Атомная энергия и флот

Стронций и цезий активно поглощаются растениями и с растительной пищей попадают в организм животного и человека. Стронций 90 откладывается в костях и вызывает постоянное облучение костного мозга и клеток костной ткани. По сравнению с другими долгоживущими изотопами, образующимися при ядерном взрыве, он играет особую роль. Это объясняется высоким содержанием стронция 90 в продуктах деления, его свойством сопутствовать кальцию в процессе обмена веществ у человека, легкостью всасывания в кровь и, наконец, способностью надолго закрепляться в костях.

Поскольку концентрация радиоактивных осадков, выпадающих на земной поверхности, невелика, то и дозы облучения будут также небольшими. Возникающие при этом биологические проблемы относятся к наименее исследованной области радиационных поражений — области хронически малых воздействий, затрагивающих все население земного шара.

Практикой работы с радиоактивными веществами выработаны предельно допустимые дозы облучения. При этом предполагалось, что меньшие дозы не вызывают никаких вредных последствий для здоровья, иначе говоря, действие облучения принималось пороговым. Если радиоактивные вещества попадают внутрь организма, то требуется, чтобы облучение не превышало допустимой нормы не только в организме в целом, но и в том органе, где эти вещества могут накапливаться (такой орган называется критическим). Например, при попадании в организм стронция облучению практически подвергаются только кости. Цезий 137, отлагающийся в мягких тканях, выводится из организма в 150 раз быстрее, чем стронций 90, поэтому действием его при оценке дозы в критическом органе можно пренебречь.

В настоящее время считается установленным, что в отношении генетических последствий воздействие любой дозы радиации может быть вредным. В данном случае действие облучения, создаваемого стронцием 90, цезием 137 и углеродом 14, который образуется под действием нейтронов из азота воздуха, принимается беспороговым. Хроническое облучение в малых дозах может вызвать не только заболевания генетического происхождения, но также и некоторые другие биологические повреждения.

Советский ученый О. И. Лейпунский[3] произвел определение мощности дозы в костях от стронция 90 и пришел к выводу о том, что длительное проведение ядерных испытаний является недопустимым, так как приведет большое количество людей к получению дозы, близкой к предельно допустимой в критическом органе (в позвонках). Если учитывать радиационную опасность, исходя из представления о беспороговом действии облучения, то, по оценке О. И. Лейпунского, каждый год продолжения испытательных взрывов вызовет появление с течением времени значительного количества заболеваний лейкозом и генетических жертв.

Как обнаруживают ядерные взрывы

С целью разработки эффективной системы контроля за соблюдением возможного соглашения о повсеместном прекращении испытаний ядерного оружия в июле–августе 1958 года в Женеве было проведено совещание технических экспертов по изучению способов обнаружения ядерных взрывов. В совещании участвовали представители СССР, США, Англии, Канады, Польши, Румынии, Чехословакии и Франции.

На основании проделанной работы совещание установило, что имеющиеся в настоящее время методы обнаружения ядерных взрывов, основанные на регистрации радиосигналов, акустических, гидроакустических и сейсмических колебаний, а также радиоактивных продуктов, позволяют не только устанавливать факт проведения испытаний, но и определять вид взрыва и его мощность. Перечисленными способами можно обнаруживать и определять даже взрывы атомных зарядов малой мощности (с тротиловым эквивалентом 1–5 тысяч тонн).

Образующиеся при ядерных взрывах акустические, гидроакустические и сейсмические волны в воздухе, воде и в земной коре, а также электромагнитные волны и радиоактивные продукты схематично показаны на рис. 42б. Они служат признаками ядерных взрывов и составляют физические основы методов их обнаружения.

^{Рис. 42б. Образующиеся при ядерных взрывах акустические, гидроакустические и сейсмические волны в воздухе, воде и в земной коре, а также электромагнитные волны и радиоактивные продукты}

Рассмотрим перечисленные выше методы обнаружения ядерных взрывов, которые в совокупности позволяют не только обнаружить взрыв и установить место, где он произошел, но также и определить основные его показатели (мощность и вид взрыва, тип ядерного заряда).

а) Метод регистрации акустических волн

Как известно, в месте взрыва вначале образуется область чрезвычайно высокого давления, что приводит к возникновению ударной волны. Давление в ней уменьшается по мере распространения, а скорость фронта волны постепенно приближается к скорости звука. Таким образом, звуковая (акустическая) волна, как и ударная, состоит из чередующихся явлений сжатия и разрежения и отличается от последней лишь своей интенсивностью.