Ядрено оръжие. Видове ядрени трансформации, алфа и бета разпад

Ядрените оръжия се наричат боеприпаси, чието действие се основава на използването на вътрешноядрена енергия, освободена по време на реакции на ядрено делене или синтез. Центърът на ядрената експлозия е точката, в която възниква светкавица или се намира центърът на огненото кълбо, а епицентърът е проекцията на центъра на експлозията върху земната или водната повърхност.

5.1.1 Видове ядрени заряди

атомни заряди

Действие атомни оръжиясе основава на реакцията на делене на тежки ядра (уран-235, плутоний-239 и др.). Верижна реакция на делене не се развива в каквото и да е количество делящ се материал, а само в маса, определена за всяко вещество. Най-малкото количество делящ се материал, в което е възможна саморазвиваща се ядрена верижна реакция, се нарича критична маса. Намаляване критична масаще се наблюдава с увеличаване на плътността на веществото.

При заряди от тип оръдие две или повече части от делящия се материал, всяка от които има маса по-малка от критичната маса, бързо се комбинират помежду си в суперкритична маса в резултат на експлозията на конвенционален експлозив (изстрелване на една част в друг).

При създаване на заряди по такава схема е трудно да се осигури висока свръхкритичност, в резултат на което ефективността му е ниска. Предимството на схемата тип оръдие е възможността за създаване на заряди с малък диаметър и висока устойчивост на механични натоварвания, което им позволява да се използват в артилерийски снаряди и мини.

При заряди от имплозивен тип делящият се материал, който при нормална плътност има маса, по-малка от критичната, се прехвърля в суперкритично състояние чрез увеличаване на плътността му в резултат на компресия чрез експлозия на конвенционален експлозив. При такива заряди е възможно да се получи висока суперкритичност и следователно висок коеф. полезно използванеделящ се материал.

Термоядрени заряди

Действието на термоядрените оръжия се основава на реакцията на синтез на ядрата на леките елементи. За възникването на термоядрена верижна реакция е необходима много висока (от порядъка на няколко милиона градуса) температура, която се постига чрез експлозия на конвенционален атомен заряд. Литиев-6 деутрид (твърдо съединение на литий-6 и деутерий) обикновено се използва като термоядрено гориво.

неутронни заряди

Неутронният заряд е специален видтермо ядрен зарядниска мощност с повишено неутронно лъчение. Както е известно, по време на експлозия на ядрено оръжие ударната вълна носи около 50% от енергията, а проникващата радиация не надвишава 5%. Целта на ядрения заряд от неутронен тип е да преразпредели съотношението на увреждащите фактори в полза на проникващата радиация или по-скоро на неутронния поток.

Според чуждестранната преса американските специалисти са успели да създадат подобни снаряди за бойните глави на тактически ракети „Ланс“ и 155-милиметрови артилерийски системи. По време на експлозията на неутронен снаряд ударната вълна и светлинното лъчение причиняват непрекъснато унищожаване в радиус от 200-300 м. А дозата неутронно лъчение, която възниква на разстояние 800 м от точката на експлозия на неутронната бойна глава на Ракета "Lees" почти веднага лишава човешкото тяложизнеспособност.

"чисто" зареждане

Чистият заряд е ядрен заряд, по време на експлозията на който добивът на дългоживеещи радиоактивни изотопи е значително намален.

Ядрените боеприпаси се използват за оборудване на въздушни бомби, противопехотни мини, торпеда и артилерийски снаряди.

Средства за доставка на ядрено оръжие могат да бъдат балистични ракети, крилати и зенитни ракети, авиация.

Силата на ядрените оръжия
Ядрените оръжия имат огромна мощ. Деленето на уран с маса от порядъка на килограм освобождава същото количество енергия, както експлозията на тротил с маса около 20 000 тона. термоядрени реакциисинтеза са още по-енергийно интензивни. Силата на експлозията на ядрените оръжия обикновено се измерва в единици тротилов еквивалент. TNT еквивалентът се разбира като енергийна характеристика на експлозия на ядрен или термоядрен заряд. С други думи, тротиловият еквивалент е масата на тринитротолуен, която би осигурила експлозия, еквивалентна по мощност на експлозията на дадено ядрено оръжие. Обикновено се измерва в килотони (kT) или мегатони (MgT).

В зависимост от мощността ядрени оръжияразделени на калибри:

свръхмалки (по-малко от 1 kT);
малки (от 1 до 10 kT);
средна (от 10 до 100 kT);
големи (от 100 kT до 1 MgT);
супер-големи (над 1 MgT).

Термоядрените заряди са оборудвани с боеприпаси със свръхголям, голям и среден калибър; ядрени - ултрамалък, малък и среден калибър, неутронни - ултрамалък и малък калибър.

Видове ядрени експлозии

В зависимост от задачите, които трябва да се решат ядрени оръжия, от вида и местоположението на обектите, за които се планират ядрени експлозии, както и от характера на предстоящите военни действия, ядрените експлозии могат да се извършват във въздуха, близо до повърхността на земята (вода) и под земята (вода) . В съответствие с това се разграничават следните видове ядрени експлозии: въздушни, височинни (в разредени слоеве на атмосферата), земни (повърхностни), подземни (подводни).

5.1.2 Увреждащи фактори на ядрен взрив

Ядрената експлозия е в състояние незабавно да унищожи или да извади от строя незащитени хора, открито стоящо оборудване, конструкции и различни материали. Основните увреждащи фактори на ядрената експлозия (PFYAV) са:

ударна вълна;
светлинно излъчване;
проникваща радиация;
радиоактивно замърсяване на района;
електромагнитен импулс (EMP).

При ядрен взрив в атмосферата разпределението на освободената енергия между PNF е приблизително следното: около 50% за ударната вълна, 35% за дела на светлинното лъчение, 10% за радиоактивното замърсяване и 5% за проникващото радиация и ЕМП.

ударна вълна

Ударната вълна в повечето случаи е основната увреждащ факторядрен взрив. По своята същност той е подобен на ударната вълна на съвсем обикновена експлозия, но действа по-дълго време и има много по-голяма разрушителна сила. Ударната вълна от ядрена експлозия може на значително разстояние от центъра на експлозията да причини наранявания на хора, да разруши конструкции и да повреди военна техника.

Ударната вълна е област на силно компресиране на въздуха, разпространяваща се с висока скорост във всички посоки от центъра на експлозията. Скоростта му на разпространение зависи от налягането на въздуха в предната част на ударната вълна; близо до центъра на експлозията, тя превишава скоростта на звука няколко пъти, но рязко намалява с увеличаване на разстоянието от мястото на експлозията. За първите 2 s ударната вълна изминава около 1000 m, за 5 s - 2000 m, за 8 s - около 3000 m.

Увреждащите ефекти на ударната вълна върху хората и разрушителният ефект върху военната техника, инженерните конструкции и материалните средства се определят главно от свръхналягането и скоростта на движение на въздуха във фронта. Освен това незащитените хора могат да бъдат изумени от летящи с голяма скорост парчета стъкло и фрагменти от разрушени сгради, падащи дървета, както и разпръснати части от военна техника, буци пръст, камъни и други предмети, задвижвани от високо скорост налягане на ударната вълна. Най-големите индиректни лезии ще се наблюдават при селищаи в гората; в тези случаи загубата на население може да бъде по-голяма, отколкото от прякото действие на ударната вълна. Нанесените поражения ударна вълна, разделени на леки, средни, тежки и изключително тежки.

Леките лезии възникват при свръхналягане от 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf / cm2) и се характеризират с временно увреждане на органите на слуха, обща лека контузия, натъртвания и дислокации на крайниците. Средните лезии възникват при свръхналягане от 40-60 kPa (0,4-0,6 kgf/cm2). В този случай могат да се появят изкълчвания на крайниците, контузия на мозъка, увреждане на слуховите органи, кървене от носа и ушите. Възможни са тежки наранявания при свръхналягане на ударната вълна от 60-100 kPa (0,6-1,0 kgf / cm2) и се характеризират със силно натъртване на целия организъм; може да настъпи увреждане на мозъка и органите. коремна кухина, силно кървене от носа и ушите, тежки счупвания и изкълчвания на крайниците. Изключително тежките наранявания могат да бъдат фатални, ако свръхналягането надвишава 100 kPa (1,0 kgf/cm2).

Степента на увреждане от ударна вълна зависи преди всичко от мощността и вида на ядрената експлозия. При въздушна експлозия с мощност 20 kT са възможни леки наранявания на хора на разстояние до 2,5 km, средни - до 2 km, тежки - до 1,5 km, изключително тежки - до 1,0 km от епицентъра на удара. експлозия. С увеличаване на калибъра на ядреното оръжие, радиусите на поражение от ударна вълна нарастват пропорционално на кубичния корен от мощността на експлозията.

Гарантираната защита на хората от ударната вълна се осигурява чрез приютяването им в укрития. При липса на заслони се използват естествени заслони и терени.

При подземен взрив възниква ударна вълна в земята, а при подводен - във водата. Ударната вълна, разпространяваща се в земята, причинява щети на подземни съоръжения, канализации, водопроводи; когато се разпространява във вода, се наблюдават повреди на подводната част на кораби, намиращи се дори на значително разстояние от мястото на експлозията.

По отношение на граждански и промишлени сгради степените на разрушение се характеризират със слабо, средно, силно и пълно разрушение.

Слабото разрушаване е придружено от разрушаване на пълнежи на прозорци и врати и леки прегради, покривът е частично разрушен, възможни са пукнатини в стените на горните етажи. Мазетата и долните етажи са напълно запазени.

Средното разрушаване се проявява в разрушаване на покриви, вътрешни прегради, прозорци, срутване на тавански етажи, пукнатини в стените. Възможно е възстановяване на сградите при основен ремонт.

Тежкото разрушаване се характеризира с разрушаване на носещи конструкции и тавани на горните етажи, появата на пукнатини в стените. Използването на сградите става невъзможно. Ремонтът и реставрацията на сгради става непрактичен.

При пълно разрушаване се срутват всички основни елементи на сградата, включително носещите конструкции. Невъзможно е да се използват такива сгради и за да не представляват опасност, те са напълно срутени.

излъчване на светлина

Светлинното излъчване на ядрен взрив е поток от лъчиста енергия, включително ултравиолетово, видимо и инфрачервено лъчение. Източникът на светлинно лъчение е светеща зона, състояща се от горещи продукти на експлозия и горещ въздух. Яркостта на светлинното лъчение през първата секунда е няколко пъти по-голяма от яркостта на Слънцето. Максималната температура на светещата зона е в диапазона 8000-10000 °C.

Увреждащото действие на светлинното лъчение се характеризира със светлинен импулс. Светлинният импулс е съотношението на количеството светлинна енергия към площта на осветената повърхност, разположена перпендикулярно на разпространението на светлинните лъчи. Единицата за светлинен импулс е джаул на квадратен метър (J/m2) или калория на квадратен сантиметър (cal/cm2).

Погълнатата енергия на светлинното лъчение се трансформира в топлинна енергия, което води до нагряване на повърхностния слой на материала. Топлината може да бъде толкова интензивна, че горимият материал може да се овъгли или запали, а незапалимият материал да се напука или разтопи, което води до големи пожари. В същото време ефектът от светлинното излъчване от ядрена експлозия е еквивалентен на масовото използване на запалителни оръжия.

Човешката кожа също абсорбира енергията на светлинното лъчение, поради което може да се нагрее до висока температура и да изгори. На първо място, изгаряния възникват на открити части на тялото, обърнати към посоката на експлозията. Ако погледнете в посоката на експлозията с незащитени очи, тогава е възможно увреждане на очите, което води до пълна загуба на зрение.

Изгарянията, причинени от светлинно лъчение, не се различават от изгарянията, причинени от огън или вряща вода. Те са толкова по-силни, колкото по-малко е разстоянието до взрива и колкото по-голяма е мощността на боеприпаса. При въздушна експлозия вредният ефект на светлинното лъчение е по-голям, отколкото при земна експлозия със същата мощност. В зависимост от възприеманата величина на светлинния импулс изгарянията се делят на три степени.

Изгарянията от първа степен се появяват с лек пулс от 2-4 cal/cm2 и се проявяват в повърхностни кожни лезии: зачервяване, подуване, болезненост. При изгаряне от втора степен, с лек пулс от 4-10 cal/cm2, по кожата се появяват мехури. При изгаряния от трета степен, с лек пулс от 10-15 cal/cm2, се наблюдава кожна некроза и разязвяване.

При въздушна експлозия на боеприпас с мощност 20 kT и прозрачност на атмосферата около 25 km ще се наблюдават изгаряния от първа степен в радиус от 4,2 km от центъра на експлозията; с експлозия на заряд с мощност 1 MgT това разстояние ще се увеличи до 22,4 км. Изгаряния от втора степен се появяват на разстояния от 2,9 и 14,4 km, а изгаряния от трета степен съответно на разстояния от 2,4 и 12,8 km за боеприпаси с мощност 20 kT и 1 MgT.

Различни предмети, които създават сянка, могат да служат като защита от светлинно излъчване, но най-добри резултати се постигат при използване на заслони и заслони.

проникваща радиация

Проникващата радиация е поток от гама-кванти и неутрони, излъчвани от зоната на ядрен взрив. Гама-квантите и неутроните се разпространяват във всички посоки от центъра на експлозията.

С увеличаване на разстоянието от експлозията броят на гама-квантите и неутроните, преминаващи през единица повърхност, намалява. По време на подземни и подводни ядрени експлозии ефектът от проникващата радиация се простира на разстояния, които са много по-къси, отколкото при наземни и въздушни експлозии, което се обяснява с поглъщането на неутронния поток и гама-квантите от земята и водата.

За боеприпаси с малък тротилов еквивалент (1000 тона или по-малко), напротив, зоните на вредно действие от проникваща радиация надвишават зоните на увреждане от ударна вълна и светлинно излъчване.

Вредното действие на проникващата радиация се определя от способността на гама-квантите и неутроните да йонизират атомите на средата, в която се разпространяват. Преминавайки през живата тъкан, гама-квантите и неутроните йонизират атомите и молекулите, изграждащи клетките, което води до нарушаване на жизнените функции на отделните органи и системи. Под въздействието на йонизацията в организма протичат биологични процеси на клетъчна смърт и разлагане. В резултат на това засегнатите хора развиват специфично заболяване, наречено лъчева болест.

За да се оцени йонизацията на атомите на средата и следователно вредното въздействие на проникващата радиация върху живия организъм, се въвежда понятието доза радиация (или доза радиация), чиято единица е рентген (R). Доза радиация от 1R съответства на образуването на приблизително 2 милиарда двойки йони в един кубичен сантиметър въздух.

В зависимост от дозата на облъчване има четири степени на лъчева болест. Първият (лек) възниква, когато човек получи доза от 100 до 200 R. Характеризира се с обща слабост, леко гадене, краткотрайно замайване, повишено изпотяване; персоналът, получаващ такава доза, обикновено не се проваля. Втората (средна) степен на лъчева болест се развива при получаване на доза от 200-300 R; в този случай признаците на увреждане - главоболие, треска, стомашно-чревно разстройство - се появяват по-рязко и бързо, персоналът в повечето случаи се проваля. Третата (тежка) степен на лъчева болест възниква при доза над 300-500 R; характеризира се със силно главоболие, гадене, тежка обща слабост, замаяност и други неразположения; тежката форма често е фатална. Доза радиация над 500 R причинява лъчева болест от четвърта степен и обикновено се счита за фатална за човек.

Защитата от проникваща радиация се осигурява от различни материали, които намаляват потока от гама и неутронно лъчение. Степента на отслабване на проникващата радиация зависи от свойствата на материалите и дебелината на защитния слой. Затихването на интензитета на гама и неутронното лъчение се характеризира със слой на половин затихване, което зависи от плътността на материалите.

Слой с половин затихване е слой от материя, по време на преминаването на който интензитетът на гама лъчите или неутроните намалява наполовина.

радиоактивно замърсяване

Радиоактивното замърсяване на хора, военна техника, терен и различни обекти по време на ядрен взрив се причинява от фрагменти на делене на зарядното вещество (Pu-239, U-235, U-238) и нереагиралата част от заряда, падаща от експлозията. облак, както и индуцирана радиоактивност. С течение на времето активността на фрагментите от делене бързо намалява, особено в първите часове след експлозията. Така например общата активност на фрагментите на делене при експлозията на ядрено оръжие с мощност 20 kT за един ден ще бъде няколко хиляди пъти по-малко от една минута след експлозията.

Повечето от дългоживеещите изотопи са концентрирани в радиоактивния облак, който се образува след експлозията. Височината на издигане на облака за боеприпас с мощност 10 kT е 6 km, за боеприпас с мощност 10 MgT е 25 km. При движението на облака от него първо изпадат най-големите частици, а след това все по-малки и по-малки частици, образувайки зона на радиоактивно замърсяване по пътя, така наречената облачна следа. Размерът на следата зависи главно от мощността на ядреното оръжие, както и от скоростта на вятъра и може да бъде няколкостотин километра дълга и няколко десетки километра широка.

Степента на радиоактивно замърсяване на района се характеризира с нивото на радиация за определено време след експлозията. Нивото на радиация се нарича мощност на експозиционната доза (R / h) на височина 0,7-1 m над замърсената повърхност.

Според степента на опасност възникващите зони на радиоактивно замърсяване обикновено се разделят на следните четири зони.

Зона G е изключително опасна инфекция. Площта му е 2-3% от площта на следата на взривния облак. Нивото на радиация е 800 R/h.

Зона Б - опасна инфекция. Заема приблизително 8-10% от площта на следата от облак от експлозия; ниво на радиация 240 R/h.

Зона B - силно замърсяване, което представлява приблизително 10% от площта на радиоактивната следа, нивото на радиация е 80 R / h.

Зона А - умерено замърсяване с площ от 70-80% от площта на цялата следа от експлозията. Нивото на радиация на външната граница на зоната 1 час след взрива е 8 R/h.

Уврежданията в резултат на вътрешно облъчване се появяват поради навлизането на радиоактивни вещества в тялото през дихателната система и стомашно-чревния тракт. В този случай радиоактивното лъчение влиза в пряк контакт с вътрешни органии може да причини тежка лъчева болест; естеството на заболяването ще зависи от количеството радиоактивни вещества, които са влезли в тялото.

Радиоактивните вещества не оказват вредно въздействие върху въоръжението, военната техника и инженерните съоръжения.

електромагнитен импулс

Ядрените експлозии в атмосферата и в по-високите слоеве водят до мощни електромагнитни полета. Поради краткотрайното си съществуване тези полета обикновено се наричат електромагнитен импулс (ЕМП).

Вредното действие на електромагнитното излъчване се дължи на възникването на напрежения и токове в проводници с различна дължина, разположени във въздуха, оборудване, на земята или върху други обекти. Действието на ЕМР се проявява предимно по отношение на радиоелектронното оборудване, където под действието на ЕМР, електрически токовеи напрежения, които могат да причинят разрушаване на електрическа изолация, повреда на трансформатори, изгаряне на отводители, повреда на полупроводникови устройства и други елементи на радиотехнически устройства. Линиите за комуникация, сигнализация и управление са най-изложени на EMI. Силните електромагнитни полета могат да повредят електрически вериги и да попречат на работата на неекранирано електрическо оборудване.

Експлозия на голяма надморска височина може да попречи на комуникациите на много големи площи. EMI защитата се постига чрез екраниране на захранващи линии и оборудване.

5.1.3 Огнище ядрено унищожение

Фокусът на ядрените щети е територията, където под въздействието на увреждащите фактори на ядрената експлозия възникват унищожаване на сгради и конструкции, пожари, радиоактивно замърсяване на района и щети на населението. Едновременното въздействие на ударна вълна, светлинно лъчение и проникваща радиация до голяма степен определя комбинирания характер на разрушителния ефект на експлозията на ядрени боеприпаси върху хората, военна техникаи структури. В случай на комбинирано увреждане на хора, наранявания и контузии от излагане на ударна вълна могат да бъдат комбинирани с изгаряния от светлинно лъчение с едновременно запалване от светлинно лъчение. Освен това радиоелектронното оборудване и устройства могат да загубят работоспособността си в резултат на излагане на електромагнитен импулс (EMP).

Размерът на източника е толкова по-голям, колкото по-мощен е ядреният взрив. Характерът на разрушението в огнището също зависи от здравината на конструкциите на сградите и конструкциите, техния брой етажи и плътността на застрояване.

За външната граница на фокуса на ядрената лезия се взема условна линия на земята, начертана на такова разстояние от епицентъра на експлозията, където стойността на свръхналягането на ударната вълна е 10 kPa.

Вътрешна конверсия Изомерен преход

Ядрена реакция на литий-6 с деутерий 6 Li(d,α)α

ядрена реакция- процесът на трансформация на атомните ядра, който възниква, когато те взаимодействат с елементарни частици, гама кванти и помежду си, което обикновено води до освобождаване на огромно количество енергия. Спонтанните (възникващи без влиянието на падащи частици) процеси в ядрата - например радиоактивен разпад - обикновено не се класифицират като ядрени реакции. За да се осъществи реакция между две или повече частици, е необходимо взаимодействащите частици (ядра) да се доближат една до друга на разстояние от порядъка на 10-15 m, което е характерният диапазон на ядрените сили. Ядрените реакции могат да протичат както с освобождаване, така и с поглъщане на енергия. Реакциите от първия тип, екзотермични, служат като основа на ядрената енергия и са източник на енергия за звездите

Реакции, които протичат с поглъщане на енергия (ендотермични), могат да възникнат само ако кинетичната енергия на сблъскващи се частици (в системата на центъра на масата) е над определена стойност (праг на реакция).

Записване на ядрени реакции

Ядрените реакции се записват под формата на специални формули, в които се срещат обозначенията на атомните ядра и елементарните частици.

Първи начинписането на формули за ядрени реакции е подобно на писането на формули за химични реакции, тоест сумата от първоначалните частици се записва отляво, сумата от получените частици (продукти на реакцията) се записва отдясно и се поставя стрелка между тях.

Така реакцията на радиационно улавяне на неутрон от ядро от кадмий-113 се записва, както следва:

В "химическата" нотация тази реакция изглежда така

Канали и напречни сечения на реакциите

Определят видовете и квантовото състояние на частиците (ядрата) преди началото на реакцията входен каналреакции. След завършване на реакцията се образува набор от реакционни продуктии квантовите им състояния определят изходен каналреакции. Реакцията се характеризира напълно с входни и изходни канали. Вероятността за реакция се определя от така нареченото напречно сечение на реакцията. В лабораторната референтна рамка (където целевото ядро е в покой), вероятността за взаимодействие за единица време е равна на произведението на напречното сечение (изразено в единици площ) и потока на падащите частици (изразено в броя на частици, пресичащи единица площ за единица време). Ако няколко изходни канала могат да бъдат реализирани за един входен канал, тогава съотношението на вероятностите на реакционните изходни канали е равно на съотношението на техните напречни сечения. В ядрената физика напречните сечения на реакцията обикновено се изразяват в специални единици - барни, равни на 10 −24 s

Видове ядрени реакции

Има няколко вида ядрени реакции. Някои от тях се срещат на Земята в естествени условия (например под въздействието на космически лъчи и продукти на естествена радиоактивност), други се срещат в космоса (например в дълбините на звездите и Слънцето), трети се използват от хората за генериране на електричество, получаване на нови химически елементи и т.н.. (виж по-долу).

Реакции с неутрони

Приложение на ядрените реакции

Военен

Енергия

Синтез на нови елементи

Лекарството

Научно изследване

перспективи

Ядрени реакции в природата

слънце и звезди

Недрата на земята

Вижте също

Фондация Уикимедия. 2010 г.

Вижте какво представляват "ядрени реакции" в други речници:

Трансформации при. ядра при удар с частици, включително с g кванти, или едно с друго. За изпълнението на Я. необходимо е да се приближи h c (две ядра, ядро и нуклон и т.н.) на разстояние 10 13 см. Енергията на падане положително заредена. h ts трябва ...... Физическа енциклопедия

ЯДРЕНИ РЕАКЦИИ, трансформации на атомни ядра при взаимодействие с елементарни частици, g кванти или помежду си. Ядрените реакции се използват в експерименталната ядрена физика (изследване на свойствата на елементарните частици, получаване на ... ... Съвременна енциклопедия

Но както и да е, СССР имаше атомна бомба и на 4 октомври 1957 г. СССР изстреля първия изкуствен спътник на Земята в космоса, като по този начин напълно наруши милитаристичните планове на САЩ и НАТО. Това е началото на Третата световна война. Обратното броене започна нова ера- световен мир под заплахата от всеобщо унищожение.

3. Видове ядрени заряди

3 .1 ) Атомни заряди.

Действието на атомните оръжия се основава на реакцията на делене на тежки ядра (уран-235, плутоний-239 и др.). Верижна реакция на делене не се развива в каквото и да е количество делящ се материал, а само в маса, определена за всяко вещество. Най-малкото количество делящ се материал, в което е възможна саморазвиваща се ядрена верижна реакция, се нарича критична маса. Ще се наблюдава намаляване на критичната маса с увеличаване на плътността на веществото.

Делещата се материя в атомен заряд е в подкритично състояние. Според принципа на прехвърлянето му в свръхкритично състояние атомните заряди се разделят на оръдия и имплозивен тип. При заряди от тип оръдие две или повече части от делящия се материал, всяка от които има маса по-малка от критичната маса, бързо се комбинират помежду си в суперкритична маса в резултат на експлозията на конвенционален експлозив (изстрелване на една част в друг). При създаване на заряди по такава схема е трудно да се осигури висока свръхкритичност, в резултат на което ефективността му е ниска. Предимството на схемата тип оръдие е възможността за създаване на заряди с малък диаметър и висока устойчивост на механични натоварвания, което им позволява да се използват в артилерийски снаряди и мини.

При заряди от имплозивен тип делящият се материал, който при нормална плътност има маса, по-малка от критичната, се прехвърля в суперкритично състояние чрез увеличаване на плътността му в резултат на компресия чрез експлозия на конвенционален експлозив. При такива заряди е възможно да се получи висока суперкритичност и следователно висока ефективност на делящия се материал.

3. 2 ) Термоядрени заряди.

3. 3 ) Неутронни заряди.

Неутронният заряд е специален вид термоядрен заряд, при който добивът на неутрони е рязко увеличен. За бойната глава на ракетата Lance реакцията на термоядрен синтез представлява около 70% от освободената енергия.

3 .4 )"Нетна" такса.

4. Проектиране и методи на доставка

Основните елементи на ядреното оръжие са:

Система за автоматизация

Корпусът е проектиран да побира ядрен заряд и система за автоматизация, а също така ги предпазва от механични, а в някои случаи и от термични ефекти. Системата за автоматизация осигурява експлозия на ядрен заряд в даден момент от време и изключва неговото случайно или преждевременно задействане. Включва:

Система за безопасност и взвеждане

система за аварийна детонация

система за детонация на заряда

Източник на сила

Подкопаваща сензорна система

Средства за доставка на ядрено оръжие могат да бъдат балистични ракети, крилати и зенитни ракети, авиация. Ядрените боеприпаси се използват за оборудване на въздушни бомби, противопехотни мини, торпеда, артилерийски снаряди (203,2 mm SG и 155 mm SG-САЩ).

5. Силата на ядрените оръжия

Ядрените оръжия имат огромна мощ. Деленето на уран с маса от порядъка на килограм освобождава същото количество енергия, както експлозията на тротил с маса около 20 000 тона. Реакциите на термоядрен синтез са още по-енергийно интензивни. Силата на експлозията на ядрените оръжия обикновено се измерва в единици тротилов еквивалент. TNT еквивалентът е масата тринитротолуол, която би осигурила експлозия, еквивалентна по мощност на експлозията на дадено ядрено оръжие. Обикновено се измерва в килотони (kT) или мегатони (MgT).

В зависимост от мощността ядрените оръжия се разделят на калибри:

Изключително малък (по-малко от 1kT)

Малки (от 1 до 10 kT)

Средна (от 10 до 100 kT)

Големи (от 100 kT до 1 MgT)

Изключително големи (над 1 MgT)

6. Видове ядрени експлозии

В зависимост от задачите, които трябва да се решат с ядреното оръжие, от вида и местоположението на обектите, срещу които се планират ядрени удари, както и от характера на предстоящите бойни действия, ядрените експлозии могат да се извършват във въздуха, близо до повърхността на земя (вода) и подземна (вода). В съответствие с това се разграничават следните видове ядрени експлозии:

Въздух (висок и нисък)

Земя (повърхност)

Подземни (подводни)

7. Използване на първото атомно оръжие

Гръмотевичните удари на първата ядрена експлозия едва бяха утихнали, а в Сан Франциско атомните бомби вече бяха натоварени на борда на най-бързия крайцер на ВМС на САЩ Индианаполис, предназначен да бомбардира японски градове. Бомбите са доставени на остров Тиниан, от който американските бомбардировачи извършват ежедневни нападения над Япония. Бомбите са събрани в авиобазата. Специална авиационна част чакаше заповедта.

Както знаете, много атомни учени се надяваха, че ултиматумът, който обективно оценява позицията на Япония след капитулацията на нацистка Германия и конкретно очертава катастрофалните последици за нея, трябва да наклони силите на разума в Япония да се предадат. Учените вярваха, че Съединените щати ще отприщят новото си оръжие с несравнима сила срещу Япония само ако тя откаже да приеме ултиматума.

Кабинетът на Сузуки отхвърли Потсдамската декларация на 28 юли, давайки на правителството на САЩ добре дошъл претекст за атомно бомбардиране на японски градове.

Две седмици по-късно атомно торнадо удари жителите на два града - Хирошима и Нагасаки, разкривайки смисъла на неясната формулировка на ултиматума. Но онези, които поеха отговорността за нанасянето на ядрен удар и се хвалеха по това време със своята „решителност“ в това, не са против да абдикират от отговорност сега.

И тогава дойде последната нощ на Хирошима. На 6 август 1945 г. в 8:11 сутринта огнено кълбо удря града. В един миг той изгори жив и осакати стотици хиляди хора. Хиляди къщи, превърнати в пепел, изхвърлени от въздушна струя на няколко километра. Градът светна като факла. Смъртоносните частици започнаха разрушителната си работа в радиус от километър и половина.

От историята на създаването на ядрени оръжия

В началото на 19-ти и 20-ти век изследването на атома се извършва главно от европейски учени. Английският учен Томсън предлага модел на атома, който е положително заредено вещество с осеяни електрони. Французинът Бекерел открива радиоактивността през 1896 г. Той показва, че всички вещества, съдържащи уран, са радиоактивни, освен това радиоактивността е пропорционална на съдържанието на уран.

Французите Пиер Кюри и Мария Склодовска-Кюри откриват радиоактивен елементрадий през 1898 г. Те съобщават, че са успели да изолират определен елемент от уранови отпадъци, който е имал радиоактивност и е бил близо до химични свойствакъм барий. Радиоактивността на радия е около 1 милион пъти по-голяма от тази на урана.

Англичанинът Ръдърфорд през 1902 г. развива теорията за радиоактивния разпад, през 1911 г. открива и атомното ядро, а през 1919 г. наблюдава изкуственото преобразуване на ядрата.

А. Айнщайн, живял до 1933 г. в Германия, през 1905 г. разработи принципа на еквивалентността на масата и енергията. Той свърза тези понятия и показа, че определено количество маса съответства на определено количество енергия.

Датчанинът Н. Бор през 1913 г. развива теорията за структурата на атома, която е в основата на физическия модел на стабилен атом.

Дж. Кокфорт и Е. Уолтън (Англия) през 1932 г. експериментално потвърждават теорията на Айнщайн.

Дж. Чадуик през същата година открива нова елементарна частица - неутрон.

Д.Д. Иваненко през 1932 г. излага хипотезата, че ядрата на атомите се състоят от протони и неутрони.

Е. Ферми използва неутрони за бомбардиране на атомното ядро (1934 г.).

През 1937 г. Ирен Жолио-Кюри открива процеса на делене на урана. Ирен Кюри и нейният югославски ученик П. Савич имаха невероятен резултат: продуктът на разпадане на урана беше лантанът, 57-ият елемент, разположен в средата на периодичната таблица.

Майтнер, който работи за Хан в продължение на 30 години, заедно с О. Фриш, който работи за Бор, откриват, че по време на деленето на ядрото на урана, частите, получени след делене, са общо 1/5 по-леки от ядрото на урана. Това им позволи, използвайки формулата на Айнщайн, да изчислят енергията, съдържаща се в 1 ураново ядро. Оказа се, че е равно на 200 милиона електронволта. Всеки грам съдържа 2,5X1021 атома.

В началото на 40-те години. 20-ти век Група учени в Съединените щати разработиха физическите принципи за осъществяване на ядрен взрив. Първата експлозия е извършена на полигона в Аламогор до 16 юли 1945 г. През август 1945 г. две атомни бомби с мощност около 20 kt всяка са хвърлени върху японските градове Хирошима и Нагасаки.

Скоро ядрените оръжия са създадени в СССР от група учени, ръководени от академик Курчатов. През 1947 г. съветското правителство обявява, че атомната бомба вече не е тайна за СССР. След като загубиха монопола си върху ядрените оръжия, Съединените щати активизираха работата, започнала през 1942 г., по създаването на термоядрени оръжия. На 1 ноември 1952 г. в САЩ е взривено термоядрено устройство с мощност 3 Mt. В СССР термоядрена бомбае тестван за първи път на 12 август. 1953 г.

Днес, освен Русия и САЩ, Франция, Германия, Великобритания, Китай, Пакистан, Индия и Италия също притежават тайната на ядреното оръжие.

Ядрени оръжия и техните бойни свойства.

Ядрени оръжия (NW)- оръжие за масово унищожение с експлозивно действие, основаващо се на използването на енергия, освободена по време на реакции на ядрено делене или синтез.

Ядрените оръжия са най-много мощен инструментпоражение, способно бързо да унищожи големи групировки от войски, създавайки зони на масово унищожение и зони на радиоактивно замърсяване.

Ядрените оръжия включват всички видове ядрени оръжия и средствата за тяхното доставяне до целта.

Ядрените боеприпаси са бойни (главни) части на ракети, авиационни бомби, артилерийски снаряди, торпеда и мини, оборудвани с ядрен заряд (ядрено зарядно устройство).

Ядреният заряд е основната част от боеприпасите и включва ядрен експлозив (ЯЕ). Разграничаване на ядрени заряди еднофазни (такси "делене"), двуфазни (такси "делене - синтез"), трифазни (такси "делене - синтез - делене").

Видове ядрени заряди:

Атомни заряди.

термоядрени заряди.

неутронни заряди.

Силата на ядрените оръжия

В зависимост от мощността ядрените оръжия се разделят на калибри:

Изключително малък (по-малко от 1kT)

Малки (от 1 до 10 kT)

Средна (от 10 до 100 kT)

Големи (от 100 kT до 1 MgT)

Изключително големи (над 1 MgT)

Увреждащите фактори на ядрената експлозия и техните характеристики. Защита срещу увреждащи фактори.

Ядрена експлозия- процесът на делене на тежки ядра. За да протече реакцията са необходими поне 10 кг високообогатен плутоний. Това вещество не се среща естествено. Това вещество се получава в резултат на реакции, извършвани в ядрени реактори. Природният уран съдържа приблизително 0,7 процента от изотопа U-235, останалото е уран 238. За да протече реакцията, е необходимо веществото да съдържа поне 90 процента уран 235.

Въздух (висок и нисък)

Земя (повърхност)

Подземни (подводни)

ударна вълна

излъчване на светлина

проникваща радиация

Радиоактивно замърсяване на района

електромагнитен импулс

Ударната вълна в повечето случаи е основният увреждащ фактор при ядрена експлозия. Действа продължително и има голяма разрушителна сила. Ударната вълна от ядрена експлозия може на значително разстояние от центъра на експлозията да причини наранявания на хора, да разруши конструкции и да повреди военна техника.

Ударната вълна е област на силно компресиране на въздуха, разпространяваща се с висока скорост във всички посоки от центъра на експлозията. Скоростта му на разпространение зависи от налягането на въздуха в предната част на ударната вълна; близо до центъра на експлозията, тя превишава скоростта на звука няколко пъти, но рязко намалява с увеличаване на разстоянието от мястото на експлозията. За първите 2 секунди ударната вълна изминава около 1000 м, за 5 секунди - 2000 м, за 8 секунди - около 3000 м. Това служи като обосновка на стандарт № 5 ЗОМП "Действия при избухване на ядрен взрив ": отлично - 2 секунди, добро - 3 секунди, задоволително - 4 секунди.

Увреждащият ефект на ударната вълна върху хората и разрушителният ефект върху военната техника, инженерните съоръжения и оборудването се определят главно от свръхналягането и скоростта на въздуха в нейния фронт.

Освен това незащитените хора могат да бъдат изумени от летящи с голяма скорост парчета стъкло и фрагменти от разрушени сгради, падащи дървета, както и разпръснати части от военна техника, буци пръст, камъни и други предмети, задвижвани от високо скорост налягане на ударната вълна. Най-големи косвени щети ще има в населените места и в горите; в тези случаи загубата на войски може да бъде по-голяма, отколкото от прякото действие на ударната вълна.

Ударната вълна е способна да нанесе щети и в затворени пространства, прониквайки там през пукнатини и дупки. Взривните наранявания се категоризират като леки, умерени, тежки и изключително тежки.

Леките наранявания се характеризират с временно увреждане на органите на слуха, обща лека контузия, натъртвания и изкълчвания на крайниците.

Умерено тежките лезии се характеризират с краткотрайна загуба на съзнание, последвана от силно главоболие, нарушение на паметта, увреждане на слуха, кървене от носа и ушите и дислокации на крайниците.

Тежките лезии се характеризират с тежка контузия на цялото тяло; в този случай може да се наблюдава увреждане на мозъка и коремните органи, силно кървене от носа и ушите, тежки фрактури и измествания на крайниците.

Степента на увреждане от ударна вълна зависи преди всичко от силата и вида на ядрената експлозия. При въздушна експлозия с мощност 20 kt са възможни леки наранявания на хора на разстояние до 2,5 km, средни - до 2 km, тежки - до 1,5 km от епицентъра на експлозията. С увеличаване на калибъра на ядреното оръжие, радиусите на поражение от ударна вълна нарастват пропорционално на кубичния корен от мощността на експлозията. При подземен взрив възниква ударна вълна в земята, а при подводен - във водата. Освен това при тези видове експлозии част от енергията се изразходва и за създаване на ударна вълна във въздуха.

Ударната вълна, разпространяваща се в земята, причинява щети на подземни съоръжения, канализации, водопроводи; когато се разпространява във вода, се наблюдават повреди на подводната част на кораби, намиращи се дори на значително разстояние от мястото на експлозията.

От въздействието на ударната вълна укритията предпазват, до голяма степен отслабват нейните ударни приюти. На значително разстояние от мястото на експлозията теренните гънки и местните предмети могат да служат като защита.

Светлинното излъчване на ядрен взрив е поток от лъчиста енергия, включително ултравиолетово, видимо и инфрачервено лъчение.

Източникът на светлинно лъчение е светеща зона, състояща се от горещи продукти на експлозия и горещ въздух. Състои се от нагрети до висока температура пари на вещества от ядрено оръжие, въздух, а при земни експлозии - и частици от почва. Размерът на светещата площ и времето на нейното светене зависят от мощността, а формата зависи от вида на експлозията. Светлинното лъчение се разпространява със скорост около 300 хиляди км / ч, т.е. почти моментално. Времето на действие на светлинното лъчение при ядрени експлозии със свръхмалка мощност е около 0,2 s, с ниска мощност 1-2 s, със средна мощност 2-5 s, с голяма мощност 5-10 s и сверхмощна 20-40 s. Яркостта на светлинното лъчение през първата секунда е няколко пъти по-голяма от яркостта на Слънцето.

Разпространението на светлинното лъчение до голяма степен зависи от прозрачността на атмосферата. При дъждовно, снежно време, с гъста мъгла, при прашен (задимен) въздух ефектът от светлинното излъчване е много по-слаб.

Погълнатата енергия на светлинното лъчение се трансформира в топлинна енергия, което води до нагряване на повърхностния слой на материала. Топлината може да бъде толкова силна, че горимият материал може да се овъгли или възпламени, а незапалимият материал да се напука или разтопи, което може да доведе до големи пожари. В същото време ефектът от светлинното излъчване от ядрена експлозия е еквивалентен на масовото използване на запалителни оръжия.

Изгарянията, причинени от светлинно лъчение, не се различават от обикновените изгаряния, причинени от огън или вряща вода. те са толкова по-силни, колкото по-малко е разстоянието до взрива и колкото по-голяма е мощността на боеприпаса.

При въздушна експлозия вредният ефект на светлинното лъчение е по-голям, отколкото при земна експлозия със същата мощност.

В зависимост от възприемания светлинен импулс изгарянията се делят на четири степени.

Изгарянията от първа степен се проявяват в повърхностни кожни лезии: зачервяване, подуване, болезненост и подуване.

Изгаряния от втора степен причиняват образуване на мехури по кожата.

Изгарянията от трета степен причиняват кожна некроза и язви.

При четвърта степен - овъгляване на кожата.

При въздушна експлозия на боеприпас с мощност 20 kt и прозрачност на атмосферата около 25 km ще се наблюдават изгаряния от първа степен в радиус от 4,2 km от центъра на експлозията; с експлозия на заряд с мощност 1 Mgt това разстояние ще се увеличи до 22,4 км. Изгаряния от втора степен се появяват на разстояния от 2,9 и 4,4 km, а изгаряния от трета степен съответно на разстояния от 2,4 и 12,8 km за боеприпаси с капацитет от 20 kT и 1 Mgt.

Светкавицата на ядрена експлозия служи като първи сигнал за приемане на защитни мерки. Всяка непрозрачна бариера, всеки обект, който създава сянка, може да служи като защита от светлинно излъчване.

Заслоните и заслоните, както и гънките на терена предпазват от излагане на светлинна радиация.

Проникващата радиация е невидим поток от гама лъчи и неутрони, излъчвани от зоната на ядрен взрив. Времето на действие на гама лъчите е до 10 - 15 s, неутроните - части от секундата. Гама лъчите и неутроните се разпространяват във всички посоки от центъра на експлозията на стотици метри и дори на разстояния до 2 - 3 км. С увеличаване на разстоянието от експлозията броят на гама лъчите и неутроните, преминаващи през единица повърхност, намалява.

При подземни и подводни ядрени експлозии ефектът от проникващата радиация се простира на разстояния, които са много по-къси, отколкото при наземни и въздушни експлозии, което се обяснява с поглъщането на неутронния поток и гама лъчите от водата.

Зоните на увреждане от проникваща радиация по време на експлозии на ядрени оръжия със средна и голяма мощност са малко по-малки от зоните на увреждане от ударна вълна и светлинно излъчване. За боеприпаси с малък тротилов еквивалент (1000 тона или по-малко), напротив, зоните на вредно въздействие на проникващата радиация надвишават зоните на увреждане от ударни вълни и светлинно излъчване.

Вредното действие на проникващата радиация се определя от способността на гама-лъчите и неутроните да йонизират атомите на средата, в която се разпространяват. Преминавайки през живите тъкани, гама-лъчите и неутроните йонизират атомите и молекулите, изграждащи клетките, което води до нарушаване на жизнените функции на отделните органи и системи. Под въздействието на йонизацията в организма протичат биологични процеси на клетъчна смърт и разлагане. В резултат на това засегнатите хора развиват специфично заболяване, наречено лъчева болест.

За да се оцени йонизацията на атомите на средата и следователно вредното въздействие на проникващата радиация върху живия организъм, се въвежда понятието доза радиация (или доза радиация), чиято единица е рентген (R). Дозата на поглъщане на радиация се измерва в рад (рад). Съотношението между рентгенови лъчи и ради зависи от материала на средата (за биологична тъкан 1 P = 0,93 rad). Доза радиация от 1 R съответства на образуването на приблизително 2 милиарда двойки йони в един кубичен сантиметър въздух.

В зависимост от дозата на облъчване има четири степени на лъчева болест.

Първият възниква, когато човек получи доза от 100 до 250 R. Характеризира се с обща слабост, леко гадене, краткотрайно замайване, повишено изпотяване; персоналът, получаващ такава доза, обикновено не се проваля.

Втората степен на лъчева болест се развива при получаване на доза от 250-400 R; в този случай признаците на увреждане - главоболие, треска, стомашно-чревно разстройство - се появяват по-рязко и по-бързо, персоналът в повечето случаи се проваля. В повечето случаи лъчева болест от втора степен завършва с възстановяване на засегнатия след 1,5 - 2 месеца.

Третата степен на лъчева болест възниква при доза 400 - 700 R; характеризира се със силно главоболие, гадене, тежка обща слабост, световъртеж, жажда, повръщане, диария, често с кръв, кръвоизливи във вътрешните органи, промени в състава на кръвта и други заболявания. Възстановяването може да настъпи след няколко месеца с навременно и ефективно лечение. Често води до смърт.

Четвъртата степен възниква при дози радиация над 700 R и води до смърт.

При дози от 1000 R или повече се развива светкавична форма на лъчева болест, при която персоналът бързо губи боеспособността си и умира след няколко дни.

Допустими дози радиация за хора:

единичен - 50 R;

многократни:

В рамките на 10 дни - 100 R;

В рамките на 3 месеца - 200 R;

През годината - 300 R.

Укритията осигуряват защита от проникваща радиация. Отслабете въздействието на проникващата радиация върху убежища на човек, гънки на терена и местни предмети.

Радиоактивното замърсяване на хора, военна техника, терен и различни обекти по време на ядрен взрив се дължи на изпадането на радиоактивни вещества от облака на ядрен взрив и образуването на индуцирана радиоактивност в почвата поради въздействието на неутронен поток.

При падане на радиоактивен прах върху земята се образуват зони на замърсяване, престоят в които може да представлява опасност за живота и здравето на хората. С течение на времето активността на фрагментите от делене бързо намалява, особено в първите часове след експлозията. Така че, ако един час след експлозията нивото на радиация е 1100 R/h, то след 7 часа то ще бъде приблизително 10 R/h, а след 49 часа 1 R/h.

По време на експлозията на ядрено оръжие част от веществото на заряда не претърпява делене, а изпада в обичайната си форма; разпадането му се придружава от образуването на алфа частици. Индуцираната радиоактивност се дължи на радиоактивни изотопи, образувани в почвата в резултат на нейното облъчване с неутрони, излъчени по време на експлозията от ядрата на атомите на химичните елементи, които изграждат почвата. Получените изотопи, като правило, са бета-активни, разпадането на много от тях е придружено от гама лъчение. Времето на полуразпад на повечето от получените радиоактивни изотопи е относително кратко: от една минута до един час. В тази връзка предизвиканата активност може да бъде опасна само в първите часове след експлозията и само в района близо до нейния епицентър. Повечето от дългоживеещите изотопи са концентрирани в радиоактивния облак, който се образува след експлозията. Височината на издигане на облака за боеприпас с мощност 10 kt е 6 km, за боеприпас с мощност 10 Mgt е 25 km. При движението на облака от него първо изпадат най-големите частици, а след това все по-малки и по-малки частици, образувайки зона на радиоактивно замърсяване по пътя, така наречената облачна следа. Размерът на следата зависи главно от мощността на ядреното оръжие, както и от скоростта на вятъра и може да бъде няколкостотин километра дълга и няколко десетки километра широка. Уврежданията в резултат на вътрешно облъчване се появяват в резултат на навлизането на радиоактивни вещества в тялото през дихателния и стомашно-чревния тракт. В този случай радиоактивното лъчение влиза в пряк контакт с вътрешните органи и може да причини тежка лъчева болест; естеството на заболяването ще зависи от количеството радиоактивни вещества, които са влезли в тялото. Радиоактивните вещества не оказват вредно въздействие върху въоръжението, военната техника и инженерните съоръжения.

Дължината на заразените зони е десетки и стотици километри.

Оборудването и различни предмети, намиращи се в зоните на замърсяване или при движение през зоните, също са изложени на радиоактивно замърсяване. Интензивността на радиоактивното замърсяване на района и обектите се оценява по нивото на радиация, което се измерва в рентгени на час или милирентгени на час (mR / h).

Максимално допустими стойности на замърсяване на различни обекти

Размерът на зоните на радиоактивно замърсяване зависи от мощността и вида на експлозията, както и от скоростта на вятъра и може да достигне няколко километра ширина и няколко десетки или дори стотици километра дължина. Особено силно радиоактивно замърсяване се създава при земни и подземни експлозии, както в района на експлозията, така и по пътя на радиоактивния облак.

Според степента на инфекция и възможни последствияВъншното облъчване в замърсените зони обикновено се разделя на зони на умерено (зона А), силно (зона B), опасно (зона C), аварийно (зона D) замърсяване.

Зоните на замърсяване се характеризират с дози на радиация на земята по време на пълното разпадане на радиоактивни вещества, които за далечната (външна) граница на зона А са 40 R, а за близката (вътрешна) - 400 R, за B - 400 и 1200 R. R, за зона C - 1200 - 4000 R, съответно. На далечната граница на зона D дозата на облъчване е 4000 R, а в средата на зоната е приблизително 10 000 R.

Укритията, PRU служат като защита срещу радиоактивно замърсяване и от навлизането на радиоактивни вещества върху повърхността на тялото и в тялото, в допълнение, лични предпазни средства.

Електромагнитен импулс (EMP) е краткотрайно електрическо и магнитно поле със значителна сила, което възниква, когато гама-лъчението на ядрена експлозия взаимодейства с околната среда.

Интензитетът на тези полета зависи от мощността, височината на експлозията, разстоянието от центъра на експлозията и свойствата на околната среда.

EMR засяга предимно електронно и електронно оборудване (разрушаване на изолация, повреда на полупроводникови устройства, изгорели предпазители, повреда на трансформатори, изгорели предпазители и др.).

В началото на 90-те години в САЩ започва да се заражда концепцията, според която въоръжените сили на страната трябва да разполагат не само с ядрени и конвенционални оръжия, но и специални средства, осигурявайки ефективно участие в локални конфликти без нанасяне на ненужни загуби на противника в жива сила и материални ценности.

EMR генератори (супер EMR могат ефективно да се използват за деактивиране на електронно и електрическо оборудване, за изтриване на информация в банки с данни и повреда на компютри.

Теоретичните изследвания и резултатите от физическите експерименти показват, че ЕМП на ядрен взрив може да доведе не само до отказ на полупроводникови електронни устройства, но и до разрушаване на металните проводници на кабелите на наземните конструкции. Освен това е възможно да се унищожи сателитно оборудване на ниски орбити.

Механизмът за генериране на EMP е както следва. При ядрен взрив се произвеждат гама и рентгенови лъчи и се образува поток от неутрони. Гама-лъчението, взаимодействайки с молекулите на атмосферните газове, избива от тях така наречените комптънови електрони. Ако експлозията се извърши на височина 20-40 км, тогава тези електрони се улавят магнитно полеЗемя и, въртейки се спрямо силовите линии на това поле, създават токове, които генерират EMP. В този случай EMP полето се сумира кохерентно към земната повърхност, т.е. Магнитното поле на Земята играе роля, подобна на фазирана антенна решетка. В резултат на това напрегнатостта на полето рязко се увеличава, а оттам и амплитудата на ЕМП в зоните на юг и север от епицентъра на експлозията. Продължителност този процесот момента на експлозия от 1 - 3 до 100 ns.

Защитата от ЕМП се осигурява чрез екраниране на захранващи линии, комуникационни линии и различни електрически и радиотехнически устройства. Външните линии трябва да са двупроводни, изолирани от земята, с бързодействащи предпазители. Електронното оборудване трябва да бъде снабдено с отводители с нисък праг на възпламеняване.

Те се наричат ядрени оръжиябоеприпаси, чийто увреждащ ефект се основава на използването на вътрешноядрена енергия, освободена по време на експлозивни ядрени реакции (деляне, синтез или и двете едновременно). Използват се ракети, самолети и други средства за доставяне на тези оръжия до целта.

Ядрените оръжия, в зависимост от метода за получаване на енергия, се разделят на три основни типа:

ядрен, които използват енергията, освободена в резултат на деленето на ядрата на тежки елементи (уран, плутоний и др.);

термоядрен,използване на енергията, освободена по време на синтеза на леки елементи (водород, деутерий, тритий и др.) с образуването на по-тежко ядро.

неутрон -вид боеприпаси с термоядрен заряд с ниска мощност, характеризиращ се с висок добив на неутронно лъчение.

За получаване на ядрена енергия чрез делене се използват ядра от изотопи на уран с атомно тегло 233 и 235 (233 U и 235 U) и плутоний - 239 (239 Pu), делящи се под въздействието на неутрони. Свързването на частиците във всички ядра се дължи на силното взаимодействие. В големите ядра на тежки елементи тази връзка е по-слаба, тъй като електростатичните сили на отблъскване между протоните, така да се каже, „разхлабват“ ядрото. Ядрено разпадане тежък елементпод действието на неутрон върху два бързо летящи фрагмента се придружава от освобождаване на голямо количество енергия, излъчване на гама кванти и неутрони. Поради факта, че броят на неутроните се увеличава рязко по време на разпадането на ядрата, реакцията на делене може незабавно да покрие цялото ядрено гориво.

Изотопът 235 U, необходим за създаване на ядрен заряд, в естествения уран съдържа само 0,7%, останалото е стабилният изотоп 238 U. За да се получи достатъчно количество делящ се материал, естественият уран се обогатява и това е един от най-много технически трудни задачи при създаването атомна бомба. Плутоният се получава изкуствено - той се натрупва в промишлени ядрени реактори, поради превръщането на 238 U в 239 Pu под действието на неутронен поток.

Увреждащият ефект от ядрената експлозия зависипредимно върху мощността на боеприпаса и вида на взрива. Мощността на ядрената експлозия се измерва с еквивалента на тротил, тоест масата на експлозивния тринитротолуол (TNT), чиято експлозивна енергия е еквивалентна на енергията на експлозията на дадено ядрено оръжие. TNT еквивалентизмерено в тонове, хиляди тонове - килотони (kt) и милиони тонове - мегатони (mt).

По мощност ядрените оръжия условно се разделят на ултра малки (мощност на експлозията до 1 kt), малка (мощност на експлозията 1-10 kt), средна (мощност на експлозията 10-100 kt), голяма (мощност на експлозията 100 kt - 1 mt) и супер-големи (взрив с мощност над 1 mt).