Маршал аралдарындағы «Касл Браво» ядролық сынағы

Кіріспе

1954 жылы АҚШ-тың Маршалл аралдарындағы термоядролық қару сынағы

Castle Bravo – АҚШ-тың Маршалл аралдарындағы Бикини атоллында «Castle» операциясы аясында жүргізген жоғары қуатты термоядролық қарудың жобалық сынақтарының алғашқысы болды. 1954 жылдың 1 наурызында жарылған бұл құрылғы – АҚШ жасаған ең қуатты ядролық құрылғы және Теллер-Улам конструкциясы бойынша сынақтан өткен литий деутеридімен жабдықталған алғашқы термоядролық қару. Castle Bravo-ның қуаты күтілгеннен 2,5 есе артық болды, себебі литий-7-ге байланысты күтпеген қосымша реакциялар орын алып, төңіректегі аумақта радиоактивті ластануға әкелді. Жарылыстан ұнтақталған жер бетінің бауырлары түріндегі ең ауыр радиоактивті жауын-шашын Ронгелап және Утирик атолдарының тұрғындарына түсті, ал ұсақ бөлшекті және газданған жауын-шашын әлемге тарады. Арал тұрғындары үш күннен кейін ғана эвакуацияланды және радиациялық ауруға шалдықты. Жапон балық аулау кемесі «Даиго Фукурю Мару» («Lucky Dragon No. 5») экипажының жиырма үш мүшесі де ауыр радиоактивті жауын-шашынға ұшырап, жедел радиациялық синдромға шалдықты, соның ішінде кемедегі бас радиооператор Кубояма Айкичи алты айдан кейін қайтыс болды. Бұл жарылыс атмосфералық термоядролық сынақтарға байланысты күшті халықаралық наразылықты тудырды. Bravo кратері орналасқан жері – . Castle Bravo тас жолының қалдықтары орналасқан жері – .

Негізгі жүйе

Касл Браво құрылғысы салмағы және ұзындығы және диаметрі болатын цилиндрде орналастырылды. Ол көбірек ықшам сақиналы линзаларды пайдаланды, ескерту|топ=Ескерту|Сақиналы линзалар 1E23 типіндегі көпірлі сыммен бірге қолданылды. Сақиналы линзалар HE қабатын жұқарату арқылы қарудың сыртқы диаметрін азайтты, ал олардың соққы толқынының бірдей пайда болуы бұрынғы гиперболоидты линзаларға қарағанда едәуір жоғары болды, бұл жақсырақ және дәлірек қысуға мүмкіндік берді (LA 1632, 4.1 кестесі). Сонымен қатар, жоғары жарылғыш қабат жұқа болғандықтан, ол шұңқырдан шығатын рентген сәулелеріне азырақ тосқауыл қойды. Қару сапасындағы плутонийдің ішкі капсуласына енгізілген мыс шұңқыр қаптамасы, DT газының плутонийге таралуына кедерілді, бұл техника алғаш рет Greenhouse Item-де сынақтан өтті.

Дютерий және литий

Құрылғы SHRIMP деп аталды және оның негізгі конфигурациясы (радиациялық имплозия) Ivy Mike ылғалды құрылғысымен бірдей болды, тек синтезделетін отынның басқа түрімен. SHRIMP бөлме температурасында қатты болатын литий деутериді (LiD) қолданды; Ivy Mike криогендік сұйық деутерийді (D2) қолданды, бұл күрделі салқындату жабдығын қажет етті. Castle Bravo – АҚШ-тың практикалық қолданысқа жарамды термоядролық бомбаның алғашқы сынағы болды, тіпті TX 21 Bravo іс-шарасында сынақтан өткенімен, ол қару ретінде қолданылмады. Сәтті сынақ нәтижесінде Ivy Mike және оның қаруланған түрі JUGHEAD қолданған криогендік конструкция ескірді, ол бастапқы Castle Yankee ретінде сынақтан өтуге жоспарланған еді. Сондай-ақ, 7075 алюминийлі баллистикалық корпус пайдаланылды. Алюминий бомбаның салмағын күрт азайту үшін қолданылды, сонымен бірге өнімділікті арттыру үшін жеткілікті сәулелену уақытын қамтамасыз етті, бұл сол кездегі басқа қару жобаларында қолданылатын ауыр тот баспайтын болат корпуспен (304L немесе MIM 316L) салыстырғанда жаңалық болды. SHRIMP, кем дегенде теориялық тұрғыдан және көптеген маңызды аспектілерде RUNT және RUNT II құрылғыларының геометриясына ұқсас болды, олар Castle Romeo және Castle Yankee сынақтарында қолданылды. Қағаз жүзінде бұл құрылғылардың кішірейтілген нұсқасы еді, ал оның тамыры 1953 жылдың көктемі мен жазына барып тіреледі. АҚШ Әуе күштері B-47 Stratojet және B-58 Hustler ұшақтарымен жеткізілетін жеңіл термоядролық қарудың маңыздылығын көрсетті. Лос-Аламос Ұлттық зертханасы бұл талапқа RUNT құрылғысының 3/4 масштабтағы сәулелік имплозиялық жүйесіне дейін кішірейтілген, жаңартқыш нұсқасымен – SHRIMP құрылғысымен жауап берді. Ұсынылған салмақ азайту (TX 17-ден TX 21-ге) Әуе күштеріне әлдеқайда әмбебап гравитациялық бомбаны ұсынуға тиіс еді. Қолданылған LiD отын көлемі ылғалды SAUSAGE және құрғақ RUNT I және II құрылғыларында қолданылған синтездік отын толтыру көлемінің шамамен 60% құрады, шамамен 400 кг литий деутеридіне тең (LiD тығыздығы 0,78201 г/см³). Бұл қоспа сол кезде 4,54 АҚШ долларына бағаланған. Термоядролық реакцияның тиімділігі шамамен 25,1% құрады, бұл бірінші термоядролық қару буынының ең жоғары тиімділігі болды. Бұл көрсеткіш 1956 жылдың қарашасындағы мәлімдемеде келтірілген деректермен сәйкес келеді, онда Қорғаныс министрлігінің өкілі 15%-дан 40%-ға дейінгі тиімділік көрсеткен термоядролық құрылғылар сынақтан өткенін хабарлады. Реакция 14 МэВ энергиялы жоғары энергиялы нейтрондарды өндірді, ал оның нейтрондық қасиеттері ≈0,885 деп бағаланды (Лоусон критерийі ≈1,5 үшін).

The device was called SHRIMP, and had the same basic configuration (radiation implosion) as the Ivy Mike wet device, except with a different type of fusion fuel. SHRIMP used lithium deuteride (LiD), which is solid at room temperature; Ivy Mike used cryogenic liquid deuterium (D2), which required elaborate cooling equipment. Castle Bravo was the first test by the United States of a practical deliverable fusion bomb, even though the TX 21 as proof tested in the Bravo event was not weaponized. The successful test rendered obsolete the cryogenic design used by Ivy Mike and its weaponized derivative, the JUGHEAD, which was slated to be tested as the initial Castle Yankee. It also used a 7075 aluminum ballistic case. Aluminum was used to drastically reduce the bomb's weight and simultaneously provided sufficient radiation confinement time to raise yield, a departure from the heavy stainless steel casing (304L or MIM 316L) employed by other weapon projects at the time. The SHRIMP was at least in theory and in many critical aspects identical in geometry to the RUNT and RUNT II devices later proof fired in Castle Romeo and Castle Yankee respectively. On paper it was a scaled down version of these devices, and its origins can be traced back to the spring and summer of 1953. The United States Air Force indicated the importance of lighter thermonuclear weapons for delivery by the B 47 Stratojet and B 58 Hustler. Los Alamos National Laboratory responded to this indication with a follow up enriched version of the RUNT scaled down to a 3/4 scale radiation implosion system called the SHRIMP. The proposed weight reduction (from TX 17's to TX 21's ) would provide the Air Force with a much more versatile deliverable gravity bomb. The volume of LiD fuel used was approximately 60% the volume of the fusion fuel filling used in the wet SAUSAGE and dry RUNT I and II devices, or about , corresponding to about 400 kg of lithium deuteride (as LiD has a density of 0.78201 g/cm3). The mixture cost about 4.54 USD/g at that time. The fusion burn efficiency was close to 25.1%, the highest attained efficiency of the first thermonuclear weapon generation. This efficiency is well within the figures given in a November 1956 statement, when a DOD official disclosed that thermonuclear devices with efficiencies ranging from 15% to up about 40% had been tested. The reaction would produce high energy neutrons with 14 MeV, and its neutronicity was estimated at ≈0.885 (for a Lawson criterion of ≈1.5).

Жоғары өнімділік үшін қосымша тритий болуы мүмкін

SHRIMP, RUNT I және ALARM CLOCK термоядролық "төтенше жағдайға дайындық қабілетін" қамтамасыз етуге қажетті жоғары қуатты атулар болғандықтан, олардың синтез отынына LiT түрінде қосымша тритий қосылған болуы мүмкін. Мыс тамаша шағылыстыру қасиеттеріне ие, ал оның құны алтын сияқты басқа шағылыстыру материалдарымен салыстырғанда арзан болғандықтан, көптеп өндірілетін сутегі қарулары үшін тиімді болды. Хольраум альбедосы кез келген инерциялық ұстау конфигурациясы үшін маңызды конструкциялық параметр болып табылады. Жоғары альбедо шағылысқан сәулелердің тиімді азимутальды және ендік бұрыштарының арқасында кезеңдер арасындағы байланысты күшейтеді. Жоғары Z материалдары үшін альбедоның шекті мәні 5–10 г/см қалыңдыққа немесе 0,5–1,0 еркін жолға жеткенде қол жеткізіледі. Сондықтан, ураннан жасалған хольраум, уранның еркін жолынан әлдеқайда қалың болса, қажетсіз ауыр және қымбат болады. Сонымен қатар, шашыратушы материалдың атомдық саны төмендеген сайын бұрыштық анизотропия артады. Сондықтан хольраум қабырғаларын мыс (немесе басқа құрылғыларда алтын немесе алюминий) қолдану қажет, себебі шашыратушының Z мәні артаған сайын сіңіру ықтималдығы да артады. Хольраумде рентген сәулелерінің екі көзі бар: бастапқы сәулелену, ол импульстің басында және өсу кезеңінде басым; және қабырға, ол қажетті сәулелену температурасының (T) тұрақталған кезеңінде маңызды. Бастапқы сәулелену флеш-лампа сияқты сәуле шығарады, ал екіншілік дұрыс компрессия үшін тұрақты T қажет. Бұл тұрақты қабырға температурасы компрессияны қамтамасыз ету үшін қажетті абляциялық қысымға байланысты, ол орташа есеппен 0,4 кэВ (0,2–2 кэВ диапазонында) шамасында болады, бұл бірнеше миллион кельвинге сәйкес келеді. Қабырға температурасы күшейтілген бөліну кезінде шамамен 5,4 кэВ-қа жеткен бастапқы ядроның температурасына тәуелді болды. Бұл орташа ICF лазерлік құрылымдарында кездейсоқ фазалық пластина ретінде де кездеседі. Бұл орта полистирол пластикалық көбікпен толтырылған, сығылған немесе төмен молекулалық салмақты көмірсутекпен (мысалы, метан газымен) сіңдірілген, ол рентген сәулелерінен төмен Z плазмаға айналады және каналданған сәулемен бірге жоғары Z беттеріндегі абляция фронтын модуляциялайды; ол екіншілік компрессиядан сәулеленуді "бұғаттауға" әкелетін шашырау әсерін "басады". Бұл құбырлардың диаметрі 12 метрге жетеді және баллистикалық корпусқа бірінен соң біріне дәнекерленген. Олар бастапқы реакцияның жарығын оқиға үшін жасалған жасанды ату аралында арка тәрізді орналасқан 12 айна мұнарасының массивіне жеткізеді. Бұл құбырлардан айналар бомба корпусынан алынған жарықты қашықтан жоғары жылдамдықты камераларға бағыттайды, соның арқасында Лос-Аламос конструкцияның синхрондылығын (яғни бастапқы және екіншілік оттану арасындағы уақыт аралығын) және екіншілік құрылғының осы екі маңызды аймағындағы термоядролық жану жылдамдығын анықтай алады. Шығарылған энергияға қатысты (әдетте TNT эквивалентімен өлшенетін), Castle Bravo Хиросимаға екінші дүниежүзілік соғыс кезінде тасталған атом бомбасынан 1000 есе күшті болды. Castle Bravo тарихтағы алтыншы ірі ядролық жарылыс болып табылады, одан кейін 1962 жылы Новая Земляда өткен советтік сынақтардағы "Царь бомбасы" (шамамен 50 Мт), 219-шы сынақ (24,2 Мт) және тағы үш советтік сынақ (147-ші, 173-ші және 174-ші сынақтар) (шамамен 20 Мт) одан асты.

As SHRIMP, along with the RUNT I and ALARM CLOCK, were to be high yield shots required to assure the thermonuclear "emergency capability," their fusion fuel may have been spiked with additional tritium, in the form of LiT. Copper possesses excellent reflecting properties, and its low cost, compared to other reflecting materials like gold, made it useful for mass produced hydrogen weapons. Hohlraum albedo is a very important design parameter for any inertial confinement configuration. A relatively high albedo permits higher interstage coupling due to the more favorable azimuthal and latitudinal angles of reflected radiation. The limiting value of the albedo for high Z materials is reached when the thickness is 5–10 g/cm, or 0.5–1.0 free paths. Thus, a hohlraum made of uranium much thicker than a free path of uranium would be needlessly heavy and costly. At the same time, the angular anisotropy increases as the atomic number of the scatterer material is reduced. Therefore, hohlraum liners require the use of copper (or, as in other devices, gold or aluminium), as the absorption probability increases with the value of Z of the scatterer. There are two sources of X rays in the hohlraum: the primary's irradiance, which is dominant at the beginning and during the pulse rise; and the wall, which is important during the required radiation temperature's (T) plateau. The primary emits radiation in a manner similar to a flash bulb, and the secondary needs constant T to properly implode. This constant wall temperature is dictated by the ablation pressure requirements to drive compression, which lie on average at about 0.4 keV (out of a range of 0.2 to 2 keV), corresponding to several million kelvins. Wall temperature depended on the temperature of the primary's core which peaked at about 5.4 keV during boosted fission. also encountered as random phase plate in the ICF laser assemblies. This medium was a polystyrene plastic foam filling, extruded or impregnated with a low molecular weight hydrocarbon (possibly methane gas), which turned to a low Z plasma from the X rays, and along with channeling radiation it modulated the ablation front on the high Z surfaces; it "tamped" the sputtering effect that would otherwise "choke" radiation from compressing the secondary. These pipe sections were in diameter and 40 feet (12 m) long and were butt welded end to end to the ballistic case leading out to the top of the shot cab. They would carry the initial reaction's light up to the array of 12 mirror towers built in an arc on the artificial shot island created for the event. From those pipes, mirrors would reflect early bomb light from the bomb casing to a series of remote high speed cameras, and so that Los Alamos could determine both the simultaneity of the design (i. e. the time interval between primary's firing and secondary's ignition) and the thermonuclear burn rate in these two crucial areas of the secondary device. In terms of energy released (usually measured in TNT equivalence), Castle Bravo was about 1,000 times more powerful than the atomic bomb that was dropped on Hiroshima during World War II. Castle Bravo is the sixth largest nuclear explosion in history, exceeded by the Soviet tests of Tsar Bomba at approximately 50 Mt, Test 219 at 24.2 Mt, and three other (Test 147, Test 173 and Test 174) ≈20 Mt Soviet tests in 1962 at Novaya Zemlya.

Жоғары өнімділік

15 (± 5) тонналық өнім, құрылғышылар болжаған 5 тоннадан үш есе көп болды. Дегенмен, литий-7 нейтронды сіңірудің орнына, 2,47 МэВ-тан жоғары энергиялы нейтрондармен бомбаланғанда, альфа бөлшегіне, тритий ядросына және тағы бір нейтронға ядролық бөлінуге ұшырайды. Бұл карта кеңінен жарияланғанымен, толыққанды дұрыс емес. Табиғи уранның бөліну реакциялары өте «ластанған», көп мөлшерде радиоактивтік шөгінділерді құрады. Бұл, күтілгеннен артық өніммен және күрт жел бағытының өзгеруімен бірігіп, радиоактивтік шөгінділердің әсеріне тап болғандар үшін өте ауыр салдарларға әкелді. Құпиясы ашылған «Қала операциясы» фильмінде арнайы топтың командирі генерал-майор Перси Кларксон, желдің өзгеруі әлі де «қабылданатын радиоактивтік шөгінділер» шегінде екенін көрсететін схеманы көрсетті, бірақ бұл шекке жуық еді. «Браво» сынағын бағытталған желдің бағытында жүргізу туралы шешімді «Қала операциясының» ғылыми жетекшісі доктор Элвин К. Грейвс қабылдады. Грейвстің қаруды жарылуға рұқсат беруге толық құқығы болды, ол «Қала операциясының» әскери қолбасшысынан жоғары тұрды. Грейвс 1952 жылғы «Айви Майк» сынағының кеңінен таралған фильмінде де көрінеді, онда соңғы минуттағы радиоактивтік шөгінділерге қатысты шешімдер қарастырылады. Баяндамашы, батыс актері Рид Хэдли, сол фильмдегі бақылау кемесіндегі соңғы кеңеске түсірілген кадрларды көрсетеді. Хэдли 20 мың адам радиоактивтік шөгінділердің ықтимал аймағында тұратынын атап өтеді. Ол бақылау тақтасындағы ғалымнан сынақты тоқтатуға бола ма деп сұрайды, ал ғалым «иә» деп жауап береді, бірақ бұл уақыт бойынша өлшеу құралдарын орнатуға кеткен барлық дайындықтарын құртады. «Айви Майк» сынағында радиоактивтік шөгінділер тұрғын аймақтан солтүстікке дұрыс түсті, бірақ 1954 жылғы «Браво» сынағында желдің күрт өзгеруі болды, және сынақ күнінен бір күн бұрын солтүстікке соққан жел, тұрақты түрде шығысқа қарай бұрыла бастады.

Халық мекендейтін аралдар

Радиоактивті жауын-шашын шығысқа қарай Ронгелап және Ронгерик атолдарына тарады, олар жарылыстан кейін 48 сағат өткен соң эвакуацияланды. 1957 жылы Атом энергиясы жөніндегі комиссия Ронгелап аралды қауіпсіз деп салып, 82 тұрғынына қайта оралуға рұқсат берді. Аралға оралғанда, олар бұрынғы негізгі тағамдары – арророта, макмок және балықтың жоғалып кеткенін немесе тұрғындарға түрлі ауруларды тудырғанын байқады, сосын олар қайтадан көшірілді. Нәтижесінде 15 арал мен атолл радиоактивті заттармен ластанды, ал 1963 жылға қарай Маршалл аралдарының жергілікті халқы қалқанша безінің ісіктерімен ауыра бастады, оның ішінде "Браво" сынағы кезінде 29 Ронгелап баласының 20-сы, сондай-ақ көптеген туа біткен кемістіктер тіркелді. Арал тұрғындары 1956 жылдан бастап АҚШ үкіметінен алған залалдарына қарай өтемақы алды; 1995 жылға қарай Ядролық талаптарды қарау трибуналы 1,196 талапкерге 1,311 ауру бойынша 43,2 миллион доллар, шамамен барлық қорын төледі деп хабарлады.

Балық аулау кемелерi

Жапондық балық аулау қайығы ("Lucky Dragon No. 5"), радиоактивті жауын-шашынмен тікелей байланысқа түсті, бұл көптеген экипаж мүшелерінің радиациялық ауруға шалдығуына себеп болды. Бір мүшесі алты айдан кейін, күшті сәулелену салдарынан туған екінші инфекциядан қайтыс болды, ал тағы бірі өлі туған, деформацияланған балаға ие болды. Бұл халықаралық жағдайға әкеліп соқты, Жапонияның радиация қаупіне қатысты алаңдаушылығын қайта оятып, әсіресе жапон азаматтары АҚШ-тың ядролық қаруынан қайта зардап шеккендіктен. Дегенмен, Жапон және АҚШ үкіметтері тез арада саяси келісімге келді, нәтижесінде Жапонияға 15,3 миллион доллар өтемақы төленді, ал аман қалған құрбандарға әрқайсысына шамамен миллион доллар (1954 жылы 5550 доллар, немесе шамамен $1956) берілді. Сондай-ақ, құрбандарға хибакуша мәртебесі берілмейтіні туралы келісімге қол қойылды. 2016 жылы басқа кемелердегі 45 жапон балықшысы өз үкіметін "Castle" операциясының жауын-шашынына ұшырағаны туралы ақпаратты жарияламағаны үшін сотқа берді. 2014 жылы жарияланған деректерге сәйкес, 10 кеменің экипажы денсаулыққа зиян келтіретін деңгейден төмен сәулеленуге ұшыраған. 2018 жылы Кочи аудандық соты бұл талапты қабылдамады, балықшылардың радиацияға ұшырағанын мойындады, бірақ "мемлекет радиациялық әсерді жасыру үшін тұрақты түрде қолдау көрсетуден және денсаулық сақтау зерттеулерінен бас тартты" деген қорытындыға келе алмады.

Бомбаларды сынақтан өткізетіндер баспанаға орналасуы керек .

Күтпеген радиотолқынды жауын және одан шыққан сәулелену сынаққа қатысқан көптеген кемелер мен персоналға әсер етті, кейбіреулерін бірнеше сағатқа бункерлерге тығылуға мәжбүр етті. "Бақытты Аждаһа" №5 экипажынан өзгеше, олар қауіпті күтпегендіктен кемелерінің ішінде паналаған жоқ немесе радиотолқынды шаңды тыныс алмайын деп тырыспады, ал жарылысты жасаған өрт сөндірушілер желдің күтпеген бағытта – олар орналасқан Бикини атолліндегі Энью аралына қарай радиотолқынды жауынын алып бара жатқанын байқағанда, өздерінің оқ ату бекетінде қауіпсіз жасырынып, бірнеше сағат бойы сыртқы сәулелену қауіпсіз деңгейге дейін төмендегенше бекеттерін тастамай қалды. Бункер үстінен "сағатына 25 рентген" деңгейі тіркелді.

АҚШ әскери-теңіз кемелерінде зақымдану

1954 жылдың ақпан айының соңында АҚШ Әскери-теңіз күштерінің «Патапско» танкері Эневетак атолында болды. «Патапскода» дезинфекциялық жуу жүйесі болмағандықтан, 27 ақпанда мүмкіндігінше жоғары жылдамдықпен Перл-Харборға қайтуға бұйрық берілді. Оның қозғалтқыштарындағы ақаулық, атап айтқанда, цилиндр қаптамасының жарылуы, «Патапсконы» толық жылдамдығының үштен біріне дейін баяулатты. «Касл Браво» жарылысы болған кезде ол Бикиниден шығысқа қарай 180-ден 195 теңіз милясы қашықтықта болды. «Касл» операциясынан кейін радиоактивті жауын-шашынды бақылау үшін бүкіл әлем бойынша ластануды бақылау станцияларының желісі құрылды. Метеорологиялық деректер жеткіліксіз болғанымен, тропосфералық ағын мен байқалатын жауын-шашын арасындағы жалпы байланыс анық байқалды. Жауын-шашынның/қалдықтардың тропикалық ендіктерде жиналуға бейімділігі, сондай-ақ, басымдықпен зоналды ағынмен байланысты метеорологиялық бұзылыстармен байланысты орташа ендіктерге енуі байқалды. Тропикалық аймақтардан тыс, АҚШ-тың оңтүстік-батысы ең көп жауын-шашын алды, бұл Жапониядағыдан бес есе көп болды. Сынақтан алынған стронций-90-ның стратосфералық жауын-шашын бөлшектері кейін стратосфера биіктігіндегі ауаны сынау үшін қолданылатын, ауадағы сүзгілермен ұсталды. Зерттеу («Ашкан жобасы») стратосфераны және жауын-шашын уақытын жақсырақ түсіну және кері есептеуден кейін дәлірек метеорологиялық модельдерге қол жеткізу үшін жүргізілді. «Касл Браво» және атоллдағы басқа сынақтардың салдары бұрын атолда тұрған және сынақтардан кейін біраз уақыттан соң оралған арал тұрғындарына да әсер етті. Бұл себебі, жергілікті өндірісте өсірілген кокос сүтінде радиоактивті цезий-137 болды. Өсімдіктер мен ағаштар калийді қалыпты биологиялық процестің бөлігі ретінде сіңіреді, бірақ егер ол болса, цезийді де тез сіңіреді, себебі олар периодтық кестеде бір топқа жатады және сондықтан химиялық қасиеттері өте ұқсас. Ластанған кокос сүтін тұтынған арал тұрғындарының денелерінде цезийдің жоғары концентрациясы анықталды, сондықтан оларды атоллдан екінші рет эвакуациялау қажет болды. Американдық «Consumer Reports» журналы сүттің стронций-90-бен ластануы туралы ескертті.

The US Navy tanker Patapsco was at Enewetak Atoll in late February 1954. Patapsco lacked a decontamination washdown system, and was therefore ordered on February 27, to return to Pearl Harbor at the highest possible speed. A breakdown in her engine systems, namely a cracked cylinder liner, slowed Patapsco to one third of her full speed, and when the Castle Bravo detonation took place, she was still about 180 to 195 nautical miles east of Bikini. A worldwide network of gummed film stations was established to monitor fallout following Operation Castle. Although meteorological data was poor, a general connection of tropospheric flow patterns with observed fallout was evident. There was a tendency for fallout/debris to remain in tropical latitudes, with incursions into the temperate regions associated with meteorological disturbances of the predominantly zonal flow. Outside of the tropics, the Southwestern United States received the greatest total fallout, about five times that received in Japan. Stratospheric fallout particles of strontium 90 from the test were later captured with balloon borne air filters used to sample the air at stratospheric altitudes; the research (Project Ashcan) was conducted to better understand the stratosphere and fallout times, and arrive at more accurate meteorological models after hindcasting. The fallout from Castle Bravo and other testing on the atoll also affected islanders who had previously inhabited the atoll, and who returned there some time after the tests. This was due to the presence of radioactive caesium 137 in locally grown coconut milk. Plants and trees absorb potassium as part of the normal biological process, but will also readily absorb caesium if present, being of the same group on the periodic table, and therefore very similar chemically. Islanders consuming contaminated coconut milk were found to have abnormally high concentrations of caesium in their bodies and so had to be evacuated from the atoll a second time. The American magazine Consumer Reports warned of the contamination of milk with strontium 90.

Қару тарихы

Кеңес Одағы 1953 жылы өзінің "Слойка" жобасында литий деутеридін қолданған (АҚШ-та "Джо 4" деп аталды). Бұл нағыз сутекті бомба емес еді; синтез оның қуатының барлық 15–20% ғана құрады, ал қалғаны күшейтілген бөліну реакциясынан туындады. Оның қуаты 400 килотоннаны құрады, және оны нағыз термоядролық құрылғы сияқты шексіз көбейту мүмкін емес еді. Теллер-Улам негізіндегі "Айви Майк" құрылғысы 10,4 мегатоннаға жуық қуатты көрсетті, бірақ оның көп бөлігі де бөлінуден болды: жалпы қуатының 77% табиғи ураннан жасалған корпустың жылдам бөлінуінен туындады. "Castle Bravo" АҚШ-тың ядролық сынақтары арасында ең жоғары қуатты көрсетті – 15 мегатонна, бірақ оның да маңызды бөлігі бөлінуден алынған. Теллер-Улам жобасында бөліну және синтез кезеңдері шағылыстыратын қуыста физикалық жағынан бөлек сақталды. Жарылған бөлінудің бастапқы кезеңінен шыққан сәулелену синтез кезеңіндегі отынды сындық тығыздық пен қысымға жеткізіп, термоядролық (синтез) тізбекті реакцияны іске қосты, ол өз кезегінде бомбаның U синтезін бұзатын корпусының үшінші бөлінуін тудырды. Сондықтан бұл типтегі бомба "бөліну-синтез-бөліну" құрылғысы деп те аталады. Андрей Сахаров басқаратын кеңестік зерттеушілер 1955 жылы алғашқы Теллер-Улам құрылғысын жасап, сынақтан өткізді. "Bravo" сынағынан соң шыққан радиоактивті жауынның талдауын жариялау әскери тұрғыдан өте маңызды мәселе болды, және Джозеф Ротблат "Castle Bravo" құрылғысының кезеңдік құрылымын жауын құрамындағы уран-237 изотопының мөлшері мен арақатынасын зерттеу арқылы анықтаған болуы мүмкін. Бұл ақпарат мегатонналық қуатты ядролық құрылғылардың қуатын қалай жеткізетінін түсінуге көмектесер еді. Кеңес ғалымы Андрей Сахаров "Castle Bravo" сынағынан кейін бір ай ішінде Кеңес Одағы "Сахаровтың үшінші идеясы" деп санаған нәрсеге тапты, ол – синтез басталғанға дейін бастапқы кезеңнің X-сәулелері арқылы синтез кезеңін қысуға болатындығы туралы идея еді. "Shrimp" құрылғысы кейіннен Mark 21 ядролық бомбасына айналды, оның 275 данасы өндірілді, салмағы және өлшемдері 12,5 фут (4 метр) ұзындығы және диаметрі болды. Бұл 18 мегатонналық бомба 1956 жылдың шілдесіне дейін өндірілді. 1957 жылы ол Mark 36 ядролық бомбасына түрлендіріліп, қайта өндіріске енгізілді.

The Soviet Union had previously used lithium deuteride in its Sloika design (known as the "Joe 4" in the U. S.), in 1953. It was not a true hydrogen bomb; fusion provided only 15–20% of its yield, most coming from boosted fission reactions. Its yield was 400 kilotons, and it could not be infinitely scaled, as with a true thermonuclear device. The Teller–Ulam based "Ivy Mike" device had a much greater yield of 10.4 Mt, but most of this also came from fission: 77% of the total came from fast fission of its natural uranium tamper. Castle Bravo had the greatest yield of any U. S. nuclear test, 15 Mt, though again, a substantial fraction came from fission. In the Teller–Ulam design, the fission and fusion stages were kept physically separate in a reflective cavity. The radiation from the exploding fission primary brought the fuel in the fusion secondary to critical density and pressure, setting off thermonuclear (fusion) chain reactions, which in turn set off a tertiary fissioning of the bomb's U fusion tamper and casing. Consequently, this type of bomb is also known as a "fission fusion fission" device. The Soviet researchers, led by Andrei Sakharov, developed and tested their first Teller–Ulam device in 1955. The publication of the Bravo fallout analysis was a militarily sensitive issue, with Joseph Rotblat possibly deducing the staging nature of the Castle Bravo device by studying the ratio and presence of tell tale isotopes, namely uranium 237, present in the fallout. This information could potentially reveal the means by which megaton yield nuclear devices achieve their yield. Soviet scientist Andrei Sakharov hit upon what the Soviet Union regarded as "Sakharov's third idea" during the month after the Castle Bravo test, the final piece of the puzzle being the idea that the compression of the secondary can be accomplished by the primary's X rays before fusion began. The Shrimp device design later evolved into the Mark 21 nuclear bomb, of which 275 units were produced, weighing and measuring 12.5 feet (4 m) long and in diameter. This 18 megaton bomb was produced until July 1956. In 1957, it was converted into the Mark 36 nuclear bomb and entered into production again.

Денсаулыққа әсері

Сынақтан кейін АҚШ Энергетика министрлігі Маршалл аралдарының 253 тұрғыны радиоактивті жауын-шашынның әсерінен зардап шекті деп бағалады. Бұл бір ғана сынақ қоршаған аумақтағы халықты әртүрлі деңгейдегі сәулеленуге ұшыратты. Castle Bravo сынағынан түскен жауын-шашын деңгейі тарихтағы ең жоғары көрсеткіш болып табылады. Сынақ алаңына жақын орналасқан халық жоғары деңгейдегі сәулеленуге ұшырады, нәтижесінде көптеген адамдар жеңіл сәулелену ауруына шалдықты (қайырсу, құсу, диарея). Бірнеше аптадан кейін көптеген адамдар шаштың түсуі және терідегі зақымдануларға да шалдықты. Жауын-шашынға ұшырау лейкемия және қалқанша безінің қатерлі ісігі сияқты бірнеше қатерлі ісіктің пайда болу мүмкіндігін арттырады. Иод-131 деңгейі мен қалқанша безінің қатерлі ісігі арасындағы байланыс әлі зерттелуде. Сондай-ақ, жауын-шашынға ұшырау деңгейі мен гипотиреоз сияқты қалқанша безі аурулары арасындағы байланыс анықталды. Маршалл аралдарының тұрғындары, радионуклидтерге күшті әсер еткендер, қатерлі ісік ауруына шалдығу қаупіне көп көбейтілген. Аралдар тұрғындарының сүт безі немесе асқазан-ішек жолынан туындаған өлім көрсеткіші бес есе жоғары, ал өкпе қатерлі ісігінен болатын өлім материктегі халыққа қарағанда үш есе жоғары.

Танымал мәдениетте

Castle Bravo жарылысы және одан кейінгі Даиго Фукурю Мару экипажының улануы Жапониядағы ядролық қаруға қарсы наразылықтардың күшеюіне себеп болды. Ол Хиросима мен Нагасаки бомбалауларымен салыстырылды, ал Castle Bravo сынағы көптеген жапондық бұқаралық ақпарат құралдарының сюжеттерінде жиі пайда болды, әсіресе Жапонияның ең танымал медиа-иконы Годзилламен байланысты. 2019 жылғы "Годзилла: Монстрлердің патшасы" фильмінде Castle Bravo, Бермуд аралдарына жақын Атлант мұхитында орналасқан Monarch Outpost 54-тің шақыру белгісі ретінде қолданылады. Дональд Фейгеннің 2012 жылғы "Sunken Condos" альбомындағы "Memorabilia" әнінде Castle Bravo және Ivy King ядролық сынақтары еске алынады. 2013 жылы Қорғаныс қатерлерін азайту агенттігі "Castle Bravo: Елу жылдық аңыз және тарих" атты есеп жариялады. Бұл есеп сыртқы радиациялық әсерге қатысты нұсқаулық, тарихи шолу және Castle Bravo сынағына қатысты негізгі тарихи дереккөздерге сілтеме болып табылады. Есеп адамдар тұрмайтын атолдардың радиоактивті ластануына әкелген жағдайларға баса назар береді және Бикини атолы мен оның айналасына тиген әсерді егжей-тегжейлі қарастыруға тырыспайды.