Первый зарегистрированный высотный электромагнитный импульс (HEMP) был создан в результате взрыва ядерной боеголовки мощностью 3,88 мегатонны над островом Джонстон в 1958 году. Эта фотография была сделана на расстоянии 1.400 миль на Гавайях, достаточно далеко, чтобы избежать серьезных ожогов сетчатки глаза. глазами наблюдателей в Гонолулу (военные перенесли полигон с атолла Бикини, поскольку ядерный огненный шар мог ослепить людей на расстоянии до 650 миль).[1]

_______________________________

 

Рано холодной зимней ночью, во время сильного зимнего шторма, охватившего большую часть центральной и восточной части Соединенных Штатов, 100-килотонная ядерная боеголовка внезапно взрывается в 170 милях над Далласом, штат Техас. Две минуты спустя идентичные ядерные боеголовки взрываются над Лас-Вегасом, Невада, и Колумбусом, Огайо. Затем над южной частью полуострова Юкатан взрывается четвертая, более крупная боеголовка мощностью 800 килотонн.

Электромагнитные импульсы (ЭМИ – аббревиатура на английском языке от электромагнитный импульс), произведенные первыми тремя ядерными взрывами, почти мгновенно разрушат твердотельную электронику [Н. из Т.: полупроводники, такие как микрочипы], которые контролируют работу большей части критически важной национальной инфраструктуры США, включая аварийное производство электроэнергии и системы аварийного активного охлаждения активной зоны 26 коммерческих ядерных реакторов. Электромагнитная ударная волна E3A от четвертого взрыва приведет к окончательному разрушению всех трех электросетей США, которые будут выведены из строя на год или более.

Рисунок 1: Три электрические сети США.[2]

 

Ядерные боеголовки «доставляются» к месту назначения баллистическими ракетами, запускаемыми с подводной лодки, расположенной в 300 километрах к югу от Пенсаколы в Мексиканском заливе. Точная личность нападавшего неизвестна, поскольку атомные подводные лодки практически невозможно обнаружить и отследить во время путешествия по морю. Это внезапное нападение неизвестного врага, «молния из ниоткуда».

Подводной лодке требуется всего одна минута для запуска ракет с глубины 50 метров. Три ракеты запускаются по пониженным траекториям, чтобы сократить время, необходимое для достижения их боеголовками намеченных целей; время их полета от запуска до взрыва составляет от 5 до 7 минут. Американские системы раннего предупреждения обнаруживают пуски, но системы противоракетной обороны США не имеют достаточно времени, чтобы перехватить ракеты или их ядерные боеголовки до того, как они взорвутся на большой высоте над США.

Местоположение этих трех высотных ядерных взрывов не требовало точного определения: взрывы над другими местами на востоке и западе (над штатами Индиана, Огайо, Кентукки или Алабама, а также над Сиэтлом и Лос-Анджелесом) могли бы привести к очень серьезным последствиям. аналогичные результаты. Но взрывы должны произойти над атмосферой Земли и в самые темные часы ночи. Высота 171 километр и экстремальные погодные условия были выбраны с целью максимизировать разрушительное воздействие ЭМИ.[3]

Небо над США внезапно загорается, но взрывы происходят бесшумно, потому что атмосфера на этих высотах слишком разрежена, чтобы передавать звуковые волны. На Земле не возникает никаких взрывов или пожарных эффектов, но массивный выброс мощных гамма-лучей, испускаемых в результате детонации, движется вниз со скоростью триста тысяч километров в секунду. Когда гамма-лучи проникают в атмосферу, они отрывают электроны от молекул воздуха и отправляют их вращаться к Земле почти со скоростью света. Магнитное поле Земли взаимодействует с этими массивными облаками вращающихся электронов, создавая гигантские электромагнитные импульсы, которые достигают сотен тысяч квадратных километров поверхности Земли.

ЭМИ состоит из трех отдельных волн. Первые три пульсовые волны E1 с центрами в Огайо, Неваде и Техасе достигают поверхности Земли всего через несколько миллиардных долей секунды после высотных ядерных взрывов. Обычные сетевые фильтры не действуют достаточно быстро, чтобы защитить электронные устройства от воздействия Е1. Через долю секунды приходят импульсные волны E2 с эффектом молнии. Сетевые фильтры, которые обычно защищают от молнии, скорее всего, будут отключены волнами E1. Последние пульсовые волны E3 (E3A и E3B) достигнут Земли примерно через 1–2 секунды после начальных волн E1.

Цели над континентальной частью США были выбраны так, чтобы максимизировать воздействие волн E1 и E3B на каждую из трех энергосистем США. Синергетический эффект этих ЭМИ-волн приведет к разрушению большинства электронных устройств и практически устранит передачу электроэнергии на большие расстояния в США.

Рисунок 2: Зоны воздействия волн ЭМИ Е1 от ядерных взрывов на высоте 171 км над Колумбусом, штат Огайо, Далласом, штат Техас, и Лас-Вегасом, штат Невада. Большие круги обозначают диапазоны воздействия электромагнитного импульса E1, а внутренние синие круги иллюстрируют области, где скачки напряжения, создаваемые падающими волнами электромагнитного импульса E1, могут повредить твердотельные электронные устройства, не подключенные к сети.[4]

 

Электромагнитный импульс E1 разрушает полупроводниковую электронику, необходимую для работы критически важной национальной инфраструктуры

ЭМИ не причинит вреда людям, животным и растениям, а также не нанесет структурного ущерба зданиям. Однако импульсная волна E1 мгновенно индуцирует крайне разрушительные электрические напряжения и токи в любом электропроводящем материале, расположенном в огромных круглых областях под ядерными взрывами. Каждый ядерный взрыв создает большую круговую область импульсного воздействия Е1, занимающую площадь более двухсот пятидесяти тысяч квадратных километров (рисунок 2). В линиях электропередачи, телекоммуникационных линиях, компьютерных кабелях, проводах, антеннах и даже во многих силовых кабелях переменного тока, на которые воздействуют волны E1, по ним внезапно протекают огромные напряжения и токи.

Волны E1 индуцируют напряжение 2 миллиона вольт и токи силой 5.000 В.[5] в 10.000[6] усилители в распределительных линиях средней мощности. Перенапряжения от 200.000 400.000 до 15 XNUMX вольт (сверх проектной мощности) возникают на линиях электропередачи класса XNUMX кВ, которые подключаются к большинству домов, ферм и предприятий.[7] Менее чем за миллионную долю секунды эти вредные напряжения и токи возникают в электрических сетях США. Если специально не защищено от E1, любое современное электронное устройство, содержащее полупроводниковую схему (микрочипы, транзисторы и интегральные схемы) то, что подключено к сети, будет отключено, повреждено или уничтожено этим огромным взрывом электричества. Сюда входят электронные устройства, необходимые для работы всей критически важной национальной инфраструктуры США..

Области, расположенные ниже точек детонации (представленные темно-синими кружками на рисунке 2), внезапно испытывают волны E1, достаточно мощные, чтобы индуцировать разрушительные напряжения и токи в электронных устройствах, которые они не подключен к сети. Пиковый ток 50.000 100 Вольт и XNUMX А в неэкранированных шнурах питания переменного тока.[8] Сотовые телефоны и вышки сотовой связи отключены; почти все виды телекоммуникаций прекращаются. Практически все, что работает от электричества, внезапно перестает работать.

Системы наземного, воздушного и морского транспорта, системы водоснабжения и канализации, телекоммуникационные системы и банковские системы вышли из строя. Раздача продовольствия и топлива прекращается. Скорая медицинская помощь недоступна. Множество электронных устройств, от которых зависит общество, внезапно перестали работать.

 

ЭМИ Е1 отключает электроэнергию за счет разрушения стеклянных изоляторов на линиях электропередачи 15 кВ

Огромные напряжения и токи, индуцированные в линиях электропередачи волнами Е1, в сочетании с экстремальными погодными условиями приводят к перегрузке, короткому замыканию и разрушению миллионов стеклянных изоляторов (в процессе, называемом «перекрытием»), которые обычно используются в 15-киловольтных источниках ( кВ) линии электропередачи в США (рис. 3). 78% всей электроэнергии в США поставляется конечным потребителям (жилым, сельскохозяйственным, коммерческим) через эти линии 15 кВ.[9] Потеря одного стеклянного изолятора на линии может привести к нарушению распределения электроэнергии по всей линии.

Рис. 3. Вспышка разрушает стеклянные изоляторы в линии электропередачи.[10]

 

Поскольку на большей части территории США преобладают минусовые погодные условия, в американских домах внезапно отключается свет и электричество.

 

Caos

В одно мгновение практически все необходимые для современной жизни электронные устройства перестают работать. Компьютеры, модемы, маршрутизаторы, программируемые логические контроллеры и системы диспетчерского управления и сбора данных (SCADA), используемые для мониторинга, контроля и автоматизации сложных промышленных процессов, все мертвы. Ад вырывается на свободу.

Весь железнодорожный, портовый и воздушный контроль прекращает свою работу. GPS и оптоволоконные системы выходят из строя. Самолеты падают с неба. Моторизованные клапаны, контролирующие поток газа и нефти в миллионах миль нефтепроводов, внезапно замерзают, вызывая разрывы и взрывы. Системы водоснабжения выходят из строя. Контроль потерян на нефтеперерабатывающих заводах и морских платформах. На угольных электростанциях происходят крупные взрывы печей и котлов. Потерян контроль над всеми производственными процессами и сборочными линиями. Системы дистанционного управления во всех секторах внезапно прекращают работу.

Энни Якобсен в своей замечательной книге Ядерная война: сценарий, ярко описывает то, что происходит после того, как вспыхивает ядерная война и пульсовая волна E1 внезапно выводит из строя важнейшую национальную инфраструктуру Америки.

Из 280 миллионов зарегистрированных транспортных средств в США «10 процентов транспортных средств на дороге внезапно перестают работать… без гидроусилителя руля или электрических тормозов транспортные средства глохнут или врезаются в другие транспортные средства, в здания, в стены. Остановившиеся и разбитые автомобили повсюду блокируют полосы движения на дорогах и мостах, причем не только в местах, где люди спасались от ядерных бомб, но и в туннелях и эстакадах, на больших и малых дорогах, на подъездах и на парковках по всей стране… Электротопливо перекачивание только что подошло к окончательному и фатальному концу…

Питьевой воды больше не будет. Туалетов, в которых можно будет смыть воду, больше не будет. Никакой канализации не будет. Не будет ни уличных фонарей, ни фонарей в туннелях, ни света, только свечи, пока не останется ничего, что могло бы гореть. Не будет ни бензонасосов, ни топлива. Банкоматов не будет. Вывода наличных не будет. Доступа к наличным не будет. Не будет сотовых телефонов. Стационарной связи не будет. Звонков в 911 не будет. Никаких звонков. Не будет никаких систем экстренной связи, за исключением некоторых высокочастотных (ВЧ) радиостанций. Скорой помощи не будет. Рабочего больничного оборудования не будет. Сточные воды распространяются повсюду. Для распространения болезнетворных насекомых требуется менее пятнадцати минут. Питаться грудами человеческих отходов, мусора, мертвецов…

Миллиарды галлонов воды, проходящие через акведуки Америки, бесконтрольно хлынут. Плотины прорвало. Массовое наводнение начинает уничтожать инфраструктуру и людей... тысячи поездов метро, ​​пассажирских поездов и грузовых поездов, движущихся во всех направлениях, многие на одних и тех же путях, сталкиваются друг с другом, врезаются в стены и ограждения или сходят с рельсов. Лифты останавливаются между этажами или ускоряются до этажа и падают. Спутники (включая международную космическую станцию) смещаются со своего места и начинают падать на Землю. Остальные пятьдесят три атомных электростанции Америки, которые сейчас работают на резервных системах, коллективно вступают в гонку со временем».[11]

Однако не все атомные электростанции будут иметь системы аварийного резервирования.

 

Синтез реакторов на атомных электростанциях

На востоке США 14 крупных коммерческих ядерных реакторов на атомных электростанциях расположены в районах, где пиковые поля падения импульсов E1 находятся в диапазоне от 12.500 50.000 вольт на метр до 1 4 вольт на метр. Еще пять коммерческих реакторов на западе США и семь коммерческих реакторов на юге США также расположены в районах с аналогичными диапазонами импульсов E1 (рис. XNUMX). В этих областях, насыщенных EXNUMX, в кабелях, линиях и неэкранированном полупроводниковом электронном оборудовании индуцируются вредные электрические напряжения и токи. в зданий и сооружений на этих АЭС, а также множества надземных и подземных линий электропередачи, телефонных линий, кабелей и т. д. которые входят и покидают эти растения.

Рисунок 4: 26 коммерческих ядерных реакторов расположены в областях, обведенных красным, с пиковыми падающими полями импульсов E1, равными от 12.500 50.000 до XNUMX XNUMX вольт на метр.[12]

 

Тысячи полупроводниковых электронных компонентов (блоки управления, насосы с электроприводом, клапаны с электроприводом, датчики температуры и давления, выпрямители, инверторы, переключатели и т. д.) необходимы для мониторинга, управления и безопасной эксплуатации ядерных реакторов. Эти компоненты находятся в различных частях систем аварийного охлаждения активной зоны (САОЗ), действующих в каждом ядерном реакторе; они также находятся внутри аварийных дизель-генераторов и аккумуляторных батарей, которые составляют системы аварийного электроснабжения на каждой атомной электростанции. Все эти полупроводниковые компоненты незащищены и очень чувствительны к повреждениям из-за высоких напряжений и токов, создаваемых импульсом E1.

В то время, когда волны Е1 вывели из строя сети, потеря внешней электроэнергии вызвала аварийную остановку всех действующих ядерных реакторов в США.. Для аварийного отключения не требуется электричество. Однако системы аварийного охлаждения должны начать охлаждение активной зоны ядерного реактора в течение нескольких секунд после аварийного останова. В противном случае сотни миллионов ватт тепла, остающиеся в активной зоне реактора[13] (тепло, выделяемое высокорадиоактивными топливными стержнями) приведет к перегреву активной зоны реактора до точки самоуничтожения в течение нескольких часов или меньше.[14]

За миллионную долю секунды разрушительные напряжения и токи, создаваемые пульсовой волной E1, выводят из строя насосы с приводом от двигателя и клапаны с электроприводом в системах аварийного охлаждения всех 26 ядерных реакторов. Этот скачок напряжения также выводит из строя системы аварийного электроснабжения на атомных станциях, где расположены реакторы. Потеря активных систем аварийного охлаждения активной зоны и систем аварийного электропитания внезапно лишила эти 26 ядерных реакторов возможности отводить огромное количество тепла, оставшееся в активных зонах реакторов после их аварийного останова.

Полупроводниковое управление гигантскими аварийными дизель-генераторами больше не работает; Интерфейсы переменного/постоянного тока, расположенные между аккумуляторными блоками и электрическими системами завода, вышли из строя. Больше нет никакой электроэнергии за пределами или на площадке для работы аварийных систем активного охлаждения активной зоны, которые в любом случае не будут работать, поскольку полупроводниковая электроника, находящаяся в насосах и клапанах с приводом от двигателя, повреждена и отключена. Принудительный поток воды через активную зону реактора возобновить невозможно (при нормальной работе через активную зону каждую минуту прокачиваются сотни тысяч галлонов воды). В большинстве этих реакторов примерно двести миллионов ватт остаточного тепла остаются в активной зоне реактора и не могут быть удалены из активной зоны до того, как урановые топливные стержни начнут самоуничтожаться.

Выход из строя этих аварийных систем быстро приведет к расплавлению активных зон реакторов на каждой из этих 26 атомных электростанций.[15] Это происходит потому, что атомные станции США (и многих других стран) не были спроектированы или адаптированы для противостояния воздействию ЭМИ. Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) продолжает утверждать, что ЭМИ не представляет опасности для атомных электростанций, которые она регулирует, хотя она никогда не проводила комплексных испытаний, необходимых для проверки ее теорий (по состоянию на 2019 год, Оперативная группа по электромагнитной защите ВВС США вынудил NRC отреагировать на свою обеспокоенность по поводу отсутствия защиты от ЭМИ на атомных станциях США, но NRC отказался предпринимать какие-либо шаги для защиты атомных станций США от ЭМИ).[16]

Пожары в бассейнах отработавшего топлива на АЭС

Полная потеря внешнего и внутреннего электроснабжения АЭС также делает невозможной работу крупных систем охлаждения, необходимых для отвода тепла из бассейнов отработавшего топлива, где хранятся отработанные или «отработанные» высокорадиоактивные урановые топливные стержни. . Эти бассейны содержат одни из самых высоких концентраций радиоактивности на планете.[17] Сильно радиоактивное отработанное топливо также генерирует огромное количество тепла, которое необходимо постоянно отводить из бассейна, иначе вода в бассейне нагреется до точки кипения.

Для 26 реакторов, у которых больше нет внешнего и внутреннего электроснабжения, единственным оставшимся способом охлаждения бассейнов отработавшего топлива является постоянная закачка в них охлаждающей воды. Однако авария реактора и соответствующий выброс радиации в сочетании с хаосом, вызванным ЭМИ-атакой, делают это невозможным. Вода в этих бассейнах закипает за считанные часы или дни.

Когда уровень воды в бассейнах падает, отработанное топливо в конечном итоге подвергается воздействию пара и воздуха, что приводит к нагреву стержней до точки разрыва или воспламенения и выделению огромного количества радиоактивности.[18] Топливные стержни, недавно извлеченные из активной зоны реактора, начинают гореть при температуре, превышающей 1.000 градусов по Цельсию, и огонь распространяется на старые стержни в бассейне. Радиоактивность, высвободившаяся в результате пожара в бассейне с отработанным топливом, создает непригодную для жизни радиоактивную пустошь, которая в 60 раз превышает зону радиоактивного отчуждения Чернобыля.[19]

Рисунок 5. Области загрязнения в результате гипотетического пожара в одном бассейне отработавшего топлива высокой плотности на атомной электростанции «Пич-Боттом» в Пенсильвании, в результате которого в четыре дня в 1600 году было выброшено 137 ПБк цезия-2015.[20]

 

Огромное количество радиации, выделяемое разрушенными реакторами и 26 бассейнами сгоревшего отработавшего топлива, превратит большую часть континентальной части США в непригодную для жизни зону радиоактивного отчуждения.

 

Пульсовая волна Е1 начинает разрушение электросетей США

Массивный скачок напряжения, вызванный E1, также затронул подстанции сверхвысокого напряжения (СВН) в США (рис. 6), разрушив большинство защитных полупроводниковых реле.[21] которые защищают электрические системы внутри сети от повреждений.[22] Сюда входили реле, которые активировали автоматические выключатели сверхвысокого напряжения, которые обеспечивали первичную защиту от повреждающих токов в больших силовых трансформаторах (LPT).[23] В трех электрических сетях США имеется около 5000 автоматических выключателей сверхвысокого напряжения с рабочим напряжением 345 киловольт (кВ) и выше.[24]

Рисунок 6: 1765 подстанций сверхвысокого напряжения, подвергшихся воздействию E1 в результате ядерного взрыва над Колумбусом в Огайо, что составляет 83% этих подстанций в США.[25]

 

LPT используются на объектах электроэнергетики для повышения напряжения перед передачей на большие расстояния (это снижает потери мощности), а затем, в конце линий электропередачи, для снижения («понижения») напряжения при распределении энергии по американским домам. сельское хозяйство и промышленность. LPT – это абсолютно необходимо для передачи электрической энергии в США (рис. 7). 90% да Электроэнергия в электросетях США проходит через старые LPT на 345 кВ (345.000 500 вольт), 765 кВ и XNUMX кВ; в трех национальных энергосистемах США имеется всего несколько тысяч таких LPT.[26]

Рисунок 7: Роль больших силовых трансформаторов (LPT) в электрической сети. LPT обведены красным.[27]

 

Мощные напряжения и токи, создаваемые волнами Е1, образовавшимися внутри линий электропередачи, также повредили и разрушили последовательно соединенные конденсаторы в этих линиях, защищавшие ЛПТ от опасных скачков напряжения.[28] Скачок мощности E1 также вывел из строя электронику в системах охлаждения LPT (которые необходимы для LPT).[29] и прожег небольшие дырочки в изоляции обмоток внутри ЛПТ.[30] Это сделало LPT уязвимыми к внутренним коротким замыканиям и перегреву.

Другими словами, пульсовые волны E1 вывели из строя системы безопасности, необходимые для защиты LPT, а также повредили некоторые LPT и сделали их все весьма уязвимыми для воздействия последующих пульсовых волн E3.[31]

 

Импульсные волны E3B разрушают выключатели сверхвысокого напряжения и LPT – сети США выходят из строя на год или более

Через секунду или две после ядерных взрывов над Колумбусом, Лас-Вегасом и Далласом подъемные волны E3B, созданные этими взрывами, вызывают потоки тока в линиях электропередачи над и под землей. Ученые подтвердили «всеми средствами измерения», что потенциальная угроза, исходящая от импульса E3, превышает предполагаемый предел напряжения, на выдерживание которого была спроектирована и испытана стареющая энергосистема США.[32] На рисунках 8, 9 и 10 показано влияние трех волн поднятия E3B.

Рисунок 8: Подъемная волна E3B от ядерного взрыва над Колумбусом, штат Огайо, вызывает обрушение энергосистемы в очерченном регионе. Экстремальные погодные условия распространились на Флориду и Мэн.[33]

Рисунок 9: Подъемная волна E3B от ядерного взрыва над Лас-Вегасом, штат Невада, разрушает сетку в очерченной области.[34]

Рисунок 10: Подъемная волна E3B от ядерного взрыва над Далласом, штат Техас, разрушает сетку в очерченной области.[35]

 

Поскольку США не смогли защитить свои электросети от ЭМИ, все LPT 765 кВ, две трети LPT 500 кВ и по крайней мере 20% LPT 345 кВ очень уязвимы к воздействию импульса E3.[36] Оба LPT – а также автоматические выключатели сверхвысокого напряжения, которые их защищают – вот-вот будут повреждены, деактивированы и разрушены совместным воздействием волн E1 и E3B.

Рис. 11. Перемещение большого силового трансформатора массой 210 ​​тонн. Общий вес трансформатора и оборудования, необходимого для его перемещения, составляет 430 тонн.[37] LPT не могут быть установлены быстро, даже после того, как их замена будет изготовлена ​​и доставлена ​​в США.

 

Импульсные волны E3B индуцируют постоянный ток (DC) в длинных линиях электропередачи, а также в самой Земле. Потеря защитных реле (из-за волн Е1) позволяет постоянному току силой от сотен до тысяч ампер течь к выключателям сверхвысокого напряжения и к LPT.[38] Выключатели сверхвысокого напряжения перегорают, а LPT перегреваются и саморазрушаются. LPT обычно содержат многие тысячи галлонов масла для охлаждения и изоляции высокого напряжения; эта нефть становится топливом, вызывающим крупные пожары, которые быстро охватывают большие части подстанции и/или электростанции, где расположены LPT.[39]

Удаление LPT и автоматических выключателей сверхвысокого напряжения из сети оставит большую часть Соединенных Штатов без электроэнергии на срок до года или более.. Это потому, что автоматические выключатели сверхвысокого напряжения[40] и LPT не имеются в наличии. Теперь будет необходимо От 40 до 60 недель на замену автоматических выключателей сверхвысокого напряжения..[41] LPT должны быть спроектированы и изготовлены по индивидуальному заказу, и около 80% LPT производятся за рубежом.[42] Текущее время ожидания изготовление LPT составляет от 80 до 210 недель..[43]

 

Последняя электромагнитная ударная волна от E3A увеличивает разрушение LPT и автоматических выключателей сверхвысокого напряжения.

Целью четвертой ракеты, выпущенной атомной подводной лодкой в ​​Карибском море, является точка в 480 километрах над полуостровом Юкатан на юге Мексики. Ракета несет ядерную боеголовку мощностью 800 килотонн; его взрыв создает электромагнитную ударную волну E3A, которая оказывает наиболее серьезные последствия в 3.000 километрах к северу от точки взрыва.[44]

Рисунок 12: Импульсная взрывная волна E3A от высотного ядерного взрыва над Центральной Америкой; наиболее тяжелые последствия ощущаются в северном регионе США, в 3.000 км к северу от взрыва.[45]

 

Потоки тока, индуцированные электромагнитной ударной волной E3A, равны во много раз мощнее чем те, которые были созданы волной подъема E3B.[46] В каждом штате, от Восточного побережья до Вашингтона, Орегона и Калифорнии, а также от штата Мэн до Флориды и Техаса, будет более чем достаточно тока от этого единственного взрыва, чтобы разрушить всю электрическую сеть США (рис. 13). Электромагнитная ударная волна E3A наносит мощный удар по уцелевшим LPT и выключателям сверхвысокого напряжения во всех трех энергосистемах США.

Рисунок 13: Эффекты электромагнитной ударной волны E3A от ядерного взрыва над полуостровом Юкатан приводят к разрушению всей электрической сети США.[47]

 

Социальный коллапс

Сейчас разгар зимы, разгар сильной зимней бури, и электричество больше не доступно большинству американцев, которые теперь оказываются в темных, морозных домах, где больше ничего не работает. Ни электричества, ни водопровода, ни телефона, Интернета и телевидения, а вскоре и еды. Если их машины еще смогут завестись, они обнаружат, что шоссе заблокированы другими автомобилями, которые были выведены из строя в результате первой волны Е1. Бензин больше нельзя выкачивать из подземных резервуаров. Поставки продуктов питания в города прекращаются. Люди пытаются бежать из регионов, которые получают большое количество радиоактивных осадков с подветренной стороны от разрушенных ядерных реакторов и бассейнов отработанного топлива. Общество рушится, поскольку миллионы голодных и отчаявшихся людей делают все возможное, чтобы выжить.

Председатель комитета Конгресса, который расследовал последствия ядерной ЭМИ-атаки на Соединенные Штаты, подсчитал, что большинство американцев не выживут после ЭМИ-атаки, которая вывела из строя энергосети США и вывела из строя критически важную национальную инфраструктуру.[48] Несмотря на такие предупреждения, Соединенные Штаты не предприняли никаких действий для защиты своих электрических сетей и критически важной национальной инфраструктуры, включая свои атомные электростанции, от воздействия ЭМИ.

Послесловие

Существуют технологии, которые могли бы эффективно защитить энергосистему США от разрушения. Аналогично, уязвимые компоненты критической национальной инфраструктуры США также могут быть в значительной степени защищены от ЭМИ (это также относится к уязвимым компонентам систем аварийного активного охлаждения активной зоны и систем аварийного электроснабжения ядерных реакторов). Несколько подробных технических статей объясняют, как этого можно добиться.[49] [50] [51] [52] [53] Смета затрат на добавление этой защиты исчисляется десятками миллиардов долларов, что представляет собой небольшую часть того, что США ежегодно тратят на свой оборонный бюджет.

Военные США уже давно принимают меры по защите своего оружия и систем связи от ЭМИ, однако все попытки заставить критически важную национальную инфраструктуру США защититься от ЭМИ потерпели поражение. Дважды – в 2013 и 2015 годах – законопроекты, требующие защиты от ЭМИ, не прошли окончательного голосования в Конгрессе, поскольку атомные и электроэнергетические компании лоббировали их. Его возражение возникло из-за формулировок законопроектов, которые требовали от коммунальных предприятий платить за экранирование.

Следовательно, еще не были предприняты значительные шаги по установке оборудования и модификаций, которые могли бы защитить национальную электрическую сеть США и критически важную национальную инфраструктуру США от ЭМИ.

______________________

*Стивен Старр является директором программы клинических лабораторных исследований в Университете Миссури и старшим научным сотрудником организации «Врачи за социальную ответственность». Поддерживает сайт Ядерный голод. Он автор книги Ядерный высотный электромагнитный импульс

 

примечание: В российских и китайских военных текстах из открытых источников описывается супер-ЭМИ-оружие, создающее ЭМИ-волны Е1, которые в два-четыре раза мощнее, чем те, которые описаны и проиллюстрированы в этой статье.[54] Если при нападении на США будет использовано супер-ЭМИ-оружие, последствия даже высотной ядерной электромагнитной волны могут быть значительно более серьезными, чем описанные в этой статье.

ПРИМЕЧАНИЯ

[1] Федеральное правительство США, общественное достояние, через Wikimedia Commons. 

[2] Агентство по охране окружающей среды США, «Электрические сети и рынки США», загружено 01 сентября 2024 г. с https://www.epa.gov/green-power-markets/us-electricity-grid-markets.

[3] Гилберт Дж., Каппенман Дж. и Радаски В. (2010). «ТВысотный электромагнитный импульс (HEMP) позднего времени (E3) и его влияние на энергосистему США», Корпорация Метатех, Мета Р-321, Раздел 3. 

[4] Изображение взято из материалов Сэвиджа Э., Гилберта Дж. и Радаски В. (2010). «Ранний (E1) высотный электромагнитный импульс (HEMP) и его влияние на энергосистему США». Корпорация Метатек, Мета Р-320, с. 7-20 и с. 2-30.

[5] Это наихудший случай импульса E1 в HEMP, используемом военными в соответствии с MIL-STD-188-125-1 для наведенного тока E1 силой 5,000 ампер в линии передачи. Характеристическое сопротивление линии передачи составляет примерно 400 Ом, что обеспечивает пиковый уровень напряжения в худшем случае 2 МВ. Соч. «Ранний (E1) высотный электромагнитный импульс (HEMP) и его влияние на энергосистему США», стр. 7-3.

[6] Отдел кибербезопасности Агентства кибербезопасности и безопасности инфраструктуры, Национальный координационный центр коммуникаций, 05 февраля 2019 г. «Руководство по защите от электромагнитных импульсов (ЭМИ) и устойчивости к критической инфраструктуре и оборудованию», версия 2.2 НЕСЕКРЕТНО, стр. 29.

[7] Соч. «Ранний (E1) высотный электромагнитный импульс (HEMP) и его влияние на энергосистему США». п. 7-27.

[8] Соч. «Руководство по защите от электромагнитного импульса (ЭМИ) и устойчивости к критически важной инфраструктуре и оборудованию», стр. 29.

[9] Там же. п. 7-25.

[10] Ориент Силовые Изоляторы, загружено 19 сентября 2024 г. 

[11] Якобсен, А. (2024). Ядерная война: сценарий. Случайный дом пингвинов, стр. 264-267

[12] Изображение взято из Комиссии по ядерному регулированию США. (2023). «Карта площадок энергетических реакторов», загружено 29 августа 2024 г. с сайта 

[13] Кларк, М. (июнь 2020 г.). «Резервные аккумуляторы для атомных электростанций». Инженеры-консультанты МЕТТС. 

[14] Кук Д., Грин С., Харрингтон Р., Ходж С. и Юэ Д. (1981). «Отключение электроэнергии на первом блоке парома Брауна – анализ последовательности аварий», Национальная лаборатория Ок-Ридж, подготовлено для Комиссии по ядерному регулированию США, таблица 9.7.

[15] Три ядерных реактора расплавились на АЭС «Фукусима-дайчи» после того, как землетрясение разрушило линии электропередачи, идущие к станции, а цунами впоследствии разрушило аварийные дизель-генераторы, которые обеспечивали основной источник резервной электроэнергии (батарейные блоки, которые обеспечивают вторичный источник электрической энергии). , работают всего 8 часов или меньше). После того, как вся электроэнергия за пределами и на площадке была потеряна, стало невозможно прокачивать охлаждающую воду через активные зоны реактора. Температура в активной зоне первого энергоблока достигла 1°C за шесть часов, а активная зона реактора расплавилась через стальную защитную оболочку менее чем за 2.800 часов. Сэмпл, Ян (16 марта 29 г.). «Япония, возможно, проиграла гонку за спасение ядерного реактора». The Guardian, Лондон. 

[16] Стукенберг Д., Вулси Дж. и ДеМайо Д. (август 2019 г.). «Отчет целевой группы по электромагнитной защите (EDTF) 2.0, документ LeMay № 4», Издательство Воздушного университета, База ВВС Максвелл, Алабама, Приложение 1, стр. 53. 

[17] Альварес, Р. (май 2011 г.). «Бассейны отработавшего ядерного топлива в США: снижение смертельных рисков хранения», Институт политических исследований, Вашингтон, округ Колумбия, с. 1. 

[18] Альварес Р., Бейя Дж., Янберг К., Канг Дж., Лайман Э., Макфарлейн А. Томпсон Г. и фон Хиппель Ф. (2003). «Снижение опасности хранения отработавшего топлива энергетических реакторов в США», Наука и глобальная безопасность, 11:1–51, с. 2.

[19] Соч. «Бассейны отработавшего ядерного топлива в США: снижение смертельных рисков хранения», стр. 1.

[20] фон Хиппель Ф. и Шеппнер М. (16 августа 2016 г.). «Снижение опасности от бассейнов отработавшего топлива», Наука и глобальная безопасность, Принстонский университет, с. 155. 

[21] Твердотельные реле особенно уязвимы к импульсу E1 (они, по сути, заменили старые электромеханические реле) и составляют большинство реле на подстанциях сверхвысокого напряжения.

[22] Реле обнаруживают аномальные токи и перегрузки и инициируют защитные действия для защиты электрической системы от повреждений. Типы реле включают реле защиты трансформатора (которые контролируют перегрузку по току, перенапряжение и температурные отклонения) и дифференциальные реле, которые защищают трансформаторы от внутренних неисправностей.

[23] В некоторых выключателях сверхвысокого напряжения также могут быть повреждены полупроводниковые системы управления.

[24] Гилберт Дж., Каппенман Дж. и Радаски В. (2010). «Высотный электромагнитный импульс (HEMP) позднего времени (E3) и его влияние на энергосистему США», Корпорация Метатех, Мета Р-321, с. 4-2. 

[25] Соч. «Ранний (E1) высотный электромагнитный импульс (HEMP) и его влияние на энергосистему США». п. 7-20.

[26] Ожидаемый срок службы многих LPT подходит к концу; Десять лет назад средний возраст LPT, развернутых в США, составлял от 38 до 40 лет, при этом 70% LPT были в возрасте 25 лет и старше. Министерство энергетики США, Управление по доставке электроэнергии и энергетической надежности. (апрель 2014 г.). «Большие силовые трансформаторы и электрическая сеть США», п.в. 

[27] Оперативная группа по сбоям в электроэнергетической системе США и Канады. (апрель 2004 г.). «Американско-канадская целевая группа по сбоям в электроэнергетической системе, итоговый отчет об отключении электроэнергии 14 августа 2003 г. в США и Канаде: причины и рекомендации», рисунок 2.1, стр. 5.

[28] Последовательные конденсаторы обычно используются в энергосистемах Запада и менее распространены в энергосистемах Востока и Техаса.

[29] Бейкер Г., Уэбб И., Беркс К. и Кордаро Дж. (2021). «Критичность, угрозы и возможности крупных трансформаторов», Журнал политики критической инфраструктуры, том 2, номер 2.

[30] Цит. «Высотный электромагнитный импульс (HEMP) позднего времени (E3) и его влияние на энергосистему США», с. 7-34.

[31] За горизонтом. (27 августа 2019 г.). «Угрозы электромагнитных импульсов американской электросети: контраргументы позициям НИИ электроэнергетики», Фонд Воздушного университета ВВС США, загружено 16 сентября 2024 г.

[32] Цит. «Высотный электромагнитный импульс (HEMP) позднего времени (E3) и его влияние на энергосистему США», с. 3-2.

[33] Там же, с. 3-7.

[34] Там же. п. 3-12.

[35] Там же. п. 3-9.

[36] Это однофазные ЛПТ.

[37] Омега Морган, «Тяжелая транспортировка трансформаторов возле Портленда, штат Орегон», загружено 11 сентября 2024 г.

[38] Обмотки, способные выдерживать до 3.000 ампер переменного тока, могут быть разрушены постоянными геомагнитными токами силой всего около 300 ампер. См. Управление долины Теннесси (декабрь 2010 г.). «Первоначальный обзор экстремальных геомагнитных бурь для операций TVA: выводы и рекомендации", П. 5. 

[39] Соч., «Высотный электромагнитный импульс позднего времени (E3) (HEMP) и его влияние на энергосистему США», с. 5-1.

[40] В США работает около 5.000 автоматических выключателей сверхвысокого напряжения напряжением 345 кВ или выше; см. Гилберт Дж., Каппенман Дж. и Радаски В. (2010). «Высотный электромагнитный импульс (HEMP) позднего времени (E3) и его влияние на энергосистему СШАd», Корпорация Метатех, Мета Р-321. п. 4-2. 

[41] Колторп, А. (21 сентября 2023 г.). «Цепочка поставок лития значительно улучшена, но трансформаторы и другие компоненты являются головной болью для отрасли BESS.», Новости хранения энергии.

[42] Каждый из LPT весит от 200 до 400 тонн, и его необходимо доставлять морским путем, а доставить его к конечному пункту назначения довольно сложно. LPT нельзя перемещать по железной дороге (нормальный вес для перевозки по железной дороге составляет 100 тонн). LPT обычно слишком тяжелы для проезда по мостам; Чтобы они могли пройти, светофоры и линии электропередачи необходимо переместить. Даже при нормальных обстоятельствах это сложный процесс, и попытка переместить их в постапокалиптических обстоятельствах — через США после года отсутствия электричества — может оказаться практически невозможной.

[43] Джейкобс К., Барр А., Чопра С. и Баучер Б. (2 апреля 2024 г.). «Дефицит поставок и негибкий рынок приводят к увеличению сроков поставки мощных трансформаторов.», Вуд Маккензи. 

[44] В ЭМИ существуют две формы волн Е3: подъемная волна Е3В, исходящая из областей ядерного взрыва, и электромагнитная ударная волна Е3А, оказывающая наиболее разрушительное воздействие значительно севернее ядерного взрыва; его воздействие на энергосистему наиболее серьезно в самые темные ночные часы.

[45] Соч. «Высотный электромагнитный импульс (HEMP) позднего времени (E3) и его влияние на энергосистему США», с. 2-4.

[46] Там же. п. 3-13.

[47] Там же. п. 3-16.

[48] Грэм, доктор Уильям Р., председатель Комиссии по оценке угрозы Соединенным Штатам от атаки электромагнитным импульсом (ЭМИ). (10 июля 2008 г.). «УГРОЗА, ПРЕДСТАВЛЯЕМАЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМИ ИМПУЛЬСАМИ (ЭМИ) АТАКИКОМИТЕТ ПО ВООРУЖЕННЫМ СЛУЖБАМ, ПАЛАТА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ, СТО ДЕСЯТЫЙ КОНГРЕСС. 

[49] Каппенман, Дж. (январь 2010 г.), «Концепции низкочастотной защиты электроэнергетической сети: геомагнитно-индуцированный ток (GIC) и смягчение воздействия E3 HEMP», Корпорация Метатех, Мета-Р-322. 

[50] Фонд устойчивого общества. (сентябрь 2020 г.)»Оценка стоимости защиты электросети США от электромагнитного импульса". 

[51] Международная электротехническая комиссия. (17 мая 2017 г.). «Электромагнитная совместимость (ЭМС). Части 5–10. Рекомендации по установке и смягчению последствий. Руководство по защите объектов от HEMP и IEMI.».

[52] Радаски, В. (31 октября 2018 г.). «Защита промышленности от HEMP и IEMI», В. Журнал соответствия. 

[53] Радаски В. и Сэвидж Э. (январь 2010 г.). «Концепции высокочастотной защиты электросетей«Метатех Корп», Мета-Р-324. 

[54] Ващенко А. (01 ноября 2006 г.). «Россия: Ядерный ответ Америке возможен с использованием фактора супер-ЭМИ», «Ядерный ответ Америке возможен», «Завтра», Чжао Мэн, Да Синьюй и Чжан Япу (01 мая 2014 г.). «Обзор электромагнитного импульсного оружия и средств защиты от него» Крылатые ракеты (Инженерный университет ВВС КНР; Ващенко А., Белоус В. (13 апреля 13 г.); «Подготовка ко второму пришествию «Звездных войн», Независимое «Военное обозрение» переведено на: Россия рассматривает варианты реагирования на ПРО CEP2007