45
1 UKLAD OKRESOWY PIERWIASTKÓW Rys. 1 Układ okresowy pierwiastków

prezentacja bj.pdf

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: prezentacja bj.pdf

1

UKLAD OKRESOWY PIERWIASTKOacuteW

Rys 1 Układ okresowy pierwiastkoacutew

2

BUDOWA ATOMU

Rys 2 Budowa atomu

3

ENERGIA WIĄZANIA JĄDRA ATOMOWEGO

Energia wiązania jądra atomowego

Energia wiązania jądra atomowego określa energię potrzebną do rozdzielenia jądra

atomowego na protony i neutrony Energia wiązania jest ważnym kryterium

decydującym o trwałości jądra atomowego

W związku z roacutewnoważnością masy i energii energię wiązania można obliczyć na

podstawie roacuteżnicy między masą jądra a łączną masą tworzących je nukleonoacutew

Rys Energia wiązania na jeden nukleon w zależności od liczby nukleonoacutew w jądrze

Wykres energii wiązania na nukleon od liczby nukleonoacutew w jądrze czyli od liczby

masowej A jest krzywą ktoacutera szybko narasta dla małych liczb masowych a stopniowo

opada dla dużych Wynika stąd że dla pierwiastkoacutew lekkich (o małej liczbie masowej)

syntezie nukleonoacutew jąder towarzyszy wydzielanie się energii zaś w przypadku

pierwiastkoacutew ciężkich (o dużej liczbie masowej) wydzielanie energii towarzyszy

rozszczepianiu czyli podziałowi jąder Z tego roacutewnież powodu jądra pierwiastkoacutew

lekkich charakteryzują się dużą trwałością zaś jądra pierwiastkoacutew ciężkich mają

tendencję do rozpadu Reakcje jądrowe łączenia jąder przeprowadzane tak aby uzyskać

wyraźny wzrost energii wiązania mogą być obfitym źroacutedłem energii jądrowej Reakcje

syntezy lekkich jąder (np synteza helu) W przypadku reakcji rozpadu lub rozszczepienia

energia wiązania jądra musi być mniejsza niż energia wiązania produktoacutew reakcji (np

rozpad uranu)

Z wykresu wynika roacutewnież że największą energię wiązania na nukleon ma jądro atomu

żelaza Jest to przyczyną względnie dużej obfitości żelaza we Wszechświecie

4

Rys 3 Energia wiązania na nukleon w zależności od liczby masowej A r

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa wczoraj i dziś G Jezierski

Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 2005)

5

BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO

Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze

Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby

6

REAKCJA ROZSZCZEPIENIA

Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235

U na skutek zderzenia

z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z

reakcją

PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA

0n1+ 92U

235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1

7

REAKCIA ROZSZCZEPIENIA

Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

8

LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA

Schemat reakcji lawinowej

9

REAKCJA SYNTEZY

Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest

energia

Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to

1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV

2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV

3 D + D -gt T + p + 403 MeV

4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV

5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV

6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV

[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 2: prezentacja bj.pdf

2

BUDOWA ATOMU

Rys 2 Budowa atomu

3

ENERGIA WIĄZANIA JĄDRA ATOMOWEGO

Energia wiązania jądra atomowego

Energia wiązania jądra atomowego określa energię potrzebną do rozdzielenia jądra

atomowego na protony i neutrony Energia wiązania jest ważnym kryterium

decydującym o trwałości jądra atomowego

W związku z roacutewnoważnością masy i energii energię wiązania można obliczyć na

podstawie roacuteżnicy między masą jądra a łączną masą tworzących je nukleonoacutew

Rys Energia wiązania na jeden nukleon w zależności od liczby nukleonoacutew w jądrze

Wykres energii wiązania na nukleon od liczby nukleonoacutew w jądrze czyli od liczby

masowej A jest krzywą ktoacutera szybko narasta dla małych liczb masowych a stopniowo

opada dla dużych Wynika stąd że dla pierwiastkoacutew lekkich (o małej liczbie masowej)

syntezie nukleonoacutew jąder towarzyszy wydzielanie się energii zaś w przypadku

pierwiastkoacutew ciężkich (o dużej liczbie masowej) wydzielanie energii towarzyszy

rozszczepianiu czyli podziałowi jąder Z tego roacutewnież powodu jądra pierwiastkoacutew

lekkich charakteryzują się dużą trwałością zaś jądra pierwiastkoacutew ciężkich mają

tendencję do rozpadu Reakcje jądrowe łączenia jąder przeprowadzane tak aby uzyskać

wyraźny wzrost energii wiązania mogą być obfitym źroacutedłem energii jądrowej Reakcje

syntezy lekkich jąder (np synteza helu) W przypadku reakcji rozpadu lub rozszczepienia

energia wiązania jądra musi być mniejsza niż energia wiązania produktoacutew reakcji (np

rozpad uranu)

Z wykresu wynika roacutewnież że największą energię wiązania na nukleon ma jądro atomu

żelaza Jest to przyczyną względnie dużej obfitości żelaza we Wszechświecie

4

Rys 3 Energia wiązania na nukleon w zależności od liczby masowej A r

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa wczoraj i dziś G Jezierski

Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 2005)

5

BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO

Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze

Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby

6

REAKCJA ROZSZCZEPIENIA

Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235

U na skutek zderzenia

z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z

reakcją

PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA

0n1+ 92U

235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1

7

REAKCIA ROZSZCZEPIENIA

Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

8

LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA

Schemat reakcji lawinowej

9

REAKCJA SYNTEZY

Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest

energia

Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to

1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV

2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV

3 D + D -gt T + p + 403 MeV

4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV

5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV

6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV

[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 3: prezentacja bj.pdf

3

ENERGIA WIĄZANIA JĄDRA ATOMOWEGO

Energia wiązania jądra atomowego

Energia wiązania jądra atomowego określa energię potrzebną do rozdzielenia jądra

atomowego na protony i neutrony Energia wiązania jest ważnym kryterium

decydującym o trwałości jądra atomowego

W związku z roacutewnoważnością masy i energii energię wiązania można obliczyć na

podstawie roacuteżnicy między masą jądra a łączną masą tworzących je nukleonoacutew

Rys Energia wiązania na jeden nukleon w zależności od liczby nukleonoacutew w jądrze

Wykres energii wiązania na nukleon od liczby nukleonoacutew w jądrze czyli od liczby

masowej A jest krzywą ktoacutera szybko narasta dla małych liczb masowych a stopniowo

opada dla dużych Wynika stąd że dla pierwiastkoacutew lekkich (o małej liczbie masowej)

syntezie nukleonoacutew jąder towarzyszy wydzielanie się energii zaś w przypadku

pierwiastkoacutew ciężkich (o dużej liczbie masowej) wydzielanie energii towarzyszy

rozszczepianiu czyli podziałowi jąder Z tego roacutewnież powodu jądra pierwiastkoacutew

lekkich charakteryzują się dużą trwałością zaś jądra pierwiastkoacutew ciężkich mają

tendencję do rozpadu Reakcje jądrowe łączenia jąder przeprowadzane tak aby uzyskać

wyraźny wzrost energii wiązania mogą być obfitym źroacutedłem energii jądrowej Reakcje

syntezy lekkich jąder (np synteza helu) W przypadku reakcji rozpadu lub rozszczepienia

energia wiązania jądra musi być mniejsza niż energia wiązania produktoacutew reakcji (np

rozpad uranu)

Z wykresu wynika roacutewnież że największą energię wiązania na nukleon ma jądro atomu

żelaza Jest to przyczyną względnie dużej obfitości żelaza we Wszechświecie

4

Rys 3 Energia wiązania na nukleon w zależności od liczby masowej A r

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa wczoraj i dziś G Jezierski

Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 2005)

5

BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO

Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze

Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby

6

REAKCJA ROZSZCZEPIENIA

Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235

U na skutek zderzenia

z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z

reakcją

PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA

0n1+ 92U

235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1

7

REAKCIA ROZSZCZEPIENIA

Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

8

LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA

Schemat reakcji lawinowej

9

REAKCJA SYNTEZY

Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest

energia

Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to

1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV

2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV

3 D + D -gt T + p + 403 MeV

4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV

5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV

6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV

[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 4: prezentacja bj.pdf

4

Rys 3 Energia wiązania na nukleon w zależności od liczby masowej A r

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa wczoraj i dziś G Jezierski

Wydawnictwo Naukowo-Techniczne Warszawa 2005)

5

BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO

Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze

Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby

6

REAKCJA ROZSZCZEPIENIA

Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235

U na skutek zderzenia

z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z

reakcją

PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA

0n1+ 92U

235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1

7

REAKCIA ROZSZCZEPIENIA

Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

8

LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA

Schemat reakcji lawinowej

9

REAKCJA SYNTEZY

Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest

energia

Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to

1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV

2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV

3 D + D -gt T + p + 403 MeV

4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV

5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV

6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV

[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 5: prezentacja bj.pdf

5

BUDOWA JĄDRA ATOMOWEGO

Rys 3 Siły wzajemnego przyciągania się nukleonoacutew w jądrze

Rys 4 Zależność energii wiązania nukleonoacutew w jądrze od ich liczby

6

REAKCJA ROZSZCZEPIENIA

Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235

U na skutek zderzenia

z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z

reakcją

PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA

0n1+ 92U

235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1

7

REAKCIA ROZSZCZEPIENIA

Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

8

LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA

Schemat reakcji lawinowej

9

REAKCJA SYNTEZY

Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest

energia

Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to

1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV

2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV

3 D + D -gt T + p + 403 MeV

4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV

5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV

6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV

[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 6: prezentacja bj.pdf

6

REAKCJA ROZSZCZEPIENIA

Wymuszone rozszczepienie atomu uranu 235

U na skutek zderzenia

z neutronem W wyniku rozpadu powstają trzy nowe neutrony zgodnie z

reakcją

PRZYKŁADOWE REAKCJE JĄDROWE ROZSZCZEPIENIA

0n1+ 92U

235 = 56Ba + 36Kr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 57La + 35Br + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 54Xe + 38Sr + 2 (lub 3) 0n1

0n1+ 92U

235 = 50Sn + 42Mo + 2 (lub 3) 0n1

7

REAKCIA ROZSZCZEPIENIA

Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

8

LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA

Schemat reakcji lawinowej

9

REAKCJA SYNTEZY

Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest

energia

Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to

1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV

2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV

3 D + D -gt T + p + 403 MeV

4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV

5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV

6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV

[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 7: prezentacja bj.pdf

7

REAKCIA ROZSZCZEPIENIA

Rys 1 Przebieg reakcji rozszczepienia U-235 Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

8

LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA

Schemat reakcji lawinowej

9

REAKCJA SYNTEZY

Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest

energia

Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to

1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV

2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV

3 D + D -gt T + p + 403 MeV

4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV

5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV

6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV

[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 8: prezentacja bj.pdf

8

LAWINOWA REAKCIA ROZSZCZEPIENIOWA

Schemat reakcji lawinowej

9

REAKCJA SYNTEZY

Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest

energia

Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to

1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV

2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV

3 D + D -gt T + p + 403 MeV

4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV

5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV

6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV

[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 9: prezentacja bj.pdf

9

REAKCJA SYNTEZY

Reakcja fuzji termojądrowej jądra deuteru i trytu łączą się powstaje jądro helu neutron i wydzielana jest

energia

Najbardziej wydatne reakcje syntezy termojądrowej to

1 D + T -gt He-4 + n + 176 MeV

2 D + D -gt He-3 + n + 327 MeV

3 D + D -gt T + p + 403 MeV

4 He-3 + D -gt He-4 + p + 184 MeV

5 Li-6 + n -gt T + He-4 + 478 MeV

6 Li-7 + n -gt T + He-4 + n - 247 MeV

[gdzie D to deuter (H-2) a T - tryt (H-3)]

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 10: prezentacja bj.pdf

10

)

Rys 1 Schematy reakcji syntezy pomiędzy jądrami izotopoacutew wodoru (Ostatni przykład przedstawia

reakcję syntezy deuteru z litem-6) Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 11: prezentacja bj.pdf

11

Rys Schemat syntezy termojądrowej przy zastosowaniu deuterku litu

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 12: prezentacja bj.pdf

12

AMUNICJA JĄDROWA

Little Boy

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 710 mm

Masa - 4035 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 15 kt

Użytkownik USA

Little Boy ndash kryptonim bomby jądrowej zrzuconej 6 sierpnia 1945 na Hiroszimę

Little Boy został zrzucony z wysokości ok 9500 m przez bombowiec B-29 o nazwie

Enola Gay pilotowany przez płk Paula Tibbetsa Bomba wybuchła o 81602 (rano)

czasu lokalnego na wysokości 580 metroacutew nad śroacutedmieściem

Little Boy miał długość 3 metroacutew średnicę w najgrubszym miejscu 71 cm i

ważył 4035 kg choć ładunek uranu ważył zaledwie 64 kg (z czego tylko 07 kg uległo

rozszczepieniu) Nazwano go Little Boy (mały chłopiec) lub Thin Man (chudy człowiek)

gdyż pod takim kryptonimem kryły się też duże bomby zapalające ktoacutere masowo

zrzucano już wcześniej na Japonię Little Boy odziedziczył po tych bombach zewnętrzny

pancerz co upodabniało go do złudzenia do tych bomb Bomba posiadała zapalnik

ciśnieniowy ktoacutery uruchamiał eksplozję automatycznie na żądanej wysokości

Little Boy posiadał moc wybuchu roacutewnoważną 15 kilotonom trotylu Jego serce składało

się ze sfery wypełnionej ok 05 kg izotopu uranu 235 Sfera była podzielona na trzy

odseparowane od siebie cienkimi foliami ołowianymi sekcje W każdej znajdowała się

13 całkowitej ilości uranu Wybuch został inicjowany przez symetrycznie rozmieszczone

wokoacuteł tej sfery ładunki trotylu ktoacutere wtłoczyły trzy fragmenty uranu do środka sfery

niszcząc przy okazji cienkie przegrody ołowiane i tworząc odpowiednią masę krytyczną

uranu Był pierwszą na świecie bombą atomową użytą w czasie wojny Nigdy więcej nie

użyto bojowo bomby uranowej

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 13: prezentacja bj.pdf

13

AMUNICJA JĄDROWA

1 Lotki stabilizujące 2 Stożek ogona

3 Wloty powietrza (dla detonatora

ciśnieniowego)

4 Detonator ciśnieniowy

5 Ołowiana obudowa ekranująca

6 Ramię detonatora

7 Głowica detonatora

8 Konwencjonalny materiał wybuchowy

(kordyt)

9 Pocisk z Uranu-235

10 Prowadnica pocisku

11 Tarcza z Uranu-235 (ze zwierciadłem

neutronoacutew)

12 Czujniki telemetryczne

13 Zapalniki (montowane tuż przed

zrzutem)

Schemat bomby Little Boy (typu działo)

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 14: prezentacja bj.pdf

14

AMUNICJA JĄDROWA Fat Man

Podstawowe dane

Typ bomba swobodnie spadająca

Długość ndash 3000 mm

Średnica ndash 1500 mm

Masa - 4500 kg

Roacutewnoważnik trotylowy ndash 20 kt

Użytkownik USA

Fat Man ndash nazwa bomby atomowej ktoacutera w dniu 9 sierpnia 1945 roku została

zdetonowana nad japońskim miastem Nagasaki W odroacuteżnieniu od zrzuconej trzy dni

wcześniej na Hiroszimę bomby Little Boy zbudowanej ze wzbogacanego uranu to

urządzenie zawierało ładunek z plutonu Bomba miała długość ponad 3 m średnicę 15 m

i ważyła 45 tony Siła ładunku wynosiła ok 20 kiloton TNT (84 TJ (teradżule)) Została

zrzucona przez pilota Charlesa Sweeneya z bombowca B-29 nazwanego przez załogę

Bocks Car

W eksplozji w Nagasaki łącznie z poacuteźniejszymi zgonami na chorobę popromienną

zginęło ok 74300 osoacuteb

Było to drugie i jak do tej pory (2011) ostatnie bojowe użycie broni jądrowej

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 15: prezentacja bj.pdf

15

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat bomby Fat Man 1 bezpiecznik detonujący AN 219

2 antena radaru Archie

3 Panel z bateriami (do detonacji ładunkoacutew wybuchowych)

4 Jednostka X ndash układ sterujący detonacją

5 Łącznik mocujący dwie elipsoidalne połoacutewki bomby

6 Pięciokątne fragmenty materiału wybuchowego

7 Bloki materiału wybuchowego ułożone na wzoacuter dwudziestościanu ściętego

8 Ogon bomby (model California Parachute)

9 Powłoka głowicy (14 metra średnicy wewnętrznej)

10 Stożki obudowujące całość głowicy

11 Materiał wybuchowy

12 Materiał rozszczepialny

13 Panel z przyrządami sterującymi (radar czasomierz itp)

14 Panel czujnikoacutew barometrycznych

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 16: prezentacja bj.pdf

16

AMUNICJA JĄDROWA

Schemat dwoacutech metod detonowania ładunku jądrowego

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 17: prezentacja bj.pdf

17

ŁADUNEK TERMOJĄDROWY

Schemat budowy bomby termojądrowej

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 18: prezentacja bj.pdf

18

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Domniemany schemat budowy bomby termonuklearnej B28 działającej według schematu

Tellera-Ulama

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 19: prezentacja bj.pdf

19

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Rys Schemat budowy bomby wodorowej

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A

Czerwiński Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998

httpwwwpazdrocompl)

Rys 5 Schemat artyleryjskiego pocisku neutronowego

Rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwioski Oficyna Edukacyjna Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 20: prezentacja bj.pdf

20

AMUNICJA TERMOJĄDROWA

Fot National Nuclear Security AdministrationBomba B-53 transportowana do miejsca demontażu

Ostatnie śmiertelne pamiątki po zimnej wojnie odchodzą do historii Amerykanie ogłosili rozmontowanie

ostatniej superbomby termonuklearnej B-53 Ten potężny ładunek o mocy dziewięciu megaton miał za

zadanie niszczyć ukryte głęboko pod ziemią radzieckie centra dowodzenia

Amerykańska bomba wodorowa B53 o roacutewnoważniku trotylowym 9 MT

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 21: prezentacja bj.pdf

21

Proacutebne wybuchy jądrowe 1945-1998

Stany Zjednoczone ndash 1030

ZSRR - 692

Wielka Brytania - 45

Francja - 210

Chiny - 45

Indie - 6

Pakistan - 6

Korea Płn - 2

IzraelRPA - 1

Test atomowy ndash zgodnie z traktatem o ograniczeniu testoacutew jądrowych test jądrowy to

jedna dwie lub więcej eksplozji jądrowych wywołanych w ciągu 01 sekundy jedna od

drugiej w obszarze o promieniu 2 kilometroacutew

Testy jądrowe przeprowadzane są głoacutewnie w celu sprawdzania i udoskonalania broni

jądrowej lub jej zabezpieczeń Od wynalezienia bomby atomowej w 1945 miało miejsce

około 2000 proacutebnych wybuchoacutew jądrowych głoacutewnie przeprowadzonych przez USA i

ZSRR Od 1992 Rosja i USA utrzymują moratorium na dokonywanie proacutebnych

wybuchoacutew

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 22: prezentacja bj.pdf

22

Kraj Liczba

testoacutew Opis

Stany Zjednoczone 1030

Związek Radziecki

715 testoacutew

w tym 962

eksplozje

jądrowe[3]

Pierwsza radziecka proacuteba atomowa przeprowadzona została na

specjalnie w tym celu utworzonym poligonie w Semipałatyńsku

29 sierpnia 1949 roku Test ten był finalnym stopniem

sowieckiego programu budowy broni nuklearnej Ładunek

wybuchowy RDS-1 był bombą plutonową stanowiącą w

rzeczywistości wierną kopię amerykańskiej bomby Fat Man[3]

W następnych latach przeprowadzono zakrojony na szeroką skale

program testoacutew nuklearnych w tym serię testoacutew

przeprowadzonych od 1 do 3 listopada 1958 roku w ktoacuterej ładunki

nuklearne zostały dostarczone do miejsca eksplozji za pomocą

rakietowych pociskoacutew balistycznych[3]

Nowa era w historii

radzieckich proacuteb nuklearnych rozpoczęła się jednak 26 lutego

1951 roku kiedy podjęto decyzje o rozpoczęciu testoacutew

nuklearnych z użyciem ładunkoacutew termojądrowych

(wodorowych)[3]

Pierwszy tego typu ładunek o mocy 400 Kt

umieszczony na wieży o wysokości 30 metroacutew został

zdetonowany w Semipałatyńsku 12 sierpnia 1953 roku przy czym

z reakcji fuzji jądrowej pochodziło od 15 do 20 energii

eksplozji[3]

Pierwszy radziecki dwustopniowy ładunek

termojądrowy został zdetonowany 22 listopada 1955 roku

Stanowiła go dostarczona nad poligon za pomocą bombowca Tu-

16 bomba RDS-37 o szacunkowej mocy ok 3 megaton jednakże

siła zaplanowanej eksplozji została uprzednio zredukowana o

połowę z uwagi na warunki panujące w Semipałatyńsku stąd tez

faktyczna moc eksplozji nie przekraczała 16 Mt RDS-37 była

pierwszą sowiecką bombą wodorową ktoacutera zdatna była do

bojowego dostarczenia nad cel[3]

Na skutek negocjacji ze stanami

Zjednoczonymi w sprawie zakazu testoacutew w atmosferze zaroacutewno

ZSRR jak i USA nie dokonywały testoacutew w latach 1958-1961 20

sierpnia 1961 roku Związek radziecki ogłosił że w związku z

testami przeprowadzanymi przez Francję wznowi własne testy

jądrowe - ktoacutere osiągnęły niespotykaną dotąd skalę 59 testoacutew

atomowych w ciągu niespełna dwoacutech miesięcy większość z nich o

ogromnej mocy - w tym napowietrzny test ładunku znanego jako

car bomba o mocy wg roacuteżnych źroacutedeł od 50 do 58 megaton[3]

Ostatni sowiecki test jądrowy miał miejsce 24 października 1990

roku na poligonie Nowa Ziemia gdzie ładunek jądrowy o mocy

ok 70 Kt zdetonowano w tunelu[3]

29 sierpnia 1991 roku

dekretem prezydenta Kazachstanu zamknięty został poligon

jądrowy w Semipałatyńsku W 1996 roku zawarto ratyfikowany

przez Stany Zjednoczone i Rosję (21 kwietnia 2000) traktat o

całkowitym zakazie proacuteb z bronią jądrową W związku jednak z

brakiem podpisu i ratyfikacji tej umowy przez wymagana liczbę

państw w tym zwłaszcza przez Indie Pakistan i Koreę Poacutełnocną

traktat do dziś nie wszedł w życie[3]

Mimo to zaroacutewno Stany

Zjednoczone jak i Rosja wzajemnie przestrzegają jednostronnych

moratorioacutew na proacuteby jądrowe[3]

Francja 210

Pierwszy wybuch miał miejsce na Saharze w Algierii (wtedy

jeszcze francuskiej kolonii) 13 lutego 1960 Ogoacutełem w Algierii

Francuzi przeprowadzili 4 proacuteby atmosferyczne i 13 proacuteb

podziemnych ostatnią 16 lutego 1966 (proacuteby odbywały się dalej

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 23: prezentacja bj.pdf

23

nawet po uzyskaniu przez Algierię niepodległości w 1962)

Następnie głoacutewnym ośrodkiem proacuteb stały się francuskie wyspy na

Pacyfiku atole Mururoa i Fangataufa Ostatnia kontrowersyjna

seria wybuchoacutew została tam przeprowadzona w 1995 ostatni

francuski wybuch miał miejsce 27 stycznia 1996

Wielka Brytania 45

Pierwszy wybuch miał miejsce 3 października 1952 Ładunek

jądrowy umieszczony został na statku i zdetonowany niedaleko

poacutełnoco-zachodniego wybrzeża Australii w okolicach wysp

Monte Bello Do 1958 w Australii i na wyspach Bożego

Narodzenia i Malden przeprowadzono 21 wybuchoacutew

atmosferycznych W następnych latach Wielka Brytania

rozpoczęła ścisłą wspoacutełpracę ze Stanami Zjednoczonymi w

dziedzinie broni jądrowej i od 1962 zaczęła przeprowadzać proacutebne

wybuchy podziemne na głoacutewnym amerykańskim poligonie

jądrowym w stanie Nevada 24 z wybuchoacutew ktoacutere miały tam

miejsce jest oficjalnie uważane za przeprowadzone wspoacutelnie

przez Stany Zjednoczone i Wielką Brytanię Ostatni z nich miał

miejsce 26 listopada 1991

Chiny 45 Pierwszy wybuch miał miejsce 16 października 1964 ostatni 29

lipca 1996 Wszystkie odbyły się na poligonie Lop Nor w

Sinciangu na pustyni Takla Makan

Indie 6 Pierwszy wybuch miał miejsce 18 maja 1974 Po długiej przerwie

następna seria pięciu wybuchoacutew miała miejsce w 1998 11 maja (3

wybuchy roacutewnocześnie) i 13 maja (dwa wybuchy roacutewnocześnie)

Pakistan 6

Pierwsza i jak dotąd jedyna seria wybuchoacutew miała miejsce w

1998 w odpowiedzi na serię proacuteb Indii 5 roacutewnoczesnych

wybuchoacutew 28 maja 1998 (według oficjalnych danych niezależni

eksperci mają tu pewne wątpliwości ale na pewno miały miejsce

co najmniej dwa wybuchy) i 1 wybuch 30 maja 1998

Korea Poacutełnocna 2

Pierwsza proacuteba została przeprowadzona 9 października 2006

Stosunkowo nieznaczna moc wybuchu wynosząca 055 kT (czyli

ok 130 ładunku użytego przez Amerykanoacutew ponad 60 lat

wcześniej w Hiroszimie) wskazywać może na to że proacuteba ta była

nieudana Opinię taką wyraził w listopadzie 2006 szef inspekcji

ONZ do spraw broni masowej zagłady Hans Blix Druga proacuteba przeprowadzona została 3 lata po pierwszej 25 maja

2009 pod ziemią Moc wybuchu specjaliści określają na ok 20 kT

IzraelRPA 1 (spekulacje)

Oba kraje zbudowały arsenały nuklearne (RPA pozbyła się swoich

bomb po upadku Apartheidu) i najprawdopodobniej prowadziły

wspoacutełpracę w tej dziedzinie Oficjalnie żaden z nich nie

przeprowadzał proacutebnych wybuchoacutew jądrowych Przypuszcza się

jednak że rozbłysk zaobserwowany przez amerykańskiego satelitę

nad Oceanem Indyjskim 22 września 1979 był proacutebą jądrową być

może przeprowadzoną przez te kraje Nie ma jednak co do tego

dowodoacutew a szczegoacuteły wydarzenia pozostają nadal utajnione Być

może rozbłysk był fenomenem naturalnym spowodowanym na

przykład przez meteoryt wybuchający w atmosferze

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 24: prezentacja bj.pdf

24

Kliknij na czerwony kwadrat aby dowiedzieć się więcej o tym jądrowego do badań

Amchitka Island Alaska USA

Strona z trzech podziemnych proacuteb nuklearnych w 1960 i 1970 na początku obiekt

Amchitka został zamknięty w 1971 roku

Ocean Spokojny

Strony z roacuteżnych francuskich proacuteb nuklearnych

Strony testowe Nevada Nevada USA

Założona przez prezydenta Trumana w 1950 roku obecnie obsługiwany przez Departament

Energii NTS był miejscem ponad 900 atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych

Fallon Nevada

Strona amerykańskiego testu

Trinity Site Nowy Meksyk USA

Strony pierwszej proacuteby jądrowej broni w dniu 16 lipca 1945 roku

Carlsbad Nowy Meksyk

Strona amerykańskiego testu

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 25: prezentacja bj.pdf

25

Green Valley CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Rifle CO

Strona amerykańskiego testu nuklearnego

Hattiesburg Mississippi

Strony z kilku amerykańskich badań

Open Sea na południowym Atlantyku

Strony trzech amerykańskich proacuteb nuklearnych rakiet w 1958 roku

Reggan Saharze Algieria

Najpierw francuski nuklearnej została zdetonowana w Reggan 13 lutego 1960 roku W

momencie Algieria była pod protektoratem Francji

Ekker Algieria

Strony francuskich badań

Nowej Ziemi Island CIS

Strony szerokich radzieckich testoacutew atmosferycznych i podziemnych Nowej Ziemi stał się

miejscem największego urządzenia termojądrowej kiedykolwiek testowaliśmy 58 megaton

bomba zdetonowana 23 października 1961 roku

Semipalatinsk CIS

Strony setek radzieckich atmosferycznych i podziemnych proacuteb nuklearnych Także

miejscem pierwszego radzieckiego testu jądrowego w dniu 29 sierpnia 1949 roku

Prince Edward Island Ocean Indyjski

Strony południowoafrykańskiego izraelskich badań jądrowych

Lop Nur zachodnich Chinach

Primary jądrowej do badań Miejscu pierwszym chińskim eksplozji atomowej w dniu 16

października 1964 roku i pierwszy chiński termojądrowej detonacji w dniu 27 grudnia 1968

roku

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 26: prezentacja bj.pdf

26

Chagai Hills Baluchistan Pakistan

Miejscu pierwszego pakistańskiego detonacji jądrowej 28 maja 1998 roku

Pokharan Radżastanie Desert Indie

Miejscu pierwszym indyjskim detonacji jądrowej w dniu 18 maja 1974 roku Ta bomba

wybuchła 100 metroacutew pod powierzchnią Miejscu 5 proacuteb nuklearnych w 1998 roku

Monte Bello Islands Australia

Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii broni proacuteb nuklearnych w 1952 roku Używany do

testoacutew atmosferycznych do roku 1956

Nagasaki Japonia

Strony drugiego broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Nagasaki Fat Man

została porzucona przez trzy dni po bombę na Hiroszimę 9 sierpnia 1945 roku Jest to plon

około 22 kiloton

Hiroshima Japonia

Strony pierwszej broni jądrowych używanych w czasie wojny Bomba Hiroshima Little

Boy została zrzucona 6 sierpnia 1945 roku Jest to plon około 12 kiloton

Emu Field Australia

Strony dwoacutech brytyjskich proacuteb broni jądrowej

Maralinga i miejsca badania Woomera Australia

Używane w 1950 roku przez Brytyjczykoacutew do testoacutew atmosferycznych

Atol Eniwetok Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Eniwetok był miejscem pierwszej na świecie termojądrowej detonacji MIKE

w 1952 roku

Atol Bikini Wyspy Marshalla

Administrowane przez USA wyspa ta została wykorzystana do testoacutew nuklearnych w latach

1940-tych i 50 Atol Bikini był miejscem testoacutew BRAVO

Johnston Wyspa

Administrowane przez Stany Zjednoczone Strona szereg testoacutew pod koniec 1950 i na

początku 1960 roku

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 27: prezentacja bj.pdf

27

Ocean Spokojny

Strony amerykańskich badań

CEP Mururoa i atoli Fangatau Polinezja Francuska

(Le Centre d eksperymentoacutew du Pacifique) Prowadzone przez Francuzoacutew CEP jest

używany do testoacutew nuklearnych Strona Najpierw francuski urządzenie termojądrowe w

dniu 24 sierpnia 1968 roku

Wyspa Bożego Narodzenia Kiribati

Używane do brytyjskich i amerykańskich testoacutew nuklearnych w latach 1950 i początku

1960 roku Miejscu pierwszym w Wielkiej Brytanii wybuchu termojądrowego w dniu 15

maja 1957 roku

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 28: prezentacja bj.pdf

28

POWIETRZNY WYBUCH JADROWY

Rys 1 Wybuch atmosferyczny

Wybuch bomby atomowej w Nagasaki 9 sierpnia 1945

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 29: prezentacja bj.pdf

29

PODWODNY WYBUCH JĄDROWY

Rys Chmura kondensacyjna po płytkim wybuchu podwodnym (Na powierzchni wody widoczna otoczka)

Rys 3 Wybuch podwodny bomby atomowej kolumna z pioacuteropuszem

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 30: prezentacja bj.pdf

30

Eksplozja bomby Ivy Mike test bomby wodorowej 1 listopada 1952 na atolu Eniwetok

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 31: prezentacja bj.pdf

31

Rys 7 Krater zwany Kielkiem-1 (powstał po wybuchu atomowym o sile 12 kt)

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 32: prezentacja bj.pdf

32

PODZIĄŁ ŁADUNKOacuteW JADROWYCH ZE WZGLĘDU MOC WYBUCHU

Rodzaj ładunku jądrowego Roacutewnoważnik trotylowy

Bardzo małej mocy Do 1 kt

Małej mocy 1- 15 kt

Średniej mocy 15 ndash100 kt

Dużej mocy 100 ndash 500 kt

Bardzo dużej (wielkiej) mocy Powyżej 500 kt

PODZIAŁ WYBUCHOacuteW JĄDROWYCH WEDŁUG RODZAJOacuteW

Rodzaje wybuchoacutew jądrowych

Wybuch powietrzny

Wybuch naziemny (nawodny)

Wybuch podziemny (podwodny)

Wybuch bardzo wysoki

(kosmicz ny)

Wybuch wysoki

powietrz ny

Wybuch

niski powietrz

ny

Głęboki wybuch

podziemny

Płytki

wybuch podziem-

ny

Głęboki wybuch podwod

ny

Płytki

wybuch podwodny

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 33: prezentacja bj.pdf

33

Tabela 5

WSPOacuteŁZALEŻNOŚĆ PARAMETROacuteW FALI UDERZENIOWEJ I SKUTKI JEJ DZIAŁANIA

Nadciśni

enie MPa

+

Prędkość czoła fali

ms

Prędkość powietrza

ms

Temperatura

powietrza na czole fali

0C

Skutki

1 1040 772 514 Zniszczenie i zburzenie większości urządzeń obronnych

01 460 174 80 Bardzo ciężkie obrażenia ludzi

001 354 23 23 Lekkie uszkodzenia budynkoacutew murowanych

0001 3414 23 158 Częściowe zniszczenie oszklenia budynkoacutew

Rys Kolejne położenia fali czołowej oraz padającej i odbitej

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 34: prezentacja bj.pdf

34

Tabela 8

PROMIENIE STREFRAŻENIA LUDZI FALĄ UERZENIOWĄ JAKO FUNKCJA RODZAJU I MOCY WYBUCHU

Moc wybuchu

Rodzaj wybuchu

Promień porażeń m

lekkich średnich ciężkich b ciężkich

3 kt naziemny 900 500 400 350

powietrzny 950 700 600 500

30 kt naziemny 2100 1300 950 800

powietrzny 2300 1600 1550 1300

300 kt naziemny 5000 3000 2300 2100

powietrzny 5700 3800 3400 2850

STOPIEŃ PORAŻENIA LUDZI JAKO FUNKCJA NADCIŚNIENIA FALI URERZENIOWEJ

Nadciśnienie Porażenia Objawy

10-30 kPa lekkie Szum w uszach kroacutetkotrwałe zaburzenia słuchu boacutele głowy Objawy przemijają samorzutnie

30 -50 kPa średnie Omdlenia boacutele głowy zaburzenia pamięci mowy słuchu krwotoki z nosa i uszu plucie krwią Konieczna hospitalizacja

50 ndash 80 kPa ciężkie Uszkodzenia moacutezgu płuc narządoacutew jamy brzusznej Krwotoki z nosa i uszu Długotrwałe leczenie Pojedyncze przypadki śmiertelne

80 ndash 100 kPa bardzo ciężkie

Rozległe zranienia i uszkodzenia wielu narządoacutew Duży procent wypadkoacutew śmiertelnych

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 35: prezentacja bj.pdf

35

Rys Rozkład widma promieniowania przy roacuteżnych

temperaturach powierzchni kuli ognistej

Tabela ZALEŻNOŚĆ CZASU ŚWIECENIA KULI OGNISTEJ

OD MOCYWYBUCHU JĄDROWEGO

Moc wybuchu kt

Czas świecenia s

Mała 1 ndash 2

Średnia 2 ndash 4

Duża 4 - 8

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 36: prezentacja bj.pdf

36

STOPIEŃ OPARZENIA CIAŁA JAKO FUNKCJA IMPULSU CIEPLNEGO WYBUCHU JĄDROWEGO ŚREDNIEJ MOCY

Oparzenia Impuls cieplny

Pierwszego stopnia do 125 kJm2

Drugiego stopnia 125 - 42 kJm2

Trzeciego stopnia 42 - 58 kJm2

Czwartego stopnia powyżej 58 kJm2

Zasięg obrażeń termicznych

20 kiloton 1 megatona 20 megaton

1-szy stopień 25 calcm

2

(43 km)

32 calcm2

(18 km)

5 calcm2

(52 km)

2-gi stopień 5 calcm2 (32 km) 6 calcm

2 (144 km) 85 calcm

2 (45 km)

3-ci stopień 8 calcm2 (27 km) 10 calcm

2 (12 km) 12 calcm

2 (39 km)

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA LUDZI

Moc wybuchu

kt

Rodzaj wybuchu

Odległości (m) wystąpienia oparzeń

I stopnia

II stopnia

III i IV stopnia

3 naziemny 1250 850 650 powietrzny 1800 1450 1100

30 naziemny 2500 1800 1450 powietrzny 3300 2500 2000

300 naziemny 4600 3200 2600 powietrzny 7500 5800 4700

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 37: prezentacja bj.pdf

37

Tabela 12 SKUTKI DZIAŁANIA PROMIENIOWANIA

CIEPLNEGO NA ROacuteŻNE MATERIAŁY

Rodzaj materiału

Impuls cieplny kJm2 powodujący

zapalenie zwęglenie początek topienia

Deski sosnowe suche 168 120 - Deski sosnowe pomalowane na kolor biały 96 360 -

Tkanina bawełniana koloru khaki 96 168 - Papier biały 192 36 -

Szkło okienne - - 1700-1900 Blacha aluminiowa 3 mm - - 340-400 Blacha miedziana 2 mm - - 900

Blacha żelazna powyżej 2 mm - - 1800

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 38: prezentacja bj.pdf

38

Tabela 12

JEDNOSTKI DAWKI PROMIENIOWANIA PRZENIKLIWEGO

Rodzaj dawki Jednostka Symbol jednostki

Wielokrotności

Dawka ekspozycyjna

kulomb na kilogram

Ckg 1 Ckg = 386 R

rentgen R 1 R = 258 x 10-4 Ckg

Dawka pochłonięta grej Gy 1 Gy = 100 rd

rad rd 1 rd = 10-2 Gy

Roacutewnoważnik dawki pochłoniętej

siwert Sv 1Sv = 100 rem

rem rem 1 rem = 10ndash2 Sv

Rys 26 Dawka sumaryczna promieniowania przenikliwego

jako funkcja mocy i odległości od wybuchu

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 39: prezentacja bj.pdf

39

Rys Schemat rozprzestrzeniania się opadoacutew promieniotwoacuterczych w bombie atomowej

(po lewej stronie) i w bombie wodorowej (po prawej stronie)

(rysunek pochodzi z książki Energia jądrowa i promieniotwoacuterczość A Czerwiński Oficyna Edukacyjna

Krzysztof Pazdro Warszawa 1998 httpwwwpazdrocompl

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 40: prezentacja bj.pdf

40

Tabela 13

PROMIENIE STREF RAŻENIA LUDZI

PROMIENIOWANIEM PRZENIKLIWYM WYBUCHU JĄDROWEGO

Promień strefy rażenia

Rodzaje (stopnie) porażenia

lekkie

średnie

bardzo ciężkie

Dawka promieniowania

1 Gy

4 Gy

6 Gy

Moc wybuchu jądrowego

3 kt

1050 m

850 m

780 m

30 kt

1650 m

1380 m

1300 m

300 kt

2350 m

2050 m

1950 m

Rys 27 Powstawanie śladu obłoku promieniotwoacuterczego

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 41: prezentacja bj.pdf

41

Rys 28 Moc dawki promieniowania w rejonie

Tabela 14

PRZYRZĄDY DOZYMETRYCZNE

Nazwa przyrządu Mierzona wielkość Jednostkau pomiaru

Dozymetr dawka R Gy rad rem Sv

Rentgenometr Moc dawki Rh

Radiometr Stopień skażenia rozpmincm2

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 42: prezentacja bj.pdf

42

Arsenał nuklearny państw w 2009 r

od 1945 - USA - 10 000 głowic (w dniu 04052010 r amerykańskie

Ministerstwo Obrony ogłosiło że posiada 5113 głowic

nuklearnych]

od 1949 - ZSRRRosja - 16 000

od 1952 - Wielka Brytania - 160

od 1960 - Francja - 350

od 1964 - Chiny - 200

od 1974 - Indie - 160

od 1979 - Izrael - 150

od 1998 - Pakistan - 50

od 2006 - Korea Poacutełnocna - 15

Kraje oficjalnie posiadające bomby atomowe Izrael zaznaczony na zielono (posiadanie broni atomowej

przez ten kraj nie zostało oficjalnie potwierdzone)

Amerykańskie i radzieckierosyjskie zapasy broni nuklearnej w latach 1945-2005

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 43: prezentacja bj.pdf

43

Rakieta Topol

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 44: prezentacja bj.pdf

44

Bibliografia

1 Grabowski D Broń jądrowa i skutki jej działania Warszawa 1972 (dostępne w

Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

2 Grudziński P Teologia bomby Narodziny systemu nuklearnego odstraszania

1939-1953 Tom I Bomba atomowa PWN 1988 (dostępne w czytelni

Biblioteki Głoacutewnej PW)

3 Hrynkiewicz A Dawki i działanie biologiczne promieniowania jonizującego

Państwowa Agencja Atomistyki Instytut Fizyki Jądrowej 1993

4 Kubowski J Broń jądrowa fizyka - budowa - działanie - skutki - historia

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 2008r

5 Skutki wybuchoacutew jądrowych - opracowanie pełnomocnika rządu do spraw energii

jądrowej 1958r (dostępne w Bibliotece Nukleonicznej ul Konwaliowa 7

Warszawa)

6 Felix F Luykx Martin J Frissel Radioecology and the Restoration of

Radioactive-Contaminated Sites (dostępne w czytelni Biblioteki głoacutewnej PW)

7 Georges Charpak Richard L Garwin Błędne ogniki i grzyby atomowe

Wydawnictwa Naukowo-Techniczne 1997 (dostępne w Bibliotece

Nukleonicznej ul Konwaliowa 7 Warszawa)

8 S Fidyk A Ruda T Siuda Z Worwa Przysposobienie obronne dla szkoacuteł

ponadpodstawowych dział pt Broń masowego rażenia Wydawnictwa

Szkolne i Pedagogiczne Warszawa 1994r

9 Natural Resources Defence Council (httpwwwnrdcorg) dział Nuclear

Weapons and Waste

10 Wielka Internetowa Encyklopedia Multimedialna httpwwwwiempl

11 B M Jaworski A A Dietłaf Fizyka Poradnik encyklopedyczny

Wydawnictwa Naukowe PWN Warszawa 1998r (dostępne w czytelni Biblioteki

głoacutewnej PW)

12 Akty prawne i materiały poglądowe udostępniane przez Państwową Agencję

Atomistyki ul Krucza 36 00-921 Warszawa

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24

Page 45: prezentacja bj.pdf

45

13 Wykłady i zajęcia w ramach przedmiotoacutew na Wydziale Fizyki Politechniki

Warszawskiej w tym wycieczki do Instytutu Chemii i Technik Jądrowych

Centralnego Laboratorium Ochrony Radiologicznej i reaktora atomowego w

Świerku

14 Merril Eisenbud Environmental Radioactivity From Natural Industrial and

Military Sources Academic Press Inc 1987r

15 httpwwwatomicarchivecom

16 The Nuclear Weapon Archive (httpnuclearweaponarchiveorg)

17 Carnegie Endowment for International Peace

(httpwwwcarnegieendowmentorg) dział Nonproliferation

18 Center of American Progress (httpwwwamericanprogressorg) dział Issues -

gt National Security -gt Nuclear amp Biological Weapons

19 Miesięcznik Świat Nauki nr 12 (196) grudzień 2007r

20 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto6shtml

21 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

22 httpwwwatomicarchivecomPhotosPhoto10shtml

23 (httpwwwmilnetcom) dział Nuclear Weapons

24