Jaderné zbraně: Skalpel jaderného výbuchu, část 3.

Naším cílem není rozhodně vyvolat paniku, právě naopak. Jedním z největších nepřátel člověka je neznalost a nejistota. Co mám dělat, když? Co se stane, když? Jak se mám chovat? Pokud člověk zná odpovědi a získá rozhled i nadhled, jeho vnitřní jistota a sebevědomí vzroste. A to je cílem také našeho seriálu.

Radioaktivní zamoření po jaderném výbuchu

Radioaktivní zamoření se podstatně liší od ostatních ničivých faktorů délkou svého trvání. Předcházející ničivé faktory působí v období několika vteřin, zatímco radioaktivní zamoření může působit několik měsíců, ve zvláštních případech i let.

Nebezpečí radioaktivního zamoření je způsobeno radioaktivním zářením vysílaným radioaktivními nuklidy vzniklými v důsledku výbuchu (indukovaná radioaktivita), štěpnými produkty a nezreagovanou štěpnou náplní. Do radioaktivního zamoření se počítá i záření vysílané po ukončení pronikavé radiace, to jest asi 15 sekund od výbuchu.

Na rozdíl od pronikavé radiace ohrožuje radioaktivní zamoření osoby nejen vnějším ozářením, ale i vniknutím do organismu. Dávky záření v zamořených prostorech nedosahují tak vysokých hodnot jako u pronikavé radiace, ale přesto mohou několikanásobně přesahovat smrtelné dávky.

Zdroje radioaktivního záření

Zdrojem radioaktivního zamoření mohou být štěpné materiály, indukovaná radioaktivita a nezreagovaná náplň. Absolutní hodnoty aktivity a podíl jednotlivých zdrojů na celkové aktivitě radioaktivního zamoření budou závislé na energii výbuchu, druhu jaderné nálože, druhu výbuchu a mnoha jiných faktorech.

Nejmohutnější radioaktivní zamoření bude vznikat při pozemních a podzemních výbuších. Dlouholetého zamoření se dosahuje po výbuších jaderných kobaltových nebo zinkových bomb.

Štěpné produkty

Štěpné produkty jsou jedním z nejdůležitějších zdrojů radioaktivního zamoření při štěpných výbuších. Štěpné produkty obsahují směs více jak 200 radionuklidů, vzniklých buď přímo při jaderných reakcích, nebo radioaktivními přeměnami štěpením vzniklých jader.

Při jaderné reakci může vznikat asi 80 typů jaderných odštěpků a každý z nich prodělá přibližně tři další přeměny. Charakteristickou přeměnou je rozpad beta, doprovázený často ještě zářením gama.

Ve štěpných produktech se vyskytují izotopy prvků ze středu periodické tabulky jejichž hmotnost bývá v rozmezí od 72 - izotop zinku do 160 - izotop gadolinia. Štěpné produkty mají největší vliv na radioaktivním zamoření při pozemních výbuších, kdy dochází k nasátí velkého množství zeminy do ohnivé koule, kde se štěpné produkty se zeminou smísí.

Při chladnutí štěpné produkty kondenzují na zemině a sedimentují ve směru větru. Vytvářejí tak mohutnou radioaktivní stopu, která dosahuje desítek někdy i stovek kilometrů.

Nezreagovaná jaderná výplň

Při štěpné jaderné reakci nestačí určitá část jaderné náplně zreagovat do okamžiku kdy jaderná reakce skončí. Tato část jaderné náplně je zdrojem radioaktivního zamoření. Nerozštěpená náplň se skládá většinou z 233U, 235U, nebo 239Pu, což jsou alfa zářiče.

Tyto látky nejsou nebezpečné svým zářením, které dokáže pohltit již několik centimetrů silná vrstva vzduchu, jsou však nebezpečné jestliže vniknou do organismu. Například plutonium se koncentruje a zachycuje v kostech, kde může způsobit vážné škody poškozením kostní dřeně a tudíž i krvetvorby.

Indukovaná radioaktivita

Neutrony, které se uvolňují při řetězové reakci a neúčastní se další reakce, jsou nakonec absorbovány jádry prvků obalu jaderné munice, vzduchu, půdy, vody. Některé prvky se stávají po absorpci neutronů radioaktivními.

Nejdůležitější indukovaná radioaktivita vzniká v půdě. bude závislá na druhu, energii výbuchu a na složení zeminy. Nejvyšších hodnot bude dosahovat v okolí epicentra výbuchu, v místech, kde jsou největší neutronové toky.

Video: Jak "přežít" radioaktivní zamoření podle filmu z 50. let.  / YouTube

Druhy radioaktivního zamoření terénu

Radioaktivní zamoření terénu závisí na mnoha faktorech: na ráži jaderné zbraně, druhu munice, druhu výbuchu atd. Zamoření je značně rozličné jedná-li se o pozemní, podzemní nebo vzdušný jaderný výbuch.

Zamoření terénu je způsobováno vypadáváním radioaktivních částic (prachu) z radioaktivního oblaku. Částečky vypadávají vlivem zemské tíže nejen v místě výbuchu, ale i po celé cestě radioaktivního oblaku a vytvářejí tak radioaktivní stopu.

Vzdušný výbuch je ze všech nejúčinější vzhledem ke komplexním účinkům na techniku a osoby. Dochází však při něm k poměrně slabému záření terénu a to pouze v epicentru a v jeho nejbližším okolí.

Maximální hodnoty pronikavé radiace se budou pohybovat do několika set rentgenů za hodinu a úroveň bude rychle klesat. Nejrozsáhlejší radioaktivní zamoření vzniká při pozemním jaderném výbuchu.

Zvlášť silné bude zamoření v epicentru. Silné radioaktivní zamoření vznikne ve směru šíření radioaktivní stopy (v závislosti na směru větru). Její vznik může silně a dlouhodobě ovlivnit jakoukoli činnost v těchto prostorech

Radioaktivní stopa

Radioaktivní stopa vzniká při všech druzích výbuchů, ale se stoupající výškou výbuchu se intenzita radioaktivního spadu zmenšuje a zamoření ve stopě se stává zanedbatelným.

Při pozemním jaderném výbuchu vzniká kráter, v důsledku čehož se zdvihá do ovzduší velké množství zeminy. Značná část zeminy vypadává ve větších kusech během několika sekund až minut zpět do oblasti kráteru a způsobuje tak zamoření v oblasti výbuchu.

Silné vzestupné proudy rozžhaveného vzduchu v prostoru výbuchu s sebou strhávají lehčí prachové částice do velkých výšek. Vzniká tzv. radioaktivní oblak, který asi 10 minut po výbuchu dosahuje výšky 1-12 km, někdy i výše podle ráže jaderného výbuchu.

Oblak je unášen ve směru větru, jeho rychlostí. Štěpné produkty, které v důsledku vysokých teplot při jaderné reakci byly v plynném stavu kondenzují a usazují se na prachových částicích. V noze radioaktivního oblaku jsou částice o velikosti několika mikrometrů do jednoho milimetru, v hlavě radioaktivního oblaku jsou částice o velikosti několika mikrometrů a menší.

Větší prachové částice postupně klesají zpět do nižších vrstev atmosféry a postupně z oblaku vypadávají na terén za dobu několika minut až desítek hodin. Vypadlé částice vytvářejí rozsáhlé zamořené prostory ve směru pohybu radioaktivního oblaku.

Vzniká tak vlastně otisk pohybu radioaktivního oblaku, který se nazývá "radioaktivní stopa". Menší částice zůstávají ve velkých výškách po dlouhou dobu a jsou unášeny vzdušnými proudy a sestupují do nižších vrstev atmosféry difuzí.

Po dráze svého pohybu rovnoměrně zamořují terén a ovzduší, vzniká tím takzvané globální zamoření. Tvar radioaktivního zamoření terénu je hlavně závislý na směru a rychlosti větru a na konfiguraci terénu.

Foto: Pozemní výbuch vzorové 500kt jaderné zbraně. Žlutá 1 rad/hod, tmavě žlutá 10 rad/hod, oranžová 100 rad/hod, červená 1000 rad/hodina (smrt nastává do dvou dnů po ozáření). / NUKEMAP

Radioaktivní zamoření předmětů a objektů se dělí na prvotní, způsobené radioaktivním prachem vypadávajícím přímo z oblaku a druhotné, které je způsobeno zvířením radioaktivního prachu větrem, automobily, lidmi apod.

Ničivé účinky radioaktivního zamoření jsou hlavně v celkovém vnějším radioaktivním ozáření. Proto je ničivý účinek charakterizován dávkou radiace, kterou mohou lidi obdržet během pobytu v zamořených prostorech.

Podle stupně zamoření a možných následků vnějšího ozáření v zamořeném terénu se určují pásma mírného (pásmo A), silného (pásmo B), nebezpečného (pásmo C), a zvláště nebezpečného (pásmo D) zamoření. Metodika určování pásma se může v jednotlivých státech nebo organizacích lišit.

Pásma jsou charakterizována dávkami radiace za dobu, která uplyne do úplného rozpadu radioaktivních látek. Dávky mají hodnotu v pásmu A na vzdálenější (vnější) hranici 40 R, na bližší (vnitřní) hranici 400 R; v pásmu B 400 R a 1200 R; v pásmu C 1200 R a 4000 R; v pásmu D je hodnota na vnější hranici 4000 R a ve středu pásma asi 10000 R.

• V pásmu (A) mírného zamoření v prvních čtyřech dnech po jeho vytvoření mohou nechráněné osoby obdržet dávky, které způsobí jejich vyřazení. Vně hranice pásma A je prakticky vyloučeno vyřazení i nechráněných osob.

• V pásmu (B) silného zamoření je nebezpečí radiačních poškození podstatně větší. Při pobytu v tomto pásmu jsou nechráněné osoby vyřazeny z činnosti během dvanácti hodin po vypadnutí radioaktivních látek.

• V pásmu (C) nebezpečného zamoření jsou možná těžká radiační poškození nechráněných osob i při krátkodobé činnosti, zvláště v prvním dnu po výbuchu. Zabránit radiačnímu poškození je možné pouze ukrytím osob v úkrytech a krytech.

• V pásmu (D) zvláště nebezpečného zamoření vzniká u osob těžké radiační poškození v prvních hodinách po zamoření i při činnosti a pobytu v kamenných budovách. Pobyt nechráněných osob v zamořeném terénu po dobu 6-8 hodin je možný nejdříve za 3-4 dny po výbuchu.

Elektromagnetický impuls

Při jaderných výbuších dochází ke vzniku elektromagnetických polí, které způsobují elektromagnetické toky a napětí ve vodičích a kabelech. Přitom může dojít k roztavení elektrických vodičů, probití izolací a pod.

Při vzdušných výbuších k tomuto efektu může dojít ( u ráže 1 Mt) až do vzdálenosti cca 30 km. Ještě ve větší vzdálenosti může dojít ke zničení, nebo přepálení vypínačů, zničení polovodičů, k chybám v práci počítačů (vymazání pamětí, magnetofonových záznamů), ke zničení telefonů.

Výškové výbuchy vytvářejí oblasti s vysokými koncentracemi elektronů a tak způsobují rušení zejména na krátkých vlnách. K dosažení normálního stavu by bylo zapotřebí pěti a více hodin.

Příští týden se podíváme na možnosti a základní zásady, jak zvýšit své šance na přežití při a po jaderném výbuchu.