Радиологические последствия

 

Радиоактивные вещества образуются при ядерном взрыве в результате реакций деления, а также в первоначально инертных материалах под воздействием потока нейтронов. В данной главе делается попытка оценить дозы облучения, вызванные этими веществами. Радиологические эффекты в зоне действия ударной волны и тепловой вспышки обсуждаться не будут. Мы не рассматриваем поражение первичным ионизирующим излучением, поскольку, как правило, радиус зоны поражения излучением меньше радиуса зоны поражения ударной волной и тепловым импульсом.
В данной главе отдельно рассматриваются поражения, вызванные «локальными» (выпадающими в первые 24 ч) и «глобальными» (выпадающими в течение более длительного времени) радиоактивными осадками. В свою очередь глобальные осадки условно разделяются на компоненту промежуточного временного масштаба, иногда называемую тропосферной, выпадение которой происходит в первые 30 дней после взрыва, и долговременную стратосферную компоненту, выпадение которой продолжается более 30 дней. Рассматривается главным образом внешняя (полученная от внешних по отношению к организму источников) доза облучения. В связи с низкой проникающей способностью р-излучения внешняя доза облучения от источников частиц не рассматривается. Существует, однако, возможность того, что в районах, зараженных локальными осадками, излучение может значительно воздействовать на определенные виды растений и животных при непосредственном контакте биоты с источниками излучения (Свирежев, 1985, Harwell, Hutchinson, 1985). Потенциальные внутренние дозы 7- и р-облучения (при попадании радиоактивных веществ в организм с воздухом, водой или пищей) количественно оценить очень трудно, поэтому проводится лишь качественный анализ этого вопроса.
Суммарное количество у активных веществ, выброшенных в атмосферу в ходе ядерного конфликта, определяется количеством образовавшихся радионуклидов, которое пропорционально коэффициенту термоядерности использованного оружия. Оценки доз облучения от локальных осадков, которые потенциально могут вызвать наибольшее число жертв среди населения, очень сильно зависят от предположений о высоте взрыва, направлении и скорости ветра, времени экспозиции, коэффициенте защищенности и других факторов. Оценки глобального заражения чувствительны к начальному распределению радиоактивных веществ по высоте, которое зависит от мощности боеголовок и координат центра взрыва. Тщательное изучение данных о распределении (по времени и пространству) радиоактивных осадков после испытательных взрывов в атмосфере в 1950-х и начале 1960-х гг. послужило основой при создании методологии расчета всех перечисленных выше зависимостей (см., например, Glasstone, Dolan, 1977, UNSCEAR, 1982).
Несмотря на зависимость потенциальной дозы облучения от конкретных особенностей ядерного конфликта, в данной главе представлена методика, которая не зависит от сценария,— если угодно, «руководство для пользователя». С помощью этого «руководства» заинтересованный исследователь может самостоятельно оценить радиологические последствия реализации выбранного им сценария. Развитые в настоящей главе методы применяются к типичным сценариям из числа описанных в литературе.  Рассмотрение последствий глобального масштаба производится на основе сценариев Нокса (Кпох, 1983) и ТТАПС (Turco et al., 1983а). Суммарная мощность взорванных боеголовок в этих сценариях равна соответственно 5300 и 5000 Мт.
Ряд предшествующих исследований проблемы радиоактивных осадков основывался на допущениях, которые в настоящее время представляются неоправданными. Например, в отчете Национальной академии наук США (NAS, 1975) были получены значительно меньшие, чем в настоящей работе, уровни глобальной дозы облучения. Этот отчет был посвящен исследованию долговременных последствий ядерной войны, поэтому в нем намеренно не рассматривались локальные и краткосрочные эффекты, хотя было признано, что они играют существенную роль. Суммарная мощность взрывов в этой работе была принята равной 10 000 Мт при мощностях боеголовок в основном 1 или 5 Мт. В современных сценариях предполагаемая средняя мощность боеголовок заметно ниже и составляет 0,5 Мт или меньше. При взрывах такой мощности большая часть радиоактивных веществ забрасывается в тропосферу и оседает на поверхность за меньшее время. Следовательно, дозы облучения могут быть выше, чем при выбросах в стратосферу. В работе Шапиро (Shapiro, 1974) путем экстраполяции данных, относящихся к ядерным испытаниям в атмосфере, также были получены более низкие оценки доз облучения. Аналогично предыдущему случаю мощности боеголовок, координаты эпицентров и метеорологические условия в этих испытаниях существенно отличаются от соответствующих значений, принятых в современных сценариях.
В предшествующих исследованиях не учитывалось влияние потенциальных климатических сдвигов, на радиологические последствия. В настоящей работе была предпринята попытка учесть такое влияние. Исследования в этом направлении только начались, поэтому разумно считать, что приведенные результаты лишь дают представления о том, что может произойти, насколько это возможно при современном уровне знаний и относительно простых исходных предположениях.