Armele nucleare

[Bogdan]

Scurt istoric
Istoria armelor atomice incepe cu anul 1945, cand, in urma proiectului Manhattan, Statele Unite ale Americii creaza si folosesc bombele atomice.
In anul 1949 URSS testeaza prima bomba atomica. Astfel, incepe cursa inarmarilor cu arme atomice.
In 1952 SUA testeaza prima bomba termonucleara (bomba cu hidrogen).
In 1953 URSS testeaza prima bomba termonucleara.
In 1956 USA testeaza prima “bomba curata”, aceasta fiind o bomba termonucleara care producea foarte putina radiatie reziduala, dar producea mult mai multi neutroni (bomba cu neutroni).

Tipuri de arme
- Bombele atomice sunt bombe de tipul celor folosite la Hirosima si Nagasachi. Acestea folosesc fisiunea unor izotopi de Uraniu sau de Plutoniu pentru a produce energia. Aceste tipuri de bombe sunt cele mai slabe, nemaifiind produse si folosite in prezent. Energia eliberata de aceste bombe este situata intre 50 si 100 Tera Jouli, fiind echivalenta cu explozia a 12-22 kilotone TNT. Cea mai puternica astfel de bomba a fost Orange Herald (Marea Britanie), testata in 1957, a eliberat 2900TJ, fiind echivalenta cu 720kT TNT. Acest tip de bombe, desi nu produc foarte multa energie (comparat cu bombele termonucleare), sunt un producator mult mai mare de radiatie reziduala, deoarece doar aproximativ 5% din uraniu/plutoniu sunt transformate, restul cazand pe pamant ca pulberi radioactive.
- Bombele termonucleare sunt bombe care folosesc fuziunea atomilor de Hidrogen. Puterea acestor bombe variaza de la 0,042 TJ (0,01 kT TNT) pana la 420 PJ (100 MT). Aceasta clasa de bombe este singura folosita in prezent. Extremele acesteia sunt focosul Davy Crockett (poate fi transportata de rachete tactice, cantarind doar 23 kg) si bomba Tsar (cea mai puternica bomba creata vreodata, apartine URSS, putand fi lansata doar din bombardiere mari).
- Bombele cu neutroni sunt denumite si “bombe curate” deoarece in urma exploziei ramane foarte putina radiatie reziduala. Dar emit cantitati mari de neutroni, distrugand tot ceea ce inseamna tesut viu in raza de actiune. Sunt gandite a fi folosite mai ales ca armament tactic.
- Bombele “murdare” nu sunt dispozitive nucleare in sine. Acestea constau in cantitati de material radioactiv care poate fi imprastiat in atmosfera cu ajutorul explozivilor. Efectul daunator este dat de catre materialul radioactiv. Nu se cunosc teste ale acestor dispozitive, dar strategii militari considera ca acestea pot fi dispozitive pot fi folosite in atacuri teroriste.


Modele de focoase/bombe si metoda de transport
1. Davy Crockett (0,01-1 kT), poate fi transportata de catre un om pana la destinatie (sabotaje) sau de catre o racheta tactica.
2. Little Boy & Fat Man (12-22 kT) sunt dispozitivele similare celor folosite la Hiroshima si Nagasachi, sunt bombe gravitationale, transportate de bombardiere grele.
3. B61 (0,3- 340 kT) este o bomba gravitationala, putand fi transportata de avioane supersonice.
4. W76 (100kT) este un focos nuclear, putand fi carate cate 12 de catre o racheta lansata Trident, ce poate fi lansata de pe submarin.
5. W87 (300kT), focos nuclear, pot fi transportate cate 10 de catre o racheta Peacekeeper sau Minuteman. Aceste rachete au baze fixe.
6. W88 (475 kT), focos nuclear, pot fi transportate cate 12 de catre o racheta Trident2.
7. Ivy King(500kT), bomba gravitationala, transportata de bombardiere grele.
8. Orange Herald (700kT), bomba gravitationala, transportata de bombardiere grele.
9. B83 (1kT-1,2 MT), bomba gravitationala, transportata de avioane rapide
10. B53/W53 (9MT), bomba gravitationala transportata de bombardiere grele (B53) sau focos purtat de rachetele Titan.
11. EC17/EC24 si B41 (25 MT), bombe gravitationale, transportate de bombardiere grele.
Bineinteles, acestea sunt doar cateva modele din vastul arsenal de arme atomice existent in acest moment.

Tari cu armament atomic
In acest moment, urmatoarele tari dispun de armament atomic: SUA, Rusia, Marea Britania, Franta, China, India, Pachistan, Coreea de Nord si Israelul.

Tarile care sunt suspicionate de a detine programe nucleare militare sunt Iran-ul si Siria.

Tarile care au detinut armament nuclear dar au renunta la el sunt:
- Africa de Sud (6 bombe nucleare produse in anii ’80, dar dezarmate in anii ’90.
- Belarus, a detinut 81 focoase nucleare de la URSS, transferate in Rusia pana in 1996.
- Kazachstan, a detinut 1400 focoase nucleare de la URSS, transferate in Rusia pana in 1995.
- Ucraina, a detinut in jur de 5000 focoase si bombe, le-a distru sau transferat in Rusia pana in 1996.

Tari care au pe teritoriul lor armament nuclear, dar care nu le apartine: Belgia, Germania, Italia, Olanda, Turcia, Canada si Grecia detin pe teritoriul lor baze nucleare apartinand SUA.

Detalii despre inventarul nuclear al fiecarei tari se gasesc aici
http://www.nrdc.org/nuclear/nudb/datainx.asp?gclid=CLyPrY_-r5QCFQtgugodtSbGtQ

Va urma

 

[Bogdan]

Efectele armelor nucleare
Atat armele atomice cat si armele termonucleare au urmatoarele efecte directe:

Unda de soc
La o fractiune de secunda dupa explozie, caldura generata de explozie creaza un val de presiune ridicata, val care se propaga in toate directiile. Aerul din fata undei de soc, propulsat de aceasta, se transforma intr-un vant intens. Imediat in urma undei de soc (de o presiune mare) apare o zona de depresiune atmosferica. Combinatia acestor 2 zone, una de presiune ridica si una de presiune scazuta cauzeaza pagube foarte mari.

Radiatia termica
In primele momente ale unei explozii nucleare, energia unui dispozitiv nuclear se concentreaza in incalzirea materialelor si aerului la o temperatura de circa 100.000.000 grade celsius, producand o minge de foc. Aceasta minge de foc genereaza 2 pulsuri la diferenta de miimi de secunda, primul puls constand in radiatie ultravioleta, cel de-al doilea constand in radiatie luminoasa. Aceste pulsuri calatoresc cu viteza luminii, incendiind materialele inflamabile si provocand arsuri.

Totodata, apar si urmatoarele efecte indirecte:

Cutremurul
Unul din efectele unei arme nucleare este un cutremur local. Acesta afecteaza cladirile pe o zona restransa.

Radiatiile
O explozie nucleara emite, in principal, 2 tipuri de radiatie:
- Radiatia initiala, constand in principal din raze gamma si neutroni, este prezenta in primul minut al exploziei.
- Radiatia reziduala. In timpul unei reactii de fisiune, se elibereaza peste 300 de produse de fisiune, marea majoritate radioactive. Totodata, in epicentrul exploziei, aerul este absorbit de la sol impreuna cu praf si alte resturi (ciuperca atomica), acestea devenind radioactive. Aceste particole emit in principal radiatie gamma si beta.

Pulsul electromagnetic
Razele gamma emise in timpul exploziei produc un flux de electroni. Acest flux de elctroni este suficient de puternic pentru ca, in cazul obiectelor de metal lungi (cabluri, antene) sa genereze voltaje inalte, ducand la arderea obiectelor electrice conectate.
Totodata, aerul ionizat intrerupe posibilitatea de a se efectua comunicatii radio. Aceste caracteristici ale unei explozii nucleare au dus la posibilitatea teoretica de a folosi un dispozitiv nuclear la inalta altitudine pentru a produce arderea circuitelor electrice si blocarea comunicatiilor pe suprafete intinse.

va urma

 

[Bogdan]

In continuare, am facut o simulare pe harta Bucurestiului a unei explozii nucleare de 1MT, detonata la altitudinea de 2000 metri. Epicentrul a fost calculat deasupra Palatului Parlamentului.

In prima imagine sunt prezentate efectele undei de soc.
Astfel in interiorul primului cerc (2,4 km de epicentru) distrugerea este totala, doar cladirile special concepute pot rezista.
In interiorul celui de-al doilea cerc (6,2 km de epicentru), majoritatea cladirilor civile sunt distruse.
In interiorul celui de-al treilea cerc (17 km de epicentru), cladirile vor suferi daune.

In urmatoarea imagine sunt prezentate efectele radiatiei termice.
In interiorul primului cerc (10km de epicentru) vor fi incendii.
In interiorul celui de-al doilea cerc (12 km de epicentru) se pot produce arsuri de gradul 3 asupra pielii descoperite.
In interiorul celui de-al treilea cerc (15 km de epicentru) se pot produce arsuri de gradul 2 asupra pielii descoperite.
In interiorul ultimului cerc (19 km de epicentru) se pot produce arsuri de gradul 1 asupra pielii descoperite.

In urmatoarea imagine sunt prezentate efectele radiatiilor initiale
In interiorul primului cerc (2,3 km de epicentru) se va primi doza letala de neutroni si radiatie gamma.
In interiorul celui de-al doilea cerc (2,9 km de epicentru) se va primi o doza ridicata, ce duce la imbolnaviri severe.

Va urma

 

[Bogdan]

Boala de radiatie apare atunci cand diferite tesuturi sunt distruse din cauza expunerii la radiatii ionizante. In cazul folosirii armelor nucleare, periculoase sunt radiatiile de tip gamma si beta prezente in praful radioactiv care insoteste o astfel de explozie. Radiatiile de tip alfa nu sunt foarte periculoase deoarece nu pot strapunge pielea. Totusi, in cazul inhalarii sau ingestiei de praf radioactiv, si radiatiile de tip alfa devin periculoase.
Unitatea de masura folosita international este röntgen-ul (R ).
Dispozitivele folosite pentru a masura cantitatea de radiatii sunt contoarele Geiger (acestea masoara intensitatea radiatiei la un moment dat) si dozimetrele (acestea masoara acumularea expunerii la radiatii intr-un anumit timp).
Nivelul expunerii si efecte asupra sanatatii:
- 5-20 R – Nici un simptom vizibil, sunt supozitii ca pe termen lung ar declansa cancer.
- 20-50 R – Nici un simptom vizibil. Numarul de celule rosii din sange poate scadea temporar.
- 50-100 R – Simptome de boala de radiatii (dureri de cap), creste riscul infectiilor datorita scaderii sistemului imunitar, sterilitatea masculina poate aparea temporar.
- 100-200 R – O usoara boala de radiatii, exista riscul de 10% de a muri in 30 de zile. Simptomele sunt greturi, voma, oboseala acuta, creste foarte mult riscul infectiilor, sterilitatea masculina este obisnuita, avort spontan sau nasteri premature la femeile insarcinate.
- 200-300 R – boala de radiatii medie, exista riscul de 35% de a muri in 30 de zile. Simptomele sunt greturi severe, voma, oboseala acuta, caderea parului in toate zonele corpului, celulele albe distruse aproape in totalitate (riscul de infectie este maxim), sterilitatea feminina permanenta este posibila. Convalescenta poate dura cateva luni
- 300-400 R – boala de radiatii severa, riscul de a muri este de 50% in 30 de zile. Simptomele sunt cele de mai sus, in plus, apar sangerari in gura, sub piele si in urina.
- 400-600 R – boala de radiatii acuta, exista riscul intre 60 si 90% de a muri in 30 de zile. Simptomele sunt cele de mai sus, dar cu intensitate crescuta. Sterilitatea feminina este des intalnita. Convalescenta poate dura si un an. Principala cauza a deceselor sunt infectiile si sangerarile interne.
- 600-1000 R – boala de radiatii acuta, riscul de a muri este aproape de 100% in primele 14 zile. Supravietuirea depinde de ingrijirile medicale. Maduva osoasa este distrusa (este necesar un transplant de maduva). Simptomele apar in primele 15 minute dupa expunere. Este cunoscut un singur caz de supravietuire, dupa ce a primit o doza de 700R in timpul unui accident nuclear, in Brazilia.
- 1000-5000 R – boala de radiatie acuta, riscul de deces este de aproape 100% in 7 zile. Simptomele apar in primele 5 minute dupa expunere.
- Peste 5000 R. Un muncitor a primit 10000R in timpul unui accident, supravietuind 49 de ore. Un altul a primit peste 6000R in timpul altui accident, supravietuind 36 de ore.

va urma

 

[Bogdan]

Protectia contra radiatiilor
In urma studiilor practice (accidente nucleare) si teoretice, s-a ajuns la concluzia ca urmatoarele materiale si grosimea acestora injumatatesc intensitatea radiatiilor, in cazul prezentei acestora.
Astfel, radiatiile sunt injumatatite de:
- 0,2 cm uraniu saracit (eu nu as folosi asa ceva);
- 1 cm foaie de plumb;
- 6 cm beton;
- 9 cm caramizi sau nisip
- 10 cm pamant compactat;
- 12 cm calupi beton;
- 15 cm apa;
- 21 cm ziare, reviste, carti;
- 27 cm lemn;
- 150 m aer.
Mai multe straturi de material inseamna o protectie cumulata mai buna. Astfel, daca 6 cm beton reduc radiatia la ½, 12 cm reduc la ¼ iar 18 cm reduc la 1/8 .
In materialele de specialitate de pe internet este comuna ideea, pentru un adapost anti-radiatii, de a fi minim 3 straturi de acest tip.

O alta metoda de a reduce expunerea la radiatii este marirea distantei dintre sursa de radiatii si noi, deoarece cca 150 m de aer injumatatesc .

O a treia metoda este ramanerea in adapost cat mai mult timp, deoarece intensitatea radiatiei din praful radioactiv scade conform regulei 7/10. Astfel, daca la o ora de la sfarsitul depunerilor radioactive radiatia exterioara este de 1000R, la 7 ore este de 100R, la 49 de ore este de 10R, la 343 (7X49) de ore este de 1 R, la 2401 (7x343) ore este de 0,1 R.

In plus, in timpul exploziei nucleare, izotopi radioactivi de Iod sunt produsi. Acestia sunt asimilati rapid de catre glanda tiroida, care este avida de Iod. Pentru a intampina aceasta, se iau 2 tablete de Iodura de potasiu.

Va urma

 

[Aschiuta]

Bine, daca ai pus epicentrul la Palatul Parlamentului, eu nu mai apuc sa iau nici macar o pastila de Iod :worthy:.

Care ar fi sansele sa se produca asa ceva?

 

[Bogdan]

:worthy: Recunosc, modelul facut de mine este putin cam pesimist. Asta deoarece focoase de 1 Mt sunt putine, si tind sa cred ca sunt tinte mai importante pentru ele. Dar riscul exista.
In acest moment, cred ca riscul ca Bucurestiul sa fie lovit de un focos nuclear (riscul de razboi atomic in general) este mic. Dar nu este 0.
Parerea mea.
Totusi, recunosc, acum 2 saptamani, cand am facut \"articolul\" eram putin speriat de evolutia Iran-ului. Dar acum, in prisma ultimelor intelegeri dintre Iran si SUA m-am mai linistit putin. Totusi, un alt motiv de ingrijorare este prezenta din ce in ce mai activa a armatei SUA in Romania, la un pas de mama Rusia...