Источником радиоактивного заражения может быть как ядерный, так и термоядерный взрыв. Взрывы ядерного оружия делят: на воздушные, наземные и подземные.
Воздушные взрывы могут быть низкие, высокие и заатмосферные (выше 35 км). Низкие и высокие взрывы применяют для поражения территориальных целей, а заатмосферные для выведения из лада электропитания и связи на больших территориях, вследствие электромагнитного импульса.
При наземном взрыве огненный шар дотрагивается поверхности земли, в радиоактивное облако втягивается большое количество грунта, который также становится радиоактивным и вместе с продуктами распада выпадает на местности, создавая опасное ее радиоактивное заражение.
Подземные ядерные взрывы характеризуются появлением сейсмических волн, повреждением подземных сооружений.
Большое количество энергии, которое выделяется при воздушном ядерном взрыве, делится между поражающими факторами следующим образом. На создание ядерной воздушной волны расходуется примерно 50 % всей энергии ядерного взрыва. Около 35 % энергии взрыва выделяется в виде светового излучения, 10 % — на радиоактивное излучение продуктов распада. И 5 % на проникающую радиацию и электромагнитный импульс.
Радиоактивное заражение является четвертым фактором, на который приходится около 10 % энергии ядерного взрыва. Во время ядерного взрыва создается большое количество радиоактивных веществ, которые, оседая с дымовыми облаками на поверхность земли, загрязняют поверхность земли, загрязняют воздух, воду, окружающую среду, а так же все предметы, находящиеся на ней, сооружения, лесные насаждения,
Сельскохозяйственные культуры, урожай, незащищенных людей и животных.
Источниками радиоактивного заражения являются радиоактивные продукты ядерного заряда, часть ядерного топлива, которая не вступила в цепную реакцию и искусственные радиоактивные изотопы.
Радиоактивные вещества, которые выпадают из облака ядерного взрыва на землю, создают радиоактивный след. С движением радиоактивного облака и выпадением из него радиоактивных веществ размер заражения территории постепенно увеличивается. След в плане, как правило, имеет форму эллипса, большую часть которого называют осью эллипса. Размеры следа радиоактивного облака зависят от характера взрыва и скорости ветра, который является средним по скорости и направлению для всех слоев атмосферы от поверхности земли до верхней границы радиоактивного облака. След может иметь сотни и даже тысячи километров в длину и несколько десятков километров в ширину. Так, при взрыве водородной бомбы, проведенном в США в 1954 г. в центральной части Тихого океана, загрязненная территория имела форму эллипса, который распространился на 350 км по ветру и на 30 км против ветра. Наибольшая ширина была почти 65 км. Общая площадь опасного заражения достигла до 8 тыс. км2.
Под воздействием различных направлений и скоростей ветра на различных высотах в рамках высоты поднятия облака взрыва след может приобретать и другую форму кроме эллипса.
Зараженность местности радиоактивными веществами
Характеризуется уровнем радиации и дозой излучения до полного распада радиоактивных веществ.
Радиоактивное заражение местности в рамках следа неравномерно. Больнее всего радиоактивных веществ выпадает на осе следа, от которого
Степень заражения уменьшается по направлению к боковым границам, а так от центра взрыва до конца облака.
След радиоактивного облака радиоизотопов, которые упали на землю, делятся на четыре зоны заражения.
Зона А — умеренного заражения, зона радиации на внешней границе за час полного распада радиоактивных веществ 40 Р, на внутренней границе — 400 Р. Эталонный уровень радиации через час после взрыва на внешней границе зоны — 8 Р/час. Площадь этой зоны 78 — 80 % от всей территории взрыва.
Зона Б — сильного заражения, доза радиации на внешней границе зоны за час полного распада радиоактивных веществ составляет 400 Р, а на внутренней — 1200 Р. Эталонный уровень радиации составляет через час после взрыва на внешней границе зоны 80 Р/час. Площадь зоны 10 — 12 % от площади радиоактивного следа.
Зона В — опасного заражения, доза радиации на внешней границе зоны за час полного распада радиоактивных веществ составляет 1200 Р, а на внутренней — 4000 Р. Эталонный уровень радиации составляет через час после взрыва на внешней границе зоны 240 Р/час. Площадь зоны 8 — 10 % от площади радиоактивного следа.
Зона Г — чрезвычайно опасного заражения, доза радиации на внешней границе зоны за час полного распада радиоактивных веществ составляет 4000 Р, а на внутренней — 7000 Р. Эталонный уровень радиации составляет через час после взрыва на внешней границе зоны 800 Р/час. Площадь зоны 10 — 12 % от площади радиоактивного следа.
Уровни радиации на внешних границах этих зон через час после взрыва составляют соответственно 8, 80, 240, 800 Р/час, а через 10 часов -0,5, 5, 15, 50 Р/час. Со временем уровни радиации на местности снижаются в 10 раз через каждые 7-кратные отрезки времени. Например, через 7
Часов после взрыва мощность дозы уменьшается в 10 раз, через 49 часов -100 раз, через 343 часа — в 1000 раз и так далее.
Основным источником заражения местности являются радиоактивные продукты распада. Это смесь многих изотопов различных химических элементов, которые образовываются в процессе распада ядерного заряда и радиоактивного распада этих изотопов. При распаде ядра урана-235 и плутония-239 образуется почти 200 изотопов 70 химических элементов. Большинство радиоизотопов принадлежит к короткоживущим — йод-131, ксенон-133, лантан-140, церий-141 и другие с периодом полураспада от нескольких секунд до нескольких дней. Стронций-90, цезий-137, рубидий-10, криптон-8, сурьма-125 и другие имеют период полураспада от одного года до нескольких десятков лет. Радиоизотопы цезий-135, рубидий-87, самарий-147, неодим-144 характеризуются чрезвычайно медленным распадом, который длится тысячами лет.
Непрореагированная часть ядерного топлива, которая выпадает на землю, — это ядра атомов урана и плутония, которые разделились и являются альфа-излучающими.
Зависимо от мощности, высоты взрыва и метеорологических условий радиоактивные выбросы могут иметь различный характер. Различать три вида радиоактивных выбросов:
— Местные, локальные выбросы образуются вблизи места ядерного взрыва на поверхности или близко к поверхности земли. Размер радиоактивных частиц этих выбросов достигает 0,1-2 мм;
— Тропосферные выбросы имеют размер частиц 10 — 100 мк. Они состоят из аэрозолей, выброшенных в тропосферу. Тропосферные аэрозоли достигают поверхности земли в среднем через 15-20 дней после из образования. За это
Время под действием движения воздушных масс и других метеорологических факторов, они могут быть перемещены на большие расстояния от места появления, и даже обойти земной шар; — Стратосферные выбросы состоят из радиоактивных аэрозолей, выброшенных в атмосферу выше тропопаузы, они носят глобальный характер. Размер аэрозольных частиц стратосферных выбросов составляет не более 10 мк.