Конец света отменяется. Почему ядерная война не уничтожит человечество?

Бывший министр энергетики США физик Эрнест Мониз заявил, что угроза применения ядерного оружия растёт. По его словам, вероятность его использования сейчас намного "выше, чем это было после Карибского кризиса". Но не стоит паниковать. Даже широкомасштабный атомный конфликт не сможет уничтожить более пяти процентов населения Земли — а вот у остальных есть неплохой шанс погибнуть от страха. 

Массовая культура рассказывает нам, что атомные боеголовки оставят по всей планете только пустыни, заселённые мутантами, — как в классическом Fallout'е. Часто цитируют научные исследования (правда, конкретные не называются), по которым только от первого ядерного удара погибнет 1,15 миллиарда человек. Ну а от радиационного заражения и ядерной зимы с вытекающим из неё голодом вымрут и все остальные. У этой логичной точки зрения есть только одна проблема — она не имеет никакого отношения к действительности. Попробуем разобраться, почему и кто конкретно виноват в появлении мифа о "ядерном вымирании". 

Сколько людей погибнет при ядерном ударе по городам?

В настоящий момент у России и США чуть больше чем по полторы тысячи развёрнутых и готовых к применению боеголовок. Большая часть из них нацелена на военные объекты — ракетные шахты, стоянки подлодок —носителей ядерного оружия, аэродромы самолётов с аналогичными возможностями. Общее число таких целей — многие сотни.

Кроме них есть ещё места хранения ядерных боеприпасов, не находящихся сейчас в готовности к применению, — они также станут первоочередными целями ударов, поскольку такие действия не позволят противнику дальше разворачивать свой ядерный потенциал. Часть ядерных сил может быть использована и по особо важным "обычным", неядерным целям. Часть боеголовок (на наименее уязвимых для противника носителях) вообще оставят нетронутой — чтобы было чем повлиять на ход и исход обычных военных действий после первого обмена ударами.

Всё это значит, что для ударов по городам остаётся не так много сил. При всём желании ни США, ни Россия объективно не смогли бы выделить для них и по тысяче боеголовок. Общее население стран НАТО и России — менее одного миллиарда человек. Бывшая периферия СССР на данном этапе в ядерной войне участвовать не будет. Получается, что распространённые цифры о гибели от первого ядерного удара 1,15 миллиарда человек никак не связаны с реальностью. Может ли пара тысяч (от силы) боеголовок действительно уничтожить хотя бы один миллиард?

Есть немало моделей, позволяющих примерно высчитать количество жертв от типичного атомного удара. Правда, при приложении их к историческим взрывам в Хиросиме и Нагасаки они дают много больше погибших, чем было на самом деле. Однако предположим, что модели не переоценивают мощь ядерного оружия. Что они показывают: может ли пара тысяч боеголовок сделать Россию и страны НАТО необитаемыми?

Ядерный боеприпас убивает ударной волной, ожогами от вспышки и радиационным поражением. Однако современные боеголовки — не хиросимская бомба. Они настолько мощные, что для полного использования их разрушительной силы при ударе по городам подрывать их нужно на высоте более полутора километров. А это резко сокращает уровень радиационного загрязнения. Смерть от лучевой болезни после удара современным ядерным оружием будет редкостью — нужную дозу удастся получить лишь там, где все всё равно умрут от ударной волны.

Всего в 1100 городах нашей страны живёт две трети населения — около 100 миллионов человек. Общая площадь городов России — 83 800 квадратных километров. Общая площадь тяжёлых разрушений (воздействие >0,14 мегапаскаля, разрушение 100 процентов зданий) от условной тысячи американских боеголовок W88, подорванных на оптимальной для максимизации жертв высоте, — ~3800 квадратных километров.

Площадь радиационного облучения, дающего 50 процентов вероятности гибели от лучевой болезни от той же условной тысячи W88, — ~5500квадратных километров. Зона средних разрушений (>0,034 мегапаскаля, разрушение более 50 процентов зданий) как раз накроет всю нашу городскую застройку. Однако в зоне средних разрушений часть зданий и людей сохранятся. Как мы видим, стопроцентное уничтожение как жилого фонда, так и жителей российских городов недостижимо для тысячи американских боеголовок, даже если вообще ни один русский не спустится в бомбоубежище.

Американские города занимают 275 тысяч квадратных километров, в них проживает четверть миллиарда человек. Если принять одну русскую боеголовку за 750 килотонн, то общая площадь тяжёлых разрушений от тысячи таких боеголовок — 5340 квадратных километров.

Площадь тяжёлого радиационного поражения для типичной нашей боеголовки учитывать нет смысла, поскольку она меньше зоны тяжёлых разрушений (где вне убежищ живых в любом случае не будет). Получить такую дозу от типовой российской боеголовки американский горожанин может только там, где он ещё до этого будет убит ударной волной. Зона средних разрушений от тысячебоеголовочного удара по Штатам составит лишь 118 тысяч квадратных километров.

Легко видеть, что зона гарантированного уничтожения затрагивает малую часть американских городов, и даже зона средних разрушений — меньшую часть американской городской застройки. Множество горожан не будет убито, а их дома не будут разрушены. Более того, основная часть американских городов вообще не подвергнется атомным ударам. Ведь их более 3 000 — считая только те, где больше 10 000 человек. У нас просто не хватит боеголовок, чтобы нанести удар хотя бы по половине.

На самом деле угроза для американских горожан значительно меньше, поскольку никакая тысяча боеголовок им даже в теории не светит. Ведь на стороне США будет воевать всё НАТО, поэтому в случае гипотетического удара по городам нам придётся размазать менее чем тысячу боеголовок тонким слоем по всем странам блока, от Польши до Аляски, от Норвегии до Испании — а ведь их общее население 850 миллионов человек.

Сколько конкретно американцев погибнет — сказать сложно. По мнению исследователей из США, число жертв от ядерной атаки со стороны России не превысит 132 миллионов человек убитыми. Как мы видим, и расчёты, и специальные работы по теме указывают на то, что большинство жителей Штатов вполне переживут ядерный удар, вовсе не превратившись в радиоактивный пепел.

Подведём итог. Удары боеголовок из арсенала США и России не смогут убить ни 1,15 млрд человек, ни даже 350 миллионов человек городского населения этих двух стран. Ведь основная часть городской застройки в США и заметная часть такой застройки в России не будет уничтожена при ядерном ударе просто из-за своей большой площади. Невоюющие страны никаких заметных потерь не понесут вообще. То есть ядерные удары переживёт более 95 процентов населения Земли. А ведь у Homo sapiens случалась гибель и 90 процентов представителей вида — и он от этого не только не затормозил, но даже и ускорился.

А как же страшная радиация?

Для США проблема эта не стоит вообще — российские боеголовки, как правило, достаточно мощные, чтобы зона тяжёлых разрушений была больше, чем зона, где радиация может привести к массовой лучевой болезни. Поверхность в таких районах будет фонить, но радиация там будет экспоненциально убывать со временем, поэтому уже через год даже без каких-либо мер дезактивации там можно будет пройтись пешком, а через 10 лет — жить. Одно из самых наглядных свидетельств этому — окрестности Чернобыля, сегодня — лучший по насыщенности живностью заповедник Украины и один из лучших в Европе.

Ну хорошо, а что с радиоактивными осадками? Увы, заметных осадков такого рода не будет. Для достижения максимального количества жертв от атомных ударов высота подрыва современной боеголовки должна начинаться выше полутора километров. А чем выше атомный взрыв, тем меньше материала с поверхности он может поднять, и тем меньше, соответственно, количество созданной им радиоактивной пыли.

Заметные радиоактивные осадки требуют подрыва на высотах от 700 метров и ниже — желательно, у самой земли. Но делать это нет никакого смысла. Количество жертв и разрушений при этом резко сократится: чем ниже взрыв, тем быстрее его ударная волна начнёт блокироваться ландшафтом и зданиями.

Самое главное — радиоактивные осадки в принципе не могут быть длительной угрозой. Они убывают по правилу 7/10 — радиация от них снизится в 10 раз за 7 часов, в 100 раз за 48 часов. За две недели — в тысячу раз, за 14 недель — в 10 000 раз. Даже в районе самых плотных радиоактивных осадков ослабление радиации в 10 000 раз через пару лет будет означать возможность жить в том или ином районе.

Да, пить воду из болот и мелких озёр, на дне которых может застояться цезий со стронцием, не стоит. Но проточная вода будет не опаснее, чем в иранском курортном городке Рамсар (самом радиоактивном месте на Земле, жители которого, кстати, страдают раком реже других).

Лучше всего с темой "радиоактивных пустынь" покончил Чернобыль. По радиоактивному загрязнению он был эквивалентен 400 хиросимским бомбам, или примерно 40 современным трёхфазным ядерным боеголовкам. Наибольшее загрязнение он дал на 2600 квадратных километрах зоны отчуждения. Можно уверенно сказать, что в ядерной войне 40 боеголовок на 2600 квадратных километров тратить никто не будет — иначе их не хватит на все нужные цели. То есть чернобыльская зона отчуждения получила более интенсивное радиационное заражение, чем можно ожидать при любой ядерной войне.

Но там нет никакой пустыни — ровно наоборот. Более того, недавняя работа показывает: 90 процентов всех эвакуированных из зоны были переселены абсолютно зря. Перемещение принесло им больше проблем со здоровьем, чем если бы они остались на месте. А общее число жертв Чернобыля — и уже случившихся, и будущих — не превысило и не превысит 4000 человек. В США от выхлопных газов автомобилей каждый месяц гибнет больше этого числа (по России, конечно, такая статистика не собирается, но цифры должны быть близки). Загрязнение от тысячи боеголовок (~25 Чернобылей) может привести к гибели многих — но на фоне числа жертв от ударной волны их будет весьма мало.

В связи с этим особенно веселят предположения о том, что АЭС станут целями ударов ядерных боеголовок. Если бы планировщики ядерной войны были настолько глупы, что выбрали бы энергоблоки своими целями, то эту глупость стоило приветствовать. Взрыв боеголовки даже над небольшим городом унесёт намного больше жизней, чем подрыв энергоблока — расположенного, как правило, не в городе. А боеголовок и для атак городов не хватает. Подрыв сотни имеющихся в США атомных реакторов привёл бы к меньшему числу жертв, чем взрыв одной боеголовки над крупным городом. То есть бить по реакторам в 100 и более раз менее эффективно, чем по городам.

Вообще, электростанций, не говоря уже о других объектах инфраструктуры в США (опуская остальные страны НАТО), просто слишком много для наших арсеналов. Одних электростанций мегаватного класса там более 8000. Очень много там и точек добычи нефти и газа — сланцевая нефть и газ требуют множества сравнительно небольших скважин.

Во много раз больше, чем в России, там и НПЗ, сталелитейных и иных "базовых" производств. К тому же из-за распространённости в США беспахотного земледелия производство продовольствия там зависит от топлива и удобрений меньше, чем в России. В нашей стране — родине беспахотного земледелия — его практически нет, благо мы не США и на чужом опыте не обучаемы. Соответственно, и инфраструктурно, и в отношении производства продовольствия ядерная война не сможет парализовать США.

Но ведь от голода, вызванного ядерной зимой, точно все вымрут?

Концепция ядерной зимы впервые была озвучена в 1947 году фантастом Полом Андерсоном в рассказе "Завтрашние дети". Там группа учёных после ядерной войны охотится за мутантами и делает предположение, что пыль, поднятая взрывами атомных бомб, вызовет новый ледниковый период, мешая солнечному свету согревать Землю.

В 1980-х из НФ тема наконец дошла и до научного сообщества. Научные группы из США и СССР с помощью первых и чудовищно несовершенных моделей земной атмосферы попробовали рассчитать, сколько сажи поднимется в стратосферу после ядерных ударов и будет разнесено ветрами по всей планете. У них получилось, что зимой — практически нисколько, а вот летом, когда воздух прогрет и мелким частицам в нём подниматься легче, — довольно много. Получалось, что летние температуры в СССР и США упадут на 20 градусов — и морозы погубят урожай.

Основным источником сажи в их расчётах стали пожары после ядерных ударов в городах, лесах и нефтехранилищах — особенно нефтехранилищах. Дело в том, что ни город, ни один и тот же участок леса не может гореть долго, а нефть — может. Чем дольше идёт горение, тем выше поднимается сажа, тем больше вероятность попадания её в стратосферу. Сажа, что туда не попадёт, будет вымыта из тропосферы дождями за считаные недели.

Практика — лучший критерий истины

В 1991 году был поставлен случайный эксперимент по проверке эффективности нефтяных пожаров как причины ядерной зимы. При отступлении из Кувейта Хуссейн поджёг более 600 скважин, и они горели много месяцев подряд, сжигая сотни тысяч тонн нефти в сутки. До поджога сторонники модели "ядерной зимы" успели продвинуть в Nature свои представления о влиянии этого поджога на мир. У них получилось, что сажа накроет минимум половину северного полушария и уронит температуры в среднем на 5–10 градусов. В рамках модели всё было логично. Персидский залив — очень жаркое место, а горящая нефть — лучший кандидат на доставку сажи в стратосферу.

Ничего из этого не случилось. Сажа от горящей долгие месяцы нефти даже летом не смогла подняться и до половины высоты тропосферы — не то что до стратосферы. Соответственно, её вымыло дождями за считаные дни, и умеренное похолодание случилось только над Персидским заливом. Сторонники "ядерной зимы" аж до 2003 года не публиковали вообще никаких работ — такое убедительное и жёсткое экспериментальное опровержение скоро не забывается.

Впрочем, стыд — не дым, глаза не ест. Поэтому всего через дюжину лет "ядернозимовцы" предположили, что нефть плохо сработала потому, что у неё отдельные очаги пожаров, между которыми неподогретый воздух. А вот у городов и лесов, говорили они, эффект будет что надо — там же сплошные пожары, без зазоров.

Однако и тут возникли неудобные вопросы. Специалисты по городским и лесным пожарам быстро отметили, что никаких сплошных пожаров и огненных штормов от ядерных ударов на практике не будет. Во-первых, современные города — это не центр Дрездена (деревянные дома со штукатуркой) и не Хиросима (дерево и бумажные стены), в силу иных материалов шансов на такое событие там нет. Именно к таким выводам пришли как американские, так и отечественные эксперты по городским пожарам.

Во-вторых, и в древо-бумажных Нагасаках никакого огненного штормане было. В-третьих, заложенное в модели количество сажи от городских пожаров в воюющих странах почему-то было равно пяти миллионам тонн. Как справедливо заметили специалисты по пожарам, во всех советских, европейских и американских городах вместе взятых не может получиться столько сажи — даже если сгорит абсолютно всё.

Простое сложение горючих материалов по чертежам реальных зданийисключало цифру в пять миллионов тонн. А ведь из опыта городских пожаров известно — в них никогда не сгорает основная часть горючих материалов. При падении домов основная их часть просто блокируется развалинами и к ним не поступает воздух.

Ещё хуже получилось с лесами, которые якобы должны были зажечь ядерные удары. Леса горят очень часто, но сажа от них не достигает стратосферы, а из тропосферы быстро вымывается. В 1915 году в Сибири сгорели леса на площади в сотни тысяч квадратных километров — больше, чем могут зажечь удары тысячи ядерных боеголовок. Однако никаких изменений ночных температур не было, а падение дневных не превысило нескольких градусов. И как только многомесячные пожары закончились, сажа покинула воздух с дождями, а климат вернулся к норме.

Сразу возникает вопрос: почему концепция ядерной зимы была разработана так грубо и шокирующе неряшливо? Ключевой ответ на него прост: учёные тоже люди. Прекрасно зная, что политики или обыватели почти всегда недостаточно трудолюбивы, чтобы самостоятельно вникнуть в типичную статью Nature, они испытываютестественный соблазн как-то намекнуть, что применять ядерное оружие не стоит. История о том, что его применение убьёт всех — независимо от того, кто начнёт первым, — один из наиболее доходчивых намёков такого рода.