Ядерные страхи, мнимые и настоящие.
2 августа 2016 г.
Линник Сергей
Часть 1
Читая на «Военном обозрении» комментарии, посвящённые военной технике, истории войн и вооруженных конфликтов, международным отношениям и в особенности проблематике ядерного сдерживания, не перестаю удивляться, насколько полярно разнятся взгляды и мнения у разных групп посетителей сайта
Проанализировав различные высказывания, можно выделить две крупные группы с диаметрально противоположными взглядами. Одна яркая группа, назовем её «Всех порвём», отличающаяся крайней воинственностью и «ура-патриотизмом» - граничащим с шовинизмом - призывает к крайне жесткой политике по отношению к США и их союзникам. По мнению адептов «Всех порвём», мы «сильны как никогда», и наша страна обладает достаточной мощью, чтобы в одиночку противостоять всем врагам и потенциальным соперникам, способным со временем стать врагами. В комментариях у представителей данной группы часто можно прочитать, что «если драка неизбежна, то бить надо первыми» и, не считаясь с собственными потерями, применять все имеющиеся виды вооружений, включая ядерное (термоядерное). Впрочем, такие суждения, как правило, высказывают люди, не обременённые жизненным опытом, особыми знаниями и семьёй, не служившие в вооруженных силах, и, что называется, не испытавшие «тягот и лишений». Однако бывают и исключения, автору этих строк не так давно довелось пообщаться с человеком, разменявшим пятый десяток, который исповедовал аналогичные взгляды. Этот «молодой» человек, трудящийся руководителем низового звена в одной из госструктур, приняв «на грудь» энное количество алкоголя, буквально шокировал меня подобными рассуждениями. Во время беседы сложилось впечатление, что причиной таких высказываний явились неудовлетворённые амбиции и неустроенность личной жизни.
Другой крайней группой является «Всем пипец» (в случае ядерной войны). Данная группа искренне считает, что любое применение ядерного оружия закончится всеобщим апокалипсисом, и потому это средство вооруженной борьбы должно быть немедленно ликвидировано. При этом сторонники данной точки зрения оперируют такими терминами, как «ядерная зима», «всеобщее радиационное заражение», «гибель всего живого». Такие мнения чаще всего демонстрируют люди зрелые, чьё формирование как личности произошло ещё в СССР, они растят детей или уже имеют внуков, но, как правило, не слишком хорошо образованы. Надо сказать, что такая точка зрения мне гораздо ближе, я сам отец трёх детей и, естественно, хотелось, чтобы их детство было мирным.
Но с ядерным оружием связан ряд подогреваемых СМИ мифов и страшилок, которые, скажем так - не вполне соответствуют действительности, с чем мы сегодня и попробуем разобраться. Чтобы лучше понимать особенности ядерного оружия и его роль в истории человечества, стоит начать с предпосылок создания и самого момента его появления.
В 1939 году немецкие учёные Отто Ган и Фриц Штрассман открыли процесс деления ядер урана при облучении их нейтронами. Это открытие, по сути, послужило отправной точкой для работ по созданию атомной бомбы и энергетических ядерных реакторов. В процессе деления ядра атома урана образуются два (реже три) ядра с близкими массами - так называемые осколки деления. В результате деления образуются и другие продукты реакции: лёгкие ядра (в основном альфа-частицы), нейтроны и гамма-кванты. Деление бывает самопроизвольным и вынужденным (в результате воздействия других частиц, прежде всего, нейтронов). Распад ядер тяжелых элементов служит источником энергии в ядерном оружии и ядерных реакторах. При определённых условиях реакция деления может быть цепной - это означает, что в ходе реакции количество выделенной энергии больше, чем поглощаемой, и в реакцию деления вступают другие ядра. Деление ядра тяжелого элемента под действием нейтрона на два быстро летящих осколка сопровождается высвобождением большого количества энергии, испусканием гамма-излучения и нейтронов - в среднем 2,46 нейтрона на одно распавшееся урановое ядро и 3,0 - на одно плутониевое. В результате неконтролируемого распада ядер число нейтронов резко возрастает, и реакция деления может мгновенно охватить все ядерное горючее. Так происходит при достижении «критической массы», когда начинается цепная реакция деления, приводящая к атомному взрыву.
Использование цепной реакции деления ядер дало возможность создания ядерных реакторов, в которых используется управляемая цепная реакция, и ядерного оружия (атомной бомбы), где используется неуправляемая цепная реакция. На момент создания, в 1945 году, атомная бомба стала самым разрушительным видом вооружения, существовавшим в то время, во много порядков превзойдя по энерговыделению самую мощную химическую взрывчатку.
Первоначально, пока количество атомных бомб было невелико и по массе, и габаритам, они были сравнимы с самыми тяжелыми фугасными авиабомбами, ядерное оружие рассматривалось в США как «супероружие» для уничтожения особо важных целей и инструмент «ядерного шантажа» Советского Союза. Средствами доставки атомных бомб на первых порах были исключительно тяжелые бомбардировщики. Однако по мере роста числа ядерных зарядов и их миниатюризации сначала в США, а потом и в СССР ядерное оружие стало рассматриваться как оружие поля боя, пригодное для решения тактических задач. На вооружение Сухопутных войск поступили тактические и оперативно-тактические мобильные ракетные комплексы и «ядерная артиллерия», а для фронтовой авиации были созданы относительно компактные ядерные бомбы.
С средины 50-х годов ядерными боевыми частями оснащались зенитные ракеты и ракеты воздушного боя истребителей перехватчиков, флот получил ядерные морские мины, глубинные бомбы и торпеды. Для создания непроходимых зон разрушения на пути наступления противника предназначались ядерные фугасы, а для частей «специальных операций» были созданы компактные ядерные фугасы в виде ранцев. Апогей «ядерного маразма» был достигнут в США после создания 120-мм и 155-мм ядерных безоткатных орудий «Деви Крокет» с дальностью стрельбы 2-4 км. Безоткатки «Деви Крокет» в начале 60-х поступили на вооружение американских пехотных дивизий в Европе. С их помощью предполагалось отбивать атаки советских танков. В Советском Союзе в конце 60-х - первой половине 70-х велись работы по созданию тактического ракетного комплекса для танковых полков «Таран» с крупнокалиберной управляемой по радио ПТУР, оснащаемой ядерной БЧ, с проектной дальностью пуска 6-8 км.
Наибольшая концентрация тактического ядерного оружия была в Западной Европе. Насыщение американских вооруженных сил ядерными боеголовками продолжалось до середины 60-х. После чего число американских тактических зарядов стало сокращаться. Это было связано с выводом из эксплуатации устаревших ОТР и отказом от многочисленных зенитных комплексов «Найк-Геркулес» и «Бомарк» с ядерными боеголовками, нёсших боевое дежурство на территории США и Канады. Данные дорогостоящие противовоздушные системы оказались практически бесполезны после того, как основу СЯС СССР стали составлять МБР. В Советском Союзе же, напротив, после достижения в 70-х паритета с США по стратегическим носителям, вплоть до конца 80-х велось наращивание числа ядерных боеголовок.
Количество ядерных зарядов в США и СССР/России
Если для тактического ядерного оружия наблюдался процесс миниатюризации ядерных зарядов, и одновременно с увеличением точности стрельбы происходило снижение мощности, что должно было снизить побочный эффект для своих войск, то на стратегических носителях до начала 70-х, напротив, шло наращивание мощности боеголовок. Появление в 50-е годы термоядерного оружия, разрушительная сила которого основана на использовании энергии реакции ядерного синтеза лёгких элементов в более тяжёлые (например, синтеза одного ядра атома гелия из двух ядер атомов дейтерия), позволило создать боевые части для БРСД, МБР и авиационные бомбы мегатонного класса. Водородная бомба имеет те же поражающие факторы, что и атомная, но термоядерный заряд может иметь намного большую возможную мощность взрыва (теоретически, она ограничена только количеством имеющегося в наличии «термоядерного горючего»). Однако на практике рост мощности имел свой предел, в первую очередь это было связано с ограничениями по массе и габаритам боеголовки, а также с тем, что для увеличения радиуса поражения в два раза необходимо нарастить энерговыделение в восемь раз, что, конечно, не слишком рационально.
Стремление к увеличению мощности стратегических ядерных зарядов во многом было обусловлено невысокой точностью первых баллистических ракет, пригодных для уничтожения только крупных площадных целей. По мере совершенствования систем наведения, надёжности и миниатюризации боевых блоков, МБР и БРПЛ стали оснащаться несколькими боеголовками с индивидуальным наведением (до 10). Более выгодным, с военной точки зрения, является размещение на одной ракете нескольких компактных боевых блоков с индивидуальным наведением мощностью 100-500 кт, чем одной боеголовки мощностью десятки мегатонн.
Вспоминая курс «Радиационная, химическая и биологическая защита», хочется напомнить читателям об основных поражающих факторах ядерного (термоядерного взрыва). При наземном (маловысотном воздушном) ядерном взрыве наибольшие разрушения наносит ударная волна (около 50%), следующим по опасности поражающим фактором является световое излучение (30-40%), примерно 10-15% от общего числа пораженных может быть от радиоактивного заражения местности (в том числе от наведённой радиации) и 5% приходится на проникающую радиацию и электромагнитный импульс (ЭМИ) (выделено мной z_k).
В результате атмосферного ядерного взрыва возникает почти мгновенное увеличение температуры, давления и плотности воздуха, который начинает расширяться со сверхзвуковой скоростью. Фронт ударной волны способен разрушать здания, сооружения и поражать неукрытых людей. В непосредственной близости от эпицентра наземного или очень низкого воздушного взрыва возникают мощные колебания, способные разрушить или повредить подземные укрытия и сооружения. Энергия ударной волны распределяется по всему пройденному расстоянию, из-за этого сила воздействия ударной волны уменьшается пропорционально кубу расстояния от эпицентра. Защитой от ударной волны служат убежища и разного рода укрытия. На открытой местности действие ударной волны снижается складками местности, препятствиями и углублениями.
Источником светового излучения при ядерном взрыве является светящаяся область взрыва - нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеголовки и окружающая среда. Максимальная температура на поверхности светящейся сферы может достигать 8000 °C. Длительность свечения после взрыва продолжается от долей секунды до нескольких секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Вопреки распространенному среди обывателей заблуждению, именно расширяющийся «огненный шар», возникший в первые мгновения после взрыва, а не сформировавшийся позже «гриб», обуславливает наибольшие разрушения. При маловысотном взрыве, в результате которого достигается максимальный разрушительный эффект на окружающей местности, «огненная сфера», как правило, отбрасывается вверх отразившейся от земли ударной волной. Укрыться от светового излучения можно за любой непрозрачной преградой, желательно из негорючего материала. Воздействие светового излучения существенно снижается во время осадков, тумана или сильной запылённости воздуха.
На снимке отразившийся от поверхности земли «огненный шар» ядерного взрыва
В результате ядерной (термоядерной) реакции происходит образование жесткого ионизирующего излучения (гамма-излучение и поток нейтронов). В силу того, что проникающая радиация сильно поглощается атмосферой, дальность поражения ионизирующим излучением при атмосферных взрывах существенно меньше, чем зоны поражения от светового излучения и ударной волны. Даже при использовании зарядов большой мощности проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 1-3 км от места взрыва. Однако известны особые типы ядерных зарядов с повышенным выходом проникающей радиации, специально предназначенные для уничтожения живой силы. На больших высотах, где атмосфера сильно разрежена, и в космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс - основные поражающие факторы ядерного взрыва*. Помимо способности вызывать радиационные поражения живой силы, проникающая радиация может создавать необратимые изменения в материалах, выводя из строя электронные и оптические приборы за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений. Стоит упомянуть о разновидности термоядерного оружия, у которого проникающая радиация является основным поражающим фактором - это так называемая «нейтронная бомба». В результате взрыва такого заряда до 80% энергии преобразуется в поток быстрых нейтронов, и только 20% приходится на остальные поражающие факторы. При прохождении через различные материалы быстрые нейтроны приводят к образованию наведённой радиации. На местности наведённая радиоактивность может представлять опасность для здоровья человека от нескольких часов до нескольких суток. Как правило, это тактические заряды относительно небольшой мощности или, наоборот, боеголовки противоракет мегатонного класса. В первом случае тактические нейтронные заряды предполагается применять против бронетехники противника, так как броня плохо задерживает быстрые нейтроны. В космосе пробег нейтронов практически неограничен, и на расстоянии нескольких километров (выделено мной z_k) от взрыва боеголовки противоракеты жесткое нейтронное излучение способно нейтрализовать ядерные материалы, содержащиеся в боеголовке МБР, и вывести из строя её электронную начинку.
В результате выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ происходит радиоактивное заражение местности. Радионуклиды, образующие радиоактивные осадки, возникают в результате деления «ядерного горючего», образуются под действием жесткого нейтронного излучения на грунт, и самая малая часть - это не вступившая в реакцию часть ядерного заряда. Радиоактивные изотопы постепенно оседают на местность из сносимого ветром облака ядерного или термоядерного взрыва. В зависимости от степени радиационного загрязнения, нахождение на местности, где выпали радиоактивные осадки, может представлять различную опасность.
Существует мнение, что степень радиационного загрязнения окружающей среды прямо пропорциональна силе взрыва, но это не так. Количество радиоактивных изотопов и срок их жизни в первую очередь зависит от конструкции бомбы, использующихся в ней материалов и от типа взрыва. Теоретически обоснована возможность создания маломощного, но очень грязного ядерного заряда специальной конструкции, способного загадить территорию в десятки раз больше, чем при «обычном» ядерном взрыве. Так же при воздушном и наземном взрыве одного и того же ядерного боеприпаса степень радиационного заражения местности будет отличаться в несколько раз. На атмосферных испытаниях было неоднократно продемонстрировано - чем дальше взрыв от поверхности земли - тем меньше радиационное заражение местности. В качестве ярких примеров можно привести два самых мощных испытания американского и советского термоядерных зарядов.
1 марта 1954 года на атолле Бикини состоялось испытание термоядерного заряда «Кастл Браво» мощностью 15 Мт. Это было экспериментальное стационарное устройство весом около 10 тонн, в котором в качестве «термоядерного горючего» использовался дейтерид лития-6. В результате взрыва образовалось огромное количество радионуклидов, сам атолл и окрестности подверглись радиоактивному загрязнению. Зона сильнейшего радиационного заражения имела форму овала шириной 100 км и длиной более 550 км. Пришлось производить экстренную эвакуацию американских военнослужащих и мирных жителей с близлежащих островов, часть из них всё равно получила очень высокие дозы радиации. Значительные дозы облучения, вплоть до летальных, получили экипажи рыболовецких судов, ведших промысел в этом районе. «Кастл Браво» стал не только самым мощным, но и самым «грязным» американским испытательным взрывом. Причиной большого выброса радиации стала реакция деления урановой оболочки, которая окружала термоядерный заряд, она сработала как третья ступень взрыва. Применение в термоядерном заряде элементов из урана-238, который делится под действием быстрых нейтронов и образует радиоактивные осколки, даёт возможность в несколько раз повысить общую мощность взрыва, но и значительно (в 5-10 раз) увеличивает количество радиоактивных осадков.
Другим примером является испытание 30 октября 1961 года, когда на полигоне архипелага Новая Земля был осуществлён испытательный взрыв термоядерной бомбы АН602 (РДС-202), известной также как «Царь бомба» или «Кузькина мать». Бомба массой более 26000 кг и длиной 8000 мм была сброшена со специально модернизированного бомбардировщика Ту-95В, на котором демонтировали створки бомбового люка. В противном случае бомбу было просто невозможно подвесить под самолёт. Мощность взрыва в тротиловом эквиваленте составила 58 Мт. Изначально проектная мощность бомбы была 100 Мт, но по соображениям безопасности её уменьшили. Водородная бомба, сброшенная с высоты 10500 метров, взорвалась по команде барометрического датчика на высоте около 4000 метров. При этом образовалась огненная сфера диаметром более 4000 метров. Коснуться поверхности земли ей помешала мощная отраженная ударная волна, отбросившая огненную сферу взрыва от земли.
Несмотря на то, что по сравнению с «Кастл Браво» мощность советского испытательного взрыва была почти в четыре раза больше, взрыв «Кузькиной матери» на Новой Земле оказался относительно «чистым», и количество образовавшихся радиоактивных веществ было в разы меньше. При этом основная часть продуктов воздушного взрыва поднялась на большую высоту, где распалась, так и не достигнув поверхности земли. Через несколько часов на вертолёте в точку, над которой произошел взрыв, прибыли участники испытаний. Уровень радиации на местности большой опасности не представлял. В данном случае сказались конструктивные особенности советской термоядерной бомбы, а также то, что взрыв произошел на достаточно большом удалении от земной поверхности.
При ядерном взрыве в ионизованном радиацией и световым излучением воздухе образуется сильнейшее переменное электромагнитное поле (электромагнитный импульс). Хотя ЭМИ не оказывает особого влияния на организм человека, в результате его воздействия может быть повреждена электронная аппаратура, линии связи и ЛЭП. Под воздействием электромагнитного импульса во всех неэкранированных проводниках индуцируется напряжение, и чем длиннее проводник, тем оно выше. В результате происходит пробой изоляции и выход из строя электроприборов, связанных с кабельными сетями. При взрыве на высоте 100 км и более, когда другие поражающие факторы ядерного взрыва не имеют значения, можно нарушить работу и вывести из строя чувствительную электроаппаратуру и радиоприёмники на значительных расстояниях - вплоть до нескольких десятков километров от эпицентра мощного взрыва (выделено мной z_k), где прочие факторы уже не приносят разрушающего эффекта. Таким образом, возможно вывести из строя незащищённую аппаратуру в прочных сооружениях, рассчитанных на большие нагрузки от ядерного взрыва, например, в заглублённых командных пунктах и ШПУ МБР. Помимо этого, значительная ионизация атмосферы после взрыва препятствует распространению радиоволн и работе РЛС. ЭМИ и ионизация атмосферы, образующиеся при высотных взрывах, даёт возможность использовать данные эффекты для ослепления радаров СПРН и РЛС систем ПРО.
Основой мирного сосуществования в годы «Холодной войны» стала концепция гарантированного взаимного уничтожения. То есть при всех, даже самых острых, разногласиях США и СССР не переходили определённой черты, так как понимали, чем это чревато. Победы в глобальной ядерной войне не могла добиться ни одна из сторон, и даже нанесение обезоруживающего превентивного удара не гарантировало, что агрессор уцелеет после удара возмездия. Сформировавшиеся к 70-м годам полноценные ядерные триады и системы раннего ракетного предупреждения давали возможность вести ответно-встречные действия и лишали противника фактора внезапности. Даже в случае уничтожения 2/3 стратегического арсенала одной из стран, оставшихся МБР и БРПЛ хватало для нанесения неприемлемого ущерба противнику. Так, по оценкам американских экспертов, ракетный залп стратегического подводного ракетоносца пр. 667БРДМ, вооруженного 16 БРПЛ Р-29РМ, способен убить 6 млн. американцев, думается, что ракеты UGM-133A Трайдент II (D5) с американской ПЛАРБ «Огайо» могут нанести не меньшие потери. Ядерный взрыв в современном городе будет иметь катастрофические последствия и приведёт к большому количеству жертв. Разрушение вредных производств, пожары и обвалы станут дополнительными отягчающими факторами, способными увеличить число пострадавших. Люди, не получившие значительных поражений непосредственно от взрыва, с большой вероятностью могут погибнуть, пытаясь выбраться из зоны сплошных разрушений. Отсутствие медицинской помощи и организованных спасательных работ станут причиной смерти многих тысяч людей, получивших ранения и ожоги.
ПРОДОЛЖЕНИЕ
P.S.
*мощность которых убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от эпицентра взрыва