Видове ядрени взривове и основни поразяващи фактори

Видът на ядрения взрив се определя от височината или дълбочината, на която се извършва детонацията спрямо земната или водната повърхност. Основните видове са пет: въздушен, наземен, надводен, подземен и подводен. Това не е академична класификация — от нея зависят пряко размерът на разрушенията, силата на ударната вълна, количеството радиоактивно заразяване и видът на последващите опасности.

Логиката зад разграничението е проста: колкото по-близо до повърхността се случва взривът, толкова повече материя от земята се засмуква в огненото кълбо, активира се и после пада обратно като радиоактивен прах. И обратно — колкото по-високо е взривът, толкова по-широка е площта на поражение от ударната вълна и топлинното излъчване, но толкова по-чисто в радиационно отношение остава мястото. Затова един и същ по мощност заряд може да произведе съвършено различна ситуация за оцелелите в зависимост само от височината на детонация.

Ключовият визуален белег е дали огненото кълбо докосва земята. При въздушен взрив, който се извършва на височина от няколкостотин метра над повърхността, светещата сфера остава изцяло във въздуха и не влиза в контакт със земната повърхност. При наземен взрив огненото кълбо докосва земята и вместо сфера образува полусфера с основа върху повърхността.

Тази разлика, която се вижда за секунди, ви казва най-важното за следващите дни. При въздушен взрив площта на поражение е голяма, но радиоактивното заразяване на местността е значително по-малко, защото кълбото не засмуква директно големи количества почва, прах и строителни материали. При наземен взрив общата площ на унищожение е по-малка — с около 10 до 20 процента — но пълните разрушения около центъра са по-тежки, а главното: радиоактивното заразяване е многократно по-силно. Ако сте видели полусфера, а не сфера, приоритетът ви е укритие срещу радиоактивен прах, и то бързо.

Въздушните взривове се използват основно за поразяване на жива сила и на повърхностни цели — сгради, промишлени обекти, складове, комуникационни възли и подобни. Логиката е да се максимизира площта, върху която ударната вълна и топлинното излъчване имат разрушително действие, за сметка на дълбочинното проникване.

Височината на детонация се подбира изчислително спрямо мощността на заряда. За заряд от 20 килотона оптималната височина на въздушен взрив е около 500-600 метра, а при по-мощни боеприпаси височината може да достигне 1-2 километра. Разграничават се нисък и висок въздушен взрив, като границите се определят по формули, зависещи от мощността. За цивилното население практическото значение е следното: въздушният взрив над град означава масови пожари, срутени сгради и хиляди ранени от летящи стъкла и отломки, но сравнително по-малък риск от дългосрочно радиоактивно заразяване на самата местност.

Подземните взривове се извършват на дълбочина от няколко десетки метра под земната повърхност и се използват за разрушаване на особено здрави подземни съоръжения — командни бункери, летища, складове, заводи, язовирни стени и други укрепени обекти, които въздушен или наземен взрив не би поразил.

При подземен взрив се образува голям кратер и мощни сеизмични вълни, подобни на силно земетресение, като скоростта им в почвата може да достигне 5-10 км/сек. Ключовата особеност е обръщането на съотношението между поразяващите фактори: въздушната ударна вълна има значително по-малко поразяващо действие на големи разстояния, докато земните и сеизмичните поражения могат да бъдат изключително тежки. Това означава, че при подземен взрив укриването в подземно помещение, което иначе е най-добрата тактика, може да се окаже опасно заради риска от срутване — тук приоритет е конструктивната здравина, а не дълбочината.

На повърхността първо се наблюдава ярко осветено петно, след което нагоре се изхвърля огромно количество вода във формата на цилиндричен стълб. Височината на този воден стълб може да достигне 2-3 километра при диаметър няколкостотин метра. Близо до мястото на взрива вълните достигат десетки метри височина, а на около 10 километра се снижават до порядъка на 2-4 метра.

Когато водният стълб започне да се разпада, възниква така наречената базисна вълна, а по повърхността се разпространяват концентрични вълни, отслабващи с разстоянието. Особеното при подводния взрив е, че проникващата радиация, топлинното и светлинното излъчване са силно потиснати, защото водата бързо поглъща алфа, бета и гама лъчението. За сметка на това основните заплахи стават мощната подводна ударна вълна, радиоактивното заразяване на водата и последващият радиоактивен дъжд или сняг. Заразяването на солена морска вода може да бъде особено силно, което го прави сериозна заплаха за пристанища, кораби и цялата крайбрежна инфраструктура.

Процесът има ясна последователност. След края на ядрената реакция обвивката на боеприпаса се изпарява, а парите и продуктите от ядреното делене излъчват меки рентгенови и ултравиолетови лъчи, които се поглъщат от околния въздух — така се образува ярко светещата сфера. Разтопените продукти от взрива се разширяват с огромна скорост и привеждат в движение околните въздушни слоеве, при което възниква ударната вълна. Само за около 0,02 секунди фронтът ѝ се отдалечава на около 100 метра от центъра, а почти за същото време неутроните достигат земната повърхност и при взаимодействие с химични елементи в почвата образуват бета- и гама-радиоактивни изотопи. Това е един от източниците на вторична радиация.

Светлинното излъчване действа кратко — прекратява се приблизително 2-3 секунди след взрива. След това силно нагретите продукти се издигат нагоре със скорост около 100-200 м/сек, а под огненото кълбо се създава мощен възходящ поток, който засмуква прах, почва и частици от повърхността. Те се смесват с продуктите на взрива, охлаждат се и образуват радиоактивния облак. Посоката и площта на бъдещото заразяване зависят преди всичко от атмосферните условия и от скоростта и посоката на вятъра — и точно затова определянето на посоката на вятъра е едно от първите неща, които трябва да направите след взрива.

Основните поразяващи фактори са пет: ударна вълна, светлинно и топлинно излъчване, проникваща радиация, радиоактивно заразяване и електромагнитен импулс (ЕМИ). Всеки от тях действа в различен времеви интервал и на различно разстояние, което означава, че защитата от единия невинаги съвпада със защитата от другия.

Освен тях съществуват и вторични поразяващи фактори, които в реален градски сценарий често причиняват повече жертви от самия взрив: летящи отломки и предмети, сеизмични вълни, пожари, разрушаване на инфраструктурата, вторични взривове от газови инсталации и промишлени обекти, както и паника и масово неконтролирано движение на населението. Тежестта на всеки фактор зависи от мощността на заряда, вида на взрива, височината на детонация, релефа на местността, атмосферните условия и типа на ядрения боеприпас. Именно затова един и същ мегатонаж може да даде драматично различни резултати в различни условия.

Разликата е в разпределението на енергията между поразяващите фактори. При обикновен ядрен заряд основната част от енергията отива в ударна вълна и топлинно излъчване — приблизително по 35 процента за всеки от двата фактора — докато проникващата радиация е малка част, а значителен дял отива в радиоактивно заразяване и в топлинна енергия от радиоактивния облак.

При неутронния заряд картината е обърната. Ударната вълна и топлинното излъчване са сведени до около 8 процента всяка, а проникващата радиация става доминиращият фактор с около 70 процента от освободената енергия. Радиоактивното заразяване практически липсва. Практическото следствие е, че неутронното оръжие е проектирано да поразява хора, оставяйки техниката и сградите относително непокътнати и района — годен за заемане скоро след удара. За цивилното население това означава, че сграда, която изглежда невредима след взрив, не е доказателство, че не е имало ядрен удар, и не е гаранция за безопасност.

Защото поразяващото действие не се определя от мощността сама по себе си, а от комбинацията между мощност, вид взрив, височина на детонация, релеф, атмосферни условия и тип на боеприпаса. Един заряд може да нанесе основните си щети чрез ударна вълна и топлина, а друг — чрез проникваща радиация, при абсолютно същия мегатонаж.

Релефът често се подценява. Хълмове, речни долини и високи сгради могат да отклонят, отразят или засилят ударната вълна, като създадат зони на относителна защита и зони на усилено налягане. Атмосферните условия определят докъде и накъде ще се разпространи радиоактивният облак — при силен вятър заразяването се разнася по-надалеч, но по-разредено, докато при спокойно време остава концентрирано. Именно тази многофакторност е причината общите твърдения от типа „при ядрен удар всички умират“ да бъдат невярни — реалният изход зависи от конкретните обстоятелства, включително и от това какво сте направили през първите секунди и часове.

То определя кой от двата основни сценария следвате: оставане в укритие или напускане на района. Ако взривът е бил въздушен, основните ви заплахи са разрушенията, пожарите и нараняванията, а локалното радиоактивно заразяване е относително по-малко — приоритетът е измъкване от горящи и нестабилни сгради и оказване на първа помощ. Ако взривът е бил наземен, тоест видели сте полусфера, докосваща земята, ще последва тежък радиоактивен fallout и приоритетът се обръща изцяло: незабавно укритие под нивото на земята и оставане там.

При подводен взрив очаквайте радиоактивна вода, радиоактивен дъжд и поражения по пристанищата и крайбрежната инфраструктура — тук основното е да не използвате вода от открити източници. При подземен взрив основната заплаха са сеизмичните поражения и срутванията, тоест подземните помещения стават по-малко привлекателни. Правилната оценка на вида взрив ви позволява да отговорите на четирите въпроса, които наистина имат значение: дали да останете в укритие, кога да напуснете района, от коя посока да избягвате движение и какъв риск от радиоактивно заразяване да очаквате.