Viene preso in considerazione il caso della dispersione di scorie per eventi non usuali, come la caduta "naturale" o a seguito di incidente, di satelliti alimentati con reattori e batterie nucleari, emissioni consistenti da centrali nucleari o centri militari, centri di ricerca, ecc.; tutti casi ripetutamente verifcatisi anche se solo in parte noti al grande pubblico che in gran parte ne ha subito le conseguenze ignorandone anche l'esistenza.
 

BOMBA NUCLEARE	EFFETTI DELLE ESPLOSIONI NUCLEARI
BOMBA TERMONUCLEARE	Tempesta di Fuoco
TEMPO DI ARRIVO DELLA SOVRAPRESSIONE  A VARIE DISTANZE DAL PUNTO ZERO	Protezione dagli effetti delle esplosioni nucleari
Indicazioni di comportamento	Protezione nella fase dell'esplosione

BOMBA NUCLEARE

L'energia deriva da una reazione nucleare a catena propagata da neutroni veloci in una massa fortemente supercriitica di materiale fissile puro, 235Uo 239Pu. La bomba A presenta quindi analogie con un reattore veloce, ma ne differisce in modo sostanziale per talune caratteristiche aventi lo scopo di rendere il corso della reazione il più rapido possibile e di tenere unito il materiale fissile durante I'esplosione per prolungare quanto possibile la catena di reazioni nucleari prima che il sistema sia sconnesso al punto da tornare in condizioni di sottocriticità. Le differenze principali sono:mancanza di controllo, non utilizzazione dei neutroni ritardati, fortissima reattività, presenza di un sistema di innesco. Il materiale fissile può essere diviso in due parti, ognuna sensibilmente inferiore alla massa critica, disposte a distanza e con geometria tale che l'insieme sia sottocritico.
L'innesco consiste in una carica di esplosivo del tipo convenzionale il quale al momento dello scoppio "spara" un pezzo contro l'altro, rendendo in tal modo l'insieme istantanemante sottocritico.
Un altro metodo consiste nel formare una sfera di materiale fissile di massa M vemente inferiore alla massa critica del sistema, circondata da uno strato di esplosivo che innesca la reazione.
 

BOMBA TERMONUCLEARE

L'energia deriva da una reazione nucleare di fusione, non controllata e che si autosostiene.
La bomba H è costituita da un detonatore, una bomba nucleare, che nell'esplosione produce un riscaldamento locale di milioni di gradi in una massa di deuterio e di litio, fornendo in tal modo l'energia necessaria per dare l'avvio alle reazioni di fusione.
Il processo di fusione non è legato a una massa critica e non vi è precisa limitazione di potenza.

Nel disegno vediamo le aree interessate da un'ipotetica esplosione di una da 1 Megaton su Torino, a circa 2500 m di altezza.
L'onda d'urto, che a 0,85 km dall'ipocentro provoca un vento con velocità superiore a 5600 km/h, tra i 5 e i 10 km causa ancora la rottura dei timpani. L'onda termica, che a 0,5 km dall'ipocentro vale 12.500 Cali cm21 a 20 provoca ustioni di primo grado e la distanza di sicurezza per la bruciatura della restina è di 51 km. Per la radiazione nucleare riferirsi alla tabella sottostante.
 

EFFETTI DELLE ESPLOSIONI NUCLEARI

La bomba nucleare utilizza o la fissione nucleare o la fusione nucleare. Nel primo caso l'esplosione sprigiona una energia calcolata in kilotoni (kt; chilo = 10 3); nel secondo caso l'energia sprigionata è dell'ordine dei Megatoni (Mt; Mega = 1 milione - 10 6) e non vi sono limiti superiori alla potenza degli ordigni ternonucleari.

Un tipo particolare di bomba è la cosidetta "bomba a neutroni" che non comporta gravi danni per i materiali (es. fabbriche - stabili, ecc.) presenti nel territorio ma con effetto enormemente distruttivo sulle forme viventi (per l'emissione massima di radiazioni ancora più consistente delle bombe nucleari tradizionali).

Una bomba nucleare può essere fatta esplodere alla superficie terrestre o al disopra di essa, in aria. Naturalmente può essere usata anche per un'esplosione subacquea (es. nel bacino di un porto, o in un canale stretto). Per raggiungere effetti particolarmente distruttivi su una vasta zona la bomba verrà fatta esplodere in aria ad una data altezza dal suolo (il punto al suolo sulla perpendicolare passante per il punto dell'esplosione si chiama Zero-terra>, mentre volendo effetti meno vasti ma più intensi, questa altezza dal suolo diminuirà opportunamente.

Altri fattori che cooperano alla distruzione o ne limitano gli effetti sono:

a)  la configurazione geografica dell'obiettivo;

b) direzione e velocità dei venti;

c) condizioni metereologiche.

Così il massimo di distribuzione in un punto si ha in una zona topograficainente chiusa, al riparo dai venti ed in una giornata piovosa. Mentre una zona aperta, come una vasta pianura, renderà possibile l'estensione degli effetti distruttivi dell'esplosione, e un debole vento estenderà gli effetti post-esplosivi nel senso in cui spira.
Nell'esplosione di una bomba nucleare a fissione solo circa il 2% del plutonio contenuto riesce a scindersi, il restante viene gassificato con rinvolucro della bomba e proiettato nella massa d'aria circostante.
Subito dopo l'esplosione questo materiale radioattivo ridotto allo stato gassoso, e l'aria immediatamente circostante, si espandono, e comprimono gli strati d'aria esterni che a loro volta ne comprimono altri ancora piu esterni. Si forma allora un'onda d'urto che ha velocità superiori a 1.300 km/ora. L'onda primaria, quando raggiunge la superficie terrestre, si riflette formando un'onda riflessa secondaria. le due onde si sommano formando un'onda unica che provoca una doppia pressione responsabile di danni maggiori che non quelli dovuti all'onda primaria. A qualche km dello Zero-terra si hanno quattro tempi:
 

1) arrivo dell'onda con aumento della pressione.
2) diminuzione della pressione che però si mantiene superiore a quella atmosferica: si produce un forte vento proveniente dal punto dell'esplosione;
3) dopo 1 secondo circa dall'arrivo dell'onda unica la pressione si normalizza, poi diminuisce. Nel punto dell'esplosione si ha una depressione che dura alcuni secondi durante i quali si ha un vento diretto verso il punto dell'esplosione (risucchi);
4) la pressione ritorna normale.

Entro il raggio dii km dallo Zero-terra si ha distruzione totale. da i a 2 km si ha il crollo di muri in cemento o mattoni;

- da 2 a 3 km si ha il crollo delle costruzioni leggere;
- da 3 a 4 km il crollo delle sovrastrutture;
- danni gravi comunque in un raggio di circa 20/30 km.
 

La vampa di calore che segue l'esplosione dura circa i secondo e precede l'onda d'urto.
Gli oggetti ad essa esposti vengono fortemente riscaldati e possono incendiarsi. I raggi calorifici hanno un percorso in linea retta, per cui  basta un leggero schermo bianco per proteggere da essi i corpi e le cose.
 
 

Tempesta di Fuoco

La rarefazione dell'atmosfera sulla zona dell'esplosione, succhia le masse d'aria circostanti che si muovono ad una velocità di circa 70 km/h. Quesio fenomeno Si verifica dopo 2-3 ore dall'esplosione e produce forti correnti che favoriscono gli incendi. Questa ~ la "tempesta di fuoco".
Le zone di pianura sono maggiormente esposte a questo effetto.

Durante le 2-3 ore di tempo fra l'esplosione e la tempesta di fuoco, è possibile avvisare e porre in salvo i superstiti, i feriti ecc., e predisporre tutte le misure possibili.
 

Successione cronologica degli effetti di una esplosione (per es. in aria) da 1 Megaton

Esplosione nucleare

1) Lampo di luce ed emissione di radiazioni (neutroni e raggi y.) letali fino ad almeno 2,5 km. Il lampo di luce acceca chi guarda fino a 60 km. Entro 5 km si può avere il distacco della retina o la bruciatura. Il lampo di raggi è mortale fino ad almeno 1 ,5 km; è letale in modo irreparabile fino a 2,5 km.

2) Vampa di calore (Milioni di gradi centigradi) di circa 1 secondo. Entro un raggio di alcuni km si incendiano materiali e si hanno ustioni gravissime.

3) Si forma l'onda d'urto con velocità di più di 1.300 km/ora.

4) A causa della temperatura e della pressione, il gas fortemente compresso forma una sfera luminosa detta palla di fuoco che si estende per centinaia di m attorno al punto dell'esplosione. Questa sfera emette raggi ultravioletti infrarossi di grande intensità, raggi calori fici e luce visibile.

- Il calore viene avvertito fino ad almeno 8 km dal punto dell'esplosione e fino a 4 km provoca ustioni gravi sulla pelle. Al centro della "palla" i gas ad temperatura si innalzano alla velocità iniziale di circa 170 km/h, trascinando residui della bomba e formando così il "fungo".

- Dall'esterno della "palla" viene risucchiata aria all'interno di essa: si forma un vero e proprio ciclone che spazza la superficie Circostante, trascina tonnellate di materiali.

- I prodotti di fissione sollevati nel "fungo" sono costituiti da particelle di varia grandezza, le più grandi delle quali ricadranno subito verso il suolo, le più piccole molto lentamente (giorni, mesi).

5) Tempesta di fuoco. 2 o 3 ore dopo l'esplosione si ha un risucchio alla velocità di circa 70 krn/h provocando correnti che provocano incendi su vasta sclaNella zona dell'esplosione quindi si susseguono:
- radiazioni visibih e invisibili - raggi ~ e neutroni
- onde sonore - incendi- venti violentissimi.
 
 

Protezione dagli effetti delle esplosioni nucleari

Le cause di morte nell'immediato, ancora più che per le radiazioni, si calcola che siano dovute ad altri effetti come la pressione, lo spostamento di aria, le bruciature, etc.
Nel caso dello scoppio subacqueo, per es.: in un porto come quello di La Spezia, le case e infrastrutture verrebbero completamente distrutte nel raggio dii km e in questo raggio la sopravvivenza per una persona all'aperto è impossibile.
In questo caso le radiazioni nucleari fanno un maggior numero di vittime che con lo scoppio in aria o sul terreno, poiché non s'innalzano col fungo, ma vengono assorbite dall'acqua e da queste poi restituite con la formazione di un vasto banco di nebbia carica di sostanze radioattive, nebbia che si espande sulla città e dove la sospinge il vento ("nebbia radioattività").
In uno specchio d'acqua aperto, ad es.: Ancona, con una bomba come quella di Hiroshima, a differenza dell'es. di La Spezia i danni materiali alla zona del porto e alla città sarebberto meno gravi che per il caso precedente, ma gli effetti conseguenti per le radiazioni, praticamente analoghi se non peggiori (facilità di spostamento della "nebbia").
 

Indicazioni di comportamento

Il caso a cui possiamo fare riferimento è quello di esplosioni in nucleare limitata). In ogni caso, decisivo è che la popolazione nel
numero limitato di ordigni nucleari (armi atomiche tattiche o guerra
suo insieme sappia il comportamento da tenere. Questa è la PRIMA misura di carattere PREVENTIVO a cui si devono aggiungere SUBITO informazioni specifiche sul momento (previsioni metereologiche per individuare le zone maggiormente esposte alla ricaduta radioattiva (fall-out); zone in cui è possibile evacuare; estensione delle zone colpite, indicazioni sui radionuclidi e sulle 1OYO caratteristiche, ecc.). Comunque, anche per poter recepire ed eseguire le istruzioni sul momento la popolazione deve essere preparata ed organizzata PRIMA.
Abbiamo già detto che gli effetti di un ordigno nucleare dipendono dalla potenza, dal modo dell'esplosione, dalle condizioni
meterologiche, dalla conformazione del territorio, dalla distanza dal luogo dell'esplosione, dal tempo trascorso dall'esplosione: ma dipendono molto anche dalla preparazione della popolazione.

Protezione nella fase dell'esplosione

E' inutile scappare: la velocità con cui viaggiano sia l'effetto luminoso che l'onda termica è quella della luce 300.000 km/sec.
Buttarsi per terra possibilmente in cunette, fossi, pieghe nel terreno, canaletti, utillzzando cioè tutti gli appigli del terreno. Questo va fatto IMMEDIATAMENTE anche in mancanza di qualsiasi appiglio mettendosi nella posizione seguente:
- appoggiare completamente il volto sulle braccia, tenere le mani sotto il corpo, il dorso verso l'alto ed i piedi rivolti verso il punto dell'esplosione: proteggere gli occhi, in mancanza di lenti scure ed in ogni caso, oltre che con le braccia per proteggere l'insieme del volto, anche con qualsiasi oggetto faccia spessore.

Proteggersi una mascherina o fazzoletto in mancanza d'altro.
Coprirsi il più possibile.
Attendere che sia passata l'ONDA D'URTO, prima di sollevarsi.
Dopo l'onda d'urto allontanarsi rapidamente dalla zona tenendosi coperti con una coperta, un telo.
Ricordare che oltre all'effetto delle radiazioni permane il rischio della tempesta di fuoco: provvedere ad un miglior riparo. Per il caso dei rifligi antiatomici ci riferiremo alle istruzioni in fondo al capitolo. Ma la maggior parte della popolazione in Italia non avrebbe alcun rifugio precostituito a questo livello: vedere quindi le istruzioni sui posti protetti, alcuni dei quali facilmente reperibili e utilizzabili, sia per il caso di esplosione nucleare che per gli altri casi previsti (vedi sottotitolo del capitolo).

Protezione dopo l'esplosione

Se si è in casa e si è sopravvissuti anche all'onda d'urto (ovviamente) chiudere ogni porta e finestra, ripararsi dietro ogni mobile pesante e con più coperte: ricordare che l'effetto delle radiazioni, soprattutto y e neutroni, può essere limitato da spessori.

[continua ...]