"Чисті" і "брудні" бомби
Залежно від ступеня радіоактивного зараження місцевості заряди можна розділити на "брудні" і "чисті". Варто зазначити, що такий розподіл умовно і так звані "чисті" бомби все одно є сильним джерелом зараження. Просто в "брудних" бомб радіоактивних продуктів вибуху ще більше.
Причиною підвищеного забруднення є розподіл атомів U-238 оболонки швидкими нейтронами від синтезу в термоядерних зарядах або зарядах з посиленням. Ці пристрої працюють за схемою розподіл (пусковий заряд) -> синтез (термоядерна реакція) -> вторинне розподіл. Основна перевага даної схеми: такий поділ урану значно підвищує загальний енерговиділення пристрою.
Одним із прикладів "брудних" бомб можна назвати першу радянську термоядерну бомбу РДС-6С "Слойка". Її потужність - 400 кт, причому на частку тригера припадає 40 кт, на частку синтезу - приблизно стільки ж, решта - розподіл оболонок з U-238.
"Чистими" вважаються термоядерні заряди, в яких корпус капсули з термоядерним пальним виготовляється з нерадіоактивного матеріалу - свинцю, вольфраму. Незважаючи на це в результаті опромінення нейтронами азоту повітря виникає небезпечний радіоактивний ізотоп вуглецю C-14, відмінно потрапляє в організм як частина харчового ланцюжка. Радіоактивні ізотопи з'являються і у матеріалу корпусу капсули. І в будь-якому випадку в такому термоядерному пристрої є певна кількість плутонію: в тригері і "запальному стрижні".
Чому розподіл виробляє набагато більше радіоактивне забруднення ніж термоядерний синтез? Продукти термоядерної реакції нерадіоактивні, зараження місцевості виникає в результаті наведеної нейтронами радіоактивності в навколишньому речовині. При розпаді ж виникає кілька десятків самих різних, в тому числі і довгоживучих, ізотопів. Серед них найнебезпечнішими є: стронцій-89 і 90, цезій-137, йод-131. Йод-131 короткоживучий ізотоп (період напіврозпаду 8 днів), може накопичуватися в щитовидній залозі і стати причиною її раку. Ізотопи стронцію мають властивість накопичуються в кістках, стронцій-90 досить долгоживущий (
28 років), стронцій-89 має період напіврозпаду 52 дня. Цезій небезпечний як довготривалий джерело гамма-випромінювання з періодом напіврозпаду 30 років і становить небезпеку на сторіччя.
"Кобальтові" бомби
"Кобальтові" бомби повинні бути влаштовані подібно з зарядами з термоядерним посиленням, але замість ділиться оболонки з U-238, поміщена оболонка з будь-яким матеріалом, що дає сильну наведену радіоактивність. Нейтрони, що виходять з області вибуху виробляють в ній нестабільні ізотопи, таким чином, радіоактивне забруднення місцевості навіть у порівнянні з "брудними" бомбами багаторазово зростає.
Ступінь цієї радіоактивності в першу чергу визначається речовиною оболонки. У картині викиду повинен бути присутнім гамма-розпад, як найбільш небезпечний вид радіоактивності (альфа-випромінювання повністю поглинається декількома міліметрами шкіри, бета-випромінювання - декількома сантиметрами тканин організму). Для здешевлення виробництва батьківський ізотоп повинен бути присутнім у вихідному (природному) речовині в помітній кількості. Можливі варіації і по тривалості періоду напіврозпаду: можна створити середній фон радіації, що зберігається тривалий час або отримати сильну радіоактивність на більш короткий період.
- він дешевий;
- період його напіврозпаду такий, що створює сильне радіоактивне зараження, що зберігається протягом багатьох років - це робить непотрібним укриття в притулок (якщо тільки там немає запасу їжі / воду років на 30).
- взагалі нерадіоактивні ізотопи;
- короткоживучі ізотопи, що дають сильний фон, який дуже швидко знижується внаслідок їх розпаду, таким чином при знаходженні людини в притулок кілька днів уже не роблять на нього впливу;
- дуже живучі ізотопи, що створюють невеликий рівень радіації.
Спочатку, продукти поділу "брудної" бомби набагато активніші: в 15 000 разів через 1 годину, в 35 разів через 1 тиждень, в 5 разів через 1 місяць. Через півроку активність порівнюється, через рік Co-60 в 8 разів більш активний, через 5 років - в 150 разів.
Цинк міг би бути заміною кобальту. Правда він потребує збагачення по Zn-64, спочатку його активність двічі перевищує кобальтову, порівнюється через 8 місяців, а через 5 років в 110 разів поступається.
Ідею кобальтової бомби висловив в 1950 році Лео Силард (Leo Szilard), не як серйозний проект, а як приклад зброї, здатне перетворити континенти на довгий час в подобу чорнобиля. Піднятий вибухом високо в стратосферу Co-60 здатний розсіюватися на великих площах, заражаючи їх.
Такі бомби ніколи не випробовувалися і не виготовлялися через відкладення і непередбачуваності ефекту їх дії.
Створення атомної зброї в СРСР: перша атомна бомба РДС-1 мирної атомної енергетики Промислові реактори Атомне бомбардування Хіросіми і Нагасакі
У разі якщо хмара вибуху не торкається поверхні, що містяться в ньому радіоактивні речовини конденсуються в набагато менші частинки з характерними розмірами 0.01-20 мікрон. Оскільки такі частинки можуть досить довго існувати в верхніх шарах атмосфери, вони розсіюються над дуже великою площею і за час, що минув до їх випадання на поверхню, встигають втратити значну частку своєї радіоактивності.