Алексей Турчин - Российская Академия Наук Страница 10

Полное радиоактивное заражение.

Следующий сценарий – глобальное радиоактивное заражение. Наиболее известный сценарий такого заражения – это применение кобальтовых бомб, то есть бомб с повышенным выходом радиоактивных веществ. Кобальтовые бомбы представляют собой водородные бомбы, окружённые оболочкой из кобальта-59, превращающегося в радиоактивный изотоп кобальт-60 . Проект бомбы, способной заражать целые континенты, предложил Лео Сцилард в 1950 году. Однако 1 грамм кобальта имеет радиоактивность порядка 50 кюри. Если распылить 1 грамм на 1 кв.км, то этого недостаточно для гарантированной смерти всех людей, хотя и потребует эвакуации с этой территории по современным нормам безопасности. Кобальт-60 имеет период полураспада 5,26 лет, поэтому загрязнение, создаваемой им, будет длительным, и его будет трудно пересидеть в бункере. Тем не менее, даже такое заражение потребует 500 тонн кобальта на всю Землю. Косвенно это количество можно оценить в 100 бомб типа «Кузькиной матери» – Царь-бомбы в 50 мегатонн, взорванной в 1961 году. Если бы на этой бомбе была бы урановая оболочка, она дала бы дополнительные 50 мегатонн, и мощность взрыва составила бы 100 мегатонн, но оболочка была заменена на свинцовую. Масса прореагировавшего урана, которая дала бы такой выход энергии, который составляет 50 мегатонн, примерно равна 5 тоннам. Можно предположить, что если бы эта бомба имела кобальтовую оболочку, она дала бы примерно 5 тонн радиоактивного кобальта. По другим оценкам, проводившимся в США после выступления Лео Сцилларда о возможности истребления жизни на Земле с помощью кобальтовой бомбы, выяснилось, что это действительно возможно, но устройство должно быть в 2,5 раза тяжелее линкора «Миссури» . Водоизмещение «Миссури» – 45 000 тонн. Возможно, что это исследование проводилось до создания водородной бомбы. Итак, мы получаем две оценки веса этого устройства – 2 700 тонн и 110 000 тонн. Разница между ними не так принципиальна с точки зрения вопроса, возможно ли такое устройство и сколько оно будет стоить. Поскольку вес обычных энергетических реакторов составляет несколько тысяч тонн, то вполне реально сделать устройство, весящее и 100 000 тонн, как 20 реакторов. Если один реактор стоит около миллиарда долларов по современным ценам, то такое устройство будет стоить порядка 20 миллиардов. Эта сумма меньше военного бюджета США в 20 раз. Другой ориентир: вес реактора ИТЭР – 30 000 тонн, цена 12 миллиардов долларов. Итак, создание атомной бомбы судного дня технически реально для крупного государства, обладающего ядерной программой, и потребует нескольких лет работы.

Не менее опасен печально знаменитый изотоп полоний-210. Он является гораздо более мощным источником, чем кобальт, так как имеет меньший период полураспада (в 15 раз примерно). И он обладает способностью накапливаться в организме, поражая изнутри, что повышает его эффективность ещё примерно в 10 раз. Смертельная его доза – около 0,2 мкг . Это означает, что полное смертельное заражение Земной поверхности потребует только сто тонн (или сотен килограмм в худшем случае – если учесть его способность накапливаться в организмах, а также повторное отравление за счёт высокой концентрации в среде – то есть сколько выводится, столько и вводится) этого опасного вещества. Неизвестно, сколько водородных бомб нужно взорвать, чтобы наработать такое количество вещества. (В обычных атомных бомбах выход радиоактивных элементов измеряется килограммами, но в специальных водородных бомбах, окружённых толстыми оболочками, позволяющих уловить все нейтроны, он может достичь, по моим очень неточным прикидкам, тонны. Однако тяжёлую эффективную бомбу невозможно поднять высоко воздух, где гарантировано качественное распыление, поэтому реальный выход от бомбы можно снижать смело до 100 кг. Значит надо или облегчать бомбу, или смириться с потерей большей части радиоактивного выхода в грунте на месте взрыва. Это означает, что для производства такого эффекта нужно взорвать 1000 полониевых (то есть с оболочкой из висмута-209) бомб мегатонного класса.)

При этом известно, что в мировом океане растворено постоянно около 180 кг полония, образующегося из распада природного урана – однако это количество равномерно распределено по объёму толщи воды и не представляет угрозы для живых существ.

Требуются более точные подсчёты, учитывающие скорости осаждения радиоактивного вещества из атмосферы, вымывания его в океан, распада, связывания и сродства с элементами в человеческом теле, а также способности людей мутировать и приспосабливаться к радиации, чтобы определить минимальное количество какого изотопа приведёт к вымиранию всех людей на Земле – или к длительной непригодности всей суши для сельского хозяйства и невозможности в связи с этим вернуться в доиндустриальную фазу развития или неизбежности деградации на ней. (Что может быть на два-три порядка меньше по уровню радиации.)

Для того чтобы радиоактивное вещество распространилось достаточно далеко, бомба должна взрываться на высоте 10-20 км, а чтобы бомба была достаточно мощной, она должна быть тяжёлой. В конечном счёте, такая машина смерти может представлять собой стационарное устройством весом в тысячи тонн, с выходом взрыва в сотни мегатонн, в ходе которого образуются тонны опасного изотопа, выбрасываемые силой взрыва высоко в воздух.

Кроме того, короткоживущий изотоп можно пересидеть в бункере. Теоретически возможно создание автономных бункеров со сроком самообеспечения в десятки лет. Гарантированное вымирание можно получить, смешав долгоживущие и короткоживущие изотопы. Короткоживущие уничтожат большую часть биосферы, а долгоживущие сделают землю непригодной для жизни теми, кто пересидит заражение в бункере. (Подробнее о бункерах см. в соответствующей главе.)

Если некая страна, обладающая ядерными технологиями, окажется под угрозой внешнего завоевания, она может решиться создать такую бомбу. Особенно, если системы ПРО у противника не дадут шансов применить ракетное оружие для обороны. Тем более, что, возможно, для такой бомбы не потребуется много урана или плутония – только несколько килограммов на запал. Но потребуется очень много дейтерия. Стоимость 1 л тяжелой воды по доступным оценкам, ~1000$, то есть примерно 200 грамм тяжёлого водорода. Отсюда 5 миллиардов долларов – это 1000 тонн дейтерия, необходимого для такой бомбы. С учётом прочих расходов такая бомба должна стоить десятки миллиардов долларов. Однако если после создания такой бомбы на данную страну никто никогда не нападёт, то это дешевле, чем содержать вооружённые силы. Отсюда следует, что системы ПРО не повышают безопасность в мире, так как побуждают более слабые страны создавать кобальтовые стационарные бомбы в качестве последнего средства обороны. Или же, наоборот, разрабатывать ядерные чемоданчики, которые отдельные диверсанты могут пронести на вражескую территорию, или сосредотачиваться на разработке биологических и прочих альтернативных видах вооружения.

Радиационная авария

Полный взрыв современного реактора не угрожает выживанию людей, как это следует из последствий взрыва на Чернобыльской АЭС. С другой стороны, можно предположить возникновение в будущем неких гипотетических установок с гораздо большим выходом радиации в случае полного разрушения. Например, есть предположения, что в бланкете (оболочке камеры) термоядерного реакторы будут накапливаться значительно большие (в 100 раз) количества радиоактивных веществ с повышенным содержанием опасных изотопов вроде кобальта-60, которые в случае разрушения реактора высвободятся в атмосферу . Выход цепной реакции из-под контроля в некой установке так же мог бы значительно увеличить заражение.

Сверхбомба

После испытания «Царь-бомбы» в 1961 году на Новой Земле с выходом в 58 мегатонн, были разработки более мощных бомб с выходом в 200 и даже 1000 мегатонн, которые предполагалось транспортировать на судах к американским берегам и вызывать с их помощью цунами. Это значит, что, вероятно, появились технические возможности неограниченно наращивать взрывную силу бомбы. Наилучший массовый коэффициент бомб составляет порядка 6 мегатонн на тонну веса бомбы.

Важно также отметить, что Царь-бомба была испытана всего через 12 лет после взрыва первой атомной бомбы. Это говорит о том, что и другим державам может потребоваться относительно небольшой срок для перехода к огромным бомбам. Если сопоставить массовый коэффициент бомбы с массой ядерных реакторов порядка нескольких тысяч тонн, то становится понятно, что верхний предел сверхбомбы, которую сейчас можно сделать, составляет около ста гигатонн. Этого недостаточно для уничтожения всех людей силой взрыва, поскольку при падении астероидов выделялась энергия в тысячи раз больше. (См. главу о воздействии гигантских взрывов.) Взрыв сверхбомбы в каменноугольном пласте вызовет длительную ядерную зиму, сочетающуюся с сильным радиоактивным заражением. Несколько десятков сверхбомб, размещённых в разных местах Земли, могут покрыть своим поражающим ударом всю территорию планеты.