Глобальное радиоактивное загрязнение среды обитания связано также с наработкой активности плутония, трития (Т) и радиоуглерода С-14.
Исходя из удельной наработки активности плутония в термоядерных зарядах (в основном плутония-239 и плутония-240) С0 = 103 Ки/Мт получим оценку возможной интегральной наработки активности плутония при подрыве ЯЗ ядерного арсенала США С = 2 • 107 Ки. При равномерном распределении этой активности по поверхности земного шара ее плотность может быть оценена величиной #(Ри) = 4 • 10-2 Ки/км2.
При уровне удельной наработки остаточного трития в термоядерных зарядах 0,5—1 кг/Мт его интегральная наработка в рассматриваемом случае может быть оценена на уровне тъ = (9—17,5) т с совокупной активностью С (Т) = (9—17,5) • 1011 Ки. Эта величина превышает в 50—100 раз равновесное естественное содержание трития в гидросфере.
Исходя из величины удельной наработки нейтронов при взрыве термоядерных зарядов п = 2 • 1026 н/Мт и условии их полного захвата азотом атмосферы можно оценить возможную наработку радиоуглерода С-14 в рассматриваемом случае на уровне т0 = 83 т с совокупной активностью С (С-14) = 3,7 • 108 Ки. Для сравнения отметим, что эта величина почти в 102 раз превышает естественное содержание радиоуглерода в атмосфере и находится на уровне естественного содержания С-14 в гидросфере.
Снижение остроты проблемы глобального радиоактивного загрязнения было связано в дальнейшем не с увеличением роли в ядерном арсенале зарядов повышенной чистоты, а с уменьшением совокупного мегатоннажа ядерного арсенала при увеличении общего количества ЯЗ, т. е. с существенным уменьшением типичной мощности ЯЗ, стоящих на вооружении.
Для СССР также характерен этот путь, хотя он и был сдвинут во времени по сравнению с развитием ядерного арсенала США.
Некоторые особенности натурной отработки ядерных зарядов в период проведения атмосферных испытаний
В 1949—1962 гг. был заложен фундамент системы проектирования ядерного оружия, определены основные принципы его создания и развития. Это было сделано в СССР в условиях эффективного развития физических моделей процессов, происходящих в ядерных и термоядерных зарядах, при ограниченных возможностях вычислительной техники и при широком экспериментальном исследовании работы различных образцов ЯЗ в натурных испытаниях.
При разработке ядерных зарядов, первичных модулей двухстадийных термоядерных зарядов можно выделить основные направления развития, которые сохранились на долгие годы:
• миниатюризация ядерных зарядов;
• повышение их живучести в условиях, создаваемых потенциальными средствами противодействия;
• эффективность использования делящихся материалов;
• обеспечение необходимой надежности номинальных характеристик.
Большое значение имеет обеспечение необходимых конструкционных характеристик, связанных с работоспособностью ЯЗ в различных эксплуатационных условиях. На этой стадии работ были осознаны проблемы, связанные с обеспечением ядерной взрывобезопасности ядерных зарядов в условиях случайных аварийных ситуаций, приводящих к детонации ВВ из одной точки подрыва. Первый специальный эксперимент в СССР в этих целях был проведен 26 августа 1957 г.
Уже в 1954 г. было осознано, что неядерный взрыв ядерного заряда сопровождается диспергированием плутония, входящего в его состав, с последующим выпадением радиоактивных продуктов. Первый эксперимент, в котором были получены практические результаты в этом плане, состоялся 19 октября 1954 г., когда произошел непредвиденный отказ ядерного заряда.
В это время проектировались двухстадийные заряды, когда один и тот же первичный модуль использовался в различных термоядерных зарядах, что позволило существенно повысить эффективность и надежность испытанных разработок ядерных зарядов. Эти подходы получили свое развитие в последующие годы.
Разработка двухстадийных термоядерных зарядов предполагала следующие направления совершенствования:
• повышение удельного энерговыделения
• уменьшение определяющего диаметра ядерного заряда;
• обеспечение устойчивого режима работы вторичного модуля;
• адаптацию к концептным средствам доставки;
• обеспечение требуемых характеристик в различных эксплуатационных условиях.
Важную роль играли вопросы, связанные с поражающими факторами взрыва термоядерных зарядов.
Сравнение программ полигонных испытаний СССР и США по изучению ядерной взрывобезопасности
