Atómové a termonukleárne zbrane

Patria sme všetky zbrane využívajúce ničivé účinky atómvého výbuchu. Podľa spôsobu akým sa energia atómu uvoľňuje, sú zbrane atómové a termonukleárne. Atómové zbrane využívaju energiu uvoľnenú pri štiepení atómových jadier. Výbuch A bomby si vyžaduje, aby prebehla reťazová reakcia. Najvýhodnejší je tvar gule. Schéme úpravy nálože je na obrázku 1. Vnútri bomby sa nachádzajú oddelené dve časti nálože N v podkritickom množstve. Zmiešajú sa pomocou výbuchu konvenčnej nálože B. Vznikne nadkritické množstvo štiepneho materiálu a prebehne nekontrolovateľná
reťazová reakcia. Termonukleárne zbrane využívajú uvoľnenie energie pri termojadrovej reakcii. Kaliber týchto zbraní sa určuje porovnaním energie výbuchu s energiou, ktorá sa uvoľní výbuchom nálože trinitrotoluolu(trinitrotoluolový ekvivalent). Výbuch bomby nastane buď vo vzduchu, na zemi, pod zemou alebo vo vode. Ničivé účinky atómového výbuchu sú pestré. Tepelné účinky zapaľujú, roztápajú, či zuhoľňujú predmety. V mieste výbuchu sa totiž vytvorí teplota niekoľko miliónov stupňov. Prudké rozpínanie horúceho vzduchu vytvorí tlakovú vlnu, ktorá sa šíri rýchlejšie ako zvuk a využíva okolo 50% celej energie výbuchu. Nárazová vlna ničí všetko v okolí niekoľkých kilometrov od epicentra. Prenikavá radiácia atómového a termonuklearného výbuchu je tok γ žiarenia a neutrónov. Nebezpečná je do vzdialenosti niekoľko sto metrov. Odnáša približne 1% energie výbuchu. Do niekoľko km je nebezpečenstvo ožiarenia viditeľným, ultrafialovým, infračerveným žiarením. Atómový výbuch na dlhý čas zamorí okolie radioaktívnymi splodinami štiepenia. Používaním týchto zbraní sa zvyšuje aj celková radioaktivita biosféry. Poznáme aj tzv. Kobaltovú bombu. Je to at. alebo termonukl. bomba obalená vrstvou kobaltu, ktorý sa pri explózii vyparí a zamorí okolie.

Začiatky používania jadrových zbraní

V Los Amos v Novom Mexiku začal v roku 1943 začal pracovať výskumný tím na čele s fyzikom Oppenheimerom na vývine ničivej zbrane. O necelé dva roky mohli výsledky svojej práce overiť pokusom. Prvý výbuch atómovej bomby bol uskutočnený dňa 16.7.1945 v Novom Mexiku. Bol prevedený pod vrocholom vysokej ocelovej veže. Onedlho nato vybuchli atómové pumy zhodené nad Hirošimu a Nagasaki 6. a 9.8.1945. Zásoba každej pumy sa vyrovnala výbuchu asi dvadsiatich tisíciek ton TNT. Bolo v nich uložených približne 40kg uránu 235 z čoho sa rozštiepil len asi 1kg, pretože reakcia prebieha vo veľmi krátkom čase.
Ďalší jadrový výbuch, tentokrát hlbinný, sa uskutočnil v roku 1946 na súostroví Bikiny. Vtedy puma vybuchla približne 50m pod hladinou mora. Vytvoril sa mohutný vodný stĺpec s priemerom 600m a výškou 2500m. Odvtedy bolo prevedených mnoho jadrových pokusov. Aj tie však majú svoje následky. V ovzduší sa totiž hromadia radioaktívne splodiny nebezpečné pre každého z nás.

Little boy-Hirošima
Priebeh explózie atómovej bomby

Ani nie za tisícinu sekundy sa v okolí nálože vytvorí guľa plazmy s priemerom niekoľko desiatok metrov a všetky súčasti bomby sa vyparia. Od tejto gule sa tlaková vlna začne šíriť najprv rýchlosťou 2000m/s, ale behom sekundy klesá na 300m/s a behom ďalších sekúnd zaniká. Ohniva guľa sa vtedy tiež rozpína, jej teplota rýchlo klesá a za pol sekundy ma priemer okolo 500m. Súčasne stúpa do výšky a po desiatich sekundach vyhasína. Namiesto ohnivej gule vznikne neprihľadný oblak, ktorý zotrváva v ovzduší niekoľko hodín.
Ak výbuch nastane tesne nad zemou, vznikne len ohnivá pologuľa, ktorá strhne do výšky množstvo zeminy. Pri podzemnom výbuchu sa väčšinou neobjavia svetelné efekty, ale býva vyvrhnuté množstvo silne radioaktívnej pôdy.

Atómový výbuch:1-koncentrované vodné pary,2-priama nárazová vlna,3-ohnivá guľa,4-odrazená nárazová vlna,5-čelo hl. nárazovej vlny, 6-stĺp popola a prachu, 7-bod výbuchu, 8- zvislé vzdušné prúdy, 9-zvírený prach, 10-epicentrum výbuchu

Tlaková vlna

Výbuch spôsobí počiatočnú šokovvú vlnu. Po nej vznikne tlaková vlna spôsobená stlačením vzduchu rýchlym rozpínaním sa jadra. Svojou silou vytrháva zo zeme stromy, rúca domy, zaplňuje vzduch troskami a to ešte skôr ako sa zvýši teplota prostredia. Po prechode tlakovej vlny vzduch začne prúdiť opačným smerom , aby znovu vyplnil priestor, z ktorého bol vytlačený. Tým samozrejme spôsobuje ďalšie škody. Tento prúd zdevastuje prostredie v miestach, kde tlaková vlna už nebola dostatočne silná. Pred tlakovou vlnou sa dá uniknúť pkiaľ sa premiestnite za dostatočne veľkú vyvýšenínu pôdy, avšak si treba dať pozor na trosky, ktoré so sebou odnáša.

Teplo

Tepelné žiarenie vyvolané jadrovým výbuchom má teplotu vyššiu ako slnko a dosahuje väčšiu intenzitu ultrafialového, infračerveného a viditeľného žiarenia. Vokolí výbuchu sa zapália všetky horľavé materiály, prípadne sa aj vyparia. Výbuch je schopný popáliť obnaženú kožu na niekoľko kilometrov (v Hirošime 4km), jeho vzhliadnutie zas môže poškodiť zrak.

Radioaktivita

Ďalším následkom jadrového štiepenia je vytváranie alfa, beta častíc a gama žiarenia. Na zem sa dostáva prostredníctvom radioaktívneho dažďa v podobe bieleho popola, ktorý vznikol z hmoty postihnutej výbuchom. Na zistenie prítomnosti rádioaktivity sa používa Geigerov merač. Následky žiarenia vyslaného ohnivou guľou sa zpravidla prejavia až po nejakej dobe v podobe nevoľnosti,nechutenstva, bolenia hlavy a zvracania. Neskôr sa ešte môže objaviť úbytok bielych krviniek, ktorá väčšinou prerastie do dlhodobej nemoci končiacej smrťou.
Znakom toho, že bol človek vystavený radioaktívnemu žiareniu je aj vypadávanie vlasov. V Hirošime viac ako 50% takto postihnutých zomrelo. Za jednorázovú smrtelnú dávku žiarenia sa pokladá 600 rentgenov (6 sievertov(Sv)), niektorí jedinci však môžu zniesť aj dvojnásobok tejto dávky.

Alfa častice majú nízku prenikavosť. Kožou nepreniknú, ale môžu spôsobiť problémy pri prehltnutí, či vdychnutí.Beta častice nepreniknú pevným oblečšním a obuvou. Na obnaženej koži spôsobujú popáleniny. Po prehltnutí napádajú kosti a vnútorné orgány. Gama lúče sú vysoko prenikavé. Postupujú síce pomaly, no ničia všetky telesné bunky. Príznaky vystavenia sa radioaktívnemu žiareniu: nevoľnosť, zvracanie, slabosť, vredy na koži sfarbujúce sa do šeda

Zbytkové žiarenie

Žiarenie vzniknuté počas prvej minúty po výbuchu môže zabiť, ale trvá krátko. Po prechode tlakovej vlny prechádza aj počiatočná radiačná hrozba. Zbytkové žiarenie pochádza z častíc, ktoré boli výbuchom vysaté vysoko do vzduchu. Ťažšie spadnú v blízkosti, no ľahšie môžu byť vetrom zanesené veľmi ďaleko. 70% týchto častíc býva radioaktívnych len jeden deň, no niektoré aj niekoľko rokov.

Znázornenie radioaktivity 96 hodín po pokusnom výbuchu bomby na ostrove Bikiny v rentgenoch /obrazok sa da oskenovat odniekal z pouzitej literatury...zrejme/
Zásady správania v oblasti výbuchu jadrovej zbrane