«Вжух — і вся електроніка згоріла?»: що насправді станеться з комп’ютерами та автівками після ядерного вибуху

Українці з тривогою стежать за шизофренічною поведінкою Росії, яка нині жене на смерть сотні тисяч випадкових призовників та погрожує усьому світу ядерною зброєю. Публічне обговорення цього питання вже не шокує: усі говорять про те, куди може бути завдано ядерного удару. Якими силами він буде нанесений? Якими будуть наслідки? 

Багато хто десь чув, що ядерний вибух супроводжується потужним електромагнітним імпульсом, який нібито випалює під нуль усю електроніку на величезній площі, тобто може знищити цифрову інфраструктуру цілого регіону та відкинути його до умовної «кам’яної доби». Розберемося, чи це правда.

Чи може застосування ядерної зброї вщент знищити tech-індустрію (й взагалі будь-яку індустрію) України?

Фактор ураження

Зі шкільного курсу фізики ми знаємо, що одним з факторів ураження ядерної зброї, на рівні з ударною хвилею та радіовипромінюванням, є потужний електромагнітний імпульс (ЕМІ). У двох словах його можна описати як щось на кшталт потужного «фотоспалаху», але в радіодіапазоні. Це викид елементарних частинок (насамперед, електронів), що віддає електромагнітну енергію всьому, що може проводити струм. Джерел ЕМІ завжди вистачало в природі – це й блискавки, й спалахи на сонці. 

Ще на зорі ядерної ери вчені виявили, що такі викиди за умови належної потужності можуть пошкодити електричне та електронне обладнання: ЛЕП, засоби зв’язку, електроніку.

У регіонах проведення ядерних випробувань зникав радіо- та телефонний зв’язок, спрацьовували автоматичні протипожежні системи, виходило з ладу вуличне освітлення та навіть механізми запалювання в автомобілях. Проте ми й сьогодні знаємо про цей фактор недостатньо. 

Міфи та реальність

Ніхто не знає, як це може спрацювати на практиці, адже ніхто ніколи ще не намагався підірвати ядерний чи ЕМІ-заряд над сучасною міською забудовою.

Суперечки щодо масштабів пошкоджень від ЕМІ не вщухають багато десятиліть, оцінки варіюються в діапазоні від «цивілізації кінець» до «нічого не станеться».

На це вплинула й масова культура, яка зображує ЕМІ майже як магію. Вжух — й вся електроніка згоріла. Просто згадайте, як зобразили подібну зброю у «Матриці»:

Насправді питаннями впливу ЕМІ на інфраструктуру та електроніку займається цілий прикладний розділ фізики, й однозначних сценаріїв розвитку подій науковці не мають. Все залежить від характеристик електромагнітного імпульсу (амплітуда, протяжність у часі), конструкції окремо взятих приладів та енергомереж, провідників навколо та від чого завгодно!

Проблемою захисту техніки від ЕМІ традиційно займалися передусім військові спеціалісти. Від них можна почути, що навіть найніжнішу електроніку можна надійно захистити від ЕМІ за допомогою не надто складних засобів. Найвідоміший із них — так звана клітка ФарадеяЗамкнена у просторі огорожа, сформована з електропровідного матеріалу (у вигляді суцільних елементів або сітки) — екран з електропровідного матеріалу, який був винайдений Майклом Фарадеєм ще в XIX столітті. 

Що станеться з автомобілями

Вважається, що сучасні автомобілі вийдуть з ладу через ЕМІ, оскільки містять електронну начинку. Однак насправді проводів у сучасній машині не так вже й багато, а корпус забезпечує їй певне екранування, тому не все так однозначно.

Звичайні авто майже не постраждають на відміну від електромобілів / Фото: кадр з фільму «Шалений Макс»

На достатній віддаленості від епіцентру вибуху сучасні автомобілі з ДВЗ можуть майже не постраждати або постраждати мінімально.

Можливі проблеми із системами запалення, але вони легко усуваються. Натомість електромобілям явно дістанеться набагато сильніше. Особливо, таким як Tesla, напханим складною електронікою. 

Чи загрожує щось електропостачанню

Це одна з найвразливіших для ЕМІ ланок інфраструктури, адже електромережі майже повністю складаються з провідників. Тому логічно, що центральна енергетична інфраструктура істотно постраждає, як і більшість включених до розетки побутових приладів, промислового обладнання.

Хороша новина полягає в тому, що комунальна інфраструктура має залишитися працездатною, а на локальному рівні енергопостачання буде відновлюватися досить швидко.

Комунальні підприємства зазвичай мають резервну систему енергопостачання, якої має вистачити на кілька днів. Тому водопостачання та каналізація працюватимуть. 

Інфрастуктура відновиться швидко, тож можна не фантазувати сценами з апокаліптичного кіно / Фото: кадр з фільму «Я — легенда»

Що буде зі смартфонами та комп’ютерами

Стосовно сучасних смартфонів та комп’ютерів думки різняться — існує думка, що це надто ніжна електроніка, аби витримати сильний перепад напруги. Разом з тим існує й інша думка: сучасні смартфони та ноутбуки дуже компактні, а чистих провідників всередині них не так вже й багато, тому порцію ЕМ-енергії ці прилади дістануть невелику.

Включені до мережі десктопні комп’ютери найбільш вразливі, адже отримають «смертельний» заряд струму з розетки. Натомість ноутбуки та телефони можуть пережити не надто потужний імпульс. Особливо якщо завчасно відключити їх від зарядки та вимкнути.

Але важливо пам’ятати, що вежі стільникової мережі ЕМІ не переживуть, тому в перші години після вибуху в зоні лиха від смартфону буде не дуже багато користі.

На відновлення стільникового зв’язку та інтернету знадобиться чимало часу, однак у нагоді можуть стати bluetooth-месенджери (Bridgefy, Vojer) та Starlink Ілона Маска.

Чи падатимуть з неба літаки

Ця сцена за замовчуванням присутня в кожному голлівудському блокбастері про кінець світу чи ядерну війну. Але ні, літаки всіх типів проектуються з урахуванням загроз ЕМІ, тому їх електроніка захищена належним чином.

Кадр з фільму «Я — легенда»

Крім того, кожен літак — це алюмінієвий чи титановий фюзеляж, тобто вже готова клітка Фарадея. Однак проблеми в літаків можуть виникнути у випадку пошкодження наземної інфраструктури забезпечення польотів.

Чи ризикуємо ми опинитися у кам’яній добі

Ні, апокаліпсису та сцен у стилі «Шаленого Макса» не буде. Навіть ядерний вибух не здатний знищити цивілізацію в локальному масштабі. У найгіршому випадку він спровокує масштабну надзвичайну ситуацію, де можна очікувати на порушення енергопостачання, гуманітарної кризи та втрати зв’язку на значних територіях. Але це тимчасові проблеми. 

Якщо ваша робота пов’язана з електронікою (а це напевно так і є), варто вжити заходів щодо збереження інформації — обов’язково зберігайте свої робочі проєкти у хмарі, і бажано не в одній. Втратити ноутбук за декілька сотень доларів не так прикро, як цінні матеріали чи результати багатьох місяців кропіткої праці.

Звісно, ​сьогодні головне не техніка, і навіть не наша робота. Зараз як ніколи важливо уважно стежити за сповіщеннями та інструкціями ДСНС та органів влади, берегти себе та своїх близьких, тримати напоготові «тривожну валізку». Я переконаний, настане час, коли ми ще посміємося з наших сьогоднішніх побоювань.