放射性落下灰
種類
全球范圍
核武器空爆后所產(chǎn)生的煙云中含有放射性粒子,在風和重力的作用下,邊降落邊向下風方向飄移。其中較重的粒子在數(shù)分鐘內(nèi)即開始降落,24小時內(nèi)降落在爆區(qū)下風方向數(shù)百千米的范圍內(nèi),造成近區(qū)沾染;較輕的粒子,在幾十小時至幾天內(nèi)降落到下風方向更遠的地面,造成遠區(qū)沾染;而美國原子能委員會認為,更輕的粒子隨風飄移甚至可以環(huán)繞地球,經(jīng)數(shù)日、數(shù)月,乃至數(shù)年后方能降落到地面,造成全球性沾染。
當?shù)?
美國Castle Bravo核爆后的落下灰分布圖
核武器在地表或水面爆炸后,大量的泥土或水會被火球的高溫所汽化,并被帶入放射性煙云中。當這些物質(zhì)與可裂變物質(zhì)或與其他中子已活化的放射性污染物濃縮時,會具有放射性。在下表中的許多同位素會衰變成為人們所熟知的其他同位素。
影響因素
爆炸方式
爆炸的位置主要是兩種:空中和表面。當核武器在空中爆炸時的謂之空爆,與地表爆炸相比,其產(chǎn)生的放射性沉降物會相對少一些。在半地面方式下爆炸,還會產(chǎn)生一種附加效應,即所謂“基浪”( base surge )。
氣象條件
氣象條件對放射性沉降的影響很大,尤其是當?shù)爻两?。在雨雪的沖刷條件下,會加速當?shù)爻两颠^程。在某些特殊條件下,如源于放射性云層帶有大量落下灰的本地降雨(即俗稱的“黑雨”),可能會使核爆炸順風區(qū)中的某個地域形成一個重污染區(qū)。
效果
當動物接受了輻射后,可能會有一系列的生物變化。某些全身通過高劑量輻射后立即死亡,有些則基本正常生活了一段時間,然而隨著延遲性輻射效應的發(fā)展,暴露于輻射人群中會使他們受到低劑量輻射。
短期
損傷效果主要因β射線的劑量和能量而定,皮膚受到落下灰中β射線照射的劑量愈大,損傷愈嚴重 。
長期
輻射后期或延遲效應之后發(fā)生的輻射劑量和劑量等級范圍較廣。延遲效應可能會在照射數(shù)月后甚至數(shù)年后出現(xiàn),其影響的廣泛幾乎涉及所有的組織或器官。輻射延遲可能出現(xiàn)的后果,有生命縮短、組織癌變、白內(nèi)障的形成,慢性放射性皮膚炎、生育率降低和基因突變。
核反應堆事故
盡管核反應堆事故沒有像核武器爆炸那么嚴重,但同樣可以產(chǎn)生落下灰。核爆炸所產(chǎn)生的同位素特征與嚴重的反應堆事故(如切爾諾貝利核事故)有很大的不同。兩者最關(guān)鍵的差異是揮發(fā)性與半衰期。
防護
冷戰(zhàn)期間美國國防部的落下灰防護手冊
在冷戰(zhàn)期間,美蘇英三國對國民進行了大量的核戰(zhàn)爭條件下的生存教育。其中美國的民防措施較為完備。美國政府提供了一系列程序,使得人民能夠最大限度地減少暴露于原子塵的時間。但目前流行的防護態(tài)度是,全球熱核戰(zhàn)爭一旦爆發(fā),短期生存將是徒勞的,因此亦不再保留防塵庇護所。
參見
核爆炸
輻射系列游戲
參考
Glasstone, Samuel and Dolan, Philip J., The Effects of Nuclear Weapons (third edition) ,美國政府印刷所,1977
NATO Handbook on the Medical Aspects of NBC Defensive Operations (Part I - Nuclear) ,美國陸??哲姴?,于華盛頓,1996
Smyth, H. DeW., Atomic Energy for Military Purposes 普林斯頓大學出版社,1945. (Smyth Report)
The Effects of Nuclear War in America , Office of Technology Assessment (May 1979)
T. Imanaka, S. Fukutani, M. Yamamoto, A. Sakaguchi and M. Hoshi, J. Radiation Research , 2006, 47 , Suppl A121-A127.
Sheldon Novick, The Careless Atom, (Boston MA: Houghton Mifflin Co., 1969), p. 98
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