ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ

ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ (устаревшее атомное оружие) — оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии. Источником энергии являются либо ядерная реакция деления тяжелых ядер (например, урана-233 или урана-235, плутония-239), либо термоядерная реакция синтеза легких ядер (см. Ядерные реакции).

Разработка ядерного оружия началась в начале 40-х годов 20 века одновременно в нескольких странах, после того как были получены научные данные о возможности цепной реакции деления урана, сопровождающейся выделением огромного количества энергии. Под руководством итальянского физика Ферми (Е. Fermi) в 1942 году в США был сконструирован и пущен первый ядерный реактор. Группа американских ученых во главе с Оппенгеймером (R. Oppenheimer) в 1945 г. создала и испытала первую атомную бомбу.

В СССР научными разработками в этой области руководил И. В. Курчатов. Первое испытание атомной бомбы проведено в 1949 году, а термоядерной — в 1953 году.

Ядерное оружие включает ядерные боеприпасы (боевые части ракет, авиационные бомбы, артиллерийские снаряды, мины, фугасы, снаряженные ядерными зарядами), средства доставки их к цели (ракеты, торпеды, самолеты), а также различные средства управления, обеспечивающие попадание боеприпаса в цель. В зависимости от типа заряда принято различать ядерное, термоядерное, нейтронное оружие. Мощность ядерного боеприпаса оценивается тротиловым эквивалентом, который может составлять от нескольких десятков тонн до нескольких десятков миллионов тонн тротила.

Ядерные взрывы могут быть воздушными, наземными, подземными, надводными, подводными и высотными. Они различаются по расположению центра взрыва относительно земной или водной поверхности и имеют свои специфические особенности. При взрыве в атмосфере на высоте менее 30 тысяч метров на ударную волну расходуется около 50% энергии, а на световое излучение — 35% энергии. С увеличением высоты взрыва (при меньшей плотности атмосферы) доля энергии, приходящаяся на ударную волну, уменьшается, а световое излучение увеличивается. При наземном взрыве световое излучение уменьшается, а при подземном — может даже отсутствовать. При этом энергия взрыва приходится на проникающую радиацию, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс.

Воздушный ядерный взрыв характеризуется возникновением светящейся области сферической формы — так называемого огненного шара. В результате расширения газов в огненном шаре образуется ударная волна, которая распространяется во все стороны со сверхзвуковой скоростью. При прохождении ударной волны по местности со сложным рельефом возможно как усиление, так и ослабление ее действия. Световое излучение испускается в период свечения огненного шара и распространяется со скоростью света на большие расстояния. Оно в достаточной степени задерживается любыми непрозрачными предметами. Первичная проникающая радиация (нейтроны и гамма-лучи) оказывает поражающее действие в течение примерно 1 секунда с момента взрыва; она слабо поглощается экранирующими материалами. Однако ее интенсивность довольно быстро снижается с увеличением расстояния от центра взрыва. Остаточное радиоактивное излучение — продукты ядерного взрыва (ПЯВ),представляющие собой смесь более чем 200 изотопов 36 элементов с периодом полураспада от долей секунды до миллионов лет, разносятся по планете на тысячи километров (глобальные выпадения). При взрывах ядерных боеприпасов малой мощности наиболее выраженным поражающим эффектом обладает первичная проникающая радиация. С увеличением мощности ядерного заряда доля гамма-нейтронного излучения в поражающем действии факторов взрыва снижается за счет более интенсивного действия ударной волны и светового излучения.

При наземном ядерном взрыве огненный шар касается поверхности земли. В этом случае тысячи тонн испарившегося грунта вовлекаются в область огненного шара. В эпицентре взрыва возникает воронка, окруженная оплавленным грунтом. Из образующегося грибовидного облака около половины ПЯВ осаждается на поверхность земли по направлению ветра, в результате чего появляется так наз. радиоактивный след, который может достигать нескольких сотен и тысяч квадратных километров. Остальные радиоактивные вещества, находящиеся главным образом в высоко дисперсном состоянии, уносятся в верхние слои атмосферы и выпадают на землю так же, как и при воздушном взрыве. При подземном ядерном взрыве грунт либо не выбрасывается (камуфлетный взрыв), либо частично выбрасывается наружу с образованием воронки. Выделяющаяся энергия поглощается грунтом вблизи центра взрыва, в результате чего создаются сейсмические волны. При подводном ядерном взрыве образуется огромный газовый пузырь и водяной столб (султан), увенчанный радиоактивным облаком. Взрыв завершается образованием базисной волны и серией гравитационных волн. Одним из важнейших последствий высотного ядерного взрыва является образование под влиянием рентгеновского, гамма-излучения и нейтронного излучения обширных областей повышенной ионизации верхних слоев атмосферы.

Таким образом, ядерное оружие представляет собой качественно новое оружие,намного превосходящее по поражающему действию известное ранее. На завершающем этапе второй мировой войны США применили ядерное оружие, сбросив ядерные бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки. Результатом этого были сильные разрушения (в Хиросиме из 75 тысяч зданий было разрушено или значительно повреждено приблизительно 60 тысяч, а в Нагасаки из 52 тысяч— более 19 тысяч), пожары, особенно в районах с деревянными строениями, огромное количество человеческих жертв (см. таблицу). При этом чем ближе люди находились к эпицентру взрыва, тем чаще возникали поражения и тем тяжелее они были. Так, в радиусе до 1 км абсолютное большинство людей получили различные по характеру повреждения, закончившиеся преимущественно смертельным исходом, а в радиусе от 2,5 до 5 км поражения в основном были нетяжелые. В структуре санитарных потерь отмечались повреждения, вызванные как изолированным, так и сочетанным воздействием поражающих факторов взрыва.

Таблица

КОЛИЧЕСТВО ПОРАЖЕННЫХ В ХИРОСИМЕ И НАГАСАКИ (по материалам книги «Действие атомной бомбы в Японии», М., 1960)

Поражающее действие воздушной ударной волны определяется гл. обр. максимальным избыточным давлением во фронте волны и скоростным напором. Избыточное давление 0,14—0,28 кг/см2 обычно вызывает легкие, а 2,4 кг/см2 — серьезные травмы. Повреждения от непосредственного воздействия ударной волны относят к первичным. Они характеризуются признаками коммоционно-контузионного синдрома, закрытой травмы головного мозга, органов груди и живота. Вторичные повреждения возникают вследствие обвала строений, воздействия летящих камней, стекла (вторичные снаряды) и др. Характер таких травм зависит от ударной скорости, массы, плотности, формы и угла соприкосновения вторичного снаряда с телом человека. Выделяют и третичные повреждения, которые являются результатом метательного действия ударной волны. Вторичные и третичные повреждения могут быть самыми разнообразными, так же как повреждения при падении с высоты, транспортных авариях и других несчастных случаях.

Световое излучение ядерного взрыва — электромагнитное излучение в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном спектре — протекает в две фазы. В первую фазу, продолжающуюся тысячные — сотые доли секунды, выделяется около 1% энергии, в основном в ультрафиолетовой части спектра. В связи с кратковременностью действия и поглощением значительной части волн воздухом эта фаза практически не имеет значения в общепоражающем эффекте светового излучения. Вторая фаза характеризуется излучением главным образом в видимой и инфракрасной частях спектра и в основном определяет поражающий эффект. Доза светового излучения, необходимая для возникновения ожогов определенной глубины, зависит от мощности взрыва. Так, например, ожоги II степени при взрыве ядерного заряда мощностью 1 килотонна возникают уже при дозе светового излучения 4 кал.см2, а мощностью 1 мегатонна — при дозе светового излучения 6,3 кал.см2. Это связано с тем, что при взрывах ядерных зарядов малой мощности световая энергия выделяется и воздействует на человека десятые доли секунды, при взрыве же большей мощности время излучения и воздействия световой энергии возрастает до нескольких секунд.

В результате непосредственного воздействия светового излучения на человека возникают так называемые первичные ожоги. Они составляют 80— 90% от общего числа термических травм в очаге поражения. Ожоги кожи у пораженных в Хиросиме и Нагасаки локализовались в основном на не защищенных одеждой участках тела, преимущественно на лице и конечностях. У людей, находившихся на расстоянии до 2,4 км от эпицентра взрыва, они были глубокими, а на более далеком расстоянии — поверхностными. Ожоги имели четкие контуры и располагались только на стороне тела, обращенной в сторону взрыва. Конфигурация ожога часто соответствовала очертаниям предметов, экранировавших излучение.

Световое излучение может вызвать временное ослепление и органическое поражение глаз. Это наиболее вероятно в ночное время, когда зрачок расширен. Временное ослепление обычно длится несколько минут (до 30 минут), после чего зрение полностью восстанавливается. Органические поражения — острый керато-конъюнктивит и, особенно, хориоретинальные ожоги могут привести к стойким нарушениям функции органа зрения (см. Ожоги).

Гамма-нейтронное излучение, воздействуя на организм, вызывает радиационные (лучевые) поражения. Нейтроны по сравнению с гамма-излучением обладают более выраженной биол. активностью и повреждающим действием на молекулярном, клеточном и органном уровнях. По мере удаления от центра взрыва интенсивность потока нейтронов уменьшается быстрее, чем интенсивность гамма-излучения. Так, слой воздуха 150—200 м уменьшает интенсивность гамма-излучения примерно в 2 раза, а интенсивность потока нейтронов — в 3—32 раза.

В условиях применения ядерного оружия лучевые поражения могут возникнуть при общем относительно равномерном и неравномерном облучении. Облучение относят к равномерному, когда проникающая радиация воздействует на весь организм, а перепад доз на отдельные участки тела незначительный. Это возможно в случае нахождения человека в момент ядерного взрыва на открытой местности или на следе радиоактивного облака. При таком облучении с увеличением поглощенной дозы радиации последовательно появляются признаки нарушения функции радиочувствительных органов и систем (костного мозга, кишечника, центральной нервной системы) и развиваются определенные клинические формы лучевой болезни — костномозговая, переходная, кишечная, токсемическая, церебральная. Неравномерное облучение возникает в случаях локальной защиты отдельных участков тела элементами фортификационных сооружений, техникой и др.

При этом различные органы повреждаются неравномерно, что сказывается на клинике лучевой болезни. Так, например, при общем облучении с преимущественным воздействием радиации на область головы могут развиться неврологические нарушения, а с преимущественным воздействием на область живота — сегментарный радиационный колит, энтерит. Кроме того, при лучевой болезни, возникающей в результате облучения с преобладанием нейтронного компонента, сильнее выражена первичная реакция, скрытый период менее продолжителен; в период разгара заболевания, помимо общих клинических признаков, отмечаются расстройства функции кишечника. Оценивая биологическое действие нейтронов в целом, следует также учитывать их неблагоприятное влияние на генетический аппарат соматических и половых клеток, в связи с чем возрастает опасность отдаленных радиологических последствий у облученных людей и их потомков (см. Лучевая болезнь).

На следе радиоактивного облака основная часть поглощенной дозы приходится на внешнее пролонгированное гамма-облучение. Однако при этом возможно развитие сочетанного радиационного поражения, когда ПЯВ одновременно воздействуют непосредственно на открытые участки тела и поступают внутрь организма. Такие поражения характеризуются клиникой острой лучевой болезни, бета-ожогами кожи, а также повреждением внутренних органов, к которым радиоактивные вещества имеют повышенную тропность (см. Инкорпорирование радиоактивных веществ).

При воздействии на организм всех поражающих факторов возникают комбинированные поражения. В Хиросиме и Нагасаки среди пострадавших, оставшихся в живых на 20-й день после применения ядерного оружия, такие пораженные составили соответственно 25,6 и 23,7%. Комбинированные поражения характеризуются более ранним наступлением лучевой болезни и тяжелым ее течением вследствие осложняющего воздействия механических травм и ожогов. Кроме того, удлиняется эректильная и углубляется торпидная фаза шока, извращаются репаративные процессы, часто возникают тяжелые гнойные осложнения (см. Комбинированные поражения).

Помимо поражения людей, следует учитывать и опосредованное воздействие ядерного оружия —разрушение строений, уничтожение запасов продовольствия, нарушение систем водоснабжения, канализации, энергопитания и др., в результате чего существенно возрастает проблема размещения, питания людей, проведения противоэпидемических мероприятий, оказания в столь неблагоприятных условиях медпомощи огромному количеству пораженных.

Приведенные данные свидетельствуют, что санитарные потери в войне с применением ядерного оружия будут существенно отличаться от таковых в войнах прошлого. Это отличие в основном заключается в следующем: в предшествовавших войнах преобладали механические травмы, а в войне с применением ядерного оружия наряду с ними значительный удельный вес будут занимать радиационные, термические и комбинированные поражения, сопровождающиеся высокой летальностью. Применение ядерного оружия будет характеризоваться возникновением очагов массовых санитарных потерь; при этом в связи с массовостью поражений и одномоментным поступлением большого количества пострадавших число нуждающихся в медпомощи значительно превысит реальные возможности медицинской службы армии и особенно медицинской службы ГО (см. Медицинская служба Гражданской обороны). В войне с применением ядерного оружия сотрутся грани между армейскими и фронтовыми районами действующей армии и глубоким тылом страны, а санитарные потери среди мирного населения будут значительно превышать потери в войсках.

Деятельность медицинской службы в столь сложной обстановке должна строиться на единых организационных, тактических и методических принципах военной медицины, сформулированных еще Н. И. Пироговым и в последующем развитых советскими учеными (см. Медицина военная, Система лечебно-эвакуационного обеспечения, Этапное лечение и др.). При массовом поступлении раненых и больных следует в первую очередь выделить лиц с поражениями, несовместимыми с жизнью. В условиях, когда количество раненых и больных во много раз превосходит реальные возможности медицинской службы, квалифицированная помощь должна оказываться в тех случаях, когда она позволит спасти жизнь пострадавшим. Сортировка (см. Сортировка медицинская), проведенная с таких позиций, будет способствовать наиболее рациональному использованию медицинских сил и средств для решения главной задачи — в каждом конкретном случае оказать помощь большинству раненых и больных.

Экологические последствия применения ядерного оружия за последние годы привлекают все большее внимание ученых, особенно специалистов, изучающих отдаленные результаты массированного применения современных видов ядерного оружия. Подробно и научно обоснованно проблема экологических последствий применения ядерного оружия была рассмотрена в докладе Международного комитета экспертов в области медицины и общественного здравоохранения «Последствия ядерной войны для здоровья населения и служб здравоохранения» на XXXVI сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения, состоявшейся в мае 1983 года. Этот доклад был разработан указанным комитетом экспертов, включавшим авторитетных представителей медицинской науки и здравоохранения 13 государств (в том числе Великобритании, СССР, США, Франции и Японии), во исполнение резолюции WHA 34.38, принятой XXXIV сессией Всемирной ассамблеи здравоохранения 22 мая 1981 года, Советский Союз в этом комитете представляли видные ученые — специалисты в области радиационной биологии, гигиены и медицинской защиты академики АМН СССР Н. П. Бочков и Л. А. Ильин.

Основными факторами, возникающими при массированном применении ядерного оружия, которые могут вызвать катастрофические экологические последствия, согласно современным воззрениям, являются:разрушительное воздействие поражающих факторов ядерного оружия на биосферу Земли, влекущее за собой тотальное уничтожение животного мира и растительного покрова на территории, подвергшейся такому воздействию; резкое изменение состава атмосферы Земли в результате снижения доли кислорода и ее загрязнения продуктами ядерного взрыва, а также выброшенными в атмосферу из зоны бушующих на земле пожаров окисями азота, углерода и огромным количеством темных мелких частиц, обладающих высокими светопоглощающими свойствами.

Как свидетельствуют многочисленные исследования, выполненные учеными многих стран, интенсивное тепловое излучение, составляющее около 35% энергии, высвободившейся в результате термоядерного взрыва, окажет сильное воспламеняющее действие и приведет к возгоранию практически всех горючих материалов, находящихся в районах нанесения ядерных ударов. Пламя охватит огромные площади лесов, торфяников и населенные пункты. Под воздействием ударной волны ядерного взрыва могут быть повреждены линии подачи (трубопроводы) нефти и природного газа, а вышедший наружу горючий материал еще в большей степени усилит очаги пожара. В результате возникнет так называемый огненный ураган, температура которого может достигать 1000°; он будет продолжаться длительное время, охватывая все новые участки земной поверхности и превращая их в безжизненное пепелище.

Особенно пострадают верхние слои почвы, имеющие наиболее важное значение для экологической системы в целом, поскольку они обладают способностью удерживать влагу и являются средой обитания организмов, обеспечивающих происходящие в почве процессы биологического разложения и метаболизма. В результате таких неблагоприятных экологических сдвигов усилится эрозия почвы под влиянием ветра и атмосферных осадков, а также испарение влаги с оголенных участков земли. Все это в конечном итоге приведет к превращению некогда процветавших и плодородных регионов в безжизненную пустыню.

Дым от гигантских пожаров, смешавшийся с твердыми частицами продуктов наземных ядерных взрывов, окутает большую или меньшую поверхность (что зависит от масштабов применения ядерного оружия) земного шара плотным облаком, которое будет поглощать значительную часть солнечных лучей. Это затемнение при одновременном охлаждении земной поверхности (так называемая термоядерная зима) может продолжаться длительное время, оказывая губительное влияние на экологическую систему территорий, далеко отстоящих от зон непосредственного применения ядерного оружия. При этом следует также учитывать длительное тератогенное воздействие на экологическую систему указанных территорий глобальных радиоактивных осадков.

Крайне неблагоприятные экологические последствия применения ядерного оружия являются также результатом резкого сокращения содержания озона в защитном слое земной атмосферы в результате ее загрязнения окисями азота, выделяемыми при взрыве ядерных боеприпасов большой мощности, что повлечет за собой разрушение этого защитного слоя, обеспечивающего естественную биол. защиту клеток животных и растительных организмов от вредного воздействия УФ-излучения Солнца. Исчезновение растительного покрова на обширных территориях в сочетании с загрязнением атмосферы может привести к серьезным изменениям климата, в частности к существенному понижению среднегодовой температуры и ее резким суточным и сезонным колебаниям.

Таким образом, катастрофические экологические последствия применения ядерного оружия обусловлены: тотальным уничтожением среды обитания животного и растительного мира на поверхности Земли в обширных зонах, подвергшихся непосредственному воздействию ядерного оружия; длительным загрязнением атмосферы термоядерным смогом, крайне негативно влияющим на экологическую систему всего земного шара и обусловливающим изменения климата; продолжительным тератогенным воздействием глобальных радиоактивных осадков, выпадающих из атмосферы на поверхность Земли, на экологическую систему, частично сохранившуюся в зонах, не подвергшихся тотальному уничтожению поражающими факторами ядерного оружия. По заключению, зафиксированному в докладе Международного комитета экспертов, представленному XXXVI сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения, ущерб, нанесенный экосистеме применением ядерного оружия, примет постоянный и, возможно, необратимый характер.

В настоящее время самой главной задачей для человечества является сохранение мира, предотвращение ядерной войны. Стержневым направлением внешнеполитической деятельности КПСС и Советского государства была и остается борьба за сохранение и укрепление всеобщего мира, обуздание гонки вооружений. СССР предпринимал и предпринимает настойчивые шаги в этом направлении. Наиболее конкретные крупномасштабные предложения КПСС нашли отражение в Политическом докладе Генерального секретаря ЦК КПСС М. С. Горбачева XXVII съезду КПСС, в котором были выдвинуты принципиальные Основы всеобъемлющей системы международной безопасности.

Библиогр.: Бонд В., Флиднер Г. и Аршамбо Д. Радиационная гибель млекопитающих, пер. с англ., М., 1971; Действие атомной бомбы в Японии, пер. с англ., под ред. А. В. Лебединского, М., 1960; Действие ядерно го оружия, пер. с англ., под ред. П. С. Дмитриева, М., 1965; Динерман А. А. Роль загрязнителей окружающей среды в нарушении эмбрионального развития, М., 1980; И о й-рыш А. И., Морохов И. Д. и Иванов С. К. А-бомба, М., 1980; Последствия ядерной войны для здоровья населения и служб здравоохранения, Женева, ВОЗ, 1984, библиогр.; Руководство по лечению комбинированных радиационных поражений на этапах медицинской эвакуации, под ред. Е. А. Жербина, М., 1982; Руководство по лечению обожженных на этапах медицинской эвакуации, под ред. В. К. Сологуба, М., 1979; Руководство по медицинской службе Гражданской обороны, под ред. А. И. Бурназяна, М., 1983; Руководство по травматологии для медицинской службы гражданской обороны, под ред. А. И. Казьмина, М., 1978; Смирнов Е. И. Научная организация военной медицины — главное условие ее большого вклада в победу, Вестн. АМН СССР, JNs 11, с. 30, 1975; он же, 60-летие Вооруженных Сил СССР и советской военной медицины, Сов. здравоохр., № 7, с. 17, 1978; он же, Война и военная медицина 1939—1945 гг., М.,1979; Чазов Е. И., Ильин Л. А. и Гуськова А. К. Опасность ядерной войны: Точка зрения советских ученых-медиков, М., 1982.

Е. И. Смирнов, В. Н. Жижин; А. С. Георгиевский (экологические последствия применения ядерного оружия)