Jadern zbran Charakteristika a rozdlen jadernch zbran a

Jaderné zbraně Charakteristika a rozdělení jaderných zbraní a jejich účinky Ing. Josef Navrátil, CSc. mob. : 702 144 922, e-mail: chem. lab@seznam. cz

Mohutnost jaderné munice n n Mohutností jaderné munice rozumíme množství tritolu /TNT), které by při výbuchu uvolnilo totéž množství energie jako uvolní uvažovaná jaderná munice Jaderná munice dopravovaná na cíl dělostřelectvem má mohutnost desetin až jednotek kilotun TNT Nejobvyklejší mohutnost dělostřeleckých granátů ráže 155 mm až 203, 2 mm je 1, 7 kt Munice dopravovaná letectvem nebo raketami má mohutnost větší, nejčastěji od desítek kilotun do jednotek až desítek megatun

Okamžité účinky jaderné zbraně n n n Energie uvolněná výbuchem se projevuje svými okamžitými účinky Tlaková vlna Světelné a tepelné záření Pronikavá radiace Seismická vlna Elektromagnetický impuls

Druhy jaderných výbuchů n n n n Vzdušný /nízký, vysoký) Pozemní, návodní Podzemní, podvodní Každý z z těchto druhů výbuchů se vyznačuje jiným poměrem rozložení energie výbuchu mezi ničivé účinky Vedle druhu výbuchu ovlivňuje poměr rozložení energie výbuchu mezi ničivé účinky také mohutnost jaderné munice Se zvětšující se mohutností výbuchu poměrná část energie vložená do tlakové vlny stoupá, zatímco energie vyzářená ve formě pronikavé radiace relativně klesá Se zmenšující se mohutností je tomu naopak, a proto má jaderná munice malé mohutnosti relativně významnější radiační účinky proti účinkům tlakovým

Poměry mezi ničivými účinky n n n Vhodnou náplní jaderného granátu lze docílit ještě lepšího poměru mezi účinky radiačními a tlakovými Je-li přitom použito konstrukce, která zvýší počet a energii emitovaných neutronů v pronikavém záření, jde o neutronovou munici, resp. neutronovou zbraň Mohutnost neutronové munice je 1 – 2 kt, nejvýše 5 kt, aby při výbuchu nepřevládl dosah tlakových nad dosahem účinků radiačních. Při použití neutronových zbraní je vyšší energie elektromagnetické impulsu a ničivým faktorů přistupuje indukovaná radioaktivita

Ničivé účinky pozemního jaderného výbuchu střední a velké mohutnosti n n Tlaková vlna Světelné a tepelné záření Pronikavá radiace Radioaktivní zamoření 50 – 55% 25 – 35% 3 – 5% 10 – 15%

Jaderná munice malých mohutností a neutronová munice n n Tlaková vlna 20 – 40% Světelné a tepelné záření 15 – 25% Pronikavá radiace 30 – 60% Radioaktivní zamoření 4 – 10%

Prostor napadení jadernou zbraní PNJZ n Prostor přímo zasažený jaderným výbuchem nazýváme prostor napadení jadernou zbraní (PNJZ) Prostor napadení jadernou zbraní je charakterizován: n Hromadným rozrušením budov, staveb a technických zařízení n Plošnými závaly n Vyřazením a poškozením mostů n Haváriemi na vodohospodářských, komunikačních a energetických sítích n Požáry ve větší části prostoru napadení n Okamžitými účinky pronikavé radiace bezprostředně po výbuchu n Velkými ztrátami obyvatelstva

Rozdělení prostoru napadení jadernou zbraní n n n Prostor napadení jadernou zbraní pro účely vyhodnocování ničivých účinků se zpravidla rozděluje na několik zón rozrušení v závislosti na přetlaku včele tlakové vlny a k vyhodnocování se pak používá tabulek tlakové odolnosti objektů Rozděluje se na následující zóny: Zóna plného rozrušení Zóna silného rozrušení Zóna středního rozrušení Zóna slabého rozrušení

Zóna plného rozrušení n Je daná hodnotou přetlaku v čele tlakové vlny 5 k. Pa a větší n V této zóně jsou zcela rozrušeny obytné a průmyslové budovy i část stálých tlakově odolných úkrytů n Požáry v této zóně nevznikají n Záchranné práce spočívají především v odstraňování plošných závalů a dodávání vzduchu do zavalených úkrytů s poškozeným filtračním a ventilačním zařízením

Zóna silného rozrušení n n n n Je vymezena hodnotami přetlaku v čele tlakové vlny od 30 do 50 k. Pa V této zóně jsou budovy a stavby silně rozrušeny (jsou zříceny části nosných zdí budov apod. ) Vytvářejí se plošné a místní závaly Působením světelného záření vznikají požáry Stálé tlakově odolné úkryty jsou středně rozrušeny Většina komunikačních a energetických sítí zůstává zachována Podstatou záchranných prací je odstraňování závalů, hašení požárů, záchrana lidí ze zavalených a hořících budov

Zóna slabého rozrušení n Je vymezena přetlakem v čele tlakové vlny od 10 do 20 k. Pa n Budovy jsou slabě rozrušeny (jsou poškozeny střechy, okenní a dveřní výplně, příčky v místnostech apod. ) n Jen ojediněle vznikají závaly nebo samostatná ohniska požárů n Základem záchranných prací je hašení požárů a záchrana lidí z částečně rozrušených a zavalených budov

Poloměry hranic zón rozrušení při vzdušném výbuchu 5 kt n n Zóna slabého rozrušení Zóna středního rozrušení Zóna silného rozrušení Zóna plného rozrušení 2, 2 km 1, 3 km 1, 0 km 0, 7 km

Poloměry hranic zón rozrušení při vzdušném výbuchu 20 kt n n Zóna slabého rozrušení Zóna středního rozrušení Zóna silného rozrušení Zóna plného rozrušení 3, 5 km 2, 0 km 1, 6 km 1, 2 km

Poloměry hranic zón rozrušení při vzdušném výbuchu 200 kt n n Zóna slabého rozrušení Zóna středního rozrušení Zóna silného rozrušení Zóna plného rozrušení 7, 6 km 4, 4 km 3, 5 km 2, 5 km

Poloměry hranic zón rozrušení při vzdušném výbuchu 1000 kt n n Zóna slabého rozrušení Zóna středního rozrušení Zóna silného rozrušení Zóna plného rozrušení 13, km 7, 5 km 6, 0 km 4, 3 km

Prostor radioaktivního zamoření (PRAZ) n n n Je-li výbuch proveden jako pozemní nebo v relativně malé výšce nad zemí, dojde v epicentru výbuchu k nasátí zeminy do ohnivé koule výbuchu To má za následek, že se ve směru výškového větru, vytváří na zemi v důsledku vypadávání částic radioaktivní stopa. V této stopě, nazývané též prostor radioaktivního zamoření (PRAZ), vypadávají částice různých průměrů Blíže k epicentru je převaha větších částic Jemné částice v PRAZ nevypadnou, vypadávají až ve velkých vzdálenostech a po dlouhou dobu, přispívají k troposférickému a globálnímu spadu Při výbuchu vzdušném radioaktivní stopa nevzniká, nebo je jen málo intenzivní, neboť nedojde k nasátí zeminy do ohnivé koule výbuchu a spad je tak charakterizován jemnými, pomalu vypadávajícími částicemi

Předpověď prostoru radioaktivního zamoření n n n Předpověď prostoru radioaktivního zamoření (PRAZ) se podle předpisů NATO provádí zakreslením dvou zón: Zóna I je z operačního hlediska zónou okamžitého zájmu. V této zóně se budou vyskytovat prostory, kde mohou nechráněné osoby obdržet i dávky nad 150 c. Gy za dobu 4 hodin po vzniku radioaktivního spadu Zóna II je zónou druhotného nebezpečí. Uvnitř této zóny vzniknou prostory, kde nechráněné osoby mohou obdržet dávku 50 až 150 c. Gy během prvních 24 hodin po vzniku radioaktivního spadu V prostoru mimo uvedené zóny se předpokládá dávka, která nepřekročí 50 c. Gy za prvních 24 hodin po příchodu radioaktivního spadu. Celková dávka pro trvalý pobyt nepřesáhne 150 c. Gy Představu o poloměru uvedených zón radioaktivního spadu v prostoru výbuchu a jejich délce (dosahu) ve směru větru (ve směru šíření radioaktivního oblaku) podává následující tabulka

Rozměry zóny I a II při rychlosti středního výškového větru 30 km/h Mohutnost Zóna I v výbuchu prostoru výbuchu 5 kt 1, 9 km Dosah zóny I ve Dosah směru větru zóny II 14 km 28 km 30 kt 4, 2 km 34 km 68 km 100 kt 6, 8 km 60 km 120 km 300 kt 11 km 100 km 200 km 1 Mt 18 km 160 km 300 km

Hromadné použití jaderných zbraní n Při hromadném použití jaderných zbraní by ztráty na životech a zdraví lidí způsobily hlavně účinky tlakové vlny, světelného a tepelného záření a vzniklých požárů. V dalších dnech a týdnech následky nemocí z ozáření pronikavou radiací. Ještě později pak následky ozáření v radioaktivní stopě. V neposlední řadě pak i epidemie, jejichž šíření by bylo podmíněno zdravotním oslabením radiačně ozářených osob

Ochrana osob v prostoru napadení jadernou zbraní n n V předpokládaných prostorech napadení jadernou zbraní je nutno obyvatelstvo chránit především pomocí kolektivní ochrany Kolektivní ochrana je hromadná společná ochrana obyvatelstva proti účinkům a následkům ozbrojených konfliktů, velkých provozních havárií živelních pohrom Nejdůležitějším ochranným opatřením v prostoru napadení jadernou zbraní je ukrytí obyvatelstva především ve stálých tlakově odolných úkrytech. V praxi jde o kombinaci ukrytí a evakuace obyvatelstva z předpokládaných prostorů napadení nebo o jejich návaznost Pro ochranu obyvatelstva ukrytím v předpokládaných prostorech napadení jadernou zbraní nejlépe vyhovují stálé tlakově odolné úkryty a ochranný systém metra

Ochrana osob v prostoru radioaktivního zamoření n n V prostoru radioaktivního zamoření po pozemním jaderném výbuchu může dojít k ozáření osob následujícími cestami: Zevním celotělovým ozářením z kontaminovaného terénu Ozářením z vlastní povrchové kontaminace osob Ozářením z příjmu radionuklidů v důsledku inhalace (vdechování) nebo ingesce (pozření), popřípadě u zraněných osob též průnikem otevřeným poraněním

Ochrana před celotělovým ozáření n Před celotělovým ozářením je nutno se chránit ukrytím. K ukrytí lze využít stínících účinků budov, zejména sklepních prostor a stálých tlakově odolných úkrytů. Nejlepší ochranu poskytují stálé tlakově odolné úkryty, jejichž koeficient oslabení radiace dosahuje pro gama záření hodnoty i několika tisíc, zatímco ostatní ochranné prostory mají koeficient oslabení radiace cca 50 až 200

Ochrana před ozářením z povrchové kontaminace n K ochraně před ozářením z povrchové kontaminace slouží ochranné oděvy a jejich průběžná dezaktivace, popřípadě častá obměna normálních oděvů či improvizovaných prostředků ochrany povrchu těla s následnou hygienickou očistou osob a speciální očistou oděvů. Vhodné je rovněž provádět co nejčastěji částečnou hygienickou očistu osob v průběhu jejich činnosti v kontaminovaném prostoru

Ochrana před inhalací radionuklidů n n Inhalaci radioaktivních částic lze zabránit použitím ochranných masek nebo alespoň ochranných roušek K ochraně před povrchovou kontaminací a inhalaci radionuklidů slouží typové prostředky individuální ochrany CO ČR

Ochrana před ingescí radionuklidů n n n Ochrana před ingescí radionuklidů spočívá v ochraně potravin , potravinových surovin a pitné vody před vnější kontaminací pomocí vhodných obalů v realizaci adekvátních opatření v zemědělství a vodohospodářství V radiometrické kontrole potravin, které mohou být kontaminovány vnitřně, tj. k jejichž kontaminaci dojde vstupem radionuklidů do potravinového řetězce

Radioaktivní kontaminace n Celkově shrnuto nejzávažnější zdravotní újmu v důsledku radioaktivní kontaminace po pozemních jaderných výbuších bude způsobovat zevní ozáření osob a dále též jejich povrchová kontaminace. Teprve v dalším pořadí půjde o následky způsobované inhalací radioaktivních látek a teprve poté o důsledky z příjmu kontaminované stravy. Závažnost příjmu radionuklidů stravou se však bude relativně zvyšovat s dobou uplynulou od pozemních jaderných výbuchů.

Vývojové trendy v použití jaderných zbraní n Zbraně hromadného ničení, mezi které patří jaderné zbraně, mají účinek na velké ploše nebo prostoru, působí po delší dobu a jejich použití zpravidla neumožňuje zcela konkrétní specifické použití jen vůči vybraným cílovým objektům. Proto jejich reálný vojenský význam postupně klesá, jejich úloha však zdaleka není vyčerpaná

Vyspělé státy n Ve vyspělých státech, kde dochází k prudkému rozvoji všech vědních disciplin, se technický rozvoj ZHN výrazně zpomalil nebo zastavil, nebo bylo od něho upuštěno. Hlavními důvody, které k tomu vedly jsou, že ZHN nesplňují současné humanistické, ekologické a politické požadavky a že s ohledem na účinnost a přesnost použití současných moderních konvenčních zbraní nejsou ZHN v mnoha směrech potřebné, neboť neumožňují cílené vojenské operace proti konkrétně vytypovaným silám a objektům.

Méně vyspělé státy, extremistické a teroristické organizace n Naopak v některých méně vyspělých státech a stejně tak i v nestátních extremistických a teroristických organizacích charakterizovaných většinou obrovskými finančními a lidskými zdroji, zájem o ZHN trvale roste. Důvodem jsou především odstrašující cíle použití, možnost zvládnutí výroby, terorismus, extremismus, nelegální obchodní činnost a obdobné faktory. Uvedené státy a organizace jsou dnes schopny docílit v této oblasti takové technické úrovně, která charakterizovala ZHN v rozvinutých státech v 50. a 60. letech

Možnosti výroby a použití jaderných zbraní n n Šíření jaderných zbraní je omezeno technologickou a ekonomickou náročností výroby a dále mezinárodní kontrolou, která i přes svoje slabiny je daleko účinnější než u ostatních druhů ZHN. Dále průmyslová zařízení pro separaci štěpných materiálů nelze v podstatě utajit.

Zvládání technologie n Konstrukci jaderných náplní teoreticky zvládla i řada méně vyspělých zemí, které popř. vlastní i funkce schopnou náplň, to však ještě zdaleka nepostačuje ke zvládnutí technologie výroby konkrétní jaderné munice

Význam konkrétních zbraní n Největší význam z konkrétních zbraní má jaderná munice pro řízené střely mezikontinentálního a operačně taktického dosahu. Roste význam letecké jaderné munice ve formě moderních typů leteckých řízených střel, ve výzbroji však ještě dožívají starší typy leteckých jaderných pum. Ostatní druhy jaderné munice se vyskytují pouze ve zbytcích a nejsou sériově vyráběny

Modernizace jaderných zbraní n Modernizace jaderných zbraní se v předních jaderných mocnostech (USA, Rusko, Čína, Francie, Velká Británie) podstatně zpomalila až zastavila. Nejširší vývojový směr rozvoje jaderné munice, zaměřený na výběrové ničivé účinky, skončil u prototypů, pouze v USA bylo realizováno několik malých sérií jaderné munice se zvýšeným podílem pronikavé radiace (tzv. neutronová munice)

Stěžejní cíl n Stěžejní a prakticky jediný cíl modernizace v současné době ve všech jaderných mocnostech (s výjimkou Číny) je zvyšování bezpečnosti jaderné munice proti zneužití. Jako hlavní prostředek slouží americký bezpečnostní systém PAL, který je v souladu se smlouvou SALT-1 dodán i ostatním mocnostem a v současné době je jím vybavena většina jaderné munice legálních jaderných mocností. Dále jsou používána i autodestrukční zařízení, schopné v naléhavých případech jadrnou náplň zničit nebo zneschopnit a zabránit tak jejich výbuchu.

Legální jaderné mocnosti n n n Za legální jaderné mocnosti, tj. legální vlastníky jaderných zbraní, jsou považovány státy, které do 1. 1. 1967 vyzkoušely funkce schopné jaderné náplně USA SSSR – nástupnické státy Rusko, Ukrajina, Bělorusko, Kazachstán Francie Velká Británie Čína

Ostatní státy n Rozvinuté demokratické státy nepatřící mezi jaderné mocnosti jadernými zbraněmi vesměs nedisponují a své stanovisko nemění, zatímco v některých méně vyspělých státech zájem o ZHN stoupá

Jugoslávie n Vývojem či výrobou jaderné munice se bývalá Jugoslávie nikdy nezabývala a nepředpokládá se , že by k výrobě jaderné munice měly státy vzniklé rozpadem bývalé Jugoslávie potřebné předpoklady

JAR n V Jihoafrické republice byl jaderný program realizován společně s Izraelem, vyrobené jaderné náplně byly zničeny, zůstalo však výzkumné a výrobní zařízení

Izrael n Má připraveny všechny komponenty, které však zatím nejsou dovedeny do podoby jaderné munice, je však jediných vyspělým státem nezapojeným do kampaně za jaderné odzbrojení

Irán n Irán je považován v souvislosti s ZHN za nejnebezpečnější stát. Má snahu získat vědecko technickou základnu pro vývoj jaderných zbraní ze zahraničí (Rusko, Španělsko)

Libye n Prokazatelně vlastní jaderný program s možností výroby funkce schopných náplní do 2 let

Sýrie n Disponuje chemickými zbraněmi, avšak nevlastní jaderné zbraně ani nepřipravuje jejich vývoj

Pákistán n Pravděpodobně skladuje cca 10 ks jaderných náplní a je schopen ročně vyrábět další dvě, i když vlastní jaderný program zapírá

Indie n Je schopna vyrábět 2 až 5 jaderných náplní ročně, údajně však pouze pro mírové účely, jejich konstrukce je údajně charakteru, který nemá využitelnost pro vojenské použití

Latinskoamerické státy n n n Z latinskoamerických států se Argentina spolu s Brazílií nepřipojila ke smlouvě o nešíření jaderných zbraní. Argentina má kapacity pro obohacování uranu na 4 až 6 náplní ročně, nejsou však plně v provozu Brazílie je patrně schopna vyrábět jednu náplň ročně, počátkem 90. let však její jaderná aktivita poklesla

Radiologická zbraň, špinavá bomba n n V poslední době se objevují ve světě hrozby teroristů použít tzv. radiologickou zbraň Radioaktivní látky mohou být rozptýleny explozí pomocí výbušnin a munice, pomocí rozprašovačů, sprejů a jiných disperzních zařízení nebo cílenou činností, např. kontaminací vodních zdrojů, útokem na jaderná zařízení (jaderné reaktory, sklady a mezisklady jaderného materiálu, kontejnery jaderného paliva při přepravě apod. )

Radiologická zbraň n n n Zařízení umožňující rozptyl radioaktivních látek se nazývá radiologická zbraň Takové zbraně mohou být miniaturní, tak i zařízením o velikosti nákladního automobilu Jako radioaktivní komponentu je možno použít jaderné materiály (vyhořelé jaderné palivo, zvláštní štěpné materiály (plutonium) nebo zdroje ionizujícího záření či zařízení z nich vyrobená a používaná v průmyslu, zdravotnictví, vědě a výzkumu nebo pro vojenské účely

Špinavá bomba, „dirty bomb“ n n n Nejjednodušší metodou rozptýlení radioaktivních látek je využít řízenou explozi výbušniny, ke které byl přidán zdroj ionizujícího záření či jiný jaderný materiál Exploze může radioaktivním materiálem kontaminovat relativně malé území nebo může být použita ke kontaminaci vodního zdroje „Amatérsky“ vyrobené zařízení, které explozí rozptyluje jaderné látky do okolí, je označováno jako špinavá bomba „dirty bomb“

Reálné radiologické hrozby n n Odhlédneme-li od možnosti válečného použití jaderných zbraní, včetně útoků na jaderné elektrárny, pravděpodobnost teroristických útoků s reálnou radiologickou hrozbou je malá Útok „ špinavou bombou“ není ve srovnání s klasickými bombovými útoky o mnoho efektivnější Teroristický útok s radiologickou hrozbou má však výrazný psychologický dopad na širokou veřejnost. Jde o použití faktoru, kterého se člověk podvědomě bojí, není vidět, cítit, jeho účinek je dlouhodobý a neprojevuje se okamžitě. Z těchto důvodů nelze hrozbu tohoto typu teroristických útoků podceňovat Může být využita zejména k psychologickému vydírání, snižování kreditu dané země, a to i tehdy, kdy skutečné dopady by nebyly vyšší než v případě jiného typu útoku

Ohrožení zdraví a života osob n n n Bezprostřední ohrožení zdraví a života osob v blízkosti místa exploze radiologické zbraně závisí především: Na účincích vlastního výbuchu A až následně na ozáření a kontaminaci osob radioaktivními látkami

Radiační ochrana n n n Z hlediska radiační ochrany je důležitá kritická cesta ozáření Pro období, kdy jsou radioaktivní látky rozptýleny v ovzduší a dochází k jejich unášení větrem a vypadávání na terén je nejzávažnější vnitřní a vnější kontaminace Po vypadnutí radioaktivních látek na terén je nejzávažnější vnější ozáření a druhotná je vnitřní a povrchová kontaminace Závažnost kontaminace radioaktivními látkami závisí na chemické formě, velikosti částic, aktivitě a druhu radionuklidů a emitovaného záření Je předpoklad, že v případě radiologického útoku by se nejednalo pouze o jeden druh záření, ale o kombinaci různých druhů záření

Zdravotní poškození n Zdravotní poškození by se projevovala především jako stochastická, především zvýšeným počtem výskytu rakoviny po uplynutí několika let