Вымывание радиоактивных веществ осадками при ядерных взрывах.

Введение

Вымывание — это процесс, при котором осадки удаляют радиоактивные частицы из атмосферы на землю, образуя ядерные осадки посредством дождя. Дождевые облака при вымывании часто формируются самими частицами ядерного взрыва, и поэтому дезактивация вымываемых осадков сложнее, чем "сухих" осадков. В атмосферной науке вымывание также относится к удалению растворимых веществ — не обязательно радиоактивных — из атмосферы посредством осадков.

Факторы, влияющие на дождь

Дождь может выпасть в районе эпицентра взрыва, или радиоактивные вещества могут быть подняты в воздух перед оседанием, в зависимости от текущих атмосферных условий и характера взрыва. Взрыв, или детонация, может быть воздушным, наземным, подземным или в морской воде. Воздушный взрыв создаст меньше радиоактивных осадков, чем аналогичный взрыв, произошедший на поверхности земли, из-за меньшего количества загрязненных частиц. Детонации на поверхности земли, как правило, приводят к образованию большего количества радиоактивных осадков. При взрывах на поверхности воды частицы, как правило, легче и мельче, что приводит к меньшему локальному выпадению осадков, но распространению их на большей площади. Эти частицы содержат в основном морскую соль с небольшим количеством воды и могут оказывать эффект засева облаков, вызывая локальные дожди и области с высоким уровнем локального загрязнения. Радиоактивные осадки после взрыва в морской воде трудно удалить с пористых поверхностей, поскольку продукты деления присутствуют в виде металлических ионов, которые химически связываются с различными материалами. Для подземных взрывов существует дополнительное явление, называемое «базовым выбросом». Базовый выброс – это облако, которое распространяется от основания опускающегося столба, вызванное избыточной плотностью пыли или капель воды в воздухе. Этот выброс состоит из мелких твердых частиц, но ведет себя как жидкость. Почва благоприятствует образованию базового выброса при подземном взрыве. Хотя базовый выброс обычно содержит лишь около 10% от общего количества обломков взрывного устройства при подземном взрыве, он может создавать более высокие дозы радиации, чем осадки вблизи эпицентра, поскольку он прибывает раньше, до значительного радиоактивного распада. При подводных взрывах видимый выброс фактически представляет собой облако жидких (обычно водных) капель, которые текут почти как однородная жидкость. После испарения воды может сохраняться невидимый базовый выброс мелких радиоактивных частиц. С метеорологической точки зрения, снег и дождь ускоряют локальное выпадение осадков. При определенных метеорологических условиях, например, при локальном дожде, возникающем над радиоактивным облаком, могут образовываться ограниченные участки сильного загрязнения сразу под ветром от ядерного взрыва. Дождь на территории, загрязненной взрывом на поверхности, изменяет картину радиоактивной интенсивности, смывая загрязнение с возвышенностей, зданий, оборудования и растительности. Это снижает интенсивность в некоторых областях и, возможно, увеличивает ее в дренажных системах, на низменностях и на плоских, плохо дренированных участках.

A rainout could occur in the vicinity of ground zero or the contamination could be carried aloft before deposition depending on the current atmospheric conditions and how the explosion occurred. The explosion, or burst, can be air, surface, subsurface, or seawater. An air burst will produce less fallout than a comparable explosion near the ground due to less particulate being contaminated. Detonations at the surface will tend to produce more fallout material. In case of water surface bursts, the particles tend to be rather lighter and smaller, producing less local fallout but extending over a greater area. The particles contain mostly sea salts with some water; these can have a cloud seeding effect causing local rainout and areas of high local fallout. Fallout from a seawater burst is difficult to remove once it has soaked into porous surfaces because the fission products are present as metallic ions which become chemically bonded to many surfaces. For subsurface bursts, there is an additional phenomenon present called "base surge". The base surge is a cloud that rolls outward from the bottom of the subsiding column, which is caused by an excessive density of dust or water droplets in the air. This surge is made up of small solid particles, but it still behaves like a fluid. A soil earth medium favors base surge formation in an underground burst. Although the base surge typically contains only about 10% of the total bomb debris in a subsurface burst, it can create larger radiation doses than fallout near the detonation, because it arrives sooner than fallout, before much radioactive decay has occurred. For underwater bursts, the visible surge is, in effect, a cloud of liquid (usually water) droplets with the property of flowing almost as if it were a homogeneous fluid. After the water evaporates, an invisible base surge of small radioactive particles may persist. Meteorogically, snow and rain will accelerate local fallout. Under special meteorological conditions, such as a local rain shower that originates above the radioactive cloud, limited areas of heavy contamination just downwind of a nuclear blast may be formed. Rain on an area contaminated by a surface burst changes the pattern of radioactive intensities by washing off higher elevations, buildings, equipment, and vegetation. This reduces intensities in some areas and possibly increases intensities in drainage systems; on low ground; and in flat, poorly drained areas.