Кобальтовая бомба
– Кобальтовая бомба это разновидность « солевой бомбы »: ядерное оружие, предназначенное для производства повышенного количества радиоактивных осадков , предназначенное для загрязнения большой территории радиоактивным материалом , потенциально для целей радиологической войны , гарантированного взаимного уничтожения или в качестве устройства судного дня . Нет убедительных доказательств того, что такое устройство когда-либо было создано или испытано.
История [ править ]
Концепция кобальтовой бомбы была первоначально описана в радиопрограмме физиком Лео Силардом 26 февраля 1950 года. [1] Его намерением было не предложить создать такое оружие, а показать, что технология ядерного оружия скоро достигнет точки, когда она сможет положить конец человеческой жизни на Земле, став устройством судного дня . [2] [3]
В ходе испытаний Operation Antler / Round 1, проведенных британцами на полигоне Тадже в хребте Маралинга в Австралии 14 сентября 1957 года, была испытана бомба с использованием гранул кобальта в качестве радиохимического индикатора для оценки мощности. Это было признано неудачным и эксперимент не повторялся. [4] В России в ходе тройного « таежного » залпового испытания ядерного оружия в рамках предварительного проекта канала Печора-Кама в марте 1971 года было произведено относительно большое количество кобальта-60 ( 60 Co или Co-60) из стали, окружающей устройства «Тайга», причем этот продукт нейтронной активации, полученный в результате термоядерного синтеза, стал причиной примерно половины дозы гамма-излучения в 2011 году на полигоне. Высокий процентный вклад во многом объясняется тем, что в устройствах в основном использовались реакции синтеза, а не деления, поэтому количество выпадений гамма-излучения цезия-137 было сравнительно небольшим. фотосинтезирующая растительность. Вокруг образовавшегося озера существует [5] [6]
страница предполагаемой конструкции российской ядерной торпеды В 2015 году в сеть просочилась . Проект получил название « Океанская многоцелевая система Статус-6 », позже получившее официальное название «Посейдон» . [7] [8] [9] [10] В документе говорилось, что торпеда создаст «обширные зоны радиоактивного заражения, что сделает их непригодными для военной, экономической или другой деятельности на долгое время». Его полезная нагрузка составит «многие десятки мегатонн мощности». Российская правительственная газета «Российская газета» предположила, что боеголовкой будет кобальтовая бомба. Неизвестно, является ли «Статус-6» реальным проектом или это российская дезинформация. [11] [12] Пентагона В 2018 году в ежегодном обзоре ядерной политики говорилось, что Россия разрабатывает систему под названием «Океанская многоцелевая система Статус-6». Если «Статус-6» действительно существует, то публично неизвестно, верен ли просочившийся в 2015 году проект, а также достоверно ли утверждение 2015 года о том, что торпеда может быть кобальтовой бомбой. [12] Среди других комментариев по этому поводу Эдвард Мур Гейст написал статью, в которой говорит, что «российские лица, принимающие решения, не будут иметь особой уверенности в том, что эти районы окажутся в намеченных местах». [13] а российские военные эксперты утверждают, что «роботы-торпеды могут иметь и другие цели, например, доставку глубоководного оборудования или установку приборов наблюдения». [11]
Механизм [ править ]
Кобальтовую бомбу можно было сделать, поместив некоторое количество обычного металлического кобальта ( 59 Со) вокруг термоядерной бомбы . Когда бомба взрывается, нейтроны, образующиеся в результате реакции термоядерного синтеза на вторичной стадии взрыва термоядерной бомбы, преобразуют кобальт в радиоактивный кобальт-60, который испаряется в результате взрыва. Затем кобальт конденсируется и упадет обратно на Землю вместе с пылью и обломками взрыва, загрязняя землю.
Осажденный кобальт-60 будет иметь период полураспада 5,27 года и распадаться на 60 Ni и испускает два гамма-луча с энергиями 1,17 и 1,33 МэВ , следовательно, общее ядерное уравнение реакции имеет вид:
59
27 Ко
+ н → 60
27 Ко
→ 60
28 Ни
+ и − + гамма-лучи.
Никель-60 является стабильным изотопом и не подвергается дальнейшему распаду после завершения трансмутации.
Период полураспада 5,27 года. 60 Co достаточно длинный, чтобы позволить ему осесть до того, как произойдет значительный распад, и делает непрактичным ожидание в убежищах , но при этом достаточно короткий, чтобы вызвать интенсивное излучение. его распада [4] Многие изотопы более радиоактивны ( золото-198 , тантал-182 , цинк-65 , натрий-24 и многие другие), но они будут распадаться быстрее, что, возможно, позволит некоторому населению выжить в убежищах.
от кобальтовых бомб по сравнению с другим оружием ядерным Осадки
Продукты деления более смертоносны, чем активированный нейтронами кобальт, в первые несколько недель после взрыва. Через один-шесть месяцев продукты деления даже термоядерного оружия большой мощности распадаются до уровней, приемлемых для человека. Таким образом, двухступенчатое термоядерное оружие большой мощности (спусковой механизм деления/первичный элемент со вторичным синтезом-делением) автоматически становится оружием радиологической войны, но его осадки распадаются гораздо быстрее, чем осадки кобальтовой бомбы. С другой стороны, выпадение кобальтовой бомбы приведет к тому, что пострадавшие районы фактически застрянут в этом промежуточном состоянии на десятилетия: пригодные для проживания, но небезопасные для постоянного проживания.
Первоначально гамма-излучение продуктов деления бомбы деления-синтеза-деления эквивалентного размера намного интенсивнее, чем Co-60 : в 15 000 раз интенсивнее за 1 час; в 35 раз интенсивнее за 1 неделю; в 5 раз интенсивнее через 1 месяц; и примерно одинаково в 6 мес. После этого уровни радиации от выпадений продуктов деления быстро падают, так что выпадение Co-60 в 8 раз интенсивнее, чем деление через 1 год, и в 150 раз интенсивнее через 5 лет. Очень долгоживущие изотопы, образующиеся в результате деления, обогнали бы 60 Co снова примерно через 75 лет. [14]
Полная 100% конверсия в Co-60 маловероятна; Британский эксперимент 1957 года в Маралинга показал, что способность Co-59 поглощать нейтроны была намного ниже, чем предполагалось, что на практике привело к очень ограниченному образованию изотопа Co-60.
Кроме того, осадки не выпадают равномерно по всей траектории с подветренной стороны от взрыва, поэтому некоторые районы будут относительно незатронуты осадками, и Земля не станет повсеместно безжизненной из-за кобальтовой бомбы. [15] Выпадения осадков и разрушения после ядерного взрыва не растут линейно с мощностью взрыва (эквивалентно тоннам тротила). В результате возникла концепция «избыточного уничтожения» — идея, согласно которой можно просто оценить разрушения и радиоактивные осадки, вызванные термоядерным оружием такого размера, который постулировал мысленный эксперимент Лео Сциларда «кобальтовая бомба», экстраполируя эффекты термоядерного оружия меньшего размера. дает — ошибочно. [16] [ сомнительно – обсудить ] Однако ядерные устройства, взрывающиеся на больших высотах, приводят к гораздо более обширным, но более медленным выпадениям осадков, особенно для грязного или кобальтового оружия. Радиоактивные изотопы захватываются естественными глобальными метеорологическими процессами, которые из-за чрезвычайной стойкости изотопа многократно повторяются в процессе конденсации и испарения, что приводит к глобальному распространению и эффективному уничтожению воды, пригодной для использования растениями, наземными животными, люди и морская жизнь. [ нужна ссылка ]
Пример зависимости уровней радиации от времени [ править ]
Для типа излучения, исходящего от кобальтовой бомбы, дозу, измеряемую в зивертах (Зв) и греях (Гр), можно считать эквивалентной. Это связано с тем, что соответствующее вредное излучение кобальта-60 — это гамма-лучи . При преобразовании между зивертами и греями для гамма-лучей весовой коэффициент типа излучения будет равен 1, а излучение будет представлять собой излучение с высокой проникающей способностью, равномерно распространяющееся по телу, поэтому весовой коэффициент типа ткани также будет равен 1.
Предположим, что кобальтовая бомба выбрасывает интенсивные осадки, вызывающие мощность дозы 10 Зв в час. При такой мощности дозы любой незащищенный человек, подвергшийся воздействию радиоактивных осадков, получит смертельную дозу примерно через 30 минут (при условии, что средняя смертельная доза составляет 5 Зв). [17] ). Люди в хорошо построенных убежищах будут в безопасности благодаря радиационной защите .
- После периода полураспада в 5,27 года распадется только половина кобальта-60, а мощность дозы в пораженной зоне составит 5 Зв/час. При такой мощности дозы человек, подвергшийся воздействию радиации, получит смертельную дозу через 1 час.
- После 10 периодов полураспада (около 53 лет) мощность дозы снизилась бы примерно до 10 мЗв/час. На этом этапе здоровый человек может провести до 4 дней под воздействием радиоактивных осадков без каких-либо немедленных последствий. Долгосрочные последствия этого воздействия могут привести к увеличению риска развития рака . [18] На 4-е сутки накопленная доза составит около 1 Зв, и в этот момент могут проявиться первые симптомы острого лучевого синдрома .
- После 20 периодов полураспада (около 105 лет) мощность дозы снизилась бы примерно до 10 мкЗв/час. На этом этапе люди могут постоянно оставаться без защиты, поскольку их годовая доза радиации составит около 80 мЗв. Эта годовая мощность дозы примерно в 30 раз превышает среднюю мощность естественного радиационного фона, составляющую 2,4 мЗв/год. [19] но в пределах своей изменчивости. При такой мощности дозы будет трудно установить причинную связь с заболеваемостью раком.
- После 25 периодов полураспада (около 130 лет) мощность дозы кобальта-60 упала бы до менее 0,4 мкЗв/час и ее можно было бы считать незначительной.
Обеззараживание [ править ]
Возможно, удастся обезвредить относительно небольшие территории, загрязненные кобальтовой бомбой, с помощью такого оборудования, как экскаваторы и бульдозеры, покрытые свинцовым стеклом , аналогичного тому, которое используется в проекте по озеру Чаган . [20] Снимая тонкий слой осадков с поверхности почвы и закапывая его в глубокую траншею, а также изолируя от источников грунтовых вод , доза гамма-излучения в воздухе снижается на порядки. [21] [22] Обеззараживание после аварии в Гоянии в Бразилии в 1987 году и возможность создания « грязной бомбы » с Co-60, которая имеет сходство с окружающей средой, с которой можно было бы столкнуться после того, как осядут осадки кобальтовой бомбы, производящей ядерное оружие, побудили к изобретению. «Секвестрирующих покрытий» и дешевых жидкофазных сорбентов для Co-60, которые будут способствовать дальнейшему обеззараживанию , в том числе воды. [23] [24] [25]
В популярной культуре [ править ]
- В Невила Шута романе « На пляже » (1957) кобальтовые бомбы названы причиной смертельной радиоактивности, приближающейся к Австралии. Кобальтовая бомба была символом человеческого высокомерия. [26]
- В «Городе страха» (1959) сбежавший заключенный из государственной тюрьмы Сан-Квентин крадет канистру с кобальтом-60, думая, что она содержит наркотики. Он бежит в Лос-Анджелес, чтобы заложить его, не зная, что это может убить его и, возможно, заразить город.
- В мрачной комедии « Доктор Стрейнджлав, или: Как я научился не волноваться и полюбил бомбу» (1964) используется разновидность бомбы с кобальтовой солью, в частности, с использованием композита под названием «Кобальт-Торий G» с «Мертвая рука механизмом ». , Советским Союзом как « устройство судного дня » ядерного сдерживания: если система обнаружит какое-либо ядерное нападение, устройство судного дня будет автоматически задействовано. В неудачный момент сумасшедший американский генерал поднимает мятеж и приказывает атаковать СССР до того, как уже активированное советское секретное устройство может быть раскрыто миру. Один американский бомбардировщик, пилотируемый незадачливым и ничего не знающим экипажем, добирается до цели; Механизм «Мертвой руки» работает так, как задумано, и инициирует всемирную ядерную катастрофу. В фильме советский посол говорит: «Если вы возьмете, скажем, пятьдесят водородных бомб мощностью в сто мегатонн и покроете их кобальтом-торием G, то при взрыве они создадут пелену Судного дня. Смертельное облако радиоактивности». который будет окружать землю девяносто три года!» [27]
- В о Джеймсе Бонде фильме «Голдфингер» (1964) главный герой сообщает Бонду, что намерен запустить «особо грязное» атомное устройство с использованием «кобальта и йода ». [28] в хранилище слитков США в Форт-Ноксе в рамках операции «Большой шлем» - схемы, направленной на загрязнение золота в Форт-Ноксе с целью увеличения стоимости золота, которое он накапливал.
- В Роджера Желязны « в 1965 году , получившем премию Хьюго романе Этот бессмертный» , Земля пережила ядерную войну много десятилетий назад, а некоторые районы до сих пор страдают от высоких уровней радиации от кобальтовых бомб, что приводит к радикальным мутациям и экологическим изменениям.
- В четвертом акте классического Звездного пути эпизода « » « Одержимость » (1967) энсин Гарровик заявляет, что 10 000 кобальтовых бомб будут менее мощными, чем одна унция антиматерии .
- В фильме «Под планетой обезьян » (1970) главный герой, увидев, как подземное сообщество мутантов поклоняется бомбе судного дня, комментирует: «Они наконец построили бомбу с кобальтовым корпусом», имея в виду кобальтовую бомбу, которая может уничтожить мир. После того, как астронавты Брент и Тейлор были застрелены вторгшейся армией обезьян, Тейлор предсмертно взорвал бомбу судного дня, уничтожившую все живое на Земле сорокового века.
- В двухсерийном эпизоде телешоу «Бионическая женщина » «Судный день завтра» кобальтовая бомба, названная ее создателем «самым дьявольским орудием разрушения, когда-либо придуманным человеком», используется в качестве спускового крючка для более мощного удара. оружие, способное сделать мир безжизненным.
- В Тома Клэнси романе «Сумма всех страхов » (1991) отмечается, что тактические ядерные бомбы ВВС Израиля при желании могут быть оснащены кобальтовыми оболочками, «чтобы отравить ландшафт всеми видами жизни на долгие годы». [29]
- В « Доктор Кто Новые приключения» романе Timewyrm: Genesys (1991) планета Ану была разрушена кобальтовой бомбой в 2700 году до нашей эры. сбегает Ответственный за это киборг на космическом корабле, который терпит крушение в древней Месопотамии . Приняв облик богини Иштар , она строит еще одну кобальтовую бомбу в городе Киш , чтобы угрожать Седьмому Доктору Гильгамешу и королю города разрушением Земли, если они помешают ее планам мирового господства. Эта вторая бомба позже используется в качестве источника ядерной энергии для космического корабля, позволяя выжившим беженцам Ану отправиться на новый родной мир. [30]
- В телешоу « Назначенный выживший» план использования кобальтовой бомбы в городе Вашингтон, округ Колумбия (2016) во втором сезоне во время дипломатических саммитов раскрывается . Бомбу и ее создателя отслеживает специальный агент Ханна Уэллс, но в конечном итоге она взрывается и убивает шесть федеральных агентов, включая директора ФБР Джона Ферстела. Позже выясняется, что он был подброшен в результате заговора, возглавляемого послом вымышленной нации Кунами, в попытке внутренней игры за власть.
- В видеоигре Detroit: Become Human (2018) у игрока есть возможность взорвать импровизированную кобальтовую бомбу во время определенных концовок игры. В результате взрыва бомбы люди эвакуируют ныне облученный город Детройт и территорию в 50 милях вокруг, хотя и обещают отбить его у андроидов в будущем. В зависимости от действий игрока город остается пустым или андроиды забирают его себе.
- В видеоигре Metro Exodus (2019) игрок посещает российский город Новосибирск , который был поражен по крайней мере одной кобальтовой боеголовкой во время всемирной ядерной войны в 2013 году, что привело к катастрофическим уровням радиации и, несомненно, является наиболее облученной территорией. посетил в трёх играх Metro . Несмотря на то, что город практически остался стоять даже через двадцать лет после взрыва кобальтовой боеголовки, радиация в городе настолько смертоносна, что даже в полностью закрытых костюмах со свинцовым покрытием игрок может провести на поверхности всего несколько минут, прежде чем получит смертельное количество радиоактивного вещества. радиационное отравление. Во время своего визита игрок обнаруживает, что выжившие после атаки прожили под землей двадцать два года, но только благодаря постоянным инъекциям противорадиационных препаратов.
- В «Шоке прекращения» Нила Стивенсона свинцовый портфель наполнен активированным кобальтом, обернутым вокруг обычной взрывной бомбы с намерением взорвать ее под воздействием пистолета, изменяющего погоду, чтобы сделать ее непригодной для использования на сто лет.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Клегг, Брайан (11 декабря 2012 г.). Наука Армагеддона: Наука массового уничтожения . Святой Мартинс Гриффин. п. 77 . ISBN 978-1-250-01649-2 .
- ^ Бхушан, К.; Г. Катьял (2002). Ядерная, биологическая и химическая война . Индия: Издательство APH. стр. 75–77. ISBN 978-81-7648-312-4 .
- ^ Сублетт, Кэри (июль 2007 г.). «Виды ядерного оружия» . ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ. Архив ядерного оружия . Проверено 13 февраля 2010 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «1.6 Кобальтовые бомбы и другие соленые бомбы» . Проверено 10 февраля 2011 г.
- ^ Рамзаев В.; Репин В.; Медведев А.; Храмцов Е.; Тимофеева М.; Яковлев, В. (2011). «Радиологические исследования на месте ядерного взрыва «Тайга»: описание места и натурные измерения». Журнал радиоактивности окружающей среды . 102 (7): 672–680. дои : 10.1016/j.jenvrad.2011.04.003 . ПМИД 21524834 .
- ^ Рамзаев В.; Репин В.; Медведев А.; Храмцов Е.; Тимофеева М.; Яковлев, В. (2012). «Радиологические исследования на полигоне ядерного взрыва «Тайга», часть II: техногенные γ-излучения, излучающие радионуклиды в грунте и возникающая в результате мощность кермы в воздухе». Журнал радиоактивности окружающей среды . 109 : 1–12. дои : 10.1016/j.jenvrad.2011.12.009 . ПМИД 22541991 .
- ^ «США призывают к созданию нового ядерного оружия, в то время как Россия разрабатывает торпеду с ядерным боеголовкой» . США СЕГОДНЯ . 2018 . Проверено 4 февраля 2018 г.
- ^ Тревитик, Джозеф (19 июля 2018 г.). «Россия публикует видеоролики, предлагающие беспрецедентный взгляд на шесть новых супероружий» . Драйв . Проверено 27 апреля 2021 г.
- ^ Пек, Майкл (08 декабря 2015 г.). «Новая российская суперторпеда несет в себе угрозу ядерного заражения» . Национальный интерес .
- ^ « Секретный» проект российской ядерной торпеды просочился в сеть . Фокс Ньюс . 12 ноября 2015 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Россия раскрыла гигантскую ядерную торпеду в «утечке» государственного телевидения » . Новости Би-би-си . 12 ноября 2015 года . Проверено 16 февраля 2017 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Похоронен в ядерном докладе Трампа: российское оружие судного дня» . NPR.org . 2 февраля 2018 года . Проверено 4 февраля 2018 г.
- ^ Гейст, Эдвард Мур (3 июля 2016 г.). «Может ли российский подводный «беспилотник Судного дня» нести кобальтовую бомбу?». Бюллетень ученых-атомщиков . 72 (4): 238–242. Бибкод : 2016БуАтС..72д.238Г . дои : 10.1080/00963402.2016.1195199 . S2CID 147795467 .
- ^ «Раздел 1.0 Виды ядерного оружия» . Nuclearweaponarchive.org .
- ^ Гласстоун, Сэмюэл; Долан, Филип Дж., ред. (1977). «Действие ядерного оружия» (PDF) (3-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: Министерство обороны и Министерство энергетики США. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г.
{{cite journal}}
: Для цитирования журнала требуется|journal=
( помощь ) - ^ Мартинус, Брайан (декабрь 1982 г.). «Глобальные последствия ядерной войны для здоровья» . Бюллетень текущих событий . 59 (7): 14–26.
- ^ «Смертельная доза (ЛД)» . www.nrc.gov . Проверено 12 февраля 2017 г.
- ^ МЦРП (2007). «Рекомендации Международной комиссии по радиологической защите 2007 г.» . Анналы МКРЗ . Публикация МКРЗ 103. 37 (2–4). ISBN 978-0-7020-3048-2 . Проверено 17 мая 2012 г.
- ^ Научный комитет ООН по действию атомной радиации (2008 г.). Источники и последствия ионизирующего излучения . Нью-Йорк: Организация Объединенных Наций (опубликовано в 2010 г.). п. 4. ISBN 978-92-1-142274-0 . Проверено 9 ноября 2012 г.
- ^ Архивировано в Ghostarchive и Wayback Machine : Рожденный ядерным взрывом: Таинственные озера России . Ютуб . 28 ноября 2010 г.
- ^ Совместная программа ФАО/МАГАТЭ. «Вопросы и ответы Объединенного отдела - реагирование на ядерные аварийные ситуации в сфере продовольствия и сельского хозяйства, NAFA» . iaea.org .
- ^ Международное агентство по атомной энергииМеждународное агентство по атомной энергии, 2000 г. - Технологии и инженерия - восстановление окружающей среды с радиоактивными остатками: статьи и обсуждения, 697 страниц.
- ^ «Очистка кобальта от РАО» . neimagazine.com .
- ^ «Требования к характеристикам секвестрационного покрытия для уменьшения загрязнения от устройства радиологического рассеивания-9067» (PDF) . Wmsym.org. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 г. Проверено 12 ноября 2015 г.
- ^ Дрейк, Джон. «Требования к характеристикам секвестрационного покрытия для уменьшения загрязнения от устройства радиологического рассеивания» (PDF) . Cfpub.epa.gov . Проверено 12 ноября 2015 г.
- ^ Смит, П.Д. (25 сентября 2008 г.). «Люди Судного дня: настоящий доктор Стрейнджлав и мечта о супероружии». Пингвин Великобритания.
- ^ Куберски, Филип (2012). Тотальное кино Кубрика: философские темы и формальные качества . Издательство Блумсбери США. ISBN 9781441149565 .
- ^ «Нет, мистер Бонд, я ничего не знаю о радиоактивности» . Наука постепенно . 21 февраля 2018 г. Проверено 11 июня 2019 г.
- ^ «Отрывок из книги «Сумма всех страхов» . Случайный дом пингвинов в Канаде . Проверено 11 июня 2019 г.
- ^ Пил, Джон (1991). « Времвирм: Генезис » . Интернет-архив . Проверено 1 декабря 2022 г.