Ядерная зима. Что будет, когда нас не будет? - Вернер Гейзенберг

Вероятности числа погибших и пострадавших (т. е. всего погибших и раненых) достаточно хорошо документированы по результатам исследований ядерных атак на японские города Хиросиму и Нагасаки. Кривые вероятностей имеют нормальное распределение от эпицентра взрыва. Это распределение и данные о населении на текущий момент позволяют оценить количество погибших и пострадавших в любом городе. Надо, однако, иметь в виду, что фактическая кривая вероятности для данного города зависит от многих факторов, в том числе от способов строительства и от применяемых материалов. Кроме того, необходимо соизмерять вероятности, учитывая оружие, примененное в Хиросиме и Нагасаки, и оружие, рассматриваемое в нашем анализе.

Количество сажи, выброшенной при горении, также может быть оценено по данным о населении и о количестве горючих материалов на душу населения.5 Изучение нескольких крупных городов США и центров таких городов, как Гамбург (Германия) после второй мировой войны в соответствии с известным количеством горючих материалов, накопленных в мире, дает основание полагать, что количество горючих материалов на единицу площади в городах развитых стран мира, Mf, есть линейная функция плотности населения Р:

Общая масса выброшенной во время пожара сажи при единичном взрыве Ms, скорректированная на количество, осевшее с дождем, может быть подсчитана как

Первая сумма берется по всем ячейкам сетки в районе возгорания. Мы включаем все ячейки J, симметрично расположенные вокруг эпицентра взрыва, причем общая площадь пожаров берется пропорционально в сравнении с Хиросимой[95]. Количество Mfj есть масса горючего материала на единицу площади в ячейке j, которое зависит от плотности населения в пределах этой ячейки. Площадь ячейки сетки j, покрытая пожарами, есть A j.

Согласно нашему подходу, вторая сумма не изменяется в зависимости от положения вокруг эпицентра взрыва, хотя в реальности это имело бы место. Первый показатель F есть величина, зависящая от принадлежности горючего материала к одному из N различных типов — например, дерево, пластик или асфальт, индексированный по индексу i. Фактор Q есть доля горючего материала, которая воспламенится после ядерного взрыва. S — доля горючего материала, который превратится в сажу. Чтобы скорректировать прогнозируемые выбросы сажи с учетом национальных различий в характеристиках горючих материалов, параметр Ci точно определяет соотношение 1-го вида топлива на душу населения в городе в развитых странах мира. Для учета осевшей сажи в виде «черного дождя», вызванного огненным штормом, средняя доля эмитированной сажи, которая не выдувается в пирогенном конвективном столбе, определяется параметром Ri. Предполагая, что Qi и Ci являются 1.0 и 0.8, вторая сумма равна 0,016 кг. сажи на кг. горючих материалов. С учетом этого мультипликатора

Для использования этого уравнения мы применяем систему LandScan, предоставляющую данные по населению, которая разработана министерством энергетики США. LandScan предоставляет среднедневные данные о населении в ячейках сетки с шагом, равным 1 угловой секунде, и площади около 1 кв. км. Для того, чтобы рассчитать количество выброшенной сажи, мы начинаем с площади зоны пожаров в Хиросиме размером 13 кв. км., затем масштабируем ее в соответствии с мощностью применяемого оружия. В частности, поскольку при небольших мощностях взрыва размер зоны теплового потока, вызванного пожарами, изменяется пропорционально мощности оружия, мы используем линейное масштабирование для зон, охваченных пожарами. Мощность бомбы в Хиросиме была 15 Кт. В нашей модели мы использовали оружие 100 Кт, т. к. ядерное оружие такой мощности в большинстве случаев размещено на средствах подводного базирования США, Великобритании и Франции. В этом случае мы считаем зону пожаров равной 86.6 кв. км. на единицу оружия, что соответствует окружности радиусом 5.25 км, центр которой совпадает с эпицентром взрыва. Стандартные отклонения нормальной кривой распределения погибших и пострадавших основаны на данных по Хиросиме, и масштабируются с учетом линейной зависимости от мощности взрыва. Смерть людей в Хиросиме была вызвана проникающей радиацией, ударной волной и пожаром. Однако, количество смертей, вызванных пожарами, будет пропорционально выше для более мощных взрывов, так как смертность от ударной волны и кратковременной проникающей радиации будет уменьшаться с расстоянием быстрее, чем гибель от пожаров.

При изучении нескольких взрывов необходимо рассмотреть, насколько тесно взрывы расположены в пространстве. Для взрывов мощностью 15 Кт мы разносим эпицентры взрывов по крайней мере на 6 км и полагаем, что эффект применения оружия ограничивается непересекающимися кругами с радиусами 3 км. Для относительно небольших взрывов вероятность смерти за пределами 3 км от эпицентра взрыва мала, а вероятность серьезных повреждений составляет менее 5 %. Мы предполагаем, что для оружия мощностью 100 Кт расстояние между эпицентрами взрывов будет увеличиваться с 6 до 15.5 км. В такой картине, схожей с нарезкой кружочков домашнего печенья, остаются большие разрывы, где воздействие ядерной атаки отсутствует.

Приложение 2. Ядерные арсеналы

Ни одно государство официально не объявило о составе своих ядерных арсеналов. Такое молчание представляет собой серьезное препятствие для контроля количества боеголовок и предупреждения распространения ядерного оружия. Тем не менее, различные договоры и другие данные о системах доставки для таких стран, как Китай, Франция, Россия, Великобритания и США, позволили Роберту Норрису (Robert Norris) из Совета по защите природных ресурсов (Natural Resources Defense Council) и Гансу Кристенсену (Hans Kristensen) из Федерации американских ученых (Federation of American Scientists) регулярно докладывать в «Бюллетене ученых-атомщиков» (Bulletin of the Atomic Scientists) о количестве боеголовок. Для Китая данные являются неполными, и последняя информация понизила оценку китайского арсенала в два раза. Арсеналы Индии, Израиля, Северной Кореи, Пакистана и других ядерных держав, которые создавались за рамками Договора 1968 года о нераспространении ядерного оружия, главным образом определяются путем оценки количества расщепляющихся материалов, которые страна могла бы — например, в результате производства плутония в ядерных реакторах — использовать при создании ядерного оружия. Эти оценки, многие из которых выполнены Дэвидом Олбрайтом (David Albright) из Института науки и международной безопасности (Institute for Science and In ternational Security), очень трудно подтвердить.

На приведенных ниже графиках, построенных по данным исследования Робока[96], показано изменение запасов ядерного оружия в мире и числа ядерных держав. Израиль и Южная Африка не проводили ядерных испытаний, так что даты, когда они стали ядерными государствами, точно не определены. Южная Африка, Белоруссия, Казахстан и Украина отказались от своих ядерных арсеналов. Хотя