Eesti Looduse fotov�istlus
04/2003



   Eesti Looduse
   viktoriin


   Eesti Looduse
   fotovõistlus 2012




   AIANDUS.EE

Eesti Loodus
artiklid EL 04/2003
Kas elaksime le tuuma ja tuumatalve?

Inimkond rakendab ha efektiivsemaid tehnoloogiaid ja paiskab turule aina rohkem kaupa, kuid see ei thenda sugugi jukamat ja paremat elu. ha kiireneva tehnoloogia- ja inimarengu tttu on Maa jtmetesse uppumas ja inimeste elukeskkonna kvaliteet halveneb jrjest. Suur osa inimkonna ajupotentsiaalist kulub aga hoopis sjatehnoloogiate vljamtlemisele. Kige ohtlikum neist on tuumatehnoloogia.

Kahekmnenda sajandi teisel poolel ohustas inimkonda eelkige kahe suurriigi vahelise tuumasja vimalus. Praegu on see oht nneks tunduvalt vhenenud. Nukogude Liit on lakanud olemast ja tema tuumarelvavarude prijal Venemaal oma majandusega muresid kllaga. Maailmavallutusambitsioonidega poliitilised jud on vhemalt praegu seal pigem krvalise thtsusega.

Ainsal superriigil Ameerika hendriikidel ksinda pole phjust leilmse ulatusega tuumasda alustada. Hoolimata tuumarelvastuse vhendamise kokkulepetest ei ole pommid siiski maailmast kadunud ja vhemalt teoreetiliselt on vimalik, et neid kasutatakse. lemaailmne tuumakokkuprge ei ole lhiajal siiski tenoline. Pigem on karta, et pommi paneb plahvatama mni diktatuurireiim vi rahvusvaheline terroristide organisatsioon.

Teadlaste roll on tuumasja ettevalmistustdes olnud mitmetahuline. Nemad ju oma uudishimust pommi vlja mtlesidki. Samas on teadlaste argumentidel ka kige suurem kaal pommide arvu piiramise kokkulepete phjendamisel. Ligikaudu kakskmmend aastat tagasi analsisid Ameerika hendriikide ja tollase Nukogude Liidu teadlased hisel nul ksikasjalikult tuumasja vimalikke tagajrgi. Sel teemal peeti mitu suurt teaduslikku nupidamist, mille materjale avaldati mahukates kidetes. Tuumakonflikti vimalikkus oli sel ajal ikka veel suur.

Mni aeg varem, kui oht oli veelgi suurem, piirdus selle teadvustamine vhemasti meie jaoks pris ttute tsiviilkaitseppustega. Mngisime kik mngu, kuidas evakueeruda ning endalt radioaktiivset tolmu maha phkida ja kuidas mujalt evakueerituid vastu vtta. Teaduslikke analse selle kohta, mida tuumaplahvatused meile priselt thendaksid, siis avalikkusele ei tutvustatud. Kllap ei kuulunud ka selliste probleemide uurimine heaks kiidetud ja heldelt rahastatud tde hulka.

Kuidas pommitada ja pommi avastada? Tuumasda kavandades, nagu ka tavarelvadega peetavat sda planeerides peavad stta astuvate riikide kindralstaabid lahendama kindla suunitlusega optimeerimislesande. Eesmrk on leida variandid, kuidas vhima pommikuluga tekitada vastasele suurt kahju kui vimalik. Mitte selleprast, et pommidest oleks puudus vi oleks kahju neid ra kulutada. Pomme jagub juhtivatel tuumariikidel mitme tuumasja jaoks. Esmane tuumalk peab olema thus seetttu, et vastane ei suudaks samavrset vastulki anda.

USA ja Nukogude Liidu vahelise klma sja ajal olid kik maismaal asuvad rakettide stardiplatsid, suuremad transpordislmed, thtsamad linnad, tuuma- ja muud elektrijaamad hoolikalt sihikule vetud. Eestis oleks lk tenoliselt tabanud Narva klje all asuvaid soojuselektrijaamu. Vastasele tpselt teadmata olid ksnes allveelaevadel paiknevad tuumapeadega raketid, mis ookeani veepinna all oma tundi ootasid. Enamiku asjatundjate hinnangul oleks kahe suurvimu vahelise tuumasja korral vabanenud 600015 000 miljoni tonni trotli plahvatusega vrdvrne energiahulk. Tuumaplahvatused toimunuks seejuures valdavalt atmosfris: osalt suurema purustusju saavutamiseks, osalt aga vastase vastumeetmete tttu. Kaheksakmnendatel olid rakettide avastamise operatiivssteemid juba ts ja osa tuumapid kandvatest vaenlase rakettidest oleks enne sihtmrgini judmist teise raketiga pihta saanud.

Satelliitidele paigutatud vastase rakettide avastamise ssteemi tphimtted olid Nukogude Liidus salastatud ja ssteemi vljaarendamise tegelik seis oli eriti suure saladuskatte all. Samal ajal vis mitmest inglise keelest vene keelde tlgitud teadusteosest ssteemi phimtted ldjoontes teada saada. Helendavat objekti, nagu raketi mootorist vljapaiskuv tuleleek, nnestub avastada seda usaldusvrsemalt, mida tumedam on taust. Raketid vivad startida nii sel kui ka peval. Peval on taust tume ksnes siis, kui miski atmosfris maapinnalt ja pilvedelt peegelduva kiirguse ra neelab.

Nagu hsti teada, paikneb enamik veeaurust atmosfri alumistes kihtides. Veeauru neeldumiskoefitsient sltub kiirguse lainepikkusest ning sisaldab lhisinfrapunakiirguses, vahemikus 14 mikromeetrit ige mitmeid eri tugevusega neeldumisribasid. Vahemik 2,53 mikromeetri vahel on peaaegu lbipaistmatu ja seega osutub seal ka muidu vga hele maapind tiesti tumedaks. Niteks pikesekiirtest valgustatud krged lumised med, mis on veeauru phimassist krgemal, jvad heledaks ja neid viks teatud juhtudel vaenlase raketiks pidada. Mistagi on ssteemi loojad ka selliste vimalustega arvestanud, aga vaevalt nad kiki looduses esinevaid ebatavalisi olukordi on osanud ette nha. Juba startinud tuumapeaga raketi finiini jb aega vaid paarkmmend minutit vi veelgi vhem. Valehire vib sellistes oludes kergesti kaasa tuua saatuslikud tagajrjed.


Tuumakatsetusi saatis hoolimatus ja teadmatus. Tuumasja ohtudest kirjutades vrib meenutamist 1963. aasta, mil slmiti rahvusvaheline kokkulepe tuumakatsetuste keelamise kohta atmosfris. Esimeste tuumapommide eufoorias ei meldud kuigi palju plahvatuste hilisematele tagajrgedele. Nukogude Liidus jeti elanikud koguni sihilikult radioaktiivsuse tsooni, et prast uurida, mis neist saab.

Tuumaplahvatusi pandi toime isegi stratosfris. Atmosfri alumise kihi troposfri ja selle kohal paikneva klma stratosfri huvahetusest oli teada, et hk pseb alt les ainult troopikas, kus sellele aitavad kaasa eriliselt vimsad ikesepilved. Prast pikemaajalist stratosfris ringlemist pidi hk alla tagasi psema talvel polaarjoone taga vi pris pooluse lhistel. Seega pidid ka tuumaplahvatuse ohtlikud radioaktiivsed saadused troposfri uuesti sisenema asustamata vi vga hredalt asustatud alade kohal. Tegelik olukord ei klappinud selle nivalt loogilise skeemiga. Radioaktiivsed ained psesid mrkimisvrsetes kogustes troposfri ka asustatud kesklaiuste kohal. Atmosfrifsika probleemide lahendamisele tuli see asjaolu muidugi kasuks, mitte aga elanikele. Siiani ritatakse kokku arvutada nende ammuste tuumakatsetuste ohvreid.


Mis jrgneb tuumalgile? Tuumalgi tagajrjed jagunevad vahetuteks, mille saavutamiseks lk igupoolest ette vetaksegi, ning kaudseteks, mis paratamatult hiljem jrgnevad. Tuumalgi kaudsed tagajrjed on htviisi hvitavad nii lgi saajale kui ka andjale. Paadunud sjardid ei armastanud hilisemate tagajrgede le arutleda ja keelasid selle ka teistel ra. Otsesed tagajrjed on kujuteldamatu ulatusega purustused, arvukad inimohvrid, kaos ja hving.

Tuumapommi plahvatuse korral lisanduvad mehaanilistele purustustele arvukad tulekahjud ja atmosfr saastub seninhtamatus ulatuses plemisel eralduvate gaaside ja tahmaga. Pleksid metsad ning kik muu plemisklblik materjal. Tahma ja tolmu juurdevool atmosfri kestaks mitu ndalat.

Samal ajal sveneks ka atmosfri ja pinnase radioaktiivne saastumine, mille ulatus letaks palju kordi Ternobli katastroofi oma. Tuumasja kigus saastuks kogu phjapoolkera radioaktiivsete isotoopidega. Saastumise peamised phjustajad oleksid pommidega pihta saanud tuumaelektrijaamad ja tuumaktusehoidlad, kus pika poolestusajaga isotoobid on kogunenud. sna korraga toimuks ige mitu Ternobli katastroofi ulatusega sndmust. Otsesed tuumaplahvatused annaksid radioaktiivsesse saastesse viksema panuse ja selles oleks lhikese poolestusajaga isotoopide panus suurem, seega ka saastest taastumise aeg lhem. Saastenivoo kujuneks sna suurtel maa-aladel Ternobli saastatud alade omast isegi kmmekond korda krgemaks. Inimasustusele ega paljudele teistele liikidele ei jks neis tingimustes jtkusuutliku kestmise perspektiivi. Planeet Maa tervikuna ei muutuks kindlasti elutuks, kuid silinud liikide geneetilised mutatsioonid looksid meie praeguste arusaamade jaoks pris vrdjalikud kooslused. Vga raske on tepraselt ennustada, millisteks need kossteemid kujuneksid.

Tuumasja jrelmjud mjutaksid ka stratosfri osoonikihti, mis kaitseb meid eluskudedele hvitavalt mjuva lhilainelise kiirguse eest. Kaheksakmnendate aastate algul tehtud analsides phjal on jutud jreldusele, et osoonikihi efektiivne paksus vheneks tuumasja tagajrjel 3070% vrra. Eelmise sajandi viiekmnendate aastate lpus theldati Arktika kohal kevadist osoonikihi hrenemist, mis oli sna sage heksakmnendatel. See oli tingitud osooni kataltilisest lagunemisest, nagu see rmuslikumal kujul toimub Antarktika osooniaugus. Kuna praeguste peasdlaste kloori ja broomi kontsentratsioonid ei kndinud veel oluliselt le loodusliku taseme, siis olid selleaegses osoonikihi hrenemises sdi lmmastikoksiidid, kurikuulsad hendid NOx. Siis seda muidugi ei teatud, kuna vastavad keemilised reaktsioonid selgitas alles 1970. aastal vlja hilisem Nobeli laureaat Paul Crutzen.

Thtsad teadustulemused, mis aitavad osoonikihi kitumist ja dnaamikat mista, on saadud prast 1987. aastat, mil suudeti lahti mtestada Antarktika osooniaugu tekkemehhanism. Ultraviolettkiirguse levi ja neeldumist tahmases atmosfris ei osata senini pris hsti kvantitatiivselt hinnata ka tavaliste kontsentratsioonide korral, rkimata siis erakordselt arvukate ja ulatuslike tulekahjude puhul. Ka ultraviolettkiirgust nrgendav stratosfri osoonikiht ei mjuta sellisel juhul maapealset elu kuigi palju, sest tahmases atmosfris neeldub see kiirgus nagunii enne, kui juab maapinnani.


Tuuma ja tuumatalv. Tuumasja peamised kaudsed tagajrjed on tuuma ja tuumatalv. Tuumaplahvatuste lklainetega atmosfri paisatud tolm ja arvukatel plengutel sinna vimsalt kerkiv tahm kahandaksid atmosfri lbipaistvust kohati kuni tuhandikuni tavaprasest. Peval lheks niisama pimedaks kui sel siit nimetus tuuma. Lbipaistmatust phjustab peamiselt tulekahjude suits, mis neelab vga tugevalt pikesekiirgust.

Kogu maakera hakkaks aerosoolirikka atmosfri tttu pealelangevat pikesekiirgust senisest hoopis enam tagasi peegeldama. Ka atmosfri judnud kiirgus pseks raskemini maapinnani. Gaasidest hus tekkivate tahke aine kbemete, tahma ja tolmu suur kontsentratsioon atmosfris psiks seal ndalaid ja kuid, muutes phjalikult kogu Maa kiirgusbilanssi. Sellest jrelmjust ei jks puutumata ka vahetutest tuumalkidest eemale jnud piirkonnad. Kuna maapinna ja maalhedase hukihi energiavarustus kib kiirguse kaudu, siis jrgneks pimedusele peatselt ka klm nn. tuumatalv.


Tuumatalvest tuumanlga. Edasi on lihtne jreldada, et tuumale ja -talvele jrgneks tuumanlg. Maiste kossteemide toitumisahelad lhtuvad fotosnteesi teel toodetud taimsest biomassist. Kui fotosnteetiliselt aktiivne kiirgus enam peaaegu ldse atmosfrist lbi ei pse, siis taimne bioproduktsioon kas lakkab vi jtkub vga vhesel mral. sna tenoliselt hvib tuuma tttu ookeanides enamik ftoplanktonist ja nii surevad nlja ktte ka sellest toituvad loomsed organismid. Maismaataimedest hvib mrgatav osa lihtsalt klmumise tttu. rnad troopilised taimed hvivad juba siis, kui temperatuur on veel mni kraad le nulli.

Parasvtmes ja polaarlaiustel olenevad taimeliikide ellujmise vimalused olulisel mral sellest, millisel aastaajal tuuma ja tuumatalv saabuvad. Taimede kasvufaasis mjub see kindlasti rngemini kui puhkefaasis. Pealegi ei tea me tpselt, kui klmaks ja pimedaks ikkagi lheb. Sellises ebatavalises olukorras kitub atmosfr ka muudes aspektides tavatult ja valib endale ilmselt mingi uue, rmuslikele oludele sobiva dnaamilise reiimi. Keeruliste isereguleeruvate ssteemide reiimimuutused ei ole senise seisundi phjal ennustatavad. Kahekmne aastaga on atmosfri ja kliimat ksitlevad teadusharud oluliselt edasi arenenud. Selleprast tunduvad nii mnedki tuumakatastroofi tagajrgede kohta kivad jreldused tnapeval natuke naiivsena. Ka ei ole maakera senisest ajaloost teada leilmse ulatusega tulekahjude jlgi.

Kui tuumatalv saabub phjapoolkeral enam-vhem samal ajal kui tavaline talv, siis on taimed juba puhkefaasis ning suur osa tundra- ja boreaalsete metsade taimestikust elaks selle tenoliselt le. Mnele liigile ei tee erilist kahju isegi 5070-kraadine kestev klm. Mida klmarnemad liigid, seda vhem on neil vimalusi tuumatalv le elada. Hoopis rohkem liike hvib siis, kui tuumatalv saabub kevadel vi suvel. Kahjustuste ulatus sltub esmajoones sellest, kui madalale ja kui kauaks temperatuur langeb. Veetaimedest peetakse kige vastupidavamateks sinivetikaid, mis on hed vanimad organismid Maal ja on rmuslike oludega varemgi kokku puutunud. Mnda liiki ei tapa isegi vedela lmmastiku temperatuur 196 oC. Maismaataimedest on peaaegu niisama vastupidavad mned samblikuliigid. Ka osa samblaid kannatab temperatuure kuni 80 oC. Kultuurtaimed on palju klmarnemad. Pllumajandus ja aiandus saaksid peaaegu kindlalt surmahoobi. Inimesi ja kariloomi hvardaks lemaailmne nlg.


Elu prast tuumasda. Kindel on, et lihtinimestel prast tuumasda elu ei oleks, vhemalt suuremal osal phjapoolkerast, kuna tuumasjas potentsiaalselt osalevad riigid paiknevad nimelt phjapoolkeral. Klm, nlg ja ioniseeriv kiirgus tapaksid meid nagu katk keskajal. Lunapoolkera jks ilmselt tuumalkidest puutumata ning sealsetel asukatel lheks mrksa paremini ja nende elukeskkond viks jda isegi talutavale tasemele.

Sjakaid liidreid iseloomustab eriline kirg sgaval maa all peituvate punkrite vastu. Eks Nukogude Liidu suurlinnadesse rajatud metroodki olnud peale transporditeenuste osutamise meldud vajaduse korral ka punkri rolli titma. Punkrimajanduses eristusid tavainimestele meldud ja kige vrdsemate jaoks rajatud varjupaigad. Pole teada, mil moel oleks kavatsetud punkrite varal ellu viia Noa laeva ideed looduslike ja aretatud liikide pstmise kohta. Muidugi on superpunkrite projektid limalt salastatud ja raske on ra arvata, millise tasemeni olid autonoomse elutalitluse ssteemid eliidile meldud punkrites arendatud. Kestvate kosmoselendude tarvis on selliste probleemidega ju tegeletud kll. Otsese tuumalgi ja veel ige mitu kuud elaksid vhesed kige vrdsemad maa-alustes punkrites kindlasti le.

Ka mingi osa suurlinnade elanikke elaks otsese tuumalgi kll le, aga edaspidi sureksid nad tenoliselt nlga. Neil vhestel, kes oma seisundi tttu pseksid esialgu nljast, oleks ilma tsivilisatsiooni hvedeta hiljem kledal, saastatud ja paljaks plenud maastikul ikkagi raske iseseisvalt toime tulla.



Kalju Eerme (1938) on keskkonnafsik, ttab Tartu observatooriumi atmosfrifsika vanemteadurina.



Kalju Eerme
28/11/2012
26/11/2012
05/10/2012
09/07/2012
26/06/2012
26/06/2012
22/05/2012