Что случилось с радиацией, которая должна была длиться тысячи лет в Хиросиме с 1945 года?

Если вы ожидали, что Хиросима будет непригодной для проживания людей в течение тысяч лет, то вы допускаете целый ряд ошибок в своем понимании радиации.

Во-первых, радиация — это не волшебная палочка смерти. Мы с тобой радиоактивны (следы нестабильного калия в наших костях). Моя кухня радиоактивна (следы нестабильного урана на моей гранитной столешнице). Если у вас дома есть детекторы дыма (и они должны быть), скорее всего, они радиоактивны (америций — довольно, довольно радиоактивный, но безвредный, если вы его не съедите или не вдохнете).

Когда дело доходит до радиации, все имеют значение тип, интенсивность и продолжительность воздействия.

Бомба Little Boy содержала 64 кг (141 фунт) высокообогащенного урана. Это означает, что правительство отсортировало многие, многие, многие поезда с природной урановой рудой, чтобы выделить изотоп, необходимый для изготовления бомбы. В природе (на Земле) уран — это в основном U238, период полураспада которого составляет 4,5 миллиарда лет. Этот чрезвычайно длительный период полураспада означает, что энергия, которую он выделяет при излучении, распространяется на гораздо более длительный срок, чем возраст Вселенной, и поэтому безвредна для жизни (в любом случае она была бы почти безвредной, потому что испускала альфа-частицы, которые можно остановить, если немного, как мертвый внешний слой вашей кожи). U238 слишком стабилен для использования при изготовлении бомб. Для бомб нужен уран с гораздо большим количеством U235, изотопа с периодом полураспада всего 700 миллионов лет. Это означает (примерно), что U235 примерно в 6,5 раз более радиоактивен, чем U238, что делает его настолько радиоактивным, что …

… Вы можете держать его в руках без каких-либо побочных эффектов (перчатки должны содержать металл в чистоте и предотвращать попадание пыли в легкие или рот техника, что было бы опасно).

Уран — это руда природного происхождения, которая более опасна как химический токсин, чем своим слабым излучением. При обогащении до 80% U-235 является веществом оружейного качества — гораздо более радиоактивным, — но все же безвредным, если не попадет внутрь.

Так хорошо. Что делает этот материал таким опасным? Что ж, когда вы помещаете слишком много U235 в непосредственной близости и при правильных обстоятельствах, вы можете создать цепную реакцию, в которой выпущенные нейтроны сталкиваются с другими атомами урана и экспоненциально увеличивают скорость, с которой другие атомы урана распадаются и выделяют больше нейтронов, что делает его экспоненциально более радиоактивно, и вся эта атомная энергия выходит чрезвычайно быстро. Это может дать вам смертельную дозу радиации за несколько секунд, или вскипятить воду для запуска турбины, или взорваться — все в зависимости от того, насколько сильно и как быстро свободные нейтроны сталкиваются с другими атомами урана.

Бомба Little Boy была не более чем лабораторным экспериментом, застрявшим в капоте и подвешенном под самолетом. Только около 1,5% урана расщепилось. Остальные 64 кг (141 фунт) поднялись в грибовидном облаке и разошлись по Тихому океану. о нет! Что мы сделали с матерью Землей ???

На самом деле не очень много. В океане уже есть уран. В конце концов, это Земля, и это каменистая планета, а океан содержит сток с гор и суп из гидротермальных источников. Каждые 20 кубических километров чистой морской воды уже содержат такое же количество урана, разлитого бомбой. В океане содержится примерно 1,332 миллиарда кубических километров воды, поэтому он уже содержит в 66 600 000 раз больше урана, выпущенного бомбой. Другими словами, бомба никак не повлияла на количество урана в окружающей среде. Нуль. Пшик.

Но как насчет 1,5%, которые действительно расщепились? Это твой кошмарный яд, верно? Ну да. Однако многое из этого превратилось в коктейль из очень радиоактивного ужаса:

Не все изотопы равны. После взрыва атомной бомбы больше всего страдают люди изотопы с коротким, а не длинным периодом полураспада. Изотопы, такие как ниобий-95, церий-141, барий-140 и, в частности, йод-131, чрезвычайно опасны, поскольку их период полураспада составляет всего несколько дней. Они быстро высвобождают всю свою радиацию, поэтому она может нанести большой ущерб, особенно йод-131, который может поглощаться телом и переноситься в щитовидную железу, и стронций-89, который может поглощаться костями. Эти продукты деления поистине чудовищны, но долговечны. Через несколько недель они перестают быть поводом не заходить на территорию незащищенными. Через год (или два) они фактически исчезнут. В результате остаются более долгоживущие изотопы, такие как стронций-90 и цезий-137, с периодом полураспада около 30 лет. Они представляют собой долгосрочный риск рака, но к настоящему времени они в основном исчезли. Единственный эффект, который они оказывают на современный мир, — это искажение высокоточных научных измерений.

Так что же это за тысячелетний процесс? Истерия и дезинформация, вот что.

Я не хочу этим ответом преуменьшить ужасы, причиненные бомбой, или сказать, что радиация не опасна. Но она также может быть чрезвычайно полезной. Считайте, что Япония, первая жертва ядерного удара.
Во время войны она вступила во Вторую мировую войну в основном из-за контроля над поставками нефти в южно-тихоокеанском регионе влияния. После войны ядерная энергия дала топливо здоровой мирной экономике. Теперь Фукусима напугала японцев. Они думают об отказе от ядерной энергетики. И если они это сделают, это будет ошибкой.

Даже после Фукусимы общее количество членов японской общественности, убитых мирным применением ядерной энергии, остается нулевым. Между тем несколько сотен людей, похоже, погибли из-за паники вокруг Фукусимы, а 20 000 американцев умирают каждый год из-за рака легких, вызванного радиоактивным радоном, большая часть которого раскапывается и извергается дымовыми трубами угольных электростанций. Если Япония откажется от ядерной энергетики вместо того, чтобы перейти на более новые, более безопасные конструкции, доступные сейчас, им придется получать энергию, по крайней мере, частично, за счет угля или природного газа. Если они это сделают, то впервые после бомбы радиация начнет убивать большое количество японцев *.

Дело в том, что нам не нужно слепо бояться ядерной энергии. Мы должны уважать ее, понимать и требовать от тех, кто владеет ею, пристального внимания к общественности. Нам нужно бояться незнания.

* Честно говоря, значительное число случаев рака легких вызвано радиоактивным полонием, содержащимся в сигаретах. Полоний — еще один естественный продукт распада урана (наряду с радоном), и по какой-то причине табачные растения впитывают это вещество, что делает его гораздо более опасным, чем в окружающей среде в целом.

Edit в ответ нескольким людям, которые связались со мной и поблагодарили за то, что я сказал, что «радиация — это не проблема». Я этого не говорил. Это неправда. Я сказал, что радиация может означать много разных вещей, не всякая радиация является непосредственной смертельной угрозой, и (как и все полезное в жизни) выгоды должны быть сопоставлены с затратами.

Естественно, что мир полон радиации, и большая ее часть безвредна или не более вредна, чем огонь.
Радиоактивные материалы не опасны, потому что их период полураспада составляет тысячи или миллионы лет. Действительно, чем больше период полураспада, тем они менее опасны.

Встречающиеся в природе уран и торий практически безвредны с радиологической точки зрения. Но, как свинец, кадмий и миллиард других элементов и химикатов, которыми наполнен наш мир, я бы не хотел, чтобы они отслеживались в моем доме.
Даже высокообогащенный уран и плутоний реакторного или бомбового качества не являются опасно радиоактивными, пока их не используют в бомбе.

Бомбы в Хиросиме и Нагасаки (об этом и шла речь) имели умеренное радиологическое воздействие, потому что они были небольшими, это были воздушные взрывы и они были ужасно неэффективными. Их последствия были довольно банальными в грандиозной схеме природы.

Это не означает, что мы должны вернуться к неограниченным наземным ядерным испытаниям. Это было глупо, и хорошо, что мы остановились.

Это также не означает, что глобальная ядерная война не будет большой проблемой. Это было бы. Очень-очень важное дело, не в последнюю очередь потому, что с ним можно бороться с помощью оружия на порядки большего и более эффективного.

Потому что количество радиоактивного материала, доступного для контакта с живыми существами, так же важно, как и его период полураспада. Ядерная война не стерилизует планету и не создаст зомби-апокалипсиса. Это может повысить уровень заболеваемости раком в мире на целое поколение. Это может оставить сотни эпицентров опасных для всех, кроме кратковременных посещений на десятилетия. Это может привести к коллапсу мировой экономики и биосферы из-за страха и пожара соответственно. Мы должны этого избежать.

Ядерные отходы высокого уровня активности действительно могут оставаться «опасными» в течение тысяч лет. Вот почему мы инкапсулируем его в несколько уровней защиты. Он очень радиоактивен только в течение недель или месяцев после использования, и чем он старше, тем менее радиоактивен. Те, кто борется с национальными хранилищами отходов, полагая, что такие объекты должны быть полностью закрыты на миллионы лет, ошибаются — и оказывают нам всем медвежью услугу. Фактически, за отходами, хранящимися на этих объектах, нужно будет вести мониторинг на протяжении веков, но они не будут настолько радиоактивными, чтобы небольшой выброс здесь или там обернулся гибелью — даже для тех, кто живет поблизости.

Радиация со временем уменьшается. Многие другие вещи — нет. В Аппалачах есть регион, который останется стерильным, по крайней мере, в течение тысяч лет из-за загрязнения тяжелыми металлами в результате плавки в карьере. Водоснабжение по всей Америке находится под угрозой вымывания свинца и кадмия в результате необдуманной утилизации аккумуляторов. ПВХ-трубы, которые мы используем для подачи питьевой воды, представляют собой полимер из винилхлорида — одного из самых биотоксичных веществ, известных человеку. Есть несколько городов и районов, которые пришлось покинуть из-за пожаров на угольных шахтах, которые невозможно потушить. Чертовски глобальное потепление. Со всеми этими угрозами можно справиться, если политики извлекут урок из Флинта Мичигана и прислушаются к мнению ученых!
Даже с учетом аварий и плохого обращения с отходами до сих пор ядерная энергия сделала многое больше для человечества, чем это нам стоило. Он нам нужен, и мы должны расширять его развитие наряду с возобновляемыми источниками энергии, но мы можем и должны поддерживать отрасль в соответствии с гораздо более высокими стандартами, чем раньше.

Способ сделать это — не бороться с тем, чего мы боимся в неведении, а понять это, чтобы мы могли разумно регулировать это как общество.