Wybuch atomowy – jak to działa | Pełna kopia

Wybuch atomowy – jak to działa.

Strona źródłowa przestała istnieć, zawartość odzyskana dzięki https://web.archive.org
Autor materiału źródłowego: Grzegorz Kolak

Wybuch atomowy bierze swoją energię i siłę z rozszczepienia ciężkich pierwiastków. W praktyce są to tylko niektóre izotopy Uranu i Plutonu. Rozszczepiając wielką ilość atomów w gwałtowny sposób w reakcji łańcuchowej, uzyskać można wielką ilość energii, która zostanie wyzwolona w niemal jednej chwili i energia ta uzewnętrzni się na kilka sposobów. Uzyskujemy wielką ilość promieniowania cieplnego, falę uderzeniowąpromieniowanie jonizujące. W zależności od konstrukcji ładunku nuklearnego proporcje tych czterech skutków mogą być różne. Różnić się też będą w zależności od tego gdzie ładunek zostanie zdetonowany – na powierzchni ziemi czy nad ziemią.

W naturze występują 3 izotopy Uranu, z czego do produkcji ładunków atomowych (a także w elektrowniach atomowych) używany jest tylko ten oznaczony numerem 235. W odpowiednich warunkach ulega on spontanicznemu rozszczepieniu z wydzieleniem energii. W przyrodzie jest go 0,7% w stosunku do izotopu 238, którego jest najwięcej. Poprzez skomplikowany fizyczny proces oddziela się izotopy od siebie tak, aby koncentracja Uranu 235 wyniosła około 90%. Tak skoncentrowany Uran może zapoczątkować niekontrolowaną reakcję łańcuchową.

Mały ładunek (<100 Kt)Duży ładunek (>1 Mt)
Promieniowanie cieplne35%45%
Fala uderzeniowa60%50%
Promieniowanie jonizujące5%5%

W pierwszym momencie wybuchu powstaje kula ognia o średnicy od kilkudziesięciu do kilkuset metrów w zależności od mocy ładunku. Temperatura wewnątrz niej sięga od 60 do 100 milionów stopni Celsjusza. Ta ognista kula promieniuje ogromnym światłem. Patrzenie bezpośrednio na wybuch może spowodować utratę wzroku – trwałą lub czasową, tak zwana ślepota błyskowa. To światło miliona słońc trwa do kilkunastu sekund. Następnie traci ono swoją moc, a kulę ognia przyciemnia kurz i pył zassane z ziemi. W równie krótkim czasie uwalnia się promieniowanie przenikliwe, które składa się z promieniowania neutronowego (są to uwolnione neutrony) ipromieniowania gamma (to promieniowanie elektromagnetyczne tylko o wielkiej energii – ponad 50 keV). Nie ma ono jednak większego praktycznego znaczenia. Mogło by nas zabić, gdybyśmy byli blisko wybuchu ale i tak nie moglibyśmy tego przeżyć z powodu olbrzymiej temperatury i fali uderzeniowej.

Promieniowanie cieplne uwalnia się w chwili wybuchu i trwa przez pierwsze jego sekundy a następnie słabnie wraz ze spadkiem temperatury kuli ognia. Ta olbrzymia temperatura jest podstawowym czynnikiem zabójczym dla ludzi znajdujących się w zasięgu eksplozji. Dla tego też eksplozje nad miastami planowane są na pewnej wysokości, aby na drodze promieniowania cieplnego nie było przeszkód. Ludzie i zwierzęta poddani promieniowaniu cieplnemu o temperaturze kilkuset stopni dostają głębokich poparzeń ciała, natomiast ci, którzy byli dalej od wybuchu będą mieć więcej szczęścia i poparzenia mogą być mniej groźne. Przebywanie w czasie wybuchu w pomieszczeniach w znacznym stopniu uchroni przed skutkami fali cieplnej.

Wbrew pozorom olbrzymia temperatura nie powoduje bezpośrednio pożarów, a jeśli już to bardzo sporadycznie. Trwa ona zbyt krótko by spowodować zapłon większości substancji i spowodować, że ogień będzie się sam podtrzymywał. Pożary powstają z powodu fali uderzeniowej, która niszczy budynki, cysterny, gazociągi. W zniszczonych budynkach ogień wybucha z uszkodzonych pieców i kuchenek różnego rodzaju. Dzieje się to podobnie jak w przypadku trzęsień ziemi. W tym wypadku także wybucha dużo pożarów w zawalonych budynkach, chociaż nie było podmuchu.

Kolejnym, najbardziej widowiskowym skutkiem wybuchu bomby atomowej jest fala uderzeniowa. Powstaje ona z powodu różnicy ciśnień wywołanej temperaturą. Powietrze wokół wybuchu gwałtownie rozszerza się i to jest przyczyną podmuchu wiatru o olbrzymiej sile. Ten wiatr nawet w odległości kilku kilometrów od epicentrum może mieć kilkaset km/godz. Podmuch niszczy budynki, pojazdy i ludzi. Wszystko jest zdmuchiwane z powierzchni ziemi. Dzieje się to podobnie jak w konwencjonalnym wybuchu tylko w większej skali. Ciało ludzkie jest bardzo odporne na gwałtowne, chwilowe zmiany ciśnienia. Dla przykładu 20 psi to prędkość wiatru ok. 800 km/h, natomiast śmiertelne wypadki zdarzają się dopiero od ok. 40 psi. Dotyczy to tylko gwałtownego, krótkotrwałego wzrostu ciśnienia.

Przyjmuje się jednak, że cały teren wybuchu poddany ciśnieniu 5 psi zostanie kompletnie zniszczony i zginie tylu ludzi, ile zamieszkiwało ten właśnie obszar. Nie znaczy to, że wszyscy, którzy zamieszkują ten teren zginą. Część z nich ocaleje ale zginie też część z tych, którzy byli bardziej oddaleni od wybuchu. Te obie liczby mniej więcej się pokrywają, dla tego w obliczeniach dotyczących skutków wybuchu atomowego przyjmuje się wartość 5 psi.

Czemu więc ludzie będą ginąć w rejonie ciśnienia, które ich nie zabije? Ponieważ budynki mają znacznie mniejszą odporność. Zostają one zniszczone, tak samo jak wszystko wokół i odłamki oraz kawałki materii ranią ludzi. Także zawalające się budynki stają się dla ludzi pułapką. Wszystko lata z prędkościami większymi od huraganu i jest dla ludzi śmiertelnym zagrożeniem.

Pierwsza eksplozja nuklearna miała miejsce w górach Jemez w stanie Nowy Meksyk w USA 16 lipca 1945 roku o godzinie 5:29:45 rano, jeszcze przed wschodem słońca. Był to kulminacyjny moment projektu Manhattan, prowadzonego od roku 1939. Celem projektu było uzyskanie znacznej ilości materiału rozszczepialnego i wyprodukowanie bomby atomowej. Na projekt przez sześć lat wydano łącznie astronomiczną wówczas kwotę 2 mld dolarów. Przez cały czas jego szefem był Robert Oppenheimer. Miesiąc po wykonaniu testu dwie bomby całkowicie zniszczyły japońskie miasta Hiroszimę i Nagasaki. Obecne głowice atomowe posiadają wielokrotnie większą moc i siłę niszczenia niż te pierwsze bomby użyte przez Amerykanów.

Można podzielić skutki działania wybuchu atomowego na dwa rodzaje: bezpośrednie i pośrednie. Te pierwsze opisałem powyżej. A teraz trochę o skutkach, które następują później, czyli od godzin do lat a nawet wieków.

Tutaj głównym powodem strat jest promieniowanie jonizujące oraz wyniesienie do atmosfery olbrzymich ilości sadzy, które może spowodować hipotetyczną zimę atomową. Dowodów na to co prawda nie ma ale niektóre symulacje naukowców wskazują na taką możliwość. Czasowy spadek temperatury na Ziemi może wynieść kilka stopni w razie wojny atomowej i użycia jednocześnie setek głowic atomowych.

Sadza i pył w atmosferze blokują dostęp światła do ziemi a to powoduje, że temperatura spada a rośliny nie mogą plonować we właściwy sposób. To zaś doprowadzi do powszechnego głodu. Dla tego preppersi przygotowują zapasy żywności na taki właśnie czas, aby móc przetrwać najcięższy okres. Taka zima atomowa może potrwać do kilku miesięcy, a ponieważ cząsteczki będą krążyć w górnych warstwach atmosfery, zima obejmie całą planetę, a szczególnie półkulę północną.

Drugą długoterminową konsekwencją wojny atomowej jest skażenie radioaktywne. Podczas rozszczepiania jąder uranu i plutonu powstają kolejne radioaktywne izotopy pierwiastków, takie jak jod-131, stront-90 i 89 oraz cez-137. W sumie jest ich ponad osiemdziesiąt i ich ilość oraz sam skład zależą od wielu czynników związanych z reakcją łańcuchową, która zachodzi podczas wybuchu.

Dla organizmu człowieka szczególnie niebezpieczny może być jod-131, który jest kumulowany w gruczole tarczycy. Z tego powodu po katastrofie w Czarnobylu w Polsce podawano dzieciom Płyn Lugola zawierający jod. To zapobiega wchłanianiu radioaktywnego jodu do organizmu. Generalnie można przyjąć, że radioaktywne cząsteczki, które dostały się do organizmu powodują większe zagrożenie dla życia człowieka. Mogą one bezpośrednio niszczyć komórki w organizmie. To, co znalazło się na skórze łatwo zmyć wodą. Natomiast to, co dostało się do organizmu praktycznie nie da się usunąć.

Drobiny pyłu i kurzu zassane z ziemi pochłaniają wielkie ilości promieniowania gamma i neutronowego. W ten sposób same stają się radioaktywne. Większe cząstki opadają dosyć szybko, powodując miejscowe skażenia. Ewentualny deszcz w dużym stopniu potęguje ten efekt. W skutek tego miejscowo skażenie może znacznie wzrastać i utrzymywać się przez długi czas.

Strona źródłowa przestała istnieć, zawartość odzyskana dzięki https://web.archive.org

Permalink do tego artykułu: https://www.wojna.info/wybuch-atomowy-jak-to-dziala-pelna-kopia/

A Ty, co o tym sądzisz?

avatar
999
  Subskrybuj  
Powiadom o
%d bloggers like this: