Forta distructiva asociata cu o explozie nucleara variaza in functie de locatia punctului de izbucnire in raport cu suprafata pamantului.

Principalele tipuri sunt:

Explozie la mare altitudine

Detonatie peste 100.000 de picioare. Fortele distructive nu afecteaza in mod semnificativ solul.

Explozie de aer

Mingea de foc nu atinge pamantul. Detonatia este sub 100.000 de picioare.

Explozie de suprafata

Detonatia are loc la sau putin deasupra suprafetei reale a pamantului. Unul dintre cele mai mari rezultate ale tipului de explozie este cantitatea de resturi radioactive si precipitatii si forta undei de explozie.

Explozie sub suprafata

Detonarea are loc sub pamant sau sub apa. Adancimea determina fortele distructive pe suprafata.

Valul de explozie

La o fractiune de secunda dupa o explozie nucleara, caldura de la minge de foc determina dezvoltarea unui val de inalta presiune si deplasarea spre exterior, producand efectul de explozie. Frontul undei de explozie, adica frontul de soc, se indeparteaza rapid de minge de foc, un perete in miscare de aer puternic comprimat.

Efectele undei de explozie asupra unei case tipice cu rame din lemn.

Aerul imediat din spatele frontului de soc este accelerat la viteze mari si creeaza un vant puternic. Aceste vanturi creeaza, la randul lor, o presiune dinamica impotriva obiectelor care se confrunta cu explozia. Undele de soc provoaca un salt practic instantaneu de presiune pe frontul de soc. Combinatia dintre saltul de presiune (numit suprapresiune) si presiunea dinamica provoaca daune provocate de explozie. Atat suprapresiunea, cat si presiunea dinamica ating valorile maxime la sosirea undei de soc. Apoi se degradeaza pe o perioada de la cateva zecimi de secunda la cateva secunde, in functie de puterea exploziei si de randament.

Suprapresiune

Efectele de explozie sunt de obicei masurate prin cantitatea de suprapresiune, presiunea peste valoarea atmosferica normala, in lire pe inch patrat (psi).

Dupa 10 secunde, cand mingea de foc a unei arme nucleare de 1 megaton si-a atins dimensiunea maxima (5.700 de picioare diametru), frontul de soc este cu aproximativ 3 mile mai in fata. La 50 de secunde de la explozie, cand mingea de foc nu mai este vizibila, valul de explozie a parcurs aproximativ 12 mile. Apoi se deplaseaza cu aproximativ 784 de mile pe ora, ceea ce este putin mai rapid decat viteza sunetului la nivelul marii.

Suprapresiune maximaViteza maxima a vantului50 psi934 mph20 psi502 mph10 psi294 mph5 psi163 mph2 psi70 mph

Ca ghid general, zonele orasului sunt complet distruse de suprapresiuni de 5 psi, cu daune grave extinzandu-se cel putin pana la conturul de 3 psi.

Aceste multe efecte diferite fac dificila furnizarea unei reguli simple pentru evaluarea marimii ranilor produse de diferite intensitati ale exploziei. Un ghid general este dat mai jos:

SuprapresiuneEfecte fizice20 psiCladirile din beton puternic construite sunt grav deteriorate sau demolate.10 psiCladirile din beton armat sunt grav deteriorate sau demolate.Majoritatea oamenilor sunt ucisi.5 psiMajoritatea cladirilor se prabusesc.Ranile sunt universale, decesele sunt larg raspandite.3 psiConstructii rezidentiale se prabusesc.Leziunile grave sunt frecvente, pot aparea decese.1 psiGeamurile se spargeApar leziuni usoare de la fragmente.

Efecte de explozie asupra oamenilor

Daunele provocate de explozie sunt cauzate de sosirea undei de soc create de explozia nucleara. Oamenii sunt de fapt destul de rezistenti la efectul direct al suprapresiunii. Sunt necesare presiuni de peste 40 psi inainte de a se observa efectele letale.

Pericolul suprapresiunii vine din prabusirea cladirilor care, in general, nu sunt la fel de rezistente. Zonele urbane contin multe obiecte care pot ajunge in aer, iar distrugerea cladirilor genereaza mult mai multe. Prabusirea structurii de deasupra poate zdrobi sau sufoca pe cei prinsi inauntru. De asemenea, pot aparea rani grave sau deces in urma impactului dupa ce a fost aruncat prin aer.

Efecte de explozie asupra unei cladiri din beton de la Hiroshima

Explozia mareste, de asemenea, leziunile cauzate de arsuri prin radiatii termice, rupand pielea grav arsa. Acest lucru creeaza rani deschise brute care se infecteaza cu usurinta.

Tulpina Mach

Daca explozia are loc deasupra solului, atunci cand unda de explozie in expansiune loveste suprafata pamantului, este reflectata de sol pentru a forma o a doua unda de soc care se deplaseaza in spatele primei. Aceasta unda reflectata calatoreste mai repede decat prima unda de soc, sau incidenta, deoarece calatoreste prin aer care se misca deja cu viteza mare din cauza trecerii undei incidente. Unda de explozie reflectata se imbina cu unda de soc incidenta pentru a forma o singura unda, cunoscuta sub numele de Mach Stem. Suprapresiunea din partea frontala a undei Mach este, in general, de aproximativ doua ori mai mare decat cea de la frontul undei de explozie directa.

O diagrama a efectului Mach.

La inceput, inaltimea valului Mach Stem este mica, dar pe masura ce frontul de val continua sa se miste spre exterior, inaltimea creste constant. In acelasi timp, insa, suprapresiunea, la fel ca cea din valul incident, scade din cauza pierderii continue de energie si a ariei din ce in ce mai mari a frontului care avanseaza. Dupa aproximativ 40 de secunde, cand frontul Mach de la o arma nucleara de 1 megaton se afla la 10 mile de punctul zero, suprapresiunea va fi scazut la aproximativ 1 psi.

Radiatie termala

O forma primara de energie dintr-o explozie nucleara este radiatia termica. Initial, cea mai mare parte a acestei energii este folosita pentru incalzirea materialelor bombei si a aerului din vecinatatea exploziei. Temperaturile unei explozii nucleare ajung la cele din interiorul soarelui, aproximativ 100.000.000° Celsius, si produc o minge de foc stralucitoare.

Mingea de foc la scurt timp dupa detonare.

Doua impulsuri de radiatie termica ies din minge de foc. Primul puls, care dureaza aproximativ o zecime de secunda, consta din radiatii in regiunea ultravioleta. Al doilea impuls, care poate dura cateva secunde, transporta aproximativ 99% din energia totala a radiatiei termice. Aceasta radiatie este principala cauza a arsurilor pielii si a leziunilor oculare suferite de persoanele expuse si provoaca spargerea materialelor combustibile in flacari.

Daunele cauzate de radiatiile termice depind foarte mult de conditiile meteorologice. Norii sau fumul din aer pot reduce considerabil intervalele efective de daune fata de conditiile de aer curat.

Mingea de foc

Mingea de foc, o masa sferica extrem de fierbinte si foarte luminoasa de aer si reziduuri gazoase de arme, are loc in mai putin de o milioneme dintr-o secunda de la detonarea armei. Imediat dupa formarea sa, mingea de foc incepe sa creasca in dimensiune, inghitind aerul din jur.

Formarea mingii de foc

Aceasta crestere este insotita de o scadere a temperaturii din cauza cresterii insotitoare a masei. In acelasi timp, mingea de foc se ridica, ca un balon cu aer cald. In sapte zecimi dintr-o milisecunda de la detonare, mingea de foc dintr-o arma de 1 megaton are o diametru de aproximativ 440 de picioare, iar aceasta creste la o valoare maxima de aproximativ 5.700 de picioare in 10 secunde. Apoi creste cu o viteza de 250 pana la 350 de picioare pe secunda. Dupa un minut, globul de foc s-a racit in asa masura incat nu mai emite radiatii vizibile. Apoi s-a ridicat la aproximativ 4,5 mile de la punctul de explozie.

Norul de ciuperci

Pe masura ce globul de foc creste in dimensiune si se raceste, vaporii se condenseaza pentru a forma un nor care contine particule solide din resturile de arme, precum si multe picaturi mici de apa derivate din aerul aspirat in globul de foc care se ridica.

Formarea timpurie a norului de ciuperci

In functie de inaltimea exploziei, se produce o curenta ascendenta puternica cu vant aflux, numita „afterwinds”. Aceste vanturi de dupa pot face ca cantitati variate de murdarie si resturi sa fie aspirate de pe suprafata pamantului in nor. Intr-o explozie de aer cu o cantitate moderata (sau mica) de murdarie si resturi aspirate in nor, doar o proportie relativ mica este contaminata cu radioactivitate. Pentru o explozie in apropierea solului, totusi, cantitati mari de murdarie si resturi sunt atrase in nor in timpul formarii.

Culoarea norului este initial rosie sau maro roscat, datorita prezentei acidului azot si oxizilor de azot. Pe masura ce globul de foc se raceste si are loc condensul, culoarea se schimba in alb, in ​​principal din cauza picaturilor de apa (ca intr-un nor obisnuit).

Norul consta in principal din particule foarte mici de produse radioactive de fisiune si reziduuri de arme, picaturi de apa si particule mai mari de murdarie si resturi transportate de vanturi de dupa.

Inaltimea eventuala atinsa de norul radioactiv depinde de energia termica a armei si de conditiile atmosferice. Daca norul ajunge la tropopauza, la aproximativ 6-8 mile deasupra suprafetei Pamantului, exista tendinta de a se extinde. Dar daca in norul radioactiv ramane suficienta energie la aceasta inaltime, o parte a acesteia va urca in aerul mai stabil al stratosferei.

Norul de ciuperci care se formeaza la locul de testare din Nevada.

Norul atinge inaltimea maxima dupa aproximativ 10 minute si apoi se spune ca este „stabilizat”. Continua sa creasca lateral, totusi, pentru a produce forma caracteristica de ciuperca. Norul poate continua sa fie vizibil timp de aproximativ o ora sau mai mult inainte de a fi dispersat de vanturi in atmosfera inconjuratoare, unde se imbina cu norii naturali de pe cer.

Efectele pulsului termic

Una dintre diferentele importante dintre o arma nucleara si cea conventionala este proportia mare a energiei unei explozii nucleare care este eliberata sub forma de energie termica. Aceasta energie este emisa din minge de foc in doua impulsuri. Prima este destul de scurta si transporta doar aproximativ 1% din energie; al doilea puls este mai semnificativ si are o durata mai mare (pana la 20 de secunde).

Pulsul termic carbonizeaza vopseaua.

Energia din pulsul termic poate declansa incendii in materiale uscate, inflamabile, cum ar fi frunze uscate, iarba, ziare vechi, tesaturi subtiri, inflamabile, de culoare inchisa etc. Efectul incendiar al pulsului termic este de asemenea afectat substantial de sosirea ulterioara a exploziei. val, care de obicei stinge orice flacari care au fost deja aprinse. Cu toate acestea, materialul care mocneste se poate reaprinde mai tarziu.

Efectele pulsului termic asupra imbracamintei.

Efectul incendiar major al exploziilor nucleare este cauzat de valul de explozie. Structurile prabusite sunt mult mai vulnerabile la foc decat cele intacte. Explozia reduce multe structuri la gramezi de ardere, numeroasele goluri deschise in acoperisuri si pereti actioneaza ca cosuri de fum, conductele de gaz sunt rupte, rezervoarele de depozitare pentru materiale inflamabile sunt rupte. Sursele primare de aprindere par a fi flacarile si luminile pilot din aparatele de incalzire (cuptoare, incalzitoare de apa, sobe etc.). Materialul care mocneste din impulsul termic poate fi foarte eficient la aprinderea gazului scurs.

Pod peste raul Ota, la 880 de metri de hipocentrul bombei a izbucnit deasupra Hiroshima. Observati locul unde drumul este ars si amprentele umbrelor fantomatice lasate acolo unde suprafata a fost protejata de stalpi de ciment.

Daunele cauzate de radiatiile termice depind foarte mult de conditiile meteorologice. Acoperirea cu nori, fumul sau alte materiale de intunecare din aer pot reduce considerabil intervalele efective de deteriorare in comparatie cu conditiile de aer curat.

Radiatiile termice afecteaza, de asemenea, oamenii atat direct – prin arsuri fulgeratoare pe pielea expusa – cat si indirect – prin incendiile declansate de explozie.

Furtuni de foc

In anumite conditii, numeroasele incendii individuale create de o explozie nucleara se pot uni intr-un singur incendiu masiv cunoscut sub numele de „furtuna de foc”. Combinatia multor incendii mai mici incalzeste aerul si provoaca vanturi cu puterea uraganului indreptate spre interior, spre foc, care, la randul lor, atenueaza flacarile. Pentru ca o furtuna sa se dezvolte:

• Trebuie sa existe cel putin 8 kg de combustibili pe metru patrat.
• Cel putin jumatate din structurile din zona sunt in flacari simultan.
• Initial este un vant de mai putin de 8 mile pe ora.
• Zona de ardere este de cel putin 0,5 mile patrate.

In Hiroshima, s-a dezvoltat o furtuna de foc si aproximativ 4,4 mile patrate au fost distruse. Desi au fost unele pagube din cauza incendiilor necontrolate la Nagasaki, o furtuna de incendii nu s-a dezvoltat. Un motiv pentru aceasta a fost diferenta de teren. Hiroshima este relativ plata, in timp ce Nagasaki are un teren denivelat.

Furtuna de foc de la Hiroshima

Furtunile de incendiu pot fi cauzate si de bombardamentele conventionale. In timpul celui de-al Doilea Razboi Mondial, orasele Dresda, Hamburg si Tokyo au suferit toate efectele furtunilor de incendiu.

Arsuri Flash

Arsurile fulgeratoare sunt una dintre consecintele grave ale unei explozii nucleare. Arsurile fulgeratoare rezulta din absorbtia energiei radiante de catre pielea persoanelor expuse. O caracteristica distinctiva a arsurilor flash este faptul ca acestea sunt limitate la zonele expuse ale pielii care se confrunta cu explozia.

Arsurile sunt intr-un model care corespunde portiunilor intunecate ale kimonoului pe care il purta in momentul exploziei.

O explozie de 1 megaton poate provoca arsuri de gradul I (o arsura solara grava) la o distanta de aproximativ 7 mile, arsuri de gradul doi (producand vezicule si cicatrici permanente) la distante de aproximativ 6 mile si arsuri de gradul trei (care distrug tesut cutanat) la distante de pana la 5 mile. Arsurile de gradul al treilea peste 24% din corp sau arsurile de gradul doi peste 30% vor avea ca rezultat un soc grav si probabil se vor dovedi fatale daca nu este disponibila ingrijire medicala prompta si specializata.

Acest pacient (fotografiat de fortele japoneze pe 2 octombrie 1945) se afla la aproximativ 6500 de picioare de punctul zero cand razele l-au lovit din stanga. Sapca lui era suficienta pentru a-si proteja partea superioara a capului impotriva arsurilor fulgeratoare.

S-a estimat ca arsurile au cauzat aproximativ 50% din decesele de la Hiroshima si Nagasaki.

Orbire fulgeratoare

Orbirea fulgeratoare este cauzata de fulgerul initial stralucitor de lumina produs de detonarea nucleara. Lumina este primita pe retina decat poate fi tolerat, dar mai putin decat este necesar pentru o leziune ireversibila. Retina este deosebit de sensibila la lumina infrarosie vizibila si cu lungime de unda scurta. Rezultatul este o albire a pigmentului vizual si orbire temporara. Vederea este complet recuperata pe masura ce pigmentul este regenerat.

In timpul zilei, orbirea fulgeratoare nu persista mai mult de 2 minute, dar dureaza in general cateva secunde. Noaptea, cand pupila este dilatata, orbirea fulgeratoare va dura o perioada mai lunga de timp.

O explozie de 1 megaton poate provoca orbire fulgeratoare la distante de pana la 13 mile intr-o zi senina sau 53 mile intr-o noapte senina. Daca intensitatea este suficient de mare, va rezulta o arsura permanenta a retinei.

Leziunea retinei este cel mai mare efect de leziune al exploziilor nucleare, dar este relativ rar, deoarece ochiul trebuie sa priveasca direct detonatia. Leziunile retinei rezulta din arsuri in zona retinei unde este focalizata imaginea mingii de foc.

Radiatie nucleara

Eliberarea de radiatii este un fenomen unic exploziilor nucleare. Exista mai multe tipuri de radiatii emise; aceste tipuri includ radiatii gamma, neutroni si ionizante si sunt emise nu numai in momentul detonarii (radiatia initiala), ci si pentru perioade lungi de timp ulterior (radiatia reziduala).

Radiatia nucleara initiala

Radiatia nucleara initiala este definita ca radiatia care soseste in primul minut dupa o explozie si este in principal radiatie gamma si radiatie neutronica.

Nivelul radiatiei nucleare initiale scade rapid odata cu distanta de la minge de foc pana la locul unde mai putin de un roentgen poate fi primit la cinci mile de la punctul zero. In plus, radiatia initiala dureaza doar atata timp cat fisiunea nucleara are loc in minge de foc. Radiatia nucleara initiala reprezinta aproximativ 3% din energia totala dintr-o explozie nucleara.

Desi oamenii aproape de punctul zero pot primi doze letale de radiatii, ei sunt simultan ucisi de valul de explozie si pulsul termic. In armele nucleare tipice, doar o proportie relativ mica a deceselor si ranilor rezulta din radiatiile initiale.

Radiatia nucleara reziduala

Radiatia reziduala dintr-o explozie nucleara provine in mare parte din precipitatiile radioactive. Aceasta radiatie provine din resturile de arme, produse de fisiune si, in cazul unei explozii de sol, sol radiat.

Exista peste 300 de produse de fisiune diferite care pot rezulta dintr-o reactie de fisiune. Multe dintre acestea sunt radioactive cu timpi de injumatatire foarte diferite. Unele sunt foarte scurte, adica fractiuni de secunda, in timp ce cateva sunt suficient de lungi incat materialele pot fi un pericol pentru luni sau ani. Modul lor principal de dezintegrare este prin emisia de particule beta si radiatii gamma.

Efectele radiatiilor asupra oamenilor

Anumite parti ale corpului sunt afectate in mod specific de expunerea la diferite tipuri de surse de radiatii. Mai multi factori sunt implicati in determinarea efectelor potentiale asupra sanatatii ale expunerii la radiatii. Acestea includ:

• Marimea dozei (cantitatea de energie depusa in organism)
• Capacitatea radiatiilor de a dauna tesutului uman
• Ce organe sunt afectate

Cel mai important factor este cantitatea de doza – cantitatea de energie depusa efectiv in corpul tau. Cu cat este mai multa energie absorbita de celule, cu atat este mai mare daunele biologice. Fizicienii din domeniul sanatatii se refera la cantitatea de energie absorbita de organism ca doza de radiatii. Doza absorbita, cantitatea de energie absorbita per gram de tesut corporal, este de obicei masurata in unitati numite rads. O alta unitate de radiatie este rem, sau echivalentul roentgen la om. Pentru a converti radiatii in rems, numarul de raduri este inmultit cu un numar care reflecta potentialul de daune cauzate de un tip de radiatie. Pentru radiatiile beta, gamma si cu raze X, acest numar este in general unul. Pentru unii neutroni, protoni sau particule alfa, numarul este de douazeci.

Doza (rem)Efecte5-20Posibile efecte tardive; posibile leziuni cromozomiale.20-100Reducerea temporara a globulelor albe.100-200Boala usoara de radiatii in cateva ore: varsaturi, diaree, oboseala; reducerea rezistentei la infectii.200-300Efecte grave de radiatii ca in 100-200 rem si hemoragie; expunerea este o Doza Letala pentru 10-35% din populatie dupa 30 de zile (LD 10-35/30).300-400Boala grava de radiatii; de asemenea, distrugerea maduvei si a intestinului; LD 50-70/30.400-1000Boala acuta, moarte timpurie; LD 60-95/30.1000-5000Boala acuta, moarte timpurie in zile; LD 100/10.

Par

Caderea rapida si in bulgari a parului are loc cu expunerea la radiatii la 200 rem sau mai mult.

Creier

Deoarece celulele creierului nu se reproduc, ele nu vor fi afectate direct decat daca expunerea este de 5.000 rem sau mai mare. La fel ca inima, radiatiile ucid celulele nervoase si vasele mici de sange si pot provoca convulsii si moartea imediata.

Glanda tiroida

Anumite parti ale corpului sunt mai afectate de expunerea la diferite tipuri de surse de radiatii decat altele. Glanda tiroida este susceptibila la iod radioactiv. In cantitati suficiente, iodul radioactiv poate distruge toata sau o parte a tiroidei. Administrarea de iodura de potasiu poate reduce efectele expunerii.

Sistemul sanguin

Cand o persoana este expusa la aproximativ 100 rem, numarul de celule limfocite din sange va fi redus, lasand victima mai susceptibila la infectie. Aceasta este adesea denumita boala usoara de radiatii. Simptomele timpurii ale bolii de radiatii le imita pe cele ale gripei si pot trece neobservate, cu exceptia cazului in care se efectueaza hemoleucograma. Conform datelor de la Hiroshima si Nagasaki, simptomele pot persista pana la 10 ani si pot avea, de asemenea, un risc crescut de leucemie si limfom pe termen lung. . Pentru mai multe informatii, vizitati Fundatia de cercetare pentru efectele radiatiilor .

Inima

Expunerea intensa la material radioactiv la 1.000 pana la 5.000 rem ar provoca leziuni imediate vaselor de sange mici si, probabil, ar provoca insuficienta cardiaca si moartea direct.

Tract gastrointestinal

Leziunile cauzate de radiatii la nivelul mucoasei tractului intestinal vor cauza greata, varsaturi cu sange si diaree. Acest lucru se intampla atunci cand expunerea victimei este de 200 rem sau mai mult. Radiatia va incepe sa distruga celulele din organism care se divid rapid. Acestea includ sangele, tractul gastrointestinal, celulele de reproducere si parul si, in cele din urma, le dauneaza ADN-ului si ARN-ului celulelor supravietuitoare.

Tractul reproducator

Deoarece celulele tractului reproducator se divid rapid, aceste zone ale corpului pot fi deteriorate la niveluri rem de pana la 200. Pe termen lung, unele victime ale bolii radiatiilor vor deveni sterile.

Efecte pe termen lung asupra oamenilor

La mult timp dupa ce efectele acute ale radiatiilor s-au diminuat, daunele radiatiilor continua sa produca o gama larga de probleme fizice. Aceste efecte – inclusiv leucemia, cancerul si multe altele – apar doi, trei, chiar zece ani mai tarziu.

Tulburari de sange

Potrivit datelor japoneze, a existat o crestere a anemiei in randul persoanelor expuse la bomba. In unele cazuri, scaderea celulelor albe si rosii din sange a durat pana la zece ani dupa bombardament.

Cataracta

A existat o crestere a ratei cataractei a supravietuitorilor de la Hiroshima si Nagasaki, care au fost partial protejati si au suferit caderea partiala a parului.

Tumori maligne

Toate radiatiile ionizante sunt cancerigene, dar unele tipuri de tumori sunt generate mai usor decat altele. Un tip predominant este leucemia. Incidenta cancerului in randul supravietuitorilor din Hiroshima si Nagasaki este semnificativ mai mare decat cea a populatiei generale si a fost raportata o corelatie semnificativa intre nivelul de expunere si gradul de incidenta pentru cancerul tiroidian, cancerul de san, cancerul pulmonar si cancerul glandei salivare. Adesea trece un deceniu sau mai mult inainte de aparitia tumorilor maligne cauzate de radiatii.

Cheloizi

Incepand cu inceputul anului 1946, tesutul cicatricial care acopera arsurile aparent vindecate a inceput sa se umfle si sa creasca anormal. Molecule de carne ridicata si rasucita, numite cheloizi, au fost gasite la 50 pana la 60 la suta dintre cei arse prin expunerea directa la razele de caldura pe o raza de 1,2 mile de hipocentru. Se crede ca cheloizii sunt legati de efectele radiatiilor.

Fallout radioactiv

Fallout sunt particulele radioactive care cad pe pamant ca urmare a unei explozii nucleare. Se compune din resturi de arme, produse de fisiune si, in cazul unei explozii de sol, sol radiat. Dimensiunea particulelor de precipitare variaza de la miimi de milimetru la cativa milimetri. O mare parte din acest material cade direct inapoi aproape de punctul zero in cateva minute dupa explozie, dar unele calatoresc sus in atmosfera. Acest material va fi dispersat pe pamant in urmatoarele ore, zile (si) luni. Fallout este definit ca unul din doua tipuri: precipitatii timpurii, in primele 24 de ore dupa o explozie, sau precipitatii intarziate, care au loc cateva zile sau ani mai tarziu.

Majoritatea pericolului de radiatii din exploziile nucleare provine de la radionuclizii de scurta durata, externi corpului; acestea sunt, in general, limitate la localitatea din aval de vant a punctului de spargere a armei. Acest pericol de radiatie provine de la fragmente de fisiune radioactiva cu timpi de injumatatire de la cateva secunde pana la cateva luni si din sol si alte materiale din vecinatatea exploziei facute radioactive de fluxul intens de neutroni.

Majoritatea particulelor se descompun rapid. Chiar si asa, dincolo de raza de explozie a armelor care explodeaza ar exista zone ( puncte fierbinti ) in care supravietuitorii nu ar putea intra din cauza contaminarii radioactive de la izotopi radioactivi cu viata lunga, cum ar fi strontiul 90 sau cesiul 137. Pentru supravietuitorii unui razboi nuclear, acest lucru pericolul persistent de radiatii ar putea reprezenta o amenintare grava timp de 1 pana la 5 ani de la atac.

Previziunile asupra cantitatii si nivelurilor de precipitatii radioactive sunt dificile din cauza mai multor factori. Acestea includ; randamentul si designul armei, inaltimea exploziei, natura suprafetei de sub punctul de explozie si conditiile meteorologice, cum ar fi directia si viteza vantului.

O explozie de aer poate produce caderi minime daca mingea de foc nu atinge solul. Pe de alta parte, o explozie nucleara care are loc la sau in apropierea suprafetei pamantului poate avea ca rezultat o contaminare severa prin precipitatiile radioactive.

Particule de cadere

Multe particule de precipitatii sunt deosebit de periculoase din punct de vedere biologic. Unele dintre principalele elemente radioactive sunt urmatoarele:

Strontiul 90 este foarte longeviv, cu un timp de injumatatire de 28 de ani. Este similar din punct de vedere chimic cu calciul, ceea ce face ca acesta sa se acumuleze in oasele in crestere. Aceasta radiatie poate provoca tumori, leucemie si alte anomalii ale sangelui.

Iodul 131 are un timp de injumatatire de 8,1 zile. Ingestia acestuia se concentreaza in glanda tiroida. Radiatia poate distruge toata sau o parte a tiroidei. Luarea de iodura de potasiu poate reduce efectele.

Cantitatea de tritiu eliberata variaza in functie de designul bombei. Are un timp de injumatatire de 12,3 ani si poate fi ingerat cu usurinta, deoarece poate inlocui hidrogenul din apa. Radiatia beta poate provoca cancer pulmonar.

Cesiu 137 are un timp de injumatatire de 30 de ani. Nu prezinta o amenintare biologica la fel de mare ca Strontiul 90. Se comporta similar cu potasiul si se va distribui destul de uniform pe tot corpul. Acest lucru poate contribui la iradierea gonadala si la deteriorarea genetica.

Cand o arma cu plutoniu este explodata, nu tot plutoniul este fisionat. Plutoniul 239 are un timp de injumatatire de 24.400 de ani. Ingestia a doar 1 microgram de plutoniu, o pata abia vizibila, reprezinta un pericol grav pentru sanatate, care provoaca formarea de tumori osoase si pulmonare.

Modelul Fallout

Detaliile modelului real de precipitare depind de viteza si directia vantului si de teren. Precipitatiile vor contine aproximativ 60 la suta din radioactivitatea totala. Cele mai mari particule vor cadea la o distanta scurta de punctul zero. Particulele mai mici vor avea nevoie de multe ore pentru a reveni pe pamant si pot fi transportate la sute de mile. Aceasta inseamna ca o explozie de suprafata poate produce o contaminare grava departe de punctul de detonare.

Aceasta harta arata contururile dozei totale de la precipitatiile timpurii de la o explozie de suprafata cu un randament de fisiune de 1 megaton

De la dispozitivul termonuclear de 15 megatoni testat la atolul Bikini la 1 martie 1954 – fotografia BRAVO a Operatiunii CASTLE – precipitatiile au provocat o contaminare substantiala pe o suprafata de peste 7.000 de mile patrate. Regiunea contaminata avea aproximativ o forma de trabuc si se extindea pe mai mult de 20 de mile in amonte si peste 350 de mile in aval.

Fallout de la testul BRAVO

Fallout poate intra si in stratosfera. In aceasta regiune stabila, particulele radioactive pot ramane intre 1 si 3 ani inainte de a reveni la suprafata.

Studiul OTA

Office of Technology Assessment (1979) a estimat efectele unui atac nuclear la scara larga asupra tintelor militare si economice ale SUA. Acest scenariu presupune un atac direct asupra a 250 de orase din SUA, cu un randament total de 7.800 de megatone. Efectele cele mai imediate ar fi pierderea a milioane de vieti umane, insotita de niveluri similare de neinteles de rani si distrugerea fizica a unui procent ridicat din capacitatea economica si industriala a SUA. Gama completa de efecte rezultate din cateva mii de focoase – cele mai multe avand randamente de un megaton sau mai mult – care au impact asupra oraselor americane sau in apropierea acestora poate fi discutata doar in termeni de incertitudine si speculatii. Se estimeaza ca intre 100 si 165 de milioane de oameni ar fi ucisi.

Aceasta harta arata un posibil model de precipitatii pe distanta lunga in Statele Unite

Desi acest tip de atac este mai putin probabil decat in ​​timpul Razboiului Rece, riscul unui atac nuclear limitat al uneia dintre puterile nucleare mai mici ramane inca o posibilitate.

Impuls electromagnetic

Pulsul electromagnetic (EMP) este o unda electromagnetica similara undelor radio, care rezulta din reactii secundare care apar atunci cand radiatia gamma nucleara este absorbita in aer sau sol. Difera de undele radio obisnuite in doua moduri importante. In primul rand, creeaza intensitati mult mai mari ale campului electric. In timp ce un semnal radio poate produce o miime de volti sau mai putin intr-o antena de receptie, un impuls EMP poate produce mii de volti. In al doilea rand, este un singur impuls de energie care dispare complet intr-o mica fractiune de secunda. In acest sens, este destul de similar cu semnalul electric de la fulger, dar cresterea tensiunii este de obicei de o suta de ori mai rapida. Aceasta inseamna ca majoritatea echipamentelor concepute pentru a proteja instalatiile electrice de trasnet functioneaza prea lent pentru a fi eficiente impotriva EMP.

Nu exista dovezi ca EMP este o amenintare fizica pentru oameni. Cu toate acestea, sistemele electrice sau electronice, in special cele conectate la fire lungi, cum ar fi liniile electrice sau antene, pot suferi daune. Ar putea exista daune fizice reale ale unei componente electrice sau o intrerupere temporara a functionarii.

Gama efectelor EMP ale unei explozii la mare altitudine

Un atacator ar putea detona cateva arme la altitudini mari in efortul de a distruge sau a deteriora sistemele de comunicatii si de energie electrica. Se poate astepta ca EMP sa provoace perturbari masive pentru o perioada nedeterminata si sa provoace pagube economice uriase.

Operatiunea Fishbowl: Starfish Prime

Pe 8 iulie 1962, EMP de la mare altitudine (250 mile deasupra Insulei Johnston) „Starfish Prime” (1,4 Mt) a stins 300 de lumini stradale in Oahu, Hawaii (740 mile distanta).

Epuizarea stratului de ozon

Cand o arma nucleara explodeaza in aer, aerul din jur este supus unei calduri mari, urmata de o racire relativ rapida. Aceste conditii sunt ideale pentru producerea unor cantitati uriase de oxizi nitrici. Acesti oxizi sunt transportati in atmosfera superioara, unde reduc concentratia de ozon protector. Ozonul este necesar pentru a bloca radiatiile ultraviolete daunatoare sa ajunga la suprafata Pamantului.

Oxizii de azot formeaza un ciclu catalitic pentru a reduce stratul protector de ozon

Oxizii nitrici produsi de arme ar putea reduce nivelul de ozon din emisfera nordica cu pana la 30 pana la 70 la suta. O astfel de epuizare ar putea produce schimbari in clima Pamantului si ar permite mai multa radiatie ultravioleta de la soare prin atmosfera pana la suprafata Pamantului, unde ar putea produce arsuri periculoase si o varietate de efecte ecologice potential periculoase.

S-a estimat ca se produc pana la 5.000 de tone de oxid nitric pentru fiecare megaton de putere nucleara exploziva.

Iarna nucleara

In 1983, RP Turco, OB Toon, TP Ackerman, JB Pollack si Carl Sagan (denumit TTAPS) au publicat o lucrare intitulata „Global Atmospheric Consequences of Nuclear War” care este fundamentul pe care se bazeaza teoria iernii nucleare.

Teoria sustine ca exploziile nucleare vor declansa furtuni de incendiu peste multe orase si paduri din raza de actiune. Pene mari de fum, funingine si praf ar fi trimise in sus din aceste incendii, ridicate de propria lor incalzire la altitudini mari, unde ar putea pluti cateva saptamani inainte de a cadea inapoi sau de a fi spalate din atmosfera pe pamant. Cateva sute de milioane de tone din acest fum si funingine ar fi pastorite de vanturile puternice de la vest la est pana cand vor forma o centura uniforma de particule care inconjoara emisfera nordica.

Acesti nori grosi si negri ar putea bloca toata lumina soarelui, cu exceptia unei fractiuni, pentru o perioada de cateva saptamani. Conditiile de semiintuneric, ingheturile ucigatoare si temperaturile subinghetului, combinate cu doze mari de radiatii de la precipitatiile nucleare, ar intrerupe fotosinteza plantelor si ar putea astfel distruge o mare parte din vegetatia si viata animala a Pamantului. Frigul extrem, nivelurile ridicate de radiatii si distrugerea pe scara larga a infrastructurilor industriale, medicale si de transport, impreuna cu proviziile de alimente si culturile ar declansa un numar masiv de decese din cauza foametei, expunerii si bolilor.

Nu este sigur ca un razboi nuclear ar produce un efect nuclear de iarna. Cu toate acestea, ramane o posibilitate si studiul TTAPS a concluzionat: „…nu poate fi exclusa posibilitatea disparitiei Homo Sapiens”.