Воздушный ядерный взрыв: характеристика, поражающие факторы, последствия
Содержание:
- Виды ядерных взрывов
- Световое излучение
- Урок 7Опасные факторы пожаров и поражающие факторы взрывов
- Электромагнитный импульс
- Результаты
- Поражающие факторы пожара
- Виды взрывов от ядерных бомб
- Устройство кобальтовой бомбы
- Ударная волна
- Ядерный рюкзак
- Радиоактивное заражение местности
- Поражающие факторы при воздушном взрыве[править]
- Выводы по второму учебному вопросу
Виды ядерных взрывов
Виды ядерных взрывов. Развитие ядерного взрыва и образование поражающих факторов.
В зависимости от задач, решаемых применением ядерного оружия, ядерные взрывы могут производиться в воздухе, на поверхности земли и воды, под землей и водой. В соответствии с этим различают высотный, воздушный, наземный (надводный) и подземный (подводный) взрывы. Высотный ядерный взрыв — это взрыв, произведенный с целью уничтожения в полете ракет и самолетов на безопасной для наземных объектов высоте (свыше 10 км). Поражающими факторами высотного взрыва являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс (ЭМИ). Воздушный ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на высоте до 10 км, когда светящаяся область не касается земли (воды). Воздушные взрывы подразделяются на низкие и высокие. Сильное радиоактивное заражение местности образуется только вблизи эпицентров низких воздушных взрывов. Заражение местности по следу облака существенного влияния на действия личного состава не оказывает. Наиболее полно при воздушном ядерном взрыве проявляются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и ЭМИ. Наземный (надводный) ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на поверхности земли (воды), при котором светящаяся область касается поверхности земли (воды), а пылевой (водяной) столб с момента образования соединен с облаком взрыва. Характерной особенностью наземного (надводного) ядерного взрыва является сильное радиоактивное заражение местности (воды} как в районе взрыва, так и по направлению движения облака взрыва. Поражающими факторами этого взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и ЭМИ. Подземный (подводный) ядерный взрыв — это взрыв, произведенный под землей (под водой) и характеризующийся выбросом большого количества грунта (воды), перемешанного с продуктами ядерного взрывчатого вещества (осколками деления урана-235 или плутония-239). Поражающее и разрушающее действие подземного ядерного взрыва определяется в основном сейсмовзрывными волнами (основной поражающий фактор), образованием воронки в грунте и сильным радиоактивным заражением местности. Световое излучение и проникающая радиация отсутствуют. Характерным для подводного взрыва является образование султана (столба воды), базисной волны, образующейся при обрушении султана (столба воды). Воздушный ядерный взрыв начинается кратковременной ослепительной вспышкой, свет от которой можно наблюдать на расстоянии нескольких десятков и сот километров. Вслед за вспышкой появляется светящаяся область в виде сферы или полусферы (при наземном взрыве), являющаяся источником мощного светового излучения. Одновременно из зоны взрыва в окружающую среду распространяется мощный поток гамма-излучения и нейтронов, которые образуются в ходе цепной ядерной реакции и в процессе распада радиоактивных осколков деления ядерного заряда. Гамма-кванты и нейтроны, испускаемые при ядерном взрыве, называют проникающей радиацией. Под действием мгновенного гамма-излучения происходит ионизация атомов окружающей среды, которая приводит к возникновению электрических и магнитных полей. Эти поля ввиду их кратковременности действия принято называть электромагнитным импульсом ядерного взрыва. В центре ядерного взрыва температура мгновенно повышается до нескольких миллионов градусов, в результате чего вещество заряда превращается в высокотемпературную плазму, испускающую рентгеновское излучение. Давление газообразных продуктов вначале достигает нескольких миллиардов атмосфер. Сфера раскаленных газов светящейся области, стремясь расшириться, сжимает прилегающие слои воздуха, создает резкий перепад давления на границе сжатого слоя и образует ударную волну, которая распространяется от центра взрыва в различных направлениях. Так как плотность газов, составляющих огненный шар, намного ниже плотности окружающего воздуха, то шар быстро поднимается вверх. При этом образуется облако грибовидной формы, содержащее газы, пары воды, мелкие частицы грунта и огромное количество радиоактивных продуктов взрыва. По достижении максимальной высоты облако под действием воздушных течений переносится на большие расстояния, рассеивается и радиоактивные продукты выпадают на поверхность земли, создавая радиоактивное заражение местности и объектов.
Световое излучение
Основная статья: Световое излучение (поражающий фактор)
Самое страшное проявление взрыва — не гриб, а быстротечная вспышка и образованная ею ударная волна
Образование головной ударной волны (эффект Маха) при взрыве 20 кт
Разрушения в Хиросиме в результате атомной бомбардировки
Жертва ядерной бомбардировки Хиросимы
Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар, при наземном — полусферу.
Максимальная температура поверхности светящейся области составляет обычно 5700-7700 °C. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Приближенно, продолжительность свечения в секундах равна корню третьей степени из мощности взрыва в килотоннах. При этом интенсивность излучения может превышать 1000 Вт/см² (для сравнения — максимальная интенсивность солнечного света 0,14 Вт/см²).
Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.
При воздействии светового излучения на человека возникает поражение глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение и защищенных одеждой участков тела.
Защитой от воздействия светового излучения может служить произвольная непрозрачная преграда.
В случае наличия тумана, дымки, сильной запыленности и/или задымленности воздействие светового излучения также снижается.
Урок 7Опасные факторы пожаров и поражающие факторы взрывов
Содержание урока
Основные поражающие факторы взрыва
Основные поражающие факторы взрыва
Основные поражающие факторы взрыва:
ударная волна, представляющая собой область сильно сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью;
осколочные поля, создаваемые летящими обломками строительных конструкций, оборудования, взрывных устройств, боеприпасов.
Вторичными поражающими факторами взрывов могут быть воздействие осколков стёкол и обломков разрушенных зданий и сооружений, пожары, заражение атмосферы и местности, затопление, а также последующие разрушения (обрушения) зданий и сооружений.
Продукты взрыва и образовавшаяся в результате взрыва воздушная ударная волна способны наносить человеку различные по тяжести травмы, в том числе смертельные.
В зонах действия детонационной волны и продуктов взрыва происходит полное поражение людей: разрыв на части, обугливание под действием расширяющихся продуктов взрыва, имеющих очень высокую температуру.
В зоне действия ударной волны поражение людей вызывается непосредственным и косвенным воздействием этой волны. При её непосредственном воздействии основной причиной травмирования людей служит мгновенное повышение давления воздуха, что воспринимается человеком как резкий удар. При этом возможны повреждения внутренних органов, разрыв кровеносных сосудов, барабанных перепонок, сотрясение мозга, переломы и травмы. Кроме того, ударная волна может отбросить человека на значительное расстояние и причинить ему при ударе о землю (или препятствие) различные повреждения.
Наиболее тяжёлые повреждения получают люди, находящиеся в момент прихода ударной волны вне укрытий в положении стоя.
Поражения, возникающие под воздействием ударной волны, подразделяют на лёгкие, средние, тяжёлые и крайне тяжёлые (смертельные). Характеристики поражений приведены в таблице 3.
Таблица 3
ПОРАЖЕНИЯ ЛЮДЕЙ ПРИ ВЗРЫВАХ
Вид поражения | Характеристика поражения |
Лёгкое | Лёгкая контузия, временная потеря слуха, ушибы и вывихи конечностей |
Среднее | Травмы мозга с потерей сознания, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей, сильные переломы и вывихи конечностей |
Тяжёлое | Сильная контузия всего организма, повреждение внутренних органов и мозга, тяжёлые переломы конечностей. Возможны смертельные исходы |
Крайне тяжёлое | Травмы, обычно приводящие к смертельному исходу |
Поражение людей, находящихся в момент взрыва в зданиях и сооружениях, зависит от степени их разрушения. Так, например, при полном разрушении здания обычно погибают все находящиеся в нём люди. При сильных и средних разрушениях может выжить примерно половина людей, а остальные получают травмы различной тяжести, так как многие могут оказаться под обломками конструкций, а также в помещениях с заваленными и разрушенными путями эвакуации.
При слабых разрушениях зданий гибель людей маловероятна. Однако некоторые из них могут получить травмы различной тяжести.
Следующая страница Вопросы и задания
Электромагнитный импульс
Основная статья: Электромагнитный импульс (поражающий фактор)
Зарево, возникшее в результате высотного ядерного взрыва Starfish Prime
При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизированном радиацией и световым излучением в воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого, большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций. Этот эффект может быть использован для ослепления системы предупреждения о ракетном нападении.
Сила ЭМИ меняется в зависимости от высоты взрыва: в диапазоне ниже 4 км он относительно слаб, сильнее при взрыве 4-30 км, и особенно силён при высоте подрыва более 30 км (см., например, эксперимент по высотному подрыву ядерного заряда Starfish Prime).
Возникновение ЭМИ происходит следующим образом:
- Проникающая радиация, исходящая из центра взрыва, проходит через протяженные проводящие предметы.
- Гамма-кванты рассеиваются на свободных электронах, что приводит к появлению быстро изменяющегося токового импульса в проводниках.
- Вызванное токовым импульсом поле излучается в окружающее пространство и распространяется со скоростью света, со временем искажаясь и затухая.
Под воздействием ЭМИ во всех не экранированных протяжённых проводниках индуцируется напряжение, и чем длиннее проводник, тем выше напряжение. Это приводит к пробою изоляции и выходу из строя электроприборов, связанных с кабельными сетями, например, трансформаторные подстанции и т. д.
Большое значение ЭМИ имеет при высотном взрыве от 100 км и более. При взрыве в приземном слое атмосферы не оказывает решающего поражения малочувствительной электротехники, его радиус действия перекрывается другими поражающими факторами. Но зато оно может нарушить работу и вывести из строя чувствительную электроаппаратуру и радиотехнику на значительных расстояниях — вплоть до нескольких десятков километров от эпицентра мощного взрыва, где прочие факторы уже не приносят разрушающий эффект. Может вывести из строя незащищённую аппаратуру в прочных сооружениях, рассчитанных на большие нагрузки от ядерного взрыва (например ШПУ). На людей поражающего действия не оказывает.
Результаты
Чтобы определить характеристики воздушно-ядерного взрыва, были проведены испытания. Присутствующие при этом впоследствии описали увиденное зрелище. Они наблюдали за яркой светящейся точкой на расстоянии нескольких сотен километров. Затем она превратилась в огромный шар, раздался очень громкий звук, и на километры прокатилась ударная волна. Шар взорвался, оставив после себя двенадцатикилометровое облако в форме гриба. На месте взрыва остался кратер, на десятки метров простирающийся в глубину и ширину. Земля вокруг него на несколько сотен метров превратилась в безжизненную, изрытую почву.
Температура воздуха при ядерном взрыве существенно выросла, и сама атмосфера стала как будто плотнее. Это почувствовали даже очевидцы, находящиеся далеко от эпицентра в укрытии. Масштабы увиденного поражали, поскольку никто не предполагал, с какой мощью им предстоит столкнуться. Были сделаны выводы, что испытания прошли успешно.
Поражающие факторы пожара
Основными поражающими факторами пожара являются прямое воздействие огня, термические факторы, излучение тепла, газы, выделяемые при горении, которые насыщают токсинами зону воспламенения и прилегающую к ней территорию. В процессе пожара люди страдают от вышеперечисленных факторов, а также от снижения концентрации кислорода, летящих и падающих раскалённых частей зданий, конструкций, оборудования. Как правило, открытый огонь редко воздействует на людей. Обычно ожоги делают лучистые пламенные потоки.
Крайне опасно для человека попадание горячего воздуха в дыхательные пути, которое приводит к ожогу лёгких и трахеи, гортани, носовой полости, удушью, потере сознания и гибели (наиболее опасно при температуре 100 С и выше). Если в дыхательные органы попадают ядовитые продукты горения, которые выделяются из синтетических и полимерных материалов, наступает кислородное голодание в результате связывания гемоглобина токсическими газообразными веществами. В финале отравления пострадавший постепенно погружается в коматозное состояние и умирает.
Особое внимание следует уделять продвижению эвакуируемых групп людей в условиях повышенной задымлённости. При нарушении ориентировочных реакций в пространстве у людей могут возникнуть различные неконтролируемые психосоматические реакции, вызванные паникой
Поэтому необходимо обращать внимание на указатели эвакуационных выходов в процессе перемещения по задымленному объекту. Снижение концентрации кислорода в воздухе горящего объекта ниже 14 % считается опасным для человека, так как уменьшает двигательную способность организма и деятельность мозга.
Распространение пожаров может быть вызвано дополнительными факторами: например, когда огонь добрался до горючих жидкостей, взрывчатых веществ. Поэтому хранить такие компоненты необходимо с учётом их физико-химических свойств, не допуская их взрыва и воспламенения.
К числу основных поражающих факторов пожара относятся:
— горение и дистанционное воздействие на предметы, вызывающее их обугливание, деформацию, расслоение, разрушение и выход из строя;
— выделение ядовитых веществ.
Дополнительными последствиями пожаров являются утечка загрязняющих и токсических веществ в естественную среду. Даже вода, используемая для тушения, наносит значительный урон неповреждённым предметам и оборудованию, механизмам и помещениям. В процессе горения могут возникнуть побочные эффекты: так, силикатный кирпич при нагревании в температурном диапазоне от 500 до 6000 С подвергается расслоению, после чего происходит его деформация и разрушение.
Общей чертой взрывов и пожаров является получение людьми термических, механических или комбинированных повреждений. Поэтому, учитывая множественные поражающие факторы при пожаре и взрыве, которые могут привести к тяжёлым физическим травмам, в чрезвычайных ситуациях следует соблюдать правила безопасности, регламентирующие поведение человека. Таким образом, человек, попавший в зону взрыва или пожара, имеет все шансы получить минимальные травмы, если будет учитывать нюансы взрыва и пожара.
Виды взрывов от ядерных бомб
Классификация атомных взрывов зависит от назначения и цели удара. По видам они делятся на:
Наземные
Такой ядерный взрыв происходит на поверхности, либо на незначительном отдалении. Светящаяся область принимает полусферическую форму. Появляется внушительная воронка, ее диаметр обусловлен тротиловым эквивалентом боеголовки.
Разрушает строения, поражает людей (войска).
Подземные
Взрыв атомной бомбы происходит в земле, светящаяся зона часто не заметна. В атмосферу выбрасывается гигантский столб, состоящий из смеси радиоактивных элементов и грунта. Сильное влияние на грунт создает эффект землетрясения, возникает ударная и колебательная волна, появляется глубокая воронка.
Разрушает подземные стратегические объекты, проходы в горах.
Надводные
Атомный взрыв образует облако из смеси водных капель, пара и радиоактивных осколков бомбы. Низкое световое излучение. Происходит заражение акватории, прибрежной зоны. Возникают огромные волны, цунами.
Уничтожает корабли, нефтяные вышки, военно-морские суда и базы.
Подводные
После взрыва ядерной бомбы не видно вспышку. Из воды устремляется вверх полый водяной столб, который вершит облако пара. Через секунды столб распадается, образуя базисную волну. Это радиоактивный туман, распространяющийся по всем направлениям от эпицентра. Спустя время выпадает радиоактивными осадками.
Уничтожает военные корабли, подводные лодки.
Воздушные
Пылевой столб и облако не соединяются, световая зона не касается поверхности. Эпицентр располагается на земле, под атомным взрывом. Имеет мощное световое излучение и крайне высокую температуру. Вспышку сопровождает громкий и резкий звук.
Поражает аэродромы, здания, самолеты, войска.
Высотные
Вспышка происходит на десятикилометровой высоте. Взрыв ядерной бомбы формирует светящуюся шарообразную зону, а позже преобразует ее в кольцевое облако. Высокая сила излучения и радиации. Отсутствует столб, ударная волна довольно слабая.
Блокирует радиоволны (ультразвук). Уничтожает космические корабли, космические спутники, ракеты. Практически нет радиоактивного воздействия на землю.
Устройство кобальтовой бомбы
При обычном ядерном взрыве образует огромное количество самых разнообразных радиоактивных изотопов. Однако большинство из них имеют очень малый период полураспада, так что уровень радиации значительно падает уже через несколько часов после взрыва. Самое опасное время вполне можно пересидеть в бомбоубежище, а через несколько лет территории становятся полностью пригодными для хозяйственной деятельности.
Наиболее опасными для человека являются изотопы, полураспад которых происходит за годы и десятилетия: цезий-137, стронций-90 и 89, цинк-64, тантал-181. Такой срок нельзя провести в бомбоубежище, пораженная этими элементами территория несколько поколений остается непригодной для жизни.
Кобальтовая бомба имеет последнюю оболочку, выполненную не из урана, а из кобальта. Он на 100% состоит из изотопа кобальт-59. Под воздействием сильного нейтронного потока во время взрыва он превращается в неустойчивый изотоп кобальт-60, период полураспада которого составляет 5,2 года. В его результате получается еще нестабильный элемент – никель-60, который также является радиоактивным и испускает бета-излучение.
Ученые даже посчитали, сколько необходимо кобальта, чтобы полностью стерилизовать нашу планету. Для этого оказалось достаточно 510 тонн изотопа кобальт-60. В этом случае человек примерно за год гарантировано получает смертельную дозу радиации.
Резюмируя все вышесказанное, можно сказать следующее. В настоящее время кобальтовая бомба — это скорее вымысел и страшилка времен Холодной войны. Ее сравнительно несложно изготовить, но непонятно для чего ее применять. Потенциально гораздо опаснее обычные «грязные» бомбы, которые не являются ядерным оружием. Основной проблемой является возможность попадания таких боеприпасов в руки террористических организаций.
Автор статьи:
Егоров Дмитрий
Увлекаюсь военной историей, боевой техникой, оружием и другими вопросами, связанными с армией. Люблю печатное слово во всех его формах.
Ударная волна
Основная статья: Ударная волна
Большая часть разрушений, причиняемых ядерным взрывом, вызывается действием ударной волны. Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с для атмосферы). При атмосферном взрыве скачок уплотнения — это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличение температуры, давления и плотности воздуха. Непосредственно за фронтом ударной волны происходит снижение давления и плотности воздуха, от небольшого понижения далеко от центра взрыва и почти до вакуума внутри огненной сферы. Следствием этого снижения является обратный ход воздуха и сильный ветер вдоль поверхности со скоростями до 100 км/час и более к эпицентру. Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей, а близко к эпицентру наземного или очень низкого воздушного взрыва порождает мощные сейсмические колебания, способные разрушить или повредить подземные сооружения и коммуникации, травмировать находящихся в них людей.
Большинство зданий, кроме специально укрепленных, серьёзно повреждаются или разрушаются под воздействием избыточного давления 2160—3600 кг/м² (0,22—0,36 атм/0.02-0.035 МПа).
Энергия распределяется по всему пройденному расстоянию, из-за этого сила воздействия ударной волны уменьшается пропорционально кубу расстояния от эпицентра.
Защитой от ударной волны для человека являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями, складками местности.
На Западе, в качестве отдельного фактора, относящегося к ударной волне, выделяют осколки стекла: выбитые ударной волной стекла разлетаются на осколки, летящие в сторону от взрыва, и способные серьезно травмировать и даже убить находящихся за стеклом.
Ядерный рюкзак
Привлекающие столь много внимания «ядерные рюкзаки» создавались вовсе не для подкладывания под Белый дом или Кремль. Это — инженерные фугасы, служащие для создания заграждений за счет образования воронок, завалов в горных массивах и зон разрушений и затоплений в сочетании с радиоактивными осадками (при наземном взрыве) или остаточной радиацией в районе воронки (при подземном взрыве). Причем в одном «рюкзаке» может находиться как целое ядерное взрывное устройство сверхмалого калибра, так и часть устройства большей мощности. Американский «рюкзак» Mк-54 мощностью в 1 килотонну при этом весит всего 68 кг.
Разрабатывались фугасы и другого назначения. В 1960-е годы, например, американцами была выдвинута идея создания по границе ГДР и ФРГ так называемого ядерно-минного пояса. А британцы собирались в случае оставления своих баз в ФРГ закладывать мощные ядерные заряды, которые должны были подорваться по радиосигналу уже в тылу «наступающей советской армады».
Опасность ядерной войны породила в разных странах колоссальные по размаху и стоимости государственные строительные программы — подземные убежища, командные пункты, хранилища, транспортные коммуникации и системы связи. Появлению и развитию ракетно-ядерного оружия человечество во многом обязано освоением околоземного космического пространства. Так, знаменитая королевская ракета Р-7, выведшая на орбиту и первый искусственный спутник, и корабль «Восток-1», была разработана для «заброски» термоядерного заряда. Много позже ракета Р-36М стала основой для ракет-носителей «Зенит-1» и «Зенит-2». Но влияние ядерного оружия было куда шире. Само наличие ракетно-ядерных вооружений межконтинентальной дальности делало необходимым создание комплекса средств разведки и управления, охватывающих практически всю планету и базирующихся на группировке орбитальных спутников. Работы над термоядерным оружием способствовали развитию физики высоких давлений и температур, существенно продвинули астрофизику, объяснив ряд процессов, происходящих во Вселенной.
Радиоактивное заражение местности
Характеристика поражающих факторов ядерного оружия была бы неполной без описания воздействия радиоактивного заражения местности. Оно проявляется как в недрах земли, так и на ее поверхности. Заражение затрагивает атмосферу, водные ресурсы и все прочие объекты.
Радиоактивные частицы выпадают на местности из облака, которое образуется в результате взрыва. Оно под действием ветра перемещается в определенном направлении. При этом высокий уровень радиации может определяться не только в непосредственной близости от эпицентра взрыва. Заражение может распространяться на десятки или даже сотни километров.
Действие этого поражающего фактора может длиться на протяжении нескольких десятков лет. Наибольшую интенсивность радиационное заражение местности может иметь при наземном взрыве. Его площадь распространения может значительно превышать действие ударной волны или иных поражающих факторов.
Радиоактивные вещества не имеют запаха, цвета. Их скорость распада не может быть ускорена никакими методами, которые сегодня доступны человечеству. При наземном типе взрыва большое количество грунта поднимается в воздух, образуется воронка. Потом частицы земли с продуктами радиационного распада оседают на прилегающие территории.
Зоны заражения определяются интенсивностью взрыва, мощностью излучения. Замер радиации на местности проводится спустя сутки после взрыва. На этот показатель влияют характеристики ядерного оружия.
Зная его характеристики, особенности и способы защиты, можно предотвратить разрушающие последствия взрыва.
Поражающие факторы при воздушном взрыве[править]
Распределение энергии, выделяемой при воздушном ядерном взрыве:
- Воздушная ударная волна — 50 %
- Световое излучение — 35 %
- Радиоактивное заражение — 10 %
- Проникающая радиация — ~4 %
- Электромагнитный импульс — ~1 %
Воздушная ударная волнаправить
Разрушение дома воздушной ударной волной. 17 марта 1953 года, ядерный полигон в Неваде
Воздушная ударная волна возникает в результате расширения заключённых в области взрыва раскалённых газов и представляет собой распространяющуюся со сверхзвуковой скоростью тонкую переходную область, в которой происходит резкое (скачкообразное) повышение плотности, давления, температуры и скорости воздуха. Скорость распространения ударной волны вблизи центра взрыва превышает 1600 м/с, а по мере удаления от центра снижается до скорости звука (340 м/с) и ниже. На расстоянии 800 м от центра взрыва скорость распространения ударной волны составляет 200 м/с. На большом удалении от места взрыва ударная волна превращается в волну звуковую. Время действия ударной волны на некий неподвижный объект — 0,6 с для бомбы мощностью 20 кт; 3 с для бомбы мощностью 1 Мт. Основные параметры ударной волны:
- избыточное давление во фронте ударной волны — ΔРф, Па (кгс/см²);
- скоростной напор — ΔРск, Па (кгс/см²).
Световое излучениеправить
Световое излучение включает в себя ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником его является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры (до 7000 °C) паров веществ ядерного боеприпаса и атмосферного воздуха. 99 % светового излучения испускается в период 0,01—3,0 секунды от начала ядерной реакции; через 10 секунд свечение прекращается полностью (для взрыва мощностью 20 кт). Световое излучение вызывает поражение глаз и ожоги различной степени тяжести у людей и животных, может служить причиной возгорания зданий и сооружений, одежды, а также оплавления и обожжения конструкций из негорючих материалов.
Основным параметром, определяющим поражающую силу светового излучения, является:
световой импульс — Uсв, Дж/м² (кал/см²)
Световой импульс — это количество световой энергии, падающей на единицу площади, перпендикулярной к направлению излучения за всё время свечения огненного шара; величина его зависит в первую очередь от интенсивности и продолжительности излучения, а также от прозрачности атмосферы.
Проникающая радиацияправить
Проникающая радиация представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, испускаемых зоной взрыва. Излучение длится 15—25 секунд после взрыва, причём более 95 % радиации излучается в первые 3,5—5 секунд в зависимости от мощности взрыва.
Проникающая радиация, проходя сквозь объекты, ионизирует их атомы. При прохождении через живую материю ионизируются атомы, входящие в состав клеток. Это ведёт к нарушению обмена веществ клеток и изменению их жизнедеятельности. Следствием этого являются нарушение работы органов и систем организма и генетические (наследственные) изменения. Результат подобного воздействия называется лучевой болезнью.
Параметром, определяющим поражающую силу проникающей радиации, является:
поглощённая доза излучения — Dп, рад; Р
Радиоактивное заражениеправить
Основным источником радиоактивного заражения грунта и атмосферы являются радиоактивные продукты деления ядерного горючего. Радиоактивные продукты перемешиваются с частицами грунта, поднимающимися за облаком взрыва (эти поднимающиеся частицы и пыль при взрыве создают так называемую «ножку» ядерного гриба), а затем постепенно выпадают как в районе взрыва, так и по пути следования радиоактивного облака, создавая так называемый след облака. Степень заражения местности определяет
уровень радиации — Р, р/ч
Электромагнитный импульсправить
Электромагнитный импульс (ЭМИ) — это кратковременное мощное электромагнитное излучение, которое сопровождает ядерный взрыв и поражает электрические, электронные системы и аппаратуру, создавая в них наведённое напряжение, превышающее запас электрической прочности. Наиболее подвержены ЭМИ линии связи, сигнализации и другие низковольтные линии. Воздействие на линии и оборудование с рабочим напряжением несколько десятков или сотен вольт, а также низковольтные линии, имеющие защиту от молний, обычно не ведёт к их выводу из строя. Прямой опасности для человека ЭМИ не несёт.
Выводы по второму учебному вопросу
1. Следствием применения ядерного оружия является ядерный взрыв — неуправляемый процесс выделения огромного количества энергии деления ядер или термоядерного синтеза. Ядерные взрывы могут быть произведены в различных средах: в космосе, в атмосфере, на земле, под землёй, под водой. Помимо среды проведения, мощность ядерного взрыва зависит от мощности ядерного заряда.
2. Поражающими факторами ядерного взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс. Ударная волна является основным поражающим фактором при взрыве ядерного (термоядерного) боеприпаса; при взрыве нейтронного боеприпаса основным поражающим фактором является проникающая радиация. Мощность поражающих факторов ядерного взрыва определяется мощностью ядерного боеприпаса, видом взрыва и условиями обстановки (метеорологические условия, рельеф местности).
3. Для защиты от поражающих факторов ядерного взрыва используются групповые (убежища) и индивидуальные (противогазы, респираторы, защитные костюмы) средства.