Грязная бомба

Несуществующая и опасная. Грязная бомба

Незадолго до создания первой атомной бомбы появилась другая идея, связанная с применением радиоактивных материалов. В конце 30-х годов прошлого века, когда только-только О. Ганн и Ф. Штрассман отрыли явление деления ядра, даже ученые сомневались в возможности искусственного запуска цепной реакции расщепления ядер урана. Как следствие, под вопросом был и тот вид вооружения, который вскоре назовут ядерным оружием. Зато уже тогда стали появляться различные проекты использования радиоактивных материалов, в первую очередь, военного. Один из них предложил начинающий писатель Р. Хайнлайн. В его рассказе 1940 года «Никудышное решение» страны антигитлеровской коалиции так и не смогли освоить цепную реакцию деления ядер урана, и им пришлось сбрасывать на Берлин обычные бомбы, снаряженные пылью радиоактивных металлов. Получив свою долю облучения, нацисты сдались. Через пять лет Германия действительно подписала капитуляцию, но никто никакие бомбы с пылью на ее столицы не сыпал. Тем не менее, неудачный «прогноз» не похоронил саму идею. Даже наоборот, впоследствии будут проводиться исследования на тему подобного оружия. Уже в начале 50-х годов вид вооружения, разбрасывающий по атакуемой территории радиоактивную пыль, станет называться радиологическим оружием. Но большее распространение получит термин «грязная бомба».


Основное отличие радиологического оружия от ядерного заключается в том, что последнее имеет сразу пять поражающих факторов, а грязная бомба наносит ущерб только радиационным заражением. Таким образом, самый опасный период заражения после ядерного взрыва можно переждать в убежище, а через несколько лет начать вновь использовать территории, пострадавшие от него (к примеру, Хиросиму и Нагасаки начали восстанавливать к концу сороковых). В свою очередь, радиологический боеприпас обеспечивает длительное заражение подвергшейся атаке местности. Это можно считать как плюсом, так и минусом грязных бомб.
Первое время проекты гипотетической грязной бомбы представляли собой прямое заимствование у Хайнлайна – контейнер с радиоактивным веществом и заряд взрывчатки, который должен был разбрасывать изотоп по атакуемой местности. Уже в 1952 году бывший участник Манхэттенского проекта Л. Силлард предложил принципиально новую концепцию радиологического оружия. В его проекте к обычной водородной бомбе крепились пластины из самого обычного природного кобальта с атомным весом в 60 единиц. При взрыве температура, давление и поток нейтронов превращает кобальт-60 в изотоп кобальт-59. Последний не встречается в природе, зато имеет высокую радиоактивность. Благодаря мощности водородной бомбы радиоактивный кобальт-59 оказывается рассеян по большой площади. Период полураспада кобальта-59 – больше пяти лет, после чего он переходит в возбужденное состояние никеля-60, а затем и в основное. Существует популярное заблуждение относительно кобальтовой бомбы: ее иногда считают ядерным или термоядерным оружием большой мощности. Однако это не так: основным поражающим элементом такого оружия все же является разбрасываемый изотоп кобальта. Ядерный или термоядерный боезаряд используется исключительно для приведения кобальта из естественного в радиоактивное состояние. Вскоре для подобных устройств появился термин «Машина Судного дня» (Doomsday Machine). Стало понятно, что достаточное количество кобальтовых бомб может гарантированно уничтожить, как минимум, большую часть населения Земли и биосферы. В 1964 году эта сверхжестокость радиологического оружия была обыграна в художественном фильме «Доктор Стрейнджлав, или как я перестал бояться и полюбил бомбу» (режиссер С. Кубрик). Тот самый доктор Стрейнджлав из названия кино, узнав о том, что советская автоматическая система после падения на территории СССР американской бомбы привела в действие «Машину Судного дня», быстро подсчитал, что возрождение человечества сможет начаться только через девяносто с лишним лет. И то, при ряде соответствующих мер, да и время для их осуществления стремительно уменьшалось.

Кадр из фильма «Доктор Стрейнджлав, или как я перестал бояться и полюбил бомбу» (режиссер С. Кубрик)
Вышеупомянутый фильм по праву считается одной из лучших антимилитаристских кинолент. И, что интересно, людоедская кобальтовая бомба была предложена Силлардом не из желания поскорее уничтожить вероятного противника. Физик просто хотел продемонстрировать бесполезность дальнейшей гонки в сфере оружия массового уничтожения. В середине 50-х американские ядерщики просчитали технологическую и экономическую части проекта кобальтовой бомбы и ужаснулись. Создание Машины Судного дня, способной уничтожить все живое на планете было по карману любой стране, владеющей ядерными технологиями. Во избежание проблем в самом ближайшем будущем Пентагон запретил продолжать работы по теме грязных бомб на кобальте-60. Такое решение вполне понятно, в одной из радиопередач пятидесятых годов с участием Силларда прозвучала замечательная фраза: «кобальтовой бомбой проще уничтожить под корень все человечество, чем какую-то определенную его часть».
Но прекращение работ по кобальтовым боеприпасам не стало гарантией неприменения грязных бомб. Сверхдержавы, а затем и страны, обладающие ядерными технологиями, быстро пришли к выводу, что подобное вооружение не имеет смысла. Ядерная или термоядерная бомба может мгновенно уничтожить противника в нужном месте. Занять эту территорию можно будет через считанные дни после взрыва, когда уровень радиации упадет до приемлемого. А вот радиологическое оружие не может работать так быстро, как ядерное, и так же скоро «освобождать» местность от своих последствий. Грязная бомба как средство сдерживания? Такому применению мешают ровно те же проблемы. Получается, крупным развитым странам грязные боеприпасы не нужны. Благодаря всему этому радиологическое оружие никогда официально не принималось на вооружение, никогда не испытывалось и, тем более, не использовалось на практике.
В то же время, у грязных бомб есть несколько настораживающих особенностей. Во-первых, оно сравнительно доступно. Для того чтобы иметь атомную или водородную бомбу нужны соответствующие предприятия, должный уровень науки и множество других немаловажных нюансов. Зато для изготовления радиологических боезарядов достаточно некоторого количества любого радиоактивного вещества, а взрывчатых веществ в мире и так, что называется, навалом. Радиоактивный материал можно взять откуда угодно – вплоть до урановой руды или медицинских препаратов, правда, в последнем случае придется «расковырять» довольно большое количество контейнеров, предназначенных для онкологических отделений больниц. В конце концов, в датчиках задымления нередко используются подходящие изотопы, например, америций-241. Однако подобные аппараты являются совсем неприемлемым «источником» – в современных моделях настолько мизерное количество изотопов, что для критической массы понадобится демонтировать несколько миллионов приборов. Пожалуй, на нашей планете нет такого злодея-диктатора страны третьего мира, который одобрит прожект по созданию грязной бомбы из противопожарной аппаратуры.

Страны третьего мира не случайно упомянуты в контексте радиологического оружия. Дело в том, что грязные бомбы иногда называют «ядерным оружием для нищих». В частности, именно поэтому регулярно в средствах массовой информации всего мира появляются заметки, в которых говориться об обнаружении в различных частях света чертежей или даже частей готовой грязной бомбы. Очень хотелось бы, чтобы все эти сообщения оказывались банальными газетными утками. Есть достаточный повод желать именно такого исхода. По подсчетам военных аналитиков, если бы 11 сентября 2001 года в Нью-Йорке произошел теракт с использованием не самолетов, но грязной бомбы… Счет жертв пошел бы не на тысячи, а на миллионы. Кроме того, немалую часть города пришлось бы превратить в зону отчуждения, подобную Чернобыльской. Иными словами, радиологическое оружие можно считать весьма привлекательной вещью для террористических организаций. Их «акции» чаще всего направлены на мирное население, и грязные бомбы могли бы оказаться весомым «аргументом» в неблагонадежных руках.
Аварию на четвертом энергоблоке Чернобыльской АЭС можно считать ярчайшим примером того, что может произойти в случае применения радиологического оружия. Надо заметить, фактическое воздействие настоящей радиологической бомбы будет значительно слабее, хотя бы потому, что в реакторе АЭС произошел взрыв мощностью, минимум, в несколько сотен килограмм тротила (в различных неофициальных источниках встречается даже упоминание эквивалента в 100 тонн), а после самого взрыва в разрушенном сооружении сохранялись благоприятные условия для испарения радиоактивного материала. Вряд ли кто-то станет делать грязную бомбу с пятьюстами килограммами тринитротолуола. Хотя бы потому, что это непрактично.
Несмотря на отсутствие промышленно произведенных образцов, грязные бомбы можно считать весьма опасным, хотя и по большей части вымышленным оружием. И все же остается некоторая вероятность того, что грязная бомба может оказаться в руках опасных лиц с отнюдь не добрыми намерениями. Спецслужбы всего мира обязаны сделать все, чтобы радиологическое оружие из гипотетического не стало в полной мере существующим – цена этого будет слишком высока.

Среди всех искусственных радиоактивных изотопов, используемых человечеством наиболее широкое применение нашел кобальт 60. Этот изотоп имеет сочетание высокой удельной активности, высокой энергии гамма-излучения, удобного периода полураспада и наличия всего одного природного стабильного изотопа (что упрощает трансмутацию). Фактически, источники гамма-излучения на базе кобальта 60 являются неким стандартным вариантом везде, где нужны фотоны с энергией больше 1 МэВ. Сегодня я расскажу, как получают и применяют этот изотоп.

Панорамный облучатель из кобальта 60 опущен в бассейн для обслуживания. Подобный облучатель способен создать мощность дозы до 2 млн рентген в час на расстоянии 20 см от поверхности.

Производство

Кобальт 60 является активационным изотопом, т.е. его получают в результате поглощения нейтронов природным кобальтом 59. Этот процесс имеет максимальную эффективность (37 барн) на тепловых нейтронах, поэтому в целом, для производства подходит практически любой реактор.

Крупнейшими производителями 60Co в мире являются канальные реакторы — тяжеловодные CANDU (Канадская АЭС Bruce, корейская Wolsong и аргентинская Embalse) и водно-графитовые РБМК, установленные на Ленинградской АЭС. Преимущество канальных реакторов — в возможности выгрузки и загрузки облучаемых мишеней независимо от рабочего цикла реактора.

Мишень для облучения кобальта в американском реакторе ATR.
Кстати, одним из последних значимых изменений на рынке кобальта стал проект по производству этого изотопа в бланкетах реактора БН-800, который обеспечивает большой нейтронный поток и позволяет получать продукт с высокой удельной активностью быстрее. Впрочем первый продукт появится не раньше 2019 года.

Сам процесс производства кобальта-60 относительно прост (относительно 238Pu, например). Различные формы металлического кобальта (дробь, проволока, цилиндрические элементы) помещаются в мишень из циркония или нержавеющей стали, устанавливаются в облучательное устройство и опускаются в реактор. После выдержки до нужной активности мишени извлекаются, вскрываются в горячей камере кобальт-60 сортируется по активности и переупаковывается в источники, после чего отгружается заказчику.

Элементы из природного кобальта, пенал с двойными стенками, устройство для транспортировки пеналов и контейнер с 27 сантиметровыми стенками из свинца и стали для перевозки весом почти 6 тонн.

Общее производство кобальта 60 в мире на сегодня порядка 75 миллиона кюри в год, которое делится на два типа: кобальт с низкой и среднеей активностью (до 100 кюри на грамм) и высокоактивный кобальт (250+ кюри на грамм). Последний считается высокотехнологичным продуктом и используется в основном в медицинских применениях, его выпуск составляет ~2,5 млн кюри в год. При стоимости одного кюри низкоактивного кобальта около 2 долларов за кюри и высокоактивного около 25$ за кюри общий рынок этого изотопа составляет ~200 млн долларов, превосходя по объемам рынки молибдена 99Mo и ядерно-легированного кремния. Кстати, по стоимости, похоже, это самый дешевый (или один из самых дешевых) радиоактивный гамма-эмиттер — как минимум в несколько раз дешевле 137Cs и 90Sr в пересчете на 1 кюри.
Облученные мишени с кобальтом с высокой удельной активностью в бассейне выдержки АЭС Bruce

Почему же 60Co настолько востребован (и рынок растет темпом 4% в год)? Кобальт 60 распадается в 60Ni излучая гамма-кванты с энергией ~1,3 МэВ, которые глубоко проникают практически в любые материалы и при этом обладают высокой ионизирующей способностью. При стерилизации это, например, позволяет “засвечивать” сразу большие объемы продукта, а при измерении толщины материала — измерять весьма толстые металлические детали, недоступные рентгеновским установкам.

Скорость роста удельной активности кобальтовых мишеней при облучении в реакторе с потоком 10^14 н/см^2*c

Кроме того кобальт 60 имеет довольно удобный период полураспада — 5,27 года. С одной стороны чем выше период полураспада, тем дольше работает источник, но с другой стороны тем сложнее и дороже процесс его захоронения. В случае 60Co типичный пенал для панорамного облучателя (о них ниже), содержащий в начале около 6000-8000 Ки (100 грамм кобальта удельной активностью 60-80 Ки/г) через 20 лет использования имеет 431-576 Ки и может быть высвобожден из категории радиоактивных отходов через 120-130 лет, т.е. не требует дорогого подземного захоронения, а лишь хранения. В то же время гамма-эмитирующие изотопы с еще более коротким периодом полураспада, например 22Na с периодом полураспада 2,6 года и 192Ir с периодом полураспада 78 суток являются уже не такими удобными в плане частоты замены и сопутствующих объемов логистики (натрий кроме того, не находит широкого применения в силу химической активности и распухания источников от продукта распада — неона).

Еще немножко контейнеров для перевозки кобальта 60. Ежегодно в мире совершается около 1000 перевозок подобных контейнеров.

Основным конкурентом 60Co является небезизвестный осколочный изотоп 137Cs. К плюсам кобальта тут можно отнести:

  • Более простой процесс получения, не требующий радиохимии

  • Вдвое большая энергия гамма-излучения

  • Цезий — крайне химический активный и летучий элемент.

  • Высвобождение цезия 137 из категории радиоактивных отходов займет сотни лет.

Где же применяется Кобальт 60?

Стерилизация

Основным рынком, где используется 60Co, является стерилизация медицинских изделий и разнообразных продуктов питания, например специй, морепродуктов и манго. Обычно эти операции производятся на централизованных станциях стерилизации, где установлен панорамный облучатель, содержащий 2-4 миллиона кюри кобальта 60 и конвейер, перемещающий стерилизуемые продукты вокруг этого облучателя.

Панорамные облучатели набираются из таких пеналов из нержавеющей стали с таблетками кобальта. Пенал обычно имеет двойную стенку и проверяется на герметичность.

Гамма-стерилизация имеет две схожие альтернативы — рентгеновская стерилизация и стерилизация электронным лучом. Технологическое отличие последних двух типов в использовании небольшого ускорителя для создания потока электронов (и как вариант — рентгеновского излучения из этого потока электронов). Преимуществом кобальтовой стерилизации тут является более простое устройство и возможность работы с большими объемами облучаемого материала, а недостатком — невозможность “выключить” излучение (хотя это решается погружением облучателей в бассейн с водой), работой с большими количествами радиоактивного материала и более низкие доступные дозы по сравнению с электронным лучем.

План типичного центра гамма-стерилизации. Вокруг панорамного облучателя движется конвеер с облучаемой продукцией, камера обработки со всех сторон окружена биозащитой, а сам панорамный облучатель можно опустить вниз, в бассейн для работы с оборудованием облучательной камеры. Замена пеналов с кобальтом тоже осуществляется под водой.

Для типичного панорамного стерилизатора время облучения составляет от нескольких секунд (например, столько занимает стерилизация насекомых для подавления их популяции в природе) до 10 часов для фармацевтических наборов для внутривенного вливания или хирургического оборудования. При этом в камере стерилизации на конвейере может находится до нескольких тонн, т.е. общая производительность этого метода весьма высока.

Видео про работу гамма-стерилизационного центра. Посмотрите, не пожалеете.

Впрочем, несмотря на недостатки стерилизации электронным лучом (к ним можно отнести еще расходы на электроэнергию и работу только со слоем в 2-3 см), этот метод постепенно отвоевывает рынок у кобальтовой стерилизации из-за возможности поставить ускоритель в принципе в каждый большой госпиталь и не иметь проблем с логистикой.

МАГАТЭ оценивает, что в мире работает порядка 200 больших центров стерилизации с панорамными облучателями.

Промышленное применение.

Существует несколько направлений, где используются источники с кобальтом 60 в промышленности. Самое старое и развитое — это толщинометры и плотномеры. Как понятно из названия, толщина материала с известной плотностью или плотность при известной толщине (например, содержание руды в пульпе) определяется по поглощению гамма-излучения от источника к детектору. В мире используются десятки тысяч подобных устройств, снабженные в основном источниками с 137Cs и 60Co, хотя иногда используются и такие изотопы, как 22Na. При этом, по сравнению с панорамными облучателями содержание радиоактивных изотопов тут невелико — обычно 1…10 кюри.
Наряду с другими использованиями одно из самых активных — измерение плотности и влажности грунта.

Еще более распространенным применением источников с кобальтом 60 является гамма-дефектоскопия — в основном толстых сварных швов (от 20 до 200 мм). Технология схожа с получением рентгеновских изображений, только большая толщина металла требует применения излучения с бОльшей энергией, чем может дать рентгеновская трубка. Гамма-дефектоскопы бывают разной мощности (расчитанные на разную толщину металла) и обычно содержат от 10 до 400 кюри кобальта 60. Так же находят применения более короткоживущие изотопы селен 75 и иридий 192.
Переносные лучи смерти, так же известные как излучающие головки гамма-дефектоскопов

Кроме перечисленного, источники с кобальтом находят применение (правда узкое) в качестве высотомеров, например посадочный аппарат КК “Союз” снабжен подобным устройством, измеряющим поток отраженных от поверхности гамма-квантов и оценивающим расстояние до нее. Подобная технология также используется для измерения высоты жидкости в баках, хотя никаких конкретных примеров производства, где бы был установлен такой измеритель я не нашел.

Внешне «Кактус» ничем особо не примечателен.

Наконец, важным применением является облучение пластиковых полимеров для улучшения их свойств. Если судить по этой брошюрке, улучшаются решительно все свойства пластиков за счет образования поперечных химических связей. В основном набор дозы достигается с помощью бета-излучения (т.е. луча электронов из ускорителя), однако примерно 25% таких операций выполняется с помощью панорамных излучателей, схожих с теми, что используются в стерилизации (более того, некоторые центры гамма-стерилизации выполняют и облучение пластиков на том же оборудовании).

Впрочем, в основном облучение пластиков производят на вот таких вот электростатических ускорителях электронов с энергией 0,7-1,5 МэВ, из-за их крайне высокой производительности.

Медицина
В 60х годах коллимированные источники гамма-излучения на основе радиокобальта были основным средством для радиотерапии.
Кобальт 60 активно используется в медицине, в основном в области терапии рака. Хотя этот радиоизотоп на сегодня практически вытеснен из стандартной лучевой терапии ускорительными источниками ионизирующего излучения, он все еще широко находит применение в гамма-ножах и брахитерапии.

Принцип действия и реальный гамма нож. На фотографии, очевидно, макеты источников, иначе бы фотограф получил бы несколько бэр в лучшем случае.

Гамма-нож, это устройство для радиохирургии опухолей в головном мозге. Технически, установка состоит из нескольких сотен коллимированных источников гамма-излучения, закрытых поглощающей шторкой, расположенных вокруг головы пациента. Для терапии лучи точечных источников пересекаются на опухоли, тем самым создавая в этом месте необходимую мощность дозы. Именно для гамма-ножа нужен кобальт-60 с высокой удельной активностью. Преимуществом 60Co тут является высокая энергия гамма-излучения, слабо поглощаемая тканью и практически моноэнергетичность излучения, в отличии от многих других медицинских изотопов.
Еще изображение гамма-ножа и стандартного источника, используемого в нем. Кобальт — это маленькие кусочки материала внизу изображения источника, остальное — это оболочки и коллиматор.

Вторым большим применением радиокобальта в медицине является брахитерапия — ввод в опухоль нескольких капсул с радиоизотопом для внутреннего облучения, особенно для тех случаев, когда нужен источник с гамма-излучением высокой энергии (например, рак груди). Здесь 60Co имеет преимущества меньшего повреждения излучением окружающих органов и возможности набора бОльших доз.
Радиоактивный источник для брахитерапии рака, устанавливаемый в тело пациента.

Наука

Кобальт является удобным изотопом для создания мощных полей гамма-излучения, которые используются в основном при исследовании изменения свойств материалов и оборудования под воздействием гамма-излучения. Например, улучшения свойств пластиков или определения радиационной стойкости микросхем. Порядка 30 подобных облучательных установок работает в лабораториях по всему миру.

Кроме того, кобальт 60 является одним из метрологических стандартов, на котором калибруется все оборудования для измерения мощности гамма-излучения.
Типичная лаборатория для калибровки измерительной аппаратуры — слева источник в защите (виден электропривод затвора), тележка для перемещения прибора с установленным поверочным радиометром.
Один из стандартных источников, по которым проверяют и калибруют дозиметры и радиометры у нас в стране.
Впрочем ученые могут использовать и другие игрушки, например 400 гигаваттный импульсный источник гамма-излучения HERMES-III

Выводы

Не смотря на то, что последние десятилетия источники ионизирующего излучения на базе 60Co вытесняются из некоторых ниш ускорительными ИИИ, этот дешевый и удобный изотоп остается широко используемым источником гамма-излучения. Для атомной индустрии, в свою очередь, он является одним из важнейших продуктов, который востребован за пределами самой индустрии. Более широкое применение радиокобальта, впрочем, сдерживается сложностью и дороговизной мер безопасности, которые приходится предпринимать при транспортировке и использовании радиоактивных материалов.

Кобальтовая бомба: страшная и несуществующая

После окончания Второй мировой войны человечество практически сразу ввалилось в новый затяжной конфликт, в эпоху противостояния двух глобальных военно-политических блоков, – коммунистического, во главе с Советским Союзом, и западного, лидером которого являлись Соединённые Штаты Америки. Этот период длился более сорока лет и получил название Холодной войны.

В конце Второй мировой войны США сумели создать ядерное оружие, через несколько лет оно появилось и у Советского Союза. После этого обе страны включились в безумную гонку ядерных вооружений, наращивая арсеналы и создавая все более совершенные средства доставки термоядерных зарядов. Несколько раз человечество буквально стояло на краю, от атомного Армагеддона его отделяли всего лишь считаные миллиметры.

Холодная война породила многочисленные фобии: Запад боялся советских танковых армад и атомных подводных лодок, а в СССР пугали граждан «Першингами» и крылатыми ракетами «Томогавк». Одной из главных страшилок Холодной войны стала кобальтовая бомба – новый вид ядерного оружия, способного не только испепелить землю, но и на долгие десятилетия превратить ее в радиоактивную пустыню. Этот термин не сгинул бесследно вместе с эпохой Холодной войны, материалы о кобальтовой бомбе можно и сегодня легко найти в интернете. Иногда ее называют «грязной» бомбой, что, в общем-то, не совсем верно.

Существует ли в действительности данный вид ядерного оружия? На каких принципах «работает» кобальтовая бомба и чем она опасна? Ведутся ли сегодня разработки подобного оружия?

Кобальтовая бомба: что это такое

Обычное ядерное оружие имеет несколько факторов поражения: световое излучение, ударная волна, радиоактивное заражение, электромагнитный импульс. Как показал опыт Хиросимы и Нагасаки, а также многочисленные последующие испытания ЯО, больше всего жертв и разрушений несут ударная волна и световой импульс. Радиоактивное заражение также смертоносно, но оно обычно действует не мгновенно, тем более что при взрыве обычных ядерных или термоядерных боеприпасов этот фактор сводится к минимуму, к тому же по причине естественного распада радиоактивность довольно быстро уменьшается.

Первоначально этой угрозе и вовсе не уделяли внимание, японцы начали отстраивать Хиросиму и Нагасаки прямо на месте ядерных взрывов, и только через несколько лет обратили внимание на резко увеличившееся число онкологических заболеваний и генетических аномалий у детей.

Уже в начале 50-х годов начались разработки ядерного оружия, основным фактором поражения которого стало бы радиоактивное заражение. Позже оно получило название радиологического.

Идея уничтожать противника с помощью радиоактивного излучения родилась до изобретения первой ядерной бомбы – еще в начале 40-х годов. Причем первому в голову пришла эта мысль не ученому или генералу, а знаменитому американскому писателю-фантасту Роберту Хайнлайну. В 1940 году тогда еще начинающий и мало кому известный писатель опубликовал рассказ «Никудышное решение», в котором страны антигитлеровской коалиции подвергли территорию Германии бомбардировке обычными авиабомбами, начиненными радиоактивными материалами.

Гитлеровцы, получив такой неожиданный удар, быстро подписали капитуляцию. Любопытно, что в этом повествовании разработка оружия, основанного на делении ядер урана, закончилась провалом, именно поэтому союзникам пришлось применять «грязную» бомбу. Этот момент является показательным: дело в том, что в реальность создания ядерного оружия многие не верили, причем не только военные, но и ученые.

Если применение обычного ядерного оружия можно пережить в убежище, а потом начать восстанавливать пострадавшие территории – как это сделали японцы со своими городами – то с радиологическим оружием так не получится: местность еще долгие десятилетия останется непригодной для жизни. В этом и заключается основная идея разработки и применения кобальтовой бомбы.

Устройство первых «грязных» бомб очень напоминало то, что было описано у Хайнлайна: это были обычные контейнеры с радиоактивными материалами и зарядом взрывчатки, который сбрасывали над территорией противника. На необходимой высоте происходил взрыв, который разносил изотопы над атакуемой местностью. Однако уже в 1952 году американским ученым Силлардом была предложена принципиально другая конструкция радиологического оружия, и впервые в ней был применение кобальт – материал, способный продуцировать весьма сильное излучение на протяжении долгого времени.

В этом проекте обычную водородную бомбу обкладывали пластинами из природного изотопа кобальта (кобальт-59). После взрыва боеприпаса высокая температура, излучение и избыточное давление превращало кобальт в крайне радиоактивный изотоп кобальт-60 и разбрасывало его по значительной площади.

Вскоре после появления этого проекта для радиологического оружия был придуман специальный термин: Doomsday Machine («Машина Судного дня»). Под ним подразумевалось любое термоядерное взрывное устройство, которое в больших количествах может продуцировать радиоактивный изотоп кобальта. Его предложил тот самый Силард – создатель первой кобальтовой бомбы.

В своем самом «людоедском» варианте Doomsday Machine вообще не требовала средств доставки. При достаточной мощности подобного боеприпаса любое государство могло просто взорвать его на своей территории, а радиоактивную заразу в течение нескольких месяцев атмосферные течения разнесли бы по всей планете. Население страны-агрессора в этом случае умерло бы в числе первых, но остальным от этого вряд ли стало легче. Такая бомба выглядит идеальным средством шантажа остального человечества, правда, следует отметить, что на изготовление подобного боеприпаса не решились ни СССР, ни США.

Безумные проекты, подобные Doomsday Machine, сыграли важнейшую роль для формирования глобального антивоенного движения. Граждане разных стран четко осознали, что следующая мировая война реально станет последней, и никакое бомбоубежище от нее не спасет. Именно в это время появилось мощное общественное движение, выступавшее за ядерное разоружение.

Кстати, сам создатель идеи кобальтовой бомбы Лео Силард отнюдь не был кровожадным маньяком. Своим проектом он хотел показать людям всю бесперспективность гонки ядерных вооружений. В одной из радиопередач знаменитый физик заявил, что кобальтовой бомбой гораздо проще уничтожить все человечество, чем какую-то определенную его часть.

В середине 60-х годов культовый режиссер Стэнли Кубрик снял один из лучших антивоенных фильмов – «Доктор Стрейнджлав, или как я перестал бояться и полюбил бомбу», «главным героем» которого была советская кобальтовая бомба, приведенная в действие после нападения США.

Примерно в это же время в США была просчитана «экономика» и технологическая сложность проекта изготовления кобальтовой бомбы. Полученные данные ужаснули американцев: получалось, что создать «Машину Судного дня» могла любая страна, располагавшая ядерными технологиями. Чуть позже решение о полном запрете проектов, связанных с кобальтом-60, заявили в Пентагоне.

В начале 60-х годов изучением свойств кобальта занимались англичане. Они использовали этот элемент в качестве радиохимических меток во время испытаний термоядерных зарядов на полигоне в Австралии. Информация об этом просочилась в английскую прессу, что породило слухи о том, что Британия не только разработала кобальтовую бомбу, но и занимается ее испытаниями. Скандал сильно подпортил международный имидж Лондона.

Интересовались созданием кобальтовых ядерных боеприпасов и в СССР. В частности, в разработке советской «грязной» бомбы принимал участие будущий «диссидент» и «гуманист» академик Сахаров. Он предлагал Хрущеву построить корабль с кобальтовой обшивкой и ядерной бомбой внутри и взорвать его где-то недалеко от побережья США. В этом случае под заражение бы попала практически вся территория этой страны.

Постепенно, правда, ажиотаж вокруг кобальтовой бомбы сошел на нет. Причиной этому стал не голос разума, который наконец-то услышали высокопоставленные генералы, и не соображения гуманизма. Просто был сделан вывод, что такое оружие не имеет никакого смысла. Современная война ведется ради захвата чужой территории, после взрыва ядерного или термоядерного устройства ее вскоре можно использовать по своему усмотрению. С «грязной» бомбой ситуация иная: высокий уровень заражения, устойчивый десятилетия, делает любые территориальные захваты бессмысленными. Для сдерживания же противника вполне хватало и обычных ядерных боезарядов, которых США и СССР «наштамповали» достаточно для уничтожения планеты несколько раз.

Есть и еще одна причина. Любые виды ядерного оружия проходили многократные испытания – сначала наземные, а потом подземные. Но как испытывать радиологическое оружие? Кому охота превращать собственные территории в безжизненные пустыни на десятилетия?

Большая часть вышесказанного относится к ядерным боеприпасам, которые в той или иной форме содержат кобальт. Однако у термина «грязная» бомба есть и другое значение. Им часто называют боеприпас, содержащий радиоактивные элементы и обычное взрывчатое вещество. После детонации изотопы распределяются по значительной площади, делая ее непригодной для жизни. Подобная «грязная» бомба гораздо опаснее тех, что разрабатывались супердержавами в период Холодной войны. Причина очень проста: получить подобный боеприпас в состоянии даже самые бедные и технически неразвитые государства. Для разработки настоящей ядерной бомбы необходимо создать новую отрасль промышленности, весьма высокотехнологичную и дорогую. Государству, стремящемуся вступить в ядерный клуб, сначала следует построить одну или несколько атомных электростанций, заполучить специальные центрифуги, подготовить необходимых специалистов. Все это требует миллиардных затрат и многих лет упорного труда. Еще сложнее создать эффективные средства доставки ядерного оружия: баллистические ракет или бомбардировщики.

С другой стороны, раздобыть радиоактивные материалы довольно просто – сегодня они широко используются в разных отраслях промышленности, в научных исследованиях и в медицине. Например, изотоп америций-241 применяется в обычных датчиках задымления, в значительных количествах радиоактивные материалы используются в медицине. Конечно, чтобы сделать «грязную» бомбу придется распотрошить несколько миллионов датчиков, но есть процессы, в которых изотопы используются в гораздо больших количествах.

Теоретически собрать такой боеприпас под силу не только государству-изгою, но и террористической организации. Не зря «грязные» бомбы часто называют «ядерным оружием для бедных». Последствия его применения можно увидеть в зоне отчуждения Чернобыльской АЭС. Там произошел тепловой взрыв (правда, очень мощный), в результате которого в окружающую среду попало большое количество радиоактивных изотопов. Местность вокруг станции и сегодня (прошло более тридцати лет) является безлюдной, а город Припять представляет собой наглядную иллюстрацию, как будет выглядеть наша планета без человечества.

Если бы теракт 11 сентября 2001 года в Нью-Йорке произошел с использованием «грязной» бомбы, то этот город превратился в призрак, а количество жертв исчислялось десятками тысяч.

До настоящего момента «грязная» бомба является, скорее, вымышленным оружием, которое гипотетически может представлять опасность любому современному государству. Однако специальные службы относятся к вероятности подобных терактов очень серьезно, поэтому оборот радиоактивных веществ находится под строжайшим контролем.

Устройство кобальтовой бомбы

При обычном ядерном взрыве образует огромное количество самых разнообразных радиоактивных изотопов. Однако большинство из них имеют очень малый период полураспада, так что уровень радиации значительно падает уже через несколько часов после взрыва. Самое опасное время вполне можно пересидеть в бомбоубежище, а через несколько лет территории становятся полностью пригодными для хозяйственной деятельности.

Наиболее опасными для человека являются изотопы, полураспад которых происходит за годы и десятилетия: цезий-137, стронций-90 и 89, цинк-64, тантал-181. Такой срок нельзя провести в бомбоубежище, пораженная этими элементами территория несколько поколений остается непригодной для жизни.

Кобальтовая бомба имеет последнюю оболочку, выполненную не из урана, а из кобальта. Он на 100% состоит из изотопа кобальт-59. Под воздействием сильного нейтронного потока во время взрыва он превращается в неустойчивый изотоп кобальт-60, период полураспада которого составляет 5,2 года. В его результате получается еще нестабильный элемент – никель-60, который также является радиоактивным и испускает бета-излучение.

Ученые даже посчитали, сколько необходимо кобальта, чтобы полностью стерилизовать нашу планету. Для этого оказалось достаточно 510 тонн изотопа кобальт-60. В этом случае человек примерно за год гарантировано получает смертельную дозу радиации.

Резюмируя все вышесказанное, можно сказать следующее. В настоящее время кобальтовая бомба — это скорее вымысел и страшилка времен Холодной войны. Ее сравнительно несложно изготовить, но непонятно для чего ее применять. Потенциально гораздо опаснее обычные «грязные» бомбы, которые не являются ядерным оружием. Основной проблемой является возможность попадания таких боеприпасов в руки террористических организаций.

Автор статьи: Увлекаюсь военной историей, боевой техникой, оружием и другими вопросами, связанными с армией. Люблю печатное слово во всех его формах.

Шестнадцатая часть введения в КМ.

Рассмотренный в предыдущем видео прибор называется интерферометр Маха-Цендера. Его можно использовать в ряде мысленных экспериментов, которые демонстрируют противоречие повседневной логики и квантовой механики.

Рассмотрим так называемый эксперимент Элицура-Вайдмана.

Предположим, что у нас имеются некие футуристические бомбы. Они настолько чувствительны, что срабатывают при попадании на них даже одного единственного фотона или любой другой элементарной частицы. Известно, что некоторые из этих бомб нерабочие. Стоит задача определить какие из бомб рабочие при этом не взорвав их. Кажется, что сделать это просто невозможно. Ведь по определению бомба взрывается при попадании на нее даже одного единственного фотона. Мы не можем даже посмотреть на нее не взорвав не то что дотронуться, разобрать и исследовать. В классическом мире так оно и есть. Однако в нашей реальной Вселенной квантовая механика позволяет это сделать.

Сделаем зеркало частью бомбы, скажем детонатором. Поместим бомбу в одно из плеч интерферометра Маха-Цендера в качестве зеркала. Если бомба нерабочая, то интерферометр будет вести себя стандартным образом, рассмотренным в предыдущем видео. После первого полупрозрачного зеркала фотон будет находится в суперпозиции, а на втором будет наблюдаться интерференция. Все фотоны при выходе из прибора будут двигаться вниз и попадать во второй фотонный детектор.

Если же бомба рабочая, то возможно несколько вариантов. Во-первых суперпозиции уже не будет. Две ветки интерферометра в этом случае не идентичны друг другу. Если фотон двигается по верхней ветке, то ничего не происходит. Если по нижней, то взрывается бомба. То есть мы можем определить по какой из веток двигался фотон просто посмотрев взорвалась бомба или нет. Получение информации о том какая из альтернатив реализовалась в действительности есть фактически измерение. Это необычное измерение приводит к коллапсу суперпозиции в один из базисных векторов и разрушает интерференцию.

Предположим что фотон отразился на первом полупрозрачном зеркале и движется по верхней ветке. Тогда на втором полупрозрачном зеркале он может либо пройти либо отразиться. Если за 100% взять исходное количество фотонов, то половина из них попадет на бомбу и приведет к ее срабатыванию. Половина от оставшихся 50-ти процентов, двигавшихся по верхней ветке, отразится, а половина пройдет второе полупрозрачное зеркало. То есть 25% от исходного количества фотонов попадет в первый детектор и 25% во второй. Но заметьте, что в случае нерабочей бомбы интерференция не позволяет попасть фотону в первый детектор. То есть если мы фиксируем фотон первым детектором, то мы точно знаем, что бомба рабочая. При этом сама она не взорвалась потому что фотон двигался по верхней ветке. При исследовании только рабочих бомб мы таким образом проверим 25% из них на работоспособность при этом не взорвав. Если фотон обнаружен вторым детектором, то мы не можем сказать рабочая бомба или нет. Он мог туда попасть в результате интерференции при нерабочей бомбе, а мог и при рабочей бомбе. То есть оказаться в тех 25% процентах что прошли, а не отразились на втором полупрозрачном зеркале. В любом случае мы можем повторно исследовать эти бомбы тем же способом и со второго и последующих подходах отфильтровать еще часть рабочих бомб.

Мораль этого мысленного эксперимента такова: Измерение есть получение информации. Любым способом. Информацию можно извлечь и косвенно, не прикасаясь напрямую к интересующему объекту. В этом случае объект сам должен быть составной частью большей системы. Именно получение информации приводит к коллапсу вектора состояния в базисный вектор и разрушает интерференцию.

Интерференция наблюдается только тогда, когда информация о реализации той или иной альтернативной возможности отсутствует в Природе.

Мутагенная бомба
Замороженная бомба в руинах довоенного здания (ФермоМир)
Название Мутагенная бомба
Происхождение Создана до Войны Грибов (возможно, по секретному правительственному проекту)
Тип Объёмно-детонирующий авиационный боеприпас (предположительно)
Владелец Одна из враждующих людских группировок
Первое появление «Финн Человек»
Последнее появление «Кроссовер» (флешбэк)

Мутагенная бомба или «Грибная» бомба (англ. Mushroom Bomb) — авиационный боеприпас, поставивший точку в развитии человеческой цивилизации. Причина сильнейших разрушений (в определённой области), появления Лича и вязких монстров.

Внешний вид

Бомба представляет собой крупногабаритный авиационный снаряд, выполненный по «классической» схеме — объёмный продолговатый корпус, сработанный из клёпаного листового железа, и стабилизатор в оконечности. С «начинкой» же всё гораздо сложнее — учитывая обстоятельства появления Лича и характер произведённых разрушений.

Описание

Само название войны — «(Великая) Война Грибов» — подразумевает боевые действия с применением атомного/водородного оружия, отличительный признак которых — огромное грибовидное облако после взрыва. В ситуации с мутагенной бомбой нельзя точно сказать, что именно использовалось в качестве поражающего элемента — например, в эпизоде «Джейк Пёс» видно, что после взрыва сначала к небу взметнулся огромный зелёный «гриб», состоящий из своеобразных клубов дыма, имеющих форму черепа каждый. Взрывной волны замечено не было — Финн с Бартрумом укрылись под ледяным куполом, что не дало увидеть сам процесс дальнейшего разрушения.

Последствия — почти «голая» земля с полыхающим зелёным огнём в некоторых местах, и разрастающееся грибовидное облако, застилающее небо. Во время взрыва и последующего распространения «череповидных» облаков можно услышать притупленные устрашающие вопли и завывания.

Такое впечатление, словно взрывная волна отсутствовала вовсе, а окружающие постройки и деревья просто-напросто «испарились» в никуда (но ледовая защита, под которой были укрыты бандиты Дестини, Финн, его семья и Бартрум, не пострадала — может быть из-за того, что лёд является отчасти волшебным, или же просто бомба не предполагает разрушения первоэлементов Времени Приключений, а как известно, одним из четырёх таких основных элементов является Лёд).

Скорее всего, бомба была не столько ядерной/водородной, сколько химической/»грязной» с огромным радиусом действия, или же использовались вообще неизвестные нам технологии.

Теории относительно появления Лича и вязких монстров

Было бы глупо предполагать, что Лич был размещён непосредственно внутри бомбы, что называется, «в сердечнике». Однако, поскольку он является нежитью и способен менять тела-носители (стоит только вспомнить Принцессу Бубльгум, Билли, Джейка и, конечно же, Свит Пи — которым он впоследствии и стал), можно предположить следующее: вязкая зелёная жижа в эпизоде «Джейк Пёс», разлившаяся из бомбы и затопившая кратер после взрыва, являлась своеобразным «носителем» для духа Лича — то есть, говоря более упрощённо, он был как бы «растворён» в ней (что говорит о наличии у одной из воинствующих людских группировок, создававших бомбу, учёных-оккультистов и высокотехнологичного оборудования). Также можно предположить, что бомба прорвала или была рассчитана на прорыв «дыры» в иное измерение, откуда Лич и появился (нечто подобное можно лицезреть в эпизоде «Золотые звёзды», где Свит Пи показал Королю УУУ и Торонто пространство, кишащее монстрами, существовавшими «до начала времён» и, вероятно, существующими до сих пор). Скорее всего, создатели сериала в конечном итоге обрисуют ситуацию точного появления Лича.

Что же касается вязких монстров («вытекальщиков»), то можно предположить, что они являются заражёнными людьми, попавшими под влияние неизвестной биологической субстанции, разнесённой взрывом грибной бомбы, и впоследствии мутировавших. Мутация полностью изменила их тела и физиологию, лишила разума, но позволила жить невероятно долго — около тысячи лет и больше (впервые были показаны в эпизоде «Саймон и Марси», а после — в серии «Джеймс», более тысячи лет спустя по временной шкале Времени Приключений. Скорее всего, репродуктивной функции они не сохранили).

Цитаты

Ужасная бомба летела, неся в себе мутагенную гибель всему! Но применив магию снега и льда, Саймон заморозил бомбу, и она застыла почти у самой земли, где и висит по сей день — в любой момент готовая взорваться…

—Марселин, «Финн Человек»

Появление

В общих чертах само существование бомбы подразумевается на протяжении всего сериала. Непосредственно представлена в альтернативной Вселенной Времени Приключений — ФермоМире — в замороженном виде (эпизоды «Финн Человек» и «Джейк Пёс»).

Интересные факты

  • По внешнему виду напоминает атомную бомбу «Толстяк», сброшенную на Нагасаки в 1945 году.
  • Логично предположить, что в Войне Грибов были задействованы и другие подобные «Машины Судного Дня». Просто данная бомба по эффективности и последствиям оказалась значительно мощнее и смертоноснее остальных.
  • Во Вселенной ФермоМира была сброшена, но не успела сдетонировать, так как альтернативный Саймон Петриков пожертвовал своей жизнью, заморозив её на подлёте к земле и впоследствии оказался придавлен ею.
  • Когда Финн укрылся с Бартрумом за толстым ледяным панцирем, можно было увидеть приближающиеся зелёные формации в виде черепов — по всей видимости, то, что начиняло бомбу. Вполне вероятно, что именно они и «пожирали» всё вокруг, оставив только лёд Финна, оголённую землю и единичные объекты природного происхождения.
  • В конечном итоге бомба взорвалась и в ФермоМире — на тысячу лет позднее, чем в оригинальной вселенной.

Галерея

Скриншоты

Марселин рассказывает Финну и Джейку историю давно минувших дней Лич с армией нежити, появившийся из взрыва бомбы (подразумевается) Саймон Петриков замораживает бомбу на подлёте к поверхности земли Взрыв и облака, подобные черепам Последствия Заставка сериала. Видны не взорвавшиеся бомбы
Добавить фото в галерею

п • р Предметы
Возвращающиеся
Сезон 1
Сезон 2
Сезон 3
Сезон 4
Сезон 5

«Самолёты взлетают» • «Детский балет» • Осколок пекаря • «Basic Mortality» • Боевая луна • «Прекрасная борода» • «Blimby’s «WHO GOTS DA ABC’S»» • Конфетные семена • Clambulance • Простудное заклинание • Демонический глаз желаний • «Пончики всегда умирают» • «Dream Journal of a Boring Man, Vol. 12» • Сборник «Фионна и Кейк» • Гугумамаметр • Синтезатор Гюнтера • Джейков наивкуснейший бутерброд • «Kill Me a Candy» • Lemonsweets • Маленькие люди • «Мамино руководство» • Грибная бомба • «Книга сказок» • Камень души • Телефон для особых событий • Ложка Процветания • «Подушкономикон» • Сосисочная вспышка • «Супер-хорошие Мальчики» • Паучья палочка • «Яяргх!»

Сезон 6
Сезон 7
Сезон 8
Сезон 9
Короткометражки
Комиксы