Кіріспе

Ядролық жарылыс – жоғары жылдамдықтағы ядролық реакциядан энергияның күрт шығарылуы нәтижесінде болатын жарылыс. Бұл реакция ядролық бөліну немесе ядролық синтез немесе екеуінің бірнеше сатылы тізбекті үйлесімі болуы мүмкін. Дегенмен, бүгінгі күнге дейін барлық синтездік қарулар синтезді іске қосу үшін бөліну құрылғысын пайдаланған, ал таза синтездік қару әлі де гипотетикалық болып қала береді. Ядролық жарылыстар ядролық қарулар мен ядролық сынақтарда қолданылады. Атмосфералық ядролық жарылыстар көбінесе саңырауқұлақ тәрізді бұлттармен байланысты, бірақ мұндай бұлттар ірі химиялық жарылыстарда да пайда болуы мүмкін. Бұлттарсыз ядролық жарылыс жасау да мүмкін. Ядролық жарылыстар адамға зиян келтіретін, жоғары деңгейдегі иондаушы сәулелену мен радиоактивті қалдықтарды тудырады, соның салдарынан терінің орташа және ауыр күйігі, көзге зақым, сәулелік ауру, сәулеленуден туындаған қатерлі ісік және жарылыс ошағынан адамның қашықтығына байланысты өлімге әкелуі мүмкін. Ядролық жарылыстар климатқа айлар немесе жылдар бойы зиянды әсер ете алады. 1983 жылы Карл Саган шағын ауқымды ядролық соғыс атмосфераға жеткілікті мөлшерде бөлшектерді шығарып, планетаның суынуына және бүкіл әлемдегі өсімдіктердің, жануарлардың және ауыл шаруашылығының жойылуына себеп болуы мүмкін екенін айтты – бұл эффект ядролық қыс деп аталады.

Басталуы (жарылу жарылыстары)

Адам жасаған алғашқы ядролық жарылыс 1945 жылғы 16 шілдеде сағат 05:50-де Америка Құрама Штаттарының Нью-Мексико штатындағы Аламогордоның жанындағы Троица сынақ алаңында болды. Бұл алаң қазір Ақ құмдар зымырандық полигоны деп белгілі. Оқиға имплозиялық типтегі ядролық бомбаның толық көлемде сынағын қамтыды. АҚШ соғыс министріне жолдаған меморандумда генерал Лесли Гроувс жарылыс қуатының 15 000-ден 20 000 тонна TNT-ге тең екенін мәлімдеді. Осы сынақтан кейін 1945 жылғы 6 тамызда Хиросима қаласына уран қаруы түріндегі ядролық бомба (Little Boy) тасталды, оның жарылыс қуаты 15 килотоннаны құрады; ал 1945 жылғы 9 тамызда Нагасаки қаласына 21 килотонналық плутоний имплозиялық типіндегі бомба (Fat Man) тасталды. Fat Man және Little Boy – тарихта ядролық қарудың соғыс құралы ретінде қолданылған жалғыз жағдайлар. 1949 жылғы 29 тамызда КСРО ядролық қаруды сәтті сынақтан өткізген екінші ел атанды. RDS 1, кеңестік тараптан "Бірінші жарқын" деп, ал американдық тараптан "Джо 1" деп аталды, 20 килотонналық жарылыс жасады және негізінен американдық Fat Man плутоний имплозиялық конструкциясының көшірмесі болды.

Термоядролық дәуір (қоянды жарылыстар)

АҚШ-тың алғашқы термоядролық қаруы, Айви Майк, 1952 жылғы 1 қарашада Эневетак атолында сынақтан өтті және 10 мегатонналық жарылыс күшіне ие болды. КСРО-ның сынаған алғашқы термоядролық қаруы – РДС-6с (Джо 4) 1953 жылғы 12 тамызда Қазақстанның Семей полигонында жарылды және шамамен 400 килотонна қуатты құрады. РДС-6с-тің «Слойка» деген атпен белгілі болған конструкциясы Эдвард Теллер АҚШ үшін жасаған, «Сағат» деген атпен танымал нұсқаға едәуір ұқсас еді, себебі ядролық құрылғы екі сатылы қару болды: алғашқы жарылыс ядролық бөліну арқылы, ал екінші, күшті жарылыс – ядролық синтез арқылы іске қосылды. «Слойка» ядросы жарылыс қуатын арттыруға көмектесетін, бірін-бірімен ауысатын материалдардан жасалған концентрлі шарлардан тұрды.

Ядролық қару

Екінші дүниежүзілік соғыста АҚШ Жапонияға қарсы екі ядролық қару қолданды. Бірінші оқиға 1945 жылғы 6 тамызда таңертең болды, АҚШ Әскери-әуе күштері "Little Boy" кодовый атымен белгіленген уран түрлі қаруын Хиросима қаласына тастап, 70 000 адамды, оның ішінде 20 000 жапон жауынгерін және 20 000 корей құл жұмысшысын өлтірді. Екінші оқиға үш күннен кейін АҚШ Әскери-әуе күштері "Fat Man" кодовый атымен белгіленген плутонийлік жарылыс типті құрылғыны Нагасаки қаласына тастады. Ол 39 000 адамды, оның ішінде 27 778 жапондық оқ-дәрі өндірісінің қызметкерлерін, 2 000 корей құл жұмысшыларын және 150 жапон жауынгерін өлтірді. Барлығы осы бомбалауларда шамамен 109 000 адам қаза тапты. Көптеген үкіметтер ядролық қаруды "қорқыту құралы" ретінде қарастырады; ядролық қарудың тудыратын құрылысының зор ауқымы оларды соғыста қолданудан ұстап отыр.

Ядролық сынақтар

Тринити сынағынан бері ядролық қаруға ие елдер шамамен 1700 ядролық жарылыс жасады, оның ішінде тек алтауы ғана соғыс мақсатында болды, қалғандары сынақтар еді. Осы алтауының ішінде бейбіт мақсаттағы ядролық жарылыстар да бар. Ядролық сынақтар – ядролық қарудың тиімділігін, қуатын және жарылыс қабілетін анықтауға арналған тәжірибелер. 20 ғасыр бойы ядролық қару жасаған көптеген елдер оларды кезең-кезеңімен сынақтан өткізді. Ядролық қаруды сынау арқылы қарудың қалай жұмыс істейтіні, түрлі жағдайларда қалай әрекет ететіні және ядролық жарылысқа ұшырағанда құрылымдардың қалай өзгеретіні туралы мәліметтер алуға болады. Сонымен қатар, ядролық сынақтар ғылыми және әскери күштің көрсеткіші ретінде жиі пайдаланылды, көптеген сынақтардың мақсаты саяси болды; көптеген ядролық қару мемлекеттері ядролық сынақ арқылы өздерінің ядролық статусын жариялады. Ядролық сынақтар әлемнің 60-тан астам жерінде жүргізілді, олардың кейбіреулері шұғылалы, ал кейбіреулері халық тығыз қоныстанған аймақтарда болды. Ядролық қарудың жарылуы (сынақ немесе соғыс кезінде) радиоактивті түйіршіктерді бөліп шығарады, бұл 1950 жылдары халықты алаңдатты. Осының нәтижесінде 1963 жылы АҚШ, Ұлыбритания және КСРО қол қойған Ядролық сынақтарға тыйым салу шартына қол жеткізілді. Бұл шарт атмосферада, ғарышта және су астында ядролық қару сынауға тыйым салады.

Шабу толқындары мен сәулелену

Ядролық қарудың басым әсері (жарылыс және жылулық сәулелену) – дәстүрлі жарылғыш заттардың физикалық зақымдану механизмдерімен бірдей, бірақ ядролық жарылғыш заттың бір грамнан шығатын энергиясы миллиондаған есе көп, ал температурасы ондаған мегакельвинге жетеді. Ядролық қарулар жоғары температура мен иондаушы сәулелену сияқты әсерлерінің өзгешелігімен және шығара алатын жарылғыш энергияның мол мөлшерімен қадімгі қарулардан ерекшеленеді. Жарылыстың қорқынышты салдары дәстүрлі жарылғыш заттар сияқты бастапқы жарылыстан кейін тоқтамайды. Жарылыс ошағынан ядролық радиация бұлты таралып, жылу толқыны басылғаннан кейін де тіршілік иелеріне зиян келтіре береді. Ядролық жарылыстардың адам денсаулығына тигізетін әсері бастапқы соққы толқынынан, радиациялық әсерден және радиоактивті жауын-шашыннан туындайды. Бастапқы соққы толқыны мен радиациялық әсер жарылыс ошағынан алыс-жақын қатынасына байланысты адам денсаулығына әр түрлі зиян келтіреді. Соққы толқыны құлақ пердесі мен өкпені жарып, адамдарды лақтырып жіберіп, ғимараттардың құлауына себеп болуы мүмкін. Радиациялық әсер бастапқы жарылыста жүреді және ядролық жауын-шашын түрінде ұзақ уақытқа созылуы мүмкін. Ядролық жауын-шашынның басты салдары – қатерлі ісік пен туа біткен ақаулар, себебі радиация жасушаларда өзгерістер тудырып, оларды өлтіруге немесе қалыптан шығаруға әкеледі. Кез келген ядролық жарылыс (немесе ядролық соғыс) кең ауқымды, ұзақ мерзімді және апатты салдарға алып келуі мүмкін. Радиоактивті ластану көптеген ұрпақтар арасында генетикалық мутациялар мен қатерлі ісіктерге себеп болады.

Ядролық қыс

Ядролық соғыстың тағы бір мүмкін қаупі – ядролық қыс деп аталады. Бұл идея 1980 жылдары Ричард П. Турко, Оуэн Туун, Томас П. Акерман, Джеймс Б. Поллак және Карл Саган бірлесіп, Жердің ауа райы мен климатына ядролық соғыс күшті әсер ете алады деген ғылыми зерттеу жариялағанда кеңінен танылды. Басты идеясы – қақтығыс басталғанда, агрессорлар ядролық қаруларды жаруды бастаса, жарылыстар Жер бетінен атмосфераға кішкентай бөлшектерді, сондай-ақ ядролық бөлшектерді шығарады. Сонымен қатар, өрттердің шығып, Екінші дүниежүзілік соғыстың соңындағы Хиросима мен Нагасакиде болған сияқты кеңінен таралуы күтіледі, бұл атмосфераға күйе мен басқа да зиянды бөлшектердің енуіне себеп болады. Осы зиянды бөлшектер атмосфераға көтерілгеннен кейін, тропосферадағы жоғары қабаттағы күшті желдер оларды мыңдаған шақырымға жеткізе алады, ядролық шөгінділерді таратады және Жердің радиациялық балансына өзгерістер енгізеді. Атмосферада жеткілікті мөлшерде кішкентай бөлшектер жиналғанда, олар бұлттың пайда болуына көмектесетін ядролар ретінде әрекет ете алады, бұл жаһандық бұлт жабындысын арттырып, күн сәулесінің Жерге түсуін азайтады және жаһандық суыну кезеңін бастайды. Бұл динозаврлардың көпшілігінің жойылуы туралы басты теориялардың біріне ұқсас – үлкен жарылыс атмосфераға ұсақ бөлшектерді шығарды, нәтижесінде суық температура, қышқыл жаңбыр және КТ қабатымен сипатталатын жаһандық апатқа ұласты.