались к подземным бункерам, заполненным годами еды и воды. Стены часто были облицованы свинцом, вольфрамом или другими плотными металлами, чтобы блокировать излучение.
В то время как этот сценарий был раскручен во время холодной войны, и было создано много отступлений, возможность выживания в результате радиоактивных осадков неизвестна. Критики утверждают, что радиация все равно попадет через воздуховоды или водопровод, и что никто не может быть по-настоящему безопасным. Это привело к тому, что некоторые утверждают, что лучший способ выжить в результате радиоактивных осадков – это вообще избежать их и наложить запрет на ядерное оружие и энергию.
Ссылки
- Бек, Дж. Э. (2013). Введение в гигиену окружающей среды. Dubuque: издательство Kendall Hunt.
- Hampel, V.E. (1986). Патент США № 4625468.
- Уильямс, Д. (2002). Рак после радиоактивных осадков: уроки чернобыльской аварии. Природа Отзывы Рака, 543-549.