Πυρηνική έκρηξη: Όλα όσα πρέπει να ξέρετε

Οι δύο πυρηνικές βόμβες που έπληξαν τη Χιροσίμα και το Ναγκασάκι σκότωσαν 129.000 ανθρώπους και προκάλεσαν καταστροφικά, μακροχρόνια θέματα υγείας. Ευτυχώς, αυτές οι δύο περιπτώσεις είναι οι μόνες χρήσεις πυρηνικών όπλων στον πόλεμο, αλλά σήμερα υπολογίζεται πως υπάρχουν 12.700 πυρηνικές κεφαλές στον κόσμο. Ποια είναι η επιστήμη όμως πίσω από τις καταστροφικές επιπτώσεις μίας πυρηνικής έκρηξης;

Καταρχάς, δεν υπάρχει κάποιος σίγουρος τρόπος να εκτιμηθεί με ακρίβεια η επίπτωση μίας πυρηνικής βόμβας, καθώς εμπλέκονται πολλοί παράγοντες όπως η ισχύς της, ο καιρός, η τοπογραφία του στόχου και το αν θα εκραγεί στο έδαφος ή στον αέρα. Γενικότερα όμως, υπάρχουν κάποια προβλέψιμα στάδια τις στιγμές μετά την έκρηξη. Για την ισχύ της βόμβας θα πάρουμε το παράδειγμα μίας ενός μεγατόνου, η οποία είναι 80 φορές μεγαλύτερη από αυτήν της Χιροσίμα, αλλά αρκετά μικρότερη από αρκετές σύγχρονες κεφαλές.

Περίπου το 35% της ενέργειας θα απελευθερωθεί ως θερμική ακτινοβολία. Η θερμική ακτινοβολία θα ταξιδέψει σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός και η θερμότητα μαζί με τη λάμψη θα φτάσει αρκετά δευτερόλεπτα πριν το ωστικό κύμα, προκαλώντας προσωρινή απώλεια όρασης για μερικά λεπτά σε απόσταση έως 21 χιλιομέτρων σε μία καθαρή ημέρα και έως 85 χιλιόμετρα σε μία καθαρή νύχτα.

Η θερμική ακτινοβολία θα προκαλέσει πρώτου βαθμού εγκαύματα στα 11 χιλιόμετρα από το επίκεντρο, δευτέρου βαθμού στα 10 χιλιόμετρα και τρίτου βαθμού στα 8 χιλιόμετρα. Τρίτου βαθμού εγκαύματα που καλύπτουν το 24% του σώματος θα είναι θανατηφόρα χωρίς άμεση ιατρική βοήθεια. Οι αποστάσεις και η ζημιά στο σώμα εξαρτώνται από τον καιρό και το τι ρούχα φοράτε. Τα λευκά ρούχα μπορούν να αντανακλάσουν κάποιο ποσό ενέργειας, ενώ πιο σκουρόχρωμα ρούχα την απορροφούν. Η θερμότητα στο επίκεντρο της βόμβας της Χιροσίμα εκτιμάται στους 300.000 βαθμούς Κελσίου, 300 φορές μεγαλύτερη από τη θερμοκρασία που αποτεφρώνεται το ανθρώπινο σώμα.

Το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειας της έκρηξης θα είναι το ωστικό κύμα, το οποίο οδηγεί ταχύτατα τον αέρα από το σημείο της έκρηξης προς τα έξω. Η απότομη αλλαγή πίεσης του αέρα θα καταστρέψει αντικείμενα σε ακτίνα 6 χιλιομέτρων. Ένα διώροφο κτίριο θα υποστεί πίεση 180 τόνων με ανέμους ταχύτητας 255 km/h. Στο ένα χιλιόμετρο από το επίκεντρο, οι άνεμοι θα φτάσουν τα 756 km/h και η πίεση θα είναι τέσσερις φορές μεγαλύτερη.

Σκεφτείτε πως όλα αυτά είναι στην κλίμακα του ενός μεγατόνου και η μεγαλύτερη πυρηνική βόμβα που έχει κατασκευάσει ο άνθρωπος είναι η Tsar Bomb της Ρωσίας, με ισχύ 50 μεγατόνων που ισοδυναμεί με 3.333 βόμβες της Χιροσίμα.

Μετά την έκρηξη λοιπόν, έρχεται και η ακτινοβολία. Η ιονίζουσα ακτινοβολία έχει αρκετή ενέργεια για να αποσπάσει ηλεκτρόνια από τα άτομά τους. Το ποσό της ακτινοβολίας που θα λάβει ο άνθρωπος εξαρτάται από το αν βρίσκεται έξω, σε κτίριο ή υπόγεια. Μία έκθεση σε 600 rem ακτινοβολίας έχει 90% πιθανότητες θανάτου σε έναν ενήλικα, ενώ 450 rem θα αποδειχθούν θανατηφόρα για τους μισούς που θα εκτεθούν. Ακόμα και αυτοί που θα επιβιώσουν, θα υποφέρουν από μακροχρόνιες επιπτώσεις. Οι μοριακοί δεσμοί και το DNA θα διασπαστούν και ενώ οι περισσότεροι θα επιδιορθωθούν από το σώμα, το 1/4 θα καταλήξει σε γενετικές μεταλλάξεις και αυξημένες πιθανότητες εμφάνισης καρκίνου.

Τέλος, έχουμε τα ραδιενεργά κατάλοιπα. Όταν η βόμβα πυροδοτείται κοντά στην επιφάνεια, η έκρηξη δημιουργεί έναν κρατήρα από κάτω και το υλικό που βρισκόταν εκεί εξαερώνεται και μεταφέρεται στον αέρα ως μικροσκοπικά σωματίδια, σχηματίζοντας το περίφημο νέφος μανιταριού. Αυτά τα σωματίδια είναι ραδιενεργά και με το χρόνο συμπυκνώνονται και πέφτουν ξανά στο έδαφος ως κατάλοιπα.

Ανάλογα με τους ανέμους, τα ραδιενεργά κατάλοιπα μπορούν να ταξιδέψουν για εκατοντάδες χιλιόμετρα. Το μεγαλύτερο μέρος τους θα πέσει υπό τη μορφή “μαύρης βροχής”, αλλά δυστυχώς δεν μπορούμε να εντοπίσουμε τα κατάλοιπα με τις αισθήσεις μας. Το θετικό είναι πως τα ραδιενεργά κατάλοιπα διασπώνται σχετικά γρήγορα και μέσα σε δύο εβδομάδες και το υλικό θα έχει μειωθεί στο 1% του αρχικού επιπέδου ραδιενέργειας.

Μία πρόσφατη έρευνα υπολόγισε τι θα συμβεί αν μία πυρηνική σύγκρουση μεταξύ Ινδίας και Πακιστάν λάμβανε χώρα, με 100 βόμβες ισχύος όπως αυτή της Χιροσίμα. Περίπου 5 μεγατόνοι ραδιενεργών υλικών θα μεταφερόντουσαν στην ατμόσφαιρα, προκαλώντας πτώση της παγκόσμιας θερμοκρασίας και μείωση βροχής κατά 9% ετησίως. Παρότι μικρές, αυτές οι αλλαγές θα προκαλούσαν απώλειες σοδειών και λιμό. Μία διαφορετική έρευνα υπολόγισε πως 2 δισεκατομμύρια άνθρωποι θα πεινάσουν.