Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Sådan fungerer beskidte bomber

En beskidt bombe er et eksplosiv, der er designet til at sprede farligt radioaktivt materiale over et stort område. Når folk hører "bombe" og "radioaktivt" i samme sætning, deres sind springer hurtigt til atomkrig. Men det viser sig, at en beskidt bombs primære destruktive kraft sandsynligvis ville være panik, ikke strålingsskader.

En beskidt bombe er meget tættere på magten til et almindeligt sprængstof end den er udbredt af en atombombe. Men frygten for forurening kan være invaliderende, på samme måde som 2001's miltbrand -skræk i USA terroriserede meget af den amerikanske befolkning, selvom kun få mennesker var smittet.

I denne artikel, vi finder ud af, hvad beskidte bomber er, og hvad de laver. Vi vil også undersøge, hvad der kan ske, hvis man rent faktisk gik ud i et offentligt område, og overvej nogle af konsekvenserne af denne form for angreb.

Konceptuelt, en beskidt bombe (eller radiologisk spredningsbombe ) er en meget enkel enhed. Det er et konventionelt sprængstof, såsom TNT (trinitrotoluen), emballeret med radioaktivt materiale. Det er meget råere og billigere end en atombombe, og det er også meget mindre effektivt. Men den har en kombination af eksplosiv ødelæggelse og strålingsskader.

Højt sprængstof forårsager skade med hurtigt ekspanderende, meget varm gas. Grundidéen med en beskidt bombe er at bruge gasudvidelsen som et middel til at drive radioaktivt materiale over et bredt område frem for som en destruktiv kraft i sig selv. Når sprængstoffet går af, det radioaktive materiale spredes i en slags støvsky, båret af vinden, der når et bredere område end selve eksplosionen.

Den langsigtede destruktive kraft af bomben ville være ioniserende stråling fra det radioaktive materiale. Ioniserende stråling, som omfatter alfapartikler, betapartikler, gammastråler og røntgenstråler, er stråling, der har nok energi til at banke på orbital elektron ud af et atom. At miste en elektron afbryder balancen mellem atomets positivt ladede protoner og negativt ladede elektroner, giver atomet en netto elektrisk ladning (atomet bliver et ion ). Den frie elektron kan kollidere med andre atomer for at skabe flere ioner. (Se Sådan fungerer atomerne for mere information om subatomære partikler.)

Hvis dette sker i en persons krop, ion kan forårsage en masse alvorlige problemer, fordi en ion elektrisk ladning kan føre til unaturlige kemiske reaktioner inde i celler. Blandt andet, ladningen kan bryde DNA -kæder. En celle med en brudt DNA -streng dør enten, eller også udvikler DNA'et en mutation. Hvis mange celler dør, kroppen kan udvikle forskellige sygdomme. Hvis DNA'et muterer, en celle kan blive kræft, og denne kræft kan spredes. Ioniseringsstråling kan også forårsage funktionsfejl i celler, resulterer i en lang række symptomer, der kollektivt kaldes strålesyge. Strålesyge kan være dødelig, men folk kan overleve det, især hvis de modtager en knoglemarvstransplantation.

I en beskidt bombe, den ioniserende stråling ville komme fra radioaktive isotoper (også kaldet radioisotoper). Radioaktive isotoper er simpelthen atomer henfald over tid. Med andre ord, arrangementet af protoner, neutroner og elektroner, der udgør atomet, ændrer sig gradvist, danner forskellige atomer. Det her Radioaktivt henfald frigiver meget energi i form af ioniserende stråling. (Se Sådan fungerer nuklear stråling for detaljer om stråling og radioaktive isotoper.)

Vi udsættes for små doser af ioniserende stråling hele tiden - det kommer fra det ydre rum, det kommer fra naturlige radioaktive isotoper, det kommer fra røntgenapparater. Denne stråling kan og forårsager kræft, men risikoen er relativt lav, fordi du kun støder på den i meget små doser.

En beskidt bombe ville øge strålingsniveauet over normale niveauer, øge risikoen for kræft og strålingssygdom til en vis grad. Højst sandsynlig, det ville ikke dræbe mange mennesker med det samme, men det kan muligvis dræbe mennesker år ad vejen.

Beskidte bombe muligheder

Der er et stort udvalg af mulige beskidte bombe designs. Forskellige eksplosive materialer, anvendes i forskellige mængder, ville generere eksplosioner i forskellige størrelser, og forskellige typer og mængder af radioaktivt materiale ville forurene et område i forskellige grader. Nogle designs omfatter:

  • En lille bombe, bestående af en stok dynamit og en meget lille mængde radioaktivt materiale
  • En mellemstor bombe, såsom en rygsæk eller en lille bil fyldt med sprængstof og en større mængde radioaktivt materiale
  • En stor bombe, såsom en lastbil fyldt med sprængstof og en god mængde radioaktivt materiale

Byggerne af disse bomber ville ikke have store problemer med at få fingre i højeksplosiver - dynamit er let tilgængelig, og TNT er ikke for svært at komme forbi. Den største begrænsning på bomben ville være det tilgængelige radioaktive materiale.

Det er ikke nær så tilgængeligt som eksplosivt materiale, men der er en række kilder til radioaktivt materiale rundt om i verden. For eksempel:

  • Hospitaler bruger små mængder radioaktivt materiale, såsom cæsium-137, i nuklearmedicin.
  • Universiteter bruger lignende materialer til at udføre videnskabelig forskning.
  • Madbestrålingsanlæg bruger stråling fra kobolt-60 at dræbe skadelige bakterier på mad. (Se CDC:Ofte stillede spørgsmål om madbestråling for mere information.)
  • Naturlige radioaktive uranisotoper udvindes til brug i atomkraft. Terrorister kunne tænkeligt erhverve uran fra forskellige miner i Afrika.
  • Der er en række forladte "atombatterier" spredt rundt i det tidligere Sovjetunionen. Disse bærbare termoelektriske generatorer indeholder en betydelig mængde strontium-90 , en meget kraftig radioaktiv isotop. (Tjek Makings of a 'Dirty Bomb' for mere information.)
  • Folk kunne også indsamle brugt radioaktivt brændstof fra russiske reaktorer, som er blevet forladt i gamle atomubåde, blandt andre steder.
  • De kunne også sammensætte noget ved hjælp af forskellige radioaktive materialer på lavt niveau, der er tilgængelige for alle, såsom det radioaktive materiale i røgalarmer. Tale of the Radioactive Boy Scout er et godt bevis på, at dette er en meget reel mulighed.

Det store spørgsmål, selvfølgelig, er det, der rent faktisk ville ske, hvis nogen satte en bombe i gang, der indeholdt noget af dette materiale. Det viser sig, der er ikke et klart svar. Spørg 10 forskellige eksperter, og du får sandsynligvis 10 lidt forskellige svar. I det næste afsnit, vi vil undersøge de forskellige mulige scenarier.

Beskidt bombe skade

Det er svært at forudsige omfanget af en beskidt bombs skade, fordi der er et stort antal variabler på arbejde. Type og mængde af sprængstofferne og det radioaktive materiale gør en stor forskel, selvfølgelig, men helt tilfældige ting som vindhastighed ville også have en effekt. Der er også megen debat om, hvad de langsigtede sundhedseffekter ville være.

Den mest sandsynlige beskidte bombe vil indeholde en lille eller mellemstor mængde sprængstof (4,5 - 23 kg) TNT, f.eks.) med en lille mængde radioaktivt materiale på lavt niveau (f.eks. en prøve af cæsium-137 eller kobolt-60 fra et universitetslaboratorium).

Denne slags bombe ville ikke være frygtelig ødelæggende. Højst sandsynlig, eventuelle umiddelbare dødsfald (og al ejendomsskade) ville skyldes selve eksplosivet frem for strålingen. Sprængstoffet ville fungere som drivkraft for det radioaktive materiale. En radioaktiv støvsky ville strække sig langt ud over eksplosionsstedet, muligvis dækker flere kvadratkilometer. Bomber indeholdende radioaktivt affald fra atomkraftværker eller bærbare atomgeneratorer ville påføre mere skade, men terrorister ville være mindre tilbøjelige til at bruge dem, fordi de er sværere at håndtere. Bomberne kunne dø af eksponering bare ved at bygge og transportere bomben.

Hvis folk slap af med forurenet tøj, brusede og evakuerede området inden for en dag eller deromkring af en lille eller medium eksplosion, de ville nok være fine. Bomben ville øge strålingsniveauerne over det normale, "sikkert" niveau, men ikke meget. På kort sigt, menneskekroppen kunne klare denne øgede eksponering temmelig let. Folk meget tæt på eksplosionen kan tænkes at lide strålesyge og kan kræve hospitalsbehandling.

Den største bekymring ville være langvarig eksponering. Mange radioaktive isotoper binder sig til andre materialer, herunder beton og metal, ekstremt godt. Dette ville gøre det næsten umuligt at fjerne materialet helt uden at ødelægge alle forurenede strukturer. Oprydningsmænd kunne vaske meget af det radioaktive materiale væk, men en lille mængde ville sandsynligvis blive i byen i mange år, endda årtier. Enhver, der bor der, vil regelmæssigt blive udsat for denne stråling, som kan tænkes at forårsage kræft.

Spørgsmålet er, ville dette gøre en væsentlig sundhedsmæssig forskel? Der er to tankegange om dette emne. Mange eksperter har hævdet, at sundhedsrisici ville være ubetydelige, hvis regeringen brugte et par uger eller måneder på oprydning. Strålingsniveauet ville kun være marginalt højere end normalt, acceptable niveauer, og det ville ikke væsentligt øge risikoen for at udvikle kræft. (Se "Dirty Bombs" meget mere sandsynligt at skabe frygt end at forårsage kræft fra American Institute of Physics for mere om dette synspunkt.)

Den anden tankegang hævder, at et sådant angreb kan gøre en by ubeboelig i år eller årtier. Federation of American Scientists (FAS) udarbejdede for nylig en rapport med tre repræsentative scenarier for et beskidt bombeangreb. I alle tre scenarier, FAS hævder, at risikoen for kræft i nogle forurenede områder ville være så høj, at regeringen ville forlade eller ødelægge området. Disse forudsigelser er baseret på Environmental Protection Agency's nuværende retningslinjer for sikre strålingsniveauer. (Tjek Dirty Bombs:Reaktion på en trussel mod FAS 'forudsagte scenarier.)

Der er ingen præcedens for et beskidt bombeangreb, men vi kan lære af andre hændelser med radioaktiv forurening. Nagasaki og Hiroshima blev begge udsat for en meget større mængde radioaktivt materiale, fra en egentlig atomangreb, og i dag, de betragtes begge som fuldstændig sikre til beboelse. På den anden side, der er stadig områder omkring Tjernobyl, der betragtes som usikre på grund af høj radioaktivitet.

Uanset deres mening om de langsigtede sundhedsrisici, de fleste eksperter er enige om, at en beskidt bombe mere ville være en forstyrrende våben end a destruktivt våben . Nyheden om radioaktiv forurening ville sandsynligvis forårsage udbredt panik, og jaget med at evakuere den målrettede by kunne faktisk forårsage mere skade end selve bomben. Et lands økonomi kan også tage et dyk, især hvis bomben sprang i storbyen. Selvom regeringen forsikrede offentligheden om, at området var beboeligt, ejendomsværdier og turisme kan styrtdykke.

Det er netop derfor, snavsede bomber er et så attraktivt våben for terrorister. Deres hovedmål er at få folks opmærksomhed og inspirere til terror, to ting en beskidt bombe helt sikkert ville opnå.

For meget mere information om beskidte bomber, herunder mulige scenarier for et sådant angreb, tjek linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

  • Dirty Bomb Quiz
  • Sådan fungerer atombomber
  • Sådan fungerer atomstråling
  • Sådan fungerer granater
  • Sådan fungerer landminer
  • Sådan fungerer biologisk og kemisk krigsførelse
  • Sådan fungerer mobiltelefonstråling
  • Sådan fungerer røntgenstråler
  • Sådan fungerer atomerne
  • Sådan fungerer celler
  • Sådan fungerer kræft
  • Hvad er dynamit, og hvordan fungerer det?

Flere store links

  • Regeringens efterforskere smuglede radioaktivt materiale ind i USA - 27. marts kl. 2006
  • MSNBC.com:'Beskidt bombe' var et stort nytårsbekymring - 7. januar kl. 2004
  • CNN.com:Amerikanske myndigheder fanger mistænkt 'Dirty Bomb' - 10. juni kl. 2002
  • FAS -rapport om beskidte bomber
  • Center for Strategiske og Internationale Studierapport om beskidte bomber (PDF)
Varme artikler