Феноменологическое описание

 

Локальные осадки в основном состоят из частиц радиусом более 5—10 мкм, скорость выпадения которых достаточно велика. Значительная доля этих частиц имеет настолько большие размеры, что их можно видеть невооруженным глазом. Некоторые частицы могут иметь размер несколько миллиметров. Скорость падения частиц лежит в диапазоне от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров в секунду. Радиоактивные частицы попадают в атмосферу при подъеме облака взрыва и могут находиться на любой высоте, начиная с нулевой и кончая верхней границей стабилизированного облака.
Скорость ветра, как правило, увеличивается с увеличением высоты вплоть до тропопаузы; кроме того, направление ветра также сильно изменяется с высотой. За счет сдвиговой и вихревой турбулентности облако взрыва расплывается. Чем больше размеры облака, тем быстрее увеличивается его радиус, в силу того, что скорость вихревого перемешивания растет с увеличением размеров облака (обсуждение зависимости вихревого перемешивания от масштаба содержится в работе Уолтона Walton, 1973). На данной территории радиоактивные осадки могут начаться через много часов после взрыва. При этом на территориях, расположенных с подветренной стороны, первыми обычно выпадают крупные частицы из верхней части облака.
Ранее предполагалось, что уровень локального заражения может значительно увеличиться за счет процессов вымывания (Glasstone, Dolan, 1977). Однако учет вымывания, вероятно, мало изменит ответы на основные вопросы, связанные с последствиями ядерной войны (например, «На какой части территории Западной Европы заражение, обусловленное локальными осадками, достигнет летального уровня в случае крупномасштабного ядерного конфликта?»). Именно так обстоит дело, если рассматриваются стратегические боеголовки мощностью более 30 кт, ибо в этом случае мелкие радиоактивные частицы, в наибольшей степени подверженные вымыванию, забрасываются в верхние слои атмосферы. Связанная с осадками конвекция, как правило, не достигает этих слоев. Поэтому летальные уровни заражения от «радиоактивного дождя» могут возникнуть лишь при наличии мощной конвекции и, следовательно, на относительно небольшой территории (т. е. под движущейся конвективной ячейкой). Однако при взрывах мощностью более 30 кт для любого заданного объема воздуха вероятность вымывания радиоактивных веществ в течение первого дня довольно низка. Осадки, ассоциированные с фронтальными системами, могут выпадать на значительной территории, однако и в этом случае при больших мощностях взрывов малые радиоактивные частицы, как правило, должны диффундировать на тот уровень, откуда они могут быть вымыты осадками. Таким образом, заражение местности, вызванное «радиоактивным дождем», будет значительно меньше, чем при оседании частиц из облака взрыва. В любом случае (т. е. при фронтальных или конвективных осадках) при крупномасштабном ядерном конфликте площадь зараженных радиоактивными дождями территорий, как правило, будет незначительной (в пределах ошибок модели) по сравнению с территориями, заражение которых произошло в результате оседания крупных частиц. Поэтому при расчете радиологических последствий крупномасштабной ядерной войны можно в первом приближении не учитывать вымывание. Однако при применении тактического оружия (<30 кт) или на определенных территориях вымывание может доминировать над остальными процессами, приводящими к заражению местности.
В качестве одного из последствий ядерной войны рассматривалось заражение местности, вызванное разрушением реакторов и хранилищ радиоактивных отходов. Вычисления показывают, что уровень заражения при разрушении реактора или хранилища может быть больше, чем при единичном взрыве. Однако, если даже предположить, что распространение радиоактивных веществ при разрушении реактора или хранилища происходит так же, как после взрыва атомной боеголовки, и рассмотреть в условиях глобального конфликта наиболее опасные кратковременные последствия (т. е. y-излучение от локальных осадков) в критический период времени, т. е. в первую неделю после начала конфликта, то увеличение уровня y-излучения, обусловленное заражением местности при высвобождении радиоактивных веществ после разрушения всех реакторов, будет весьма незначительным по сравнению с заражением, вызванным взрывами боеголовок. На больших промежутках времени (год и более) заражение местности, обусловленное разрушением реакторов и хранилищ, может оказаться существенным. Скорость накопления дозы облучения, однако, будет на несколько порядков меньше, чем в первые 48 ч после ядерного взрыва, когда происходит наиболее интенсивное выпадение радиоактивных веществ. (В приложении 7А содержится более подробное обсуждение радиологических последствий удара по реакторам и хранилищам радиоактивных отходов).