Почему в Хиросиме и Нагасаки жить можно, а в Чернобыле - нет

Три самых катастрофических ядерных события 20-го века произошли в трех городах, два в Японии и один на Украине. Вероятно, все знакомы с тем, что происходило в каждом случае, но не все знают, почему люди смогли жить и процветать в Хиросиме и Нагасаки, но не в Чернобыле.

Истории об этих различных бедствиях сегодня хорошо известны, но их стоит упомянуть. В начале августа 1945 года, в конце Второй мировой войны, Соединенные Штаты взорвали две ядерные бомбы (названные соответственно «Малыш» и «Толстяк») над японскими городами Хиросима и Нагасаки с разницей в три дня. В общей сложности в результате воздушного нападения погибло от 129 000 до 226 000 человек, большинство из которых были мирными жителями. Даже те, кто бросился в город на помощь пострадавшим после взрывов, быстро скончались от радиации.

В последующие годы многие из выживших сообщили о случаях лейкемии, а также о других видах рака и отвратительных состояниях. Беременные женщины, подвергшиеся воздействию взрывов, имели значительно более высокие показатели выкидышей и младенческой смертности. Те дети, которые выжили при рождении, с большей вероятностью имели отклонения в развитии, умственные нарушения, задержку роста и повышенный риск развития рака.

Бомбардировки Хиросимы и Нагасаки до сих пор представляют собой единственное применение ядерного оружия против населения противника.

Напротив, Чернобыльская катастрофа была аварией, произошедшей в ночь на 26 апреля 1986 года, когда взорвался неисправный реактор, выбросив в атмосферу опасные радионуклиды. Сила взрыва разбросала зараженные вещества по значительной части Советского Союза. Во время взрыва два человека погибли, еще около 28 человек погибли в течение недели, но немалая часть из нескольких сотен тысяч человек, участвовавших в операциях по очистке (называемых «ликвидаторами»), подверглись опасному уровню радиации и позднее имели те или иные проблемы со здоровьем.

Таким образом, есть два набора инцидентов — два крупных взрыва, которые привели к большому количеству жертв за сравнительно короткий период времени, и меньший взрыв, который привел к меньшему количеству непосредственных смертей, но значительно большему воздействию на окружающую среду. Так что же здесь происходит?

Основное различие между этими случаями заключается в характере самих катастроф, а точнее в том, чем ядерный взрыв может отличаться от взрыва ядерного реактора. Бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки, взорвались высоко над землей. Это максимизировало мощность взрывов, вызывая больший непосредственный ущерб, но также снижало уровень радиации. Напротив, взрыв в Чернобыле, который был намного меньше и произошел на уровне земли, выбросил в атмосферу более чем в 400 раз больше радиоактивного материала, а также оставил большие куски радиоактивных обломков в этом районе.

Затем идет количество расщепляющегося материала, использованного в каждом месте. Большинство ядерных вооружений и ядерных реакторов работают на обогащенном уране, содержащем высокие концентрации изотопа урана-235 (U-235). Этот конкретный изотоп образует топливо для реакторов и вещество, из-за которого взрывается бомба. Это достигается за счет деления, при котором нейтроны используются для расщепления атомов U-235, что высвобождает большое количество энергии. Когда атом U-235 распадается, он также высвобождает больше нейтронов. Затем эти нейтроны расщепляют больше атомов U-235, высвобождая больше энергии, и так далее, что является цепной ядерной реакцией.

В ядерном оружии цель состоит в том, чтобы максимизировать количество высвобождаемой энергии за счет как можно более быстрого потребления как можно большего количества урана. Эта реакция не требует большого количества урана для значительного взрыва — 1 килограмм U-235 может высвободить энергию, эквивалентную примерно 17 килотоннам тротила. Бомба, сброшенная на Хиросиму, содержала 64 килограмма урана, а его чистота (количество содержащегося в ней U-235) составляла лишь около 80 процентов.

Напротив, ядерный реактор использует регулирующие стержни для поглощения дополнительных нейтронов, так что цепная реакция деления может поддерживаться с меньшей интенсивностью и гораздо дольше. Таким образом, для топлива реактора потребуется значительно большее количество обогащенного урана - в Чернобыле было около 180 тонн топлива.

Ядерные реакторы также производят большое количество побочных ядерных продуктов, которые чрезвычайно радиоактивны. Эти ядерные отходы обычно классифицируются как низкоактивные (НАО), среднеактивные (САО) или высокоактивные (ВАО) в зависимости от их содержания. Хотя в ядерных отходах содержатся различные радиоактивные вещества, наиболее вредными являются цезий, йод и графит (который используется в качестве замедлителя в некоторых ядерных реакторах, таких как Чернобыль).

Как правило, когда ядерное топливо израсходовано и больше не вырабатывает энергию, его заменяют и хранят в реакторе до тех пор, пока оно не будет безопасно утилизировано или переработано для дальнейшего использования. Однако в случае с Чернобылем в результате взрыва этот материал попал в атмосферу и окружающую среду. Эти побочные продукты имеют длительный период полураспада, что означает, что они остаются вредными для человека гораздо дольше.

Именно эти факторы и делают Чернобыль столь негостеприимным местом сегодня.