Upload
drsurrender
View
62
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
1
UKLAD OKRESOWY PIERWIASTKOacuteW
Rys 1 Układ okresowy pierwiastkoacutew
2
BUDOWA ATOMU
Rys 2 Budowa atomu
3
ENERGIA WIĄZANIA JĄDRA ATOMOWEGO
Energia wiązania jądra atomowego
Energia wiązania jądra atomowego określa energię potrzebną do rozdzielenia jądra
atomowego na protony i neutrony Energia wiązania jest ważnym kryterium
decydującym o trwałości jądra atomowego
W związku z roacutewnoważnością masy i energii energię wiązania można obliczyć na
podstawie roacuteżnicy między masą jądra a łączną masą tworzących je nukleonoacutew
Rys Energia wiązania na jeden nukleon w zależności od liczby nukleonoacutew w jądrze
Wykres energii wiązania na nukleon od liczby nukleonoacutew w jądrze czyli od liczby
masowej A jest krzywą ktoacutera szybko narasta dla małych liczb masowych a stopniowo
opada dla dużych Wynika stąd że dla pierwiastkoacutew lekkich (o małej liczbie masowej)
syntezie nukleonoacutew jąder towarzyszy wydzielanie się energii zaś w przypadku
pierwiastkoacutew ciężkich (o dużej liczbie masowej) wydzielanie energii towarzyszy
rozszczepianiu czyli podziałowi jąder Z tego roacutewnież powodu jądra pierwiastkoacutew
lekkich charakteryzują się dużą trwałością zaś jądra pierwiastkoacutew ciężkich mają
tendencję do rozpadu Reakcje jądrowe łączenia jąder przeprowadzane tak aby uzyskać
wyraźny wzrost energii wiązania mogą być obfitym źroacutedłem energii jądrowej Reakcje
syntezy lekkich jąder (np synteza helu) W przypadku reakcji rozpadu lub rozszczepienia
energia wiązania jądra musi być mniejsza niż energia wiązania produktoacutew reakcji (np
rozpad uranu)
Z wykresu wynika roacutewnież że największą energię wiązania na nukleon ma jądro atomu
żelaza Jest to przyczyną względnie dużej obfitości żelaza we Wszechświecie
4
Rys 3 Energia wiązania na nukleon w zależności od liczby masowej A r
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa wczoraj i dziś G Jezierski
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 2005)
5
BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO
Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze
Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby
6
REAKCJA ROZSZCZEPIENIA
Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235
U na skutek zderzenia
z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z
reakcją
PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA
0n1+ 92U
235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1
7
REAKCIA ROZSZCZEPIENIA
Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
8
LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA
Schemat reakcji lawinowej
9
REAKCJA SYNTEZY
Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest
energia
Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to
1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV
2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV
3 D + D -gt T + p + 403 MeV
4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV
5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV
6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV
[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
2
BUDOWA ATOMU
Rys 2 Budowa atomu
3
ENERGIA WIĄZANIA JĄDRA ATOMOWEGO
Energia wiązania jądra atomowego
Energia wiązania jądra atomowego określa energię potrzebną do rozdzielenia jądra
atomowego na protony i neutrony Energia wiązania jest ważnym kryterium
decydującym o trwałości jądra atomowego
W związku z roacutewnoważnością masy i energii energię wiązania można obliczyć na
podstawie roacuteżnicy między masą jądra a łączną masą tworzących je nukleonoacutew
Rys Energia wiązania na jeden nukleon w zależności od liczby nukleonoacutew w jądrze
Wykres energii wiązania na nukleon od liczby nukleonoacutew w jądrze czyli od liczby
masowej A jest krzywą ktoacutera szybko narasta dla małych liczb masowych a stopniowo
opada dla dużych Wynika stąd że dla pierwiastkoacutew lekkich (o małej liczbie masowej)
syntezie nukleonoacutew jąder towarzyszy wydzielanie się energii zaś w przypadku
pierwiastkoacutew ciężkich (o dużej liczbie masowej) wydzielanie energii towarzyszy
rozszczepianiu czyli podziałowi jąder Z tego roacutewnież powodu jądra pierwiastkoacutew
lekkich charakteryzują się dużą trwałością zaś jądra pierwiastkoacutew ciężkich mają
tendencję do rozpadu Reakcje jądrowe łączenia jąder przeprowadzane tak aby uzyskać
wyraźny wzrost energii wiązania mogą być obfitym źroacutedłem energii jądrowej Reakcje
syntezy lekkich jąder (np synteza helu) W przypadku reakcji rozpadu lub rozszczepienia
energia wiązania jądra musi być mniejsza niż energia wiązania produktoacutew reakcji (np
rozpad uranu)
Z wykresu wynika roacutewnież że największą energię wiązania na nukleon ma jądro atomu
żelaza Jest to przyczyną względnie dużej obfitości żelaza we Wszechświecie
4
Rys 3 Energia wiązania na nukleon w zależności od liczby masowej A r
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa wczoraj i dziś G Jezierski
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 2005)
5
BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO
Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze
Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby
6
REAKCJA ROZSZCZEPIENIA
Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235
U na skutek zderzenia
z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z
reakcją
PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA
0n1+ 92U
235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1
7
REAKCIA ROZSZCZEPIENIA
Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
8
LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA
Schemat reakcji lawinowej
9
REAKCJA SYNTEZY
Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest
energia
Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to
1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV
2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV
3 D + D -gt T + p + 403 MeV
4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV
5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV
6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV
[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
3
ENERGIA WIĄZANIA JĄDRA ATOMOWEGO
Energia wiązania jądra atomowego
Energia wiązania jądra atomowego określa energię potrzebną do rozdzielenia jądra
atomowego na protony i neutrony Energia wiązania jest ważnym kryterium
decydującym o trwałości jądra atomowego
W związku z roacutewnoważnością masy i energii energię wiązania można obliczyć na
podstawie roacuteżnicy między masą jądra a łączną masą tworzących je nukleonoacutew
Rys Energia wiązania na jeden nukleon w zależności od liczby nukleonoacutew w jądrze
Wykres energii wiązania na nukleon od liczby nukleonoacutew w jądrze czyli od liczby
masowej A jest krzywą ktoacutera szybko narasta dla małych liczb masowych a stopniowo
opada dla dużych Wynika stąd że dla pierwiastkoacutew lekkich (o małej liczbie masowej)
syntezie nukleonoacutew jąder towarzyszy wydzielanie się energii zaś w przypadku
pierwiastkoacutew ciężkich (o dużej liczbie masowej) wydzielanie energii towarzyszy
rozszczepianiu czyli podziałowi jąder Z tego roacutewnież powodu jądra pierwiastkoacutew
lekkich charakteryzują się dużą trwałością zaś jądra pierwiastkoacutew ciężkich mają
tendencję do rozpadu Reakcje jądrowe łączenia jąder przeprowadzane tak aby uzyskać
wyraźny wzrost energii wiązania mogą być obfitym źroacutedłem energii jądrowej Reakcje
syntezy lekkich jąder (np synteza helu) W przypadku reakcji rozpadu lub rozszczepienia
energia wiązania jądra musi być mniejsza niż energia wiązania produktoacutew reakcji (np
rozpad uranu)
Z wykresu wynika roacutewnież że największą energię wiązania na nukleon ma jądro atomu
żelaza Jest to przyczyną względnie dużej obfitości żelaza we Wszechświecie
4
Rys 3 Energia wiązania na nukleon w zależności od liczby masowej A r
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa wczoraj i dziś G Jezierski
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 2005)
5
BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO
Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze
Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby
6
REAKCJA ROZSZCZEPIENIA
Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235
U na skutek zderzenia
z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z
reakcją
PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA
0n1+ 92U
235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1
7
REAKCIA ROZSZCZEPIENIA
Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
8
LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA
Schemat reakcji lawinowej
9
REAKCJA SYNTEZY
Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest
energia
Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to
1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV
2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV
3 D + D -gt T + p + 403 MeV
4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV
5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV
6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV
[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
4
Rys 3 Energia wiązania na nukleon w zależności od liczby masowej A r
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa wczoraj i dziś G Jezierski
Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 2005)
5
BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO
Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze
Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby
6
REAKCJA ROZSZCZEPIENIA
Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235
U na skutek zderzenia
z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z
reakcją
PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA
0n1+ 92U
235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1
7
REAKCIA ROZSZCZEPIENIA
Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
8
LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA
Schemat reakcji lawinowej
9
REAKCJA SYNTEZY
Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest
energia
Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to
1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV
2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV
3 D + D -gt T + p + 403 MeV
4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV
5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV
6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV
[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
5
BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO
Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze
Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby
6
REAKCJA ROZSZCZEPIENIA
Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235
U na skutek zderzenia
z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z
reakcją
PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA
0n1+ 92U
235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1
7
REAKCIA ROZSZCZEPIENIA
Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
8
LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA
Schemat reakcji lawinowej
9
REAKCJA SYNTEZY
Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest
energia
Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to
1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV
2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV
3 D + D -gt T + p + 403 MeV
4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV
5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV
6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV
[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
6
REAKCJA ROZSZCZEPIENIA
Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235
U na skutek zderzenia
z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z
reakcją
PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA
0n1+ 92U
235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1
0n1+ 92U
235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1
7
REAKCIA ROZSZCZEPIENIA
Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
8
LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA
Schemat reakcji lawinowej
9
REAKCJA SYNTEZY
Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest
energia
Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to
1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV
2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV
3 D + D -gt T + p + 403 MeV
4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV
5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV
6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV
[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
7
REAKCIA ROZSZCZEPIENIA
Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
8
LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA
Schemat reakcji lawinowej
9
REAKCJA SYNTEZY
Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest
energia
Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to
1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV
2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV
3 D + D -gt T + p + 403 MeV
4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV
5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV
6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV
[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
8
LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA
Schemat reakcji lawinowej
9
REAKCJA SYNTEZY
Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest
energia
Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to
1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV
2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV
3 D + D -gt T + p + 403 MeV
4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV
5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV
6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV
[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
9
REAKCJA SYNTEZY
Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest
energia
Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to
1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV
2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV
3 D + D -gt T + p + 403 MeV
4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV
5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV
6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV
[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
10
)
Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia
reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
11
Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
12
AMUNICJA JĄDROWA
Little Boy
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 710 mm
Masa - 4035 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt
Użytkownik USA
Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę
Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie
Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)
czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem
Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i
ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo
rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)
gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo
zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny
pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik
ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości
Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało
się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy
odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się
13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone
wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery
niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną
uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie
użyto bojowo bomby uranowej
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
13
AMUNICJA JĄDROWA
1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona
3 Wloty powietrza (dla detonatora
ciśnieniowego)
4 Detonator ciśnieniowy
5 Ołowiana obudowa ekranująca
6 Ramię detonatora
7 Głowica detonatora
8 Konwencjonalny materiał wybuchowy
(kordyt)
9 Pocisk z Uranu-235
10 Prowadnica pocisku
11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem
neutronoacutew)
12 Czujniki telemetryczne
13 Zapalniki (montowane tuż przed
zrzutem)
Schemat bomby Little Boy (typu działo)
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
14
AMUNICJA JĄDROWA Fat Man
Podstawowe dane
Typ bomba swobodnie spadająca
Długość ndash 3000 mm
Średnica ndash 1500 mm
Masa - 4500 kg
Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt
Użytkownik USA
Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została
zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni
wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to
urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m
i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została
zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę
Bocks Car
W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną
zginęło ok 74300 osoacuteb
Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
15
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219
2 antena radaru Archie
3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)
4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją
5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby
6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego
7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego
8 Ogon bomby (model California Parachute)
9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)
10 Stożki obudowujące całość głowicy
11 Materiał wybuchowy
12 Materiał rozszczepialny
13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)
14 Panel czujnikoacutew barometrycznych
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
16
AMUNICJA JĄDROWA
Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
17
ŁADUNEK TERMOJĄDROWY
Schemat budowy bomby termojądrowej
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
18
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu
Tellera-Ulama
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
19
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Rys Schemat budowy bomby wodorowej
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A
Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998
httpwwwpazdrocompl)
Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego
Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
20
AMUNICJA TERMOJĄDROWA
Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu
Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie
ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za
zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia
Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
21
Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998
Stany Zjednoczone ndash 1030
ZSRR - 692
Wielka Brytania - 45
Francja - 210
Chiny - 45
Indie - 6
Pakistan - 6
Korea Płn - 2
IzraelRPA - 1
Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to
jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od
drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew
Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni
jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce
około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i
ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych
wybuchoacutew
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
22
Kraj Liczba
testoacutew Opis
Stany Zjednoczone 1030
Związek Radziecki
715 testoacutew
w tym 962
eksplozje
jądrowe[3]
Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na
specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku
29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem
sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek
wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w
rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]
W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale
program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew
przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki
nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą
rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]
Nowa era w historii
radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego
1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew
nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych
(wodorowych)[3]
Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt
umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został
zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym
z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii
eksplozji[3]
Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek
termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku
Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-
16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże
siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o
połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez
faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była
pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do
bojowego dostarczenia nad cel[3]
Na skutek negocjacji ze stanami
Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno
ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20
sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z
testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy
jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew
atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o
ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako
car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]
Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990
roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy
ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]
29 sierpnia 1991 roku
dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon
jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany
przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o
całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z
brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę
państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną
traktat do dziś nie wszedł w życie[3]
Mimo to zaroacutewno Stany
Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych
moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]
Francja 210
Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy
jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii
Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb
podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
23
nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)
Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na
Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna
seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni
francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996
Wielka Brytania 45
Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek
jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko
poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp
Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego
Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew
atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania
rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w
dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne
wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie
jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam
miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie
przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał
miejsce 26 listopada 1991
Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29
lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w
Sinciangu na pustyni Takla Makan
Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie
następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3
wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)
Pakistan 6
Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w
1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych
wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni
eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce
co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998
Korea Poacutełnocna 2
Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006
Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli
ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat
wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była
nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji
ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja
2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT
IzraelRPA 1 (spekulacje)
Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich
bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły
wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie
przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się
jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę
nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być
może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego
dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być
może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na
przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
24
Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań
Amchitka Island Alaska USA
Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt
Amchitka został zamknięty w 1971 roku
Ocean Spokojny
Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych
Strony testowe Nevada Nevada USA
Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament
Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych
Fallon Nevada
Strona amerykańskiego testu
Trinity Site Nowy Meksyk USA
Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku
Carlsbad Nowy Meksyk
Strona amerykańskiego testu
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
25
Green Valley CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Rifle CO
Strona amerykańskiego testu nuklearnego
Hattiesburg Mississippi
Strony z kilku amerykańskich badań
Open Sea na południowym Atlantyku
Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku
Reggan Saharze Algieria
Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W
momencie Algieria była pod protektoratem Francji
Ekker Algieria
Strony francuskich badań
Nowej Ziemi Island CIS
Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się
miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton
bomba zdetonowana 23 października 1961 roku
Semipalatinsk CIS
Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także
miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku
Prince Edward Island Ocean Indyjski
Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych
Lop Nur zachodnich Chinach
Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16
października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968
roku
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
26
Chagai Hills Baluchistan Pakistan
Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku
Pokharan Radżastanie Desert Indie
Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba
wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku
Monte Bello Islands Australia
Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do
testoacutew atmosferycznych do roku 1956
Nagasaki Japonia
Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man
została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon
około 22 kiloton
Hiroshima Japonia
Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little
Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton
Emu Field Australia
Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej
Maralinga i miejsca badania Woomera Australia
Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych
Atol Eniwetok Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE
w 1952 roku
Atol Bikini Wyspy Marshalla
Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach
1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO
Johnston Wyspa
Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na
początku 1960 roku
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
27
Ocean Spokojny
Strony amerykańskich badań
CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska
(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest
używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w
dniu 24 sierpnia 1968 roku
Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati
Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku
1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15
maja 1957 roku
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
28
POWIETRZNY WYBUCH JADROWY
Rys 1 Wybuch atmosferyczny
Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
29
PODWODNY WYBUCH JĄDROWY
Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)
Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
30
Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
31
Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
32
PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU
Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy
Bardzo małej mocy Do 1 kt
Małej mocy 1- 15 kt
Średniej mocy 15 ndash100 kt
Dużej mocy 100 ndash 500 kt
Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt
PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW
Rodzaje wybuchoacutew jądrowych
Wybuch powietrzny
Wybuch naziemny (nawodny)
Wybuch podziemny (podwodny)
Wybuch bardzo wysoki
(kosmicz ny)
Wybuch wysoki
powietrz ny
Wybuch
niski powietrz
ny
Głęboki wybuch
podziemny
Płytki
wybuch podziem-
ny
Głęboki wybuch podwod
ny
Płytki
wybuch podwodny
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
33
Tabela 5
WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA
Nadciśni
enie MPa
+
Prędkość czoła fali
ms
Prędkość powietrza
ms
Temperatura
powietrza na czole fali
0C
Skutki
1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych
01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi
001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych
0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew
Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
34
Tabela 8
PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU
Moc wybuchu
Rodzaj wybuchu
Promień porażeń m
lekkich średnich ciężkich b ciężkich
3 kt naziemny 900 500 400 350
powietrzny 950 700 600 500
30 kt naziemny 2100 1300 950 800
powietrzny 2300 1600 1550 1300
300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100
powietrzny 5700 3800 3400 2850
STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ
Nadciśnienie Porażenia Objawy
10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie
30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja
50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne
80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie
Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
35
Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych
temperaturach powierzchni kuli ognistej
Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ
OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO
Moc wybuchu kt
Czas świecenia s
Mała 1 ndash 2
Średnia 2 ndash 4
Duża 4 - 8
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
36
STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY
Oparzenia Impuls cieplny
Pierwszego stopnia do 125 kJm2
Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2
Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2
Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2
Zasięg obrażeń termicznych
20 kiloton 1 megatona 20 megaton
1-szy stopień 25 calcm
2
(43 km)
32 calcm2
(18 km)
5 calcm2
(52 km)
2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm
2 (144 km) 85 calcm
2 (45 km)
3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm
2 (12 km) 12 calcm
2 (39 km)
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA LUDZI
Moc wybuchu
kt
Rodzaj wybuchu
Odległości (m) wystąpienia oparzeń
I stopnia
II stopnia
III i IV stopnia
3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100
30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000
300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
37
Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA
CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY
Rodzaj materiału
Impuls cieplny kJm2 powodujący
zapalenie zwęglenie początek topienia
Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -
Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -
Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900
Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
38
Tabela 12
JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO
Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki
Wielokrotności
Dawka ekspozycyjna
kulomb na kilogram
Ckg 1 Ckg = 386 R
rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg
Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd
rad rd 1 rd = 10-2 Gy
Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej
siwert Sv 1Sv = 100 rem
rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv
Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego
jako funkcja mocy i odległości od wybuchu
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
39
Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej
(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)
(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna
Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
40
Tabela 13
PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI
PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO
Promień strefy rażenia
Rodzaje (stopnie) porażenia
lekkie
średnie
bardzo ciężkie
Dawka promieniowania
1 Gy
4 Gy
6 Gy
Moc wybuchu jądrowego
3 kt
1050 m
850 m
780 m
30 kt
1650 m
1380 m
1300 m
300 kt
2350 m
2050 m
1950 m
Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
41
Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie
Tabela 14
PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE
Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru
Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv
Rentgenometr Moc dawki Rh
Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
42
Arsenał nuklearny państw w 2009 r
od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie
Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic
nuklearnych]
od 1949 - ZSRRRosja - 16 000
od 1952 - Wielka Brytania - 160
od 1960 - Francja - 350
od 1964 - Chiny - 200
od 1974 - Indie - 160
od 1979 - Izrael - 150
od 1998 - Pakistan - 50
od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15
Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej
przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)
Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
43
Rakieta Topol
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
44
Bibliografia
1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w
Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania
1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni
Biblioteki Głoacutewnej PW)
3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego
Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993
4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r
5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii
jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7
Warszawa)
6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of
Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)
7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe
Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece
Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)
8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł
ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa
Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r
9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear
Weapons and Waste
10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl
11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny
Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki
głoacutewnej PW)
12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję
Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24
45
13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki
Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych
Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w
Świerku
14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and
Military Sources Academic Press Inc 1987r
15 httpwwwatomicarchivecom
16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)
17 Carnegie Endowment for International Peace
(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation
18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -
gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons
19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r
20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml
21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml
23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons
24