Наследие Хиросимы - Эдвард Теллер
Частицы от взрыва водородной бомбы поднимаются ещё выше — в стратосферу. Они могут оставаться там годами, а радиоактивные вещества распределяются подобно одеялу над всей земной атмосферой. Частицы, выброшенные взрывом водородной бомбы в стратосферу, возвращаются на Землю в виде всемирных радиоактивных выпадений через один-десять лет.
Последствия этих выпадений следовало изучить. Исследование провели Уиллард Либби, Ганс Бете и другие; в 1954 году я тоже участвовал в работе. Результаты успокаивали. В атмосферу могли попасть радиоактивные вещества от тысяч самых мощных бомб, прежде чем удалось бы доказать биологические последствия в глобальном масштабе.
Опасность радиоактивных выпадений для человеческого организма зависит от скорости распада радиоактивных веществ. Частица, попавшая в организм, не вредна, если она не распадётся и не высвободит энергию, пока человек жив. Большинство радиоактивных частиц распадается ещё в атмосфере — слишком рано, чтобы повлиять на людей. Другие живут чрезвычайно долго — слишком долго, чтобы повлиять на человека. Например, после ядерного взрыва в атмосфере остаётся много урана-235. Но потребуется 710 миллионов лет, чтобы распалась половина радиоактивных ядер урана-235, — это несравнимо дольше короткой человеческой жизни, поэтому никакой опасности они не представляют.
Два продукта ядерных взрывов представляют особую угрозу для людей. Стронций-90 и цезий-137 имеют крайне опасный период полураспада — около тридцати лет: примерно столько требуется, чтобы распалась половина радиоактивных ядер этих элементов и высвободила свою энергию. Этот срок достаточно долог, чтобы радиоактивный распад был незначительным между взрывом и выпадением частиц на Землю, но достаточно короток, чтобы распад мог произойти между попаданием частиц в организм и естественной смертью человека.
Попав в организм, стронций-90 накапливается в костях. Кости чувствительны к радиации, и чрезмерная доза может вызвать рак костей или нарушить образование клеток крови в костном мозге, что приводит к лейкемии. Стронций-90 задерживается в организме на много лет и представляет непосредственную опасность радиоактивных выпадений. Цезий-137, напротив, более или менее равномерно распределяется по организму и остаётся в нём менее шести месяцев, прежде чем выводится наружу. Хотя непосредственная опасность цезия-137 для организма меньше, он может повредить половые клетки.
Изучая действительную опасность всемирных радиоактивных выпадений, мы опирались на истории болезни людей, применявших радиацию в медицине, многочисленные эксперименты на животных и исследования, связанные с защитой ядерных реакторов. У нас был большой опыт изучения воздействия радиации на человеческий организм. А поскольку разные виды радиации действуют на организм сходным образом, мы могли установить простые нормы безопасной дозы, сравнив радиацию от выпадений, созданных человеком, с естественным фоновым излучением, которое люди всегда получали от минералов в земной коре, космических лучей, непрерывно падающих на нас из космоса, и калия, естественным образом присутствующего в организме.
Опасности больших доз радиации были и остаются хорошо известными. Облучение всего тела дозой в тысячу рентгенов почти наверняка приведёт к смерти менее чем за тридцать дней. Доза в 400–500 рентгенов оставит человеку лишь один шанс из двух выжить. Сто рентгенов не вызовут немедленной смерти, но через несколько лет в отдельных случаях могут привести к раку. Человек наверняка умрёт, если сразу получит на всё тело тысячу рентгенов; однако вероятность заболеть будет намного меньше половины, если ту же дозу он получит постепенно за несколько лет.
По сравнению с огромными дозами радиации, способными вызвать болезнь или смерть, всемирные выпадения от испытаний дают чрезвычайно малое облучение. Сегодня кости людей во всём мире получают от стронция-90, содержащегося в выпадениях, в среднем около 0,002 рентгена в год. Остальная часть тела подвергается примерно такому же уровню радиации, главным образом от цезия-137 в выпадениях. В некоторых районах радиоактивных веществ накапливается больше, но трудно представить, чтобы кто-либо в мире за всю жизнь получил от выпадений более четырёх-пяти рентгенов. Это всё равно меньше, чем доза от одних только космических лучей.
Нам помогло сопоставление воздействия радиоактивных выпадений с воздействием естественного фонового излучения. Одинаковые дозы стронция-90 из выпадений и космических лучей оказывают на кости сходное воздействие. Люди, живущие в США на уровне моря, ежегодно получают от космических лучей 0,034 рентгена — в семнадцать раз больше, чем от стронция-90 во всемирных выпадениях. В Денвере, примерно на высоте пяти тысяч футов над уровнем моря, доза космического излучения составляет 0,05 рентгена в год. Если столь малые дозы радиации действительно опасны, нам лучше эвакуировать Денвер.
Радиация от радия для человеческого организма несколько опаснее, чем от стронция-90. Но пока кости получают от всемирных выпадений стронция-90 около 0,002 рентгена в год, в некоторых районах США в питьевой воде обнаруживали радий, дающий дозу до 0,005 рентгена в год. Если такие малые количества радиации от выпадений действительно опасны, жителям некоторых населённых пунктов Соединённых Штатов следует перестать пить местную воду.
В кирпиче больше естественной радиоактивности, чем в дереве. Человек, живущий в кирпичном доме, получает значительно больше радиации, чем живущий в деревянном, — возможно, в десять раз больше нынешней дозы от радиоактивных выпадений. Если выпадения действительно опасны, нам нужно снести все кирпичные дома. Мне было бы жаль это делать: я сам живу в кирпичном доме.
Сравнения можно продолжать почти бесконечно. Человек, носящий наручные часы со светящимся циферблатом, получает гораздо больше радиации, чем от нынешнего уровня радиоактивных выпадений. Если мы действительно боимся выпадений, следует выбросить и прикроватные будильники со светящимися в темноте циферблатами: они облучают спящих в кровати людей.
Если бы мы использовали естественный радиационный фон как меру опасности искусственной радиоактивности, паники из-за выпадений, возможно, не возникло бы. К сожалению, так не сделали. Вместо этого установили произвольные нормы и, желая обеспечить безопасность, задали их довольно низкими.
В начале 1940-х годов рентгенологи, опираясь на горький опыт первопроходцев медицинского применения радиации, считали, что для постоянной работы безопасно не превышать дозу в одну десятую рентгена в день. Этот предел был основан на наблюдениях. Статистических данных, подтверждающих, что регулярное облучение дозой в одну десятую рентгена в день причиняет вред, найти не удалось. Старый норматив безопасности допускал дозу в десять тысяч раз больше той, которую сегодня в среднем получает человек от всемирных выпадений.
Сначала этот медицинский норматив применяли и в нашей программе атомной энергии. Помню первое наставление, которое услышал, когда в 1942 году присоединился к атомному проекту в Чикаго: «Никогда не