Радиус на ядрено увреждане. Възможно ли е да оцелеем в ядрена война?: Един ден ще се случи

Концепцията за оръжия за масово унищожение. История на създаването.

През 1896 г. френският физик А. Бекерел открива явлението радиоактивност. Той постави началото на ерата на изучаването и използването на ядрената енергия. Но в началото се появиха не атомни електроцентрали, не космически кораби, не мощни ледоразбивачи, а оръжия с чудовищна разрушителна сила. Създаден е през 1945 г. от физици, избягали преди началото на Втората световна война от нацистка Германия в САЩ и подкрепен от правителството на тази страна, ръководено от Робърт Опенхаймер.

Първият ядрена експлозияе произведен 16 юли 1945г.Това се случи в пустинята Хорнада дел Муерто в Ню Мексико на полигона на американската авиобаза Аламагордо.

6 август 1945 г. -над град Хирошима се появи три сутринта. самолет, включително бомбардировач, носещ 12,5 kt атомна бомба с името "Kid". Огненото кълбо, образувано след експлозията, имаше диаметър 100 м, температурата в центъра му достигна 3000 градуса. Къщи се срутиха със страшна сила, те се запалиха в радиус от 2 км. Хората в близост до епицентъра буквално се изпариха. След 5 минути над центъра на града надвисна тъмносив облак с диаметър 5 км. От него избяга бял облак, който бързо достигна височина от 12 км и придоби формата на гъба. По-късно над града се спусна облак мръсотия, прах, пепел, съдържащ радиоактивни изотопи. Хирошима гори 2 дни.

Три дни след бомбардировките над Хирошима, на 9 август, съдбата й трябваше да бъде споделена от град Кокура. Но поради лошите метеорологични условия град Нагасаки стана нова жертва. Върху него е хвърлена атомна бомба с мощност 22 kt. (дебелак). Градът е наполовина разрушен, спасен е терена. Според ООН 78 тона са били убити в Хирошима. души, в Нагасаки - 27 хиляди.

Ядрено оръжие експлозивни оръжия за масово унищожение. Тя се основава на използването на вътрешноядрена енергия, освободена по време на верижни реакции на ядрено делене на тежки ядра на някои изотопи на уран и плутоний или по време на реакции на термоядрен синтез на леки ядра - водородни изотопи (деутерий и тритий). Това оръжие включва различни ядрени оръжия, средства за управлението им и доставянето им до целта (ракети, авиация, артилерия). Освен това ядрените оръжия се произвеждат под формата на мини (пехотни мини). Това е най-мощният вид оръжие за масово унищожение и е способно да обезвреди голям брой хора за кратко време. Масовото използване на ядрени оръжия е изпълнено с катастрофални последициза цялото човечество.

Щетаядрена експлозиязависи от:

* мощност на заряда на боеприпаси, * вид на взрива

Мощностядрено оръжие се характеризира TNT еквивалент, тоест масата на тротил, чиято енергия на експлозия е еквивалентна на енергията на експлозия на дадено ядрено оръжие и се измерва в тонове, хиляди, милиони тонове. По отношение на мощността ядрените оръжия се делят на свръхмалки, малки, средни, големи и изключително големи.

Видове експлозии

Точката, където е възникнала експлозията, се нарича център, и неговата проекция върху повърхността на земята (вода) епицентър на ядрена експлозия.

Въздействащи факториядрена експлозия.

* ударна вълна – 50%

* светлинно излъчване - 35%

* проникваща радиация - 5%

* радиоактивно замърсяване

* електромагнитен импулс - 1%

ударна вълнае зона на рязко компресиране на въздушната среда, разпространяваща се във всички посоки от мястото на експлозията със свръхзвукова скорост (повече от 331 m/s). Предната граница на слоя сгъстен въздух се нарича предна на ударната вълна. Ударната вълна, която се образува в ранните етапи от съществуването на експлозионния облак, е един от основните увреждащи фактори на атмосферната ядрена експлозия.

ударна вълна- разпределя енергията си върху целия обем, който е преминал, така че силата му намалява пропорционално на кубичния корен на разстоянието.

Ударната вълна разрушава сгради, конструкции и засяга незащитени хора. Щетите, причинени от ударна вълна директно на човек, се разделят на леки, средни, тежки и изключително тежки.

Скоростта на движение и разстоянието, на което се разпространява ударната вълна, зависят от силата на ядрената експлозия; с увеличаване на разстоянието от експлозията скоростта намалява бързо. И така, при експлозия на боеприпас с мощност 20 kt, ударната вълна изминава 1 км за 2 секунди, 2 км за 5 секунди, 3 км за 8 секунди. През това време човек след светкавица може да се прикрие и по този начин да избегне удара от ударна вълна.

Степента на увреждане на ударната вълна на различни обекти зависи по силата и вида на експлозията, механичната якост(стабилност на обекта), както и от разстоянието, на което е възникнала експлозията, терена и положението на обектитена нея.

Защитагънките на терена, заслоните, сутеренните конструкции могат да служат като ударна вълна.

светлинно излъчване- това е поток от лъчиста енергия (поток от светлинни лъчи, излъчвани от огнено кълбо), включително видими, ултравиолетови и инфрачервени лъчи. Образува се от горещи продукти на ядрена експлозия и горещ въздух, разпространява се почти мигновено и продължава в зависимост от силата на ядрената експлозия до 20 секунди. През това време интензитетът му може да надхвърли 1000 W/cm2 (максималният интензитет на слънчевата светлина е 0,14 W/cm2).

Светлинната радиация се абсорбира от непрозрачни материали и може да причини масивни пожари на сгради и материали, както и изгаряния на кожата (степента зависи от силата на бомбата и разстоянието от епицентъра) и увреждане на очите (увреждане на роговицата поради термичен ефект на светлина и временна слепота, при която човек губи зрение за период от няколко секунди до няколко часа. По-сериозно увреждане на ретината настъпва, когато погледът на човек е насочен директно към огненото кълбо на експлозията. Яркостта на огненото кълбо не се променя с разстояние (освен в случай на мъгла), само видимият му размер намалява. По този начин увреждайте очите на почти всяко разстояние, на което светкавицата може да се види (това е по-вероятно през нощта поради по-широкия отвор на зеницата). Обхватът на разпространение на светлинната радиация е силно зависим от метеорологичните условия. Облачността, димът, прахът значително намаляват ефективния радиус на действието му.

В почти всички случаи излъчването на светлинно лъчение от зоната на експлозия приключва до момента на пристигане на ударната вълна. Това се нарушава само в зоната на пълно унищожение, където някой от трите фактора (светлина, радиация, ударна вълна) причинява смъртоносни щети.

светлинно излъчване,като всяка светлина, тя не преминава през непрозрачни материали, така че те са подходящи за подслон от нея всеки обект, който създава сянка. Степента на увреждащо въздействие на светлинното лъчение рязко намалява при условие на навременно уведомяване на хората, използване на защитни конструкции, естествени убежища (особено гори и релефни гънки), лични предпазни средства (защитно облекло, очила) и стриктно спазване на пожар мерки за превенция.

проникваща радиацияпредставлява поток от гама кванти (лъчи) и неутрониизлъчен от зоната на ядрена експлозия за няколко секунди . Гама квантите и неутроните се разпространяват във всички посоки от центъра на експлозията. Поради много силното поглъщане в атмосферата, проникващата радиация засяга хората само на разстояние 2-3 км от мястото на експлозията, дори при големи заряди. С увеличаване на разстоянието от експлозията броят на гама квантите и неутроните, преминаващи през единична повърхност, намалява. По време на подземни и подводни ядрени експлозии ефектът на 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.

Увреждащият ефект на проникващата радиация се определя от способността на гама квантите и неутроните да йонизират атомите на средата, в която се разпространяват. Преминавайки през жива 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, вредния ефект на проникващата радиация върху жив организъм, концепцията радиационни дози (или радиационни дози), мерна единицакое е рентгенова снимка (Р). Доза на радиация от 1R съответства на образуването на приблизително 2 милиарда двойки йони в един кубичен сантиметър въздух.

В зависимост от дозата на радиация има четири степени на лъчева болест. Първата (лека) се появява, 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 се проявява при доза над 300-500 R; характеризира се със силно главоболие, гадене, силна обща слабост, виене на свят 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 срещу проникваща радиация се осигурява от различни материали, които намаляват потока от гама и неутронно лъчение. Степента на затихване на проникващата радиация зависи от свойствата на материалите и дебелината на защитния слой.

Отслабващият ефект обикновено се характеризира със слой от половин затихване, тоест такава дебелина на материала, преминавайки през която излъчването се намалява наполовина. Например, интензитетът на гама лъчите се намалява наполовина: стомана с дебелина 2,8 см, бетон - 10 см, почва - 14 см, дърво - 30 см (определя се от плътността на материала).

радиоактивно замърсяване

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

По време на експлозията на ядрено оръжие част от веществото на заряда не претърпява делене, а изпада в обичайната си форма; разпадането му е придружено от образуване на алфа частици. Индуцираната радиоактивност се дължи на радиоактивни изотопи (радионуклиди), образувани в почвата в резултат на нейното облъчване с неутрони, излъчени в момента на експлозията от ядрата на атомите химични елементивключени в 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 сравнително кратък – от една минута до час. В тази връзка предизвиканата активност може да бъде опасна само в първите часове след експлозията и само в района близо до епицентъра.

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 изпадат първо най-големите частици, а след това все по-малки и по-малки частици, образувайки по пътя зона на радиоактивно замърсяване, т.нар. облачна пътека. 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 скорост на експозиция на дозата(R/h) на височина 0,7-1 m над заразената повърхност.

Възникващите зони на радиоактивно замърсяване според степента на опасност обикновено се разделят на следните четири зони.

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

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

Зона Б- 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 експлозията е 8 R/h.

Загуби като резултат вътрешно излаганесе появяват поради навлизането на радиоактивни вещества в тялото през дихателната система и стомашно-чревния тракт. В този случай радиоактивното излъчване 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, военното оборудване и инженерните конструкции.

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 (EMP).

Увреждащият ефект на електромагнитното излъчване се дължи на появата на напрежения и токове в проводници с различна дължина, разположени във въздуха, оборудването, на земята или върху други обекти. Действието на EMR се проявява предимно по отношение на радиоелектронното оборудване, където под действието на EMR, електрически токовеи напрежения, които могат да причинят пробив на електрическата изолация, повреда на трансформатори, изгаряне на отводители, повреда на полупроводникови устройства и други елементи на радиотехническите устройства. Комуникационните, сигналните и контролните линии 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.

Фокусът на ядреното унищожение

Огнището на ядрените щети е територията, където под въздействието на увреждащите фактори на ядрена експлозия настъпва разрушаване на сгради и конструкции, пожари, радиоактивно замърсяване на района и увреждане на населението. Едновременното въздействие на ударна вълна, светлинно лъчение и проникваща радиация до голяма степен определя комбинирания характер на разрушителния ефект на експлозия на ядрен боеприпас върху хората, военна техникаи сгради. При комбинирани увреждания на хора, наранявания и контузии от излагане на ударна вълна могат да се комбинират с изгаряния от светлинно лъчение с едновременно запалване от светлинно излъчване. Освен това радиоелектронното оборудване и устройства могат да загубят своята работоспособност в резултат на излагане на електромагнитен импулс (EMP).

Размерът на източника е толкова по-голям, колкото по-мощна е ядрената експлозия. Естеството на разрушаването 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.

Време: 0 сек Разстояние: 0 м (точно в епицентъра).
Започване на експлозия на ядрен детонатор.

време:< 0,0000001 c. Разстояние: 0 м. Температура: до 100 милиона °C.
Началото и протичането на ядрени и термоядрени реакции в заряд. С експлозията си ядрен детонатор създава условия за започване на термоядрени реакции: зоната на термоядрено горене преминава като ударна вълна в зарядното вещество със скорост от порядъка на 5000 km / s (10 6 -10 7 m / s) . Около 90% от неутроните, освободени по време на реакциите, се абсорбират от материала на бомбата, останалите 10% излитат.

време:< 10 −7 s. Разстояние: 0 m.
До 80% или повече от енергията на реагиращото вещество се трансформира и освобождава под формата на меко рентгеново и твърдо UV лъчение с голяма енергия. Рентгеновите лъчи образуват топлинна вълна, която нагрява бомбата, излиза и започва да нагрява околния въздух.

време:< 10 −7 c. Расстояние: 2 м. Температура: 30 млн.°C.
Краят на реакцията, началото на разширяването на веществото на бомбата. Бомбата веднага изчезва от полезрението и на нейно място се появява ярка светеща сфера (огнено кълбо), маскираща разпространението на заряда. Скоростта на растеж на сферата в първите метри е близка до скоростта на светлината. Плътността на веществото тук пада до 1% от плътността на околния въздух за 0,01 s; температурата пада до 7–8 хиляди °C за 2,6 s, задържа се за ~5 секунди и след това намалява с издигането на огнената сфера; налягането след 2-3 s пада до малко под атмосферното.

Време: 1.1×10 −7 s. Разстояние: 10 м. Температура: 6 милиона °C.
Разширяването на видимата сфера до ~10 m се дължи на сиянието на йонизирания въздух под рентгеновото лъчение на ядрените реакции, а след това чрез радиационната дифузия на самия нагрят въздух. Енергията на радиационните кванти, напускащи термоядрения заряд, е такава, че техният свободен път преди да бъдат уловени от въздушните частици е около 10 m и в началото е сравним с размера на сфера; фотоните бързо обикалят цялата сфера, усреднявайки нейната температура и излитат от нея със скоростта на светлината, йонизирайки все повече и повече нови слоеве въздух; следователно същата температура и скорост на растеж, близка до светлината. Освен това, от улавяне до улавяне, фотоните губят енергия и дължината на пътя им намалява, растежът на сферата се забавя.

Време: 1,4×10 −7 s. Разстояние: 16 м. Температура: 4 милиона °C.
Като цяло, от 10−7 до 0,08 секунди, първата фаза на сиянието на сферата протича с бърз спад на температурата и изход от ~ 1% от енергията на излъчване, предимно под формата на UV лъчи и най-ярките светлинно излъчване, което може да увреди зрението на далечен наблюдател без изгаряния на кожата. Осветеността на земната повърхност в тези моменти на разстояния до десетки километри може да бъде сто или повече пъти по-голяма от слънчевата.

Време: 1,7×10 −7 s. Разстояние: 21 м. Температура: 3 милиона °C.
Парите на бомби под формата на клубове, плътни съсиреци и плазмени струи, като бутало, компресират въздуха пред себе си и образуват ударна вълна вътре в сферата - вътрешен удар, който се различава от конвенционалната ударна вълна в неадиабатична, почти изотермични свойства и при същите налягания няколко пъти по-висока плътност: въздухът, който се компресира рязко, незабавно излъчва по-голямата част от енергията през топката, която все още е прозрачна за радиация.
На първите десетки метри околните предмети, преди огнената сфера да ги удари, поради твърде високата си скорост, нямат време да реагират по никакъв начин - те дори практически не се нагряват и веднъж вътре в сферата под радиационен поток, те се изпаряват моментално.

Време: 0.000001 s. Разстояние: 34 м. Температура: 2 милиона °C. Скорост 1000 км/сек.
С нарастването на сферата и спадането на температурата, енергията и плътността на фотонния поток намаляват и техният обхват (от порядъка на метър) вече не е достатъчен за близките до светлината скорости на разширение на фронта на огъня. Нагрятият обем въздух започва да се разширява и от центъра на експлозията се образува поток от неговите частици. Топлинна вълна в неподвижен въздух на границата на сферата се забавя. Разширяващият се нагрят въздух вътре в сферата се сблъсква с неподвижния на границата му и, започвайки някъде от 36-37 m, се появява вълна на увеличаване на плътността - бъдещата външна въздушна ударна вълна; преди това вълната не е имала време да се появи поради огромната скорост на растеж на светлинната сфера.

Време: 0.000001 s. Разстояние: 34 м. Температура: 2 милиона °C.
Вътрешните ударни и бомбени пари са разположени в слой от 8–12 m от мястото на експлозията, пикът на налягането е до 17000 MPa на разстояние 10,5 m, плътността е ~4 пъти плътността на въздуха, скоростта е ~ 100 км/сек. Зона на горещ въздух: налягане на границата 2500 MPa, вътре в зоната до 5000 MPa, скорост на частиците до 16 km/s. Материята на парата на бомбата започва да изостава от вътрешния удар, тъй като все повече и повече въздух в нея се привлича в движение. Плътните съсиреци и струи поддържат скорост.

Време: 0.000034 s. Разстояние: 42 м. Температура: 1 милион °C.
Условия в епицентъра на експлозията на първия съветски водородна бомба(400 kt на височина 30 m), която образува фуния с диаметър около 50 m и дълбочина 8 m. На 15 м от епицентъра или на 5-6 м от основата на кулата с заряда имаше стоманобетонен бункер със стени с дебелина 2 м за поставяне на научно оборудване отгоре, покрит с голяма земна насип с дебелина 8 m - унищожена.

Време: 0.0036 s. Разстояние: 60 м. Температура: 600 хил. °C.
От този момент естеството на ударната вълна престава да зависи от началните условия на ядрена експлозия и се доближава до типичната за силна експлозия във въздуха, т.е. такива параметри на вълната могат да се наблюдават при експлозията на голяма маса от конвенционални експлозиви.
Вътрешният шок, преминавайки цялата изотермична сфера, настига и се слива с външния, увеличавайки плътността си и образувайки т.нар. силен удар е единичен фронт на ударната вълна. Плътността на материята в сферата пада до 1/3 атмосферна.

Време: 0.014 s. Разстояние: 110 м. Температура: 400 хил.°C.
Подобна ударна вълна в епицентъра на експлозията на първия съветски атомна бомбас мощност 22 kt на височина 30 m генерира сеизмично изместване, което разруши симулацията на метро тунели с различни видове опора на дълбочини от 10, 20 и 30 m; животни в тунели на дълбочина 10, 20 и 30 m умират. На повърхността се появи незабележима панина с формата на чиния с диаметър около 100 м. Подобни условия бяха и в епицентъра на експлозията на Троица (21 kt на височина 30 m, образувана фуния с диаметър 80 m и дълбочина 2 m).

Време: 0.004 s. Разстояние: 135 м. Температура: 300 хил. °C.
Максималната височина на въздушния взрив е 1 Mt за образуване на забележима фуния в земята. Предната част на ударната вълна е извита от ударите на парните съсиреци на бомбата.

Време: 0.007 s. Разстояние: 190 м. Температура: 200 хил. °C.
Върху гладката и сякаш лъскава предна част на ударната вълна се образуват големи „мехури“ и ярки петна (сферата сякаш кипи). Плътността на материята в изотермична сфера с диаметър ~150 m пада под 10% от атмосферната.
Немасивните обекти се изпаряват няколко метра преди пристигането на огнената сфера („трикове с въже”); човешкото тяло от страната на експлозията ще има време да се овъгли и напълно да се изпари още с пристигането на ударната вълна.

Време: 0.01 s. Разстояние: 214 м. Температура: 200 хил.°C.
Подобна въздушна ударна вълна на първата съветска атомна бомба на разстояние 60 м (52 м от епицентъра) унищожи върховете на стволовете, водещи към симулираните тунели на метрото под епицентъра (виж по-горе). Всяка глава представляваше мощен стоманобетонен каземат, покрит с малък земен насип. Фрагменти от главите паднаха в стволовете, като последните бяха смачкани от сеизмична вълна.

Време: 0.015 s. Разстояние: 250 м. Температура: 170 хил. °C.
Ударната вълна силно разрушава скалите. Скоростта на ударната вълна е по-висока от скоростта на звука в метала: теоретичната якост на опън на входната врата към заслона; резервоарът се срутва и изгаря.

Време: 0.028 s. Разстояние: 320 м. Температура: 110 хил. °C.
Човек се разпръсква от поток от плазма (скоростта на ударната вълна е равна на скоростта на звука в костите, тялото се срутва в прах и веднага изгаря). Пълно унищожаване на най-издръжливите наземни конструкции.

Време: 0.073 s. Разстояние: 400 м. Температура: 80 хил. °C.
Нередностите по сферата изчезват. Плътността на материята пада в центъра до почти 1%, а на ръба на изотермична сфера с диаметър ~320 m - до 2% от атмосферната плътност. На това разстояние, в рамките на 1,5 s, нагряване до 30000°C и падане до 7000°C, ~5 s задържане при ~6500°C и понижаване на температурата за 10–20 s, докато огненото кълбо се издига.

Време: 0.079 s. Разстояние: 435 м. Температура: 110 хил.°C.
Пълно разрушаване на магистрали с асфалтова и бетонова настилка Температурен минимум на излъчване на ударна вълна, края на първата фаза на светене. Наслон от типа на метрото, облицован с чугунени тръби с монолитен стоманобетон и заровен на 18 m, според изчисленията, е в състояние да издържи без разрушение на експлозия (40 kt) на височина 30 m при минимално разстояние от 150 m (налягане на ударна вълна около 5 MPa), тестван 38 kt RDS -2 на разстояние 235 m (налягане ~ 1,5 MPa), получи леки деформации, повреди.
При температури във фронта на компресия под 80 хиляди ° C, нови молекули NO 2 вече не се появяват, слоят на азотния диоксид постепенно изчезва и престава да екранира вътрешното излъчване. Ударната сфера постепенно става прозрачна и през нея, като през потъмняло стъкло, за известно време се виждат клубове от бомбени пари и изотермична сфера; като цяло огнената сфера е подобна на фойерверки. След това, с увеличаване на прозрачността, интензитетът на излъчването се увеличава и детайлите на пламналата сфера като че ли стават невидими.

Време: 0.1 s. Разстояние: 530 м. Температура: 70 хил. °C.
Отделяне и придвижване напред на фронта на ударната вълна от границата на огнената сфера, скоростта на нейния растеж забележимо намалява. Започва втората фаза на светене, по-малко интензивна, но с два порядъка по-дълга, с освобождаване на 99% от енергията на експлозията на излъчване, главно във видимия и IR спектъра. На първите стотици метри човек няма време да види експлозията и умира без страдание (времето за визуална реакция на човек е 0,1-0,3 s, времето за реакция на изгаряне е 0,15-0,2 s).

Време: 0.15 s. Разстояние: 580 м. Температура: 65 хил.°C. Радиация: ~100 000 Gy.
От човек остават овъглени фрагменти от кости (скоростта на ударната вълна е от порядъка на скоростта на звука в меките тъкани: хидродинамичен шок, който разрушава клетките и тъканите, преминава през тялото).

Време: 0.25 s. Разстояние: 630 м. Температура: 50 хил. °C. Проникваща радиация: ~40000 Gy.
Човек се превръща в овъглени отломки: ударна вълна причинява травматични ампутации, а огнена сфера, която се приближава за част от секундата, овъглява останките.
Пълно унищожаване на резервоара. Пълно разрушаване на подземни кабелни линии, водопроводи, газопроводи, канализация, шахти. Разрушаване на подземни стоманобетонни тръби с диаметър 1,5 м и дебелина на стената 0,2 м. Разрушаване на сводест бетонен язовир на водноелектрическа централа. Силно разрушаване на дълготрайни стоманобетонни укрепления. Незначителни щети на подземните метро структури.

Време: 0,4 сек. Разстояние: 800 м. Температура: 40 хил. °C.
Нагряване на обекти до 3000°C. Проникваща радиация ~20000 Gy. Пълно унищожаване на всички защитни конструкции на гражданска защита (укрития), унищожаване на защитните устройства на входовете на метрото. Разрушаване на гравитационния бетонен язовир на ВЕЦ. Пилотните кутии стават неработоспособни на разстояние 250 m.

Време: 0.73 s. Разстояние: 1200 м. Температура: 17 хил.°C. Радиация: ~5000 Gy.
При височина на експлозията 1200 m, нагряване на повърхностния въздух в епицентъра преди пристигането на ударната вълна до 900°C. Човек - сто процента смърт от действието на ударната вълна.
Унищожаване на укрития, проектирани за 200 kPa (тип A-III, или клас 3). Пълно разрушаване на стоманобетонни бункери от сглобяем тип на разстояние 500 m в условията на земен взрив. Пълно унищожаване на железопътните релси. Максималната яркост на втората фаза на сиянието на сферата, до този момент тя е освободила ~ 20% от светлинната енергия.

Време: 1,4 сек. Разстояние: 1600 м. Температура: 12 хил.°C.
Загряване на предмети до 200°C. Радиация - 500 гр. Множество изгаряния от 3-4 градуса до 60-90% от повърхността на тялото, тежко лъчево нараняване, съчетано с други наранявания; смъртност веднага или до 100% през първия ден.
Резервоарът е изхвърлен назад ~10 m и повреден. Пълно разрушаване на метални и стоманобетонни мостове с обхват 30–50 m.

Време: 1,6 сек. Разстояние: 1750 м. Температура: 10 хил. °C. Радиация: прибл. 70 гр.
Екипажът на танка умира в рамките на 2-3 седмици от изключително тежка лъчева болест.
Пълно разрушаване на бетонни, стоманобетонни монолитни (нискоетажни) и земетръсни сгради 0,2 МРа, вградени и свободно стоящи навеси, проектирани за 100 kPa (тип A-IV или клас 4), укрития в сутерените на многоетажни сгради.

Време: 1.9 сек. Разстояние: 1900 м. Температура: 9 хил.°C.
Опасно увреждане на човек от ударна вълна и отхвърляне до 300 m с начална скорост до 400 km / h; от тях 100-150 м (0,3-0,5 от пътя) е свободен полет, а останалата част от разстоянието са многобройни рикошети по земята. Радиацията от около 50 Gy е светкавична форма на лъчева болест, 100% смъртност в рамките на 6-9 дни.
Разрушаване на вградени укрития, проектирани за 50 kPa. Силно разрушаване на земетръсни сгради. Налягане 0,12 MPa и повече - всички плътни и разредени градски сгради се превръщат в плътни блокажи (отделни блокажи се сливат в едно непрекъснато блокиране), височината на запушванията може да бъде 3-4 м. Огнената сфера в този момент достига максималния си размер (~ 2 km в диаметър), се смачква отдолу от ударната вълна, отразена от земята и започва да се издига; изотермичната сфера в него се срива, образувайки бърз възходящ поток в епицентъра - бъдещия крак на гъбата.

Време: 2,6 сек. Разстояние: 2200 м. Температура: 7,5 хил.°C.
Тежко нараняване на човек от ударна вълна. Радиация ~ 10 Gy - изключително тежка остра лъчева болест, според комбинация от наранявания, 100% смъртност в рамките на 1-2 седмици. Безопасен престой в танк, в укрепено мазе със стоманобетонни подове и в повечето убежища за гражданска защита.
Унищожаване на камиони. 0,1 MPa е изчисленото налягане на ударната вълна за проектиране на конструкции и защитни устройства на подземни конструкции на плитки подземни линии.

Време: 3.8 сек. Разстояние: 2800 м. Температура: 7,5 хил.°C.
Радиация 1 Gy - при мирни условия и навременно лечение, неопасни радиационни наранявания, но при антихигиенични условия и тежък физически и психологически стрес, съпътстващи бедствието, отсъствието медицински грижи, хранене и нормална почивка, до половината от жертвите умират само от радиация и свързани заболявания, а по отношение на размера на щетите (плюс наранявания и изгаряния) - много повече.
Налягане по-малко от 0,1 MPa - градските райони с плътна застройка се превръщат в твърди блокажи. Пълно разрушаване на мазета без укрепване на конструкции 0,075 MPa. Средното разрушаване на устойчиви на земетресения сгради е 0,08-0,12 MPa. Сериозни повреди на сглобяеми стоманобетонни пилотове. Детонация на пиротехника.

Време: 6 сек. Разстояние: 3600 м. Температура: 4,5 хил.°C.
Средно увреждане на човек от ударна вълна. Радиация ~ 0,05 Gy - дозата не е опасна. Хората и предметите оставят "сенки" върху настилката.
Пълно унищожаване на административни многоетажни рамкови (офисни) сгради (0,05-0,06 MPa), навеси от най-прост тип; силно и пълно разрушаване на масивни индустриални структури. Почти цялото градско развитие е разрушено с образуването на локални блокажи (една къща - един блокаж). Пълно унищожаване на автомобили, пълно унищожаване на гората. Електромагнитен импулс от ~3 kV/m удря нечувствителни електрически уреди. Разрушението е подобно на земетресение с магнитуд 10 по Рихтер.
Сферата се превърна в огнен купол, като балон, изплуващ нагоре, влачещ стълб от дим и прах от повърхността на земята: характерна експлозивна гъба расте с първоначална вертикална скорост до 500 км / ч. Скоростта на вятъра близо до повърхността до епицентъра е ~100 км/ч.

Време: 10 сек. Разстояние: 6400 м. Температура: 2 хиляди °C.
В края на ефективното време на втората фаза на светене се освобождава ~80% от общата енергия на светлинното излъчване. Останалите 20% са безопасно осветени за около минута с непрекъснато намаляване на интензитета, като постепенно се губят в облаците. Унищожаване на убежища от най-простия тип (0,035-0,05 MPa).
В първите километри човек няма да чуе рева на експлозията поради увреждане на слуха от ударната вълна. Отхвърляне на човек от ударна вълна на ~20 m с начална скорост от ~30 km/h.
Пълно унищожаване на многоетажни тухлени къщи, панелни къщи, силно разрушаване на складове, средно разрушаване на рамкови офис сгради. Разрушението е подобно на земетресение с магнитуд 8. Безопасно в почти всяко мазе.
Сиянието на огнения купол престава да бъде опасно, той се превръща в огнен облак, увеличаващ обема си, докато се издига; нажежени газове в облака започват да се въртят във вихър с форма на тор; продуктите от гореща експлозия са локализирани в горната част на облака. Потокът от прашен въздух в колоната се движи два пъти по-бързо от скоростта на издигане на гъбата, изпреварва облака, преминава през него, разминава се и сякаш се навива върху него, като на пръстеновидна намотка.

Време: 15 сек. Разстояние: 7500 м.
Леко увреждане на човек от ударна вълна. Изгаряния от трета степен на откритите части на тялото.
Пълно разрушаване на дървени къщи, силно разрушаване на тухлени многоетажни сгради 0,02-0,03 МРа, средно разрушаване на тухлени складове, многоетажни стоманобетонни, панелни къщи; слабо разрушаване на административни сгради 0,02-0,03 MPa, масивни промишлени сгради. Автомобили пожари. Разрушаването е подобно на земетресение с магнитуд 6 по Рихтер, ураган с магнитуд 12 със скорост на вятъра до 39 m/s. Гъбата е нараснала до 3 км над епицентъра на експлозията (истинската височина на гъбата е по-голяма от височината на експлозията на бойната глава, с около 1,5 км), има „пола“ от кондензат от водна пара в поток на топъл въздух, който като ветрило се привлича от облак в студената горна атмосфера.

Време: 35 сек. Разстояние: 14 км.
Изгаряния от втора степен. Хартията се запалва, тъмна мушама. Зона на непрекъснати пожари; в райони с плътни горими сгради са възможни огнена буря, торнадо (Хирошима, "Операция Гомор"). Слабо разрушаване на панелни сгради. Извеждане от експлоатация на самолети и ракети. Разрушението е подобно на земетресение с магнитуд 4-5 бала, буря от 9-11 бала със скорост на вятъра 21-28,5 m/s. Гъбата е пораснала до ~5 км, огненият облак свети все по-слабо.

Време: 1 мин. Разстояние: 22 км.
Изгаряния от първа степен, в плажно облекло, е възможна смърт.
Разрушаване на подсилено стъкло. Изкореняване на големи дървета. Зона на отделни пожари. Гъбата се е издигнала на 7,5 км, облакът престава да излъчва светлина и вече има червеникав оттенък поради съдържащите се в нея азотни оксиди, които рязко ще се открояват от другите облаци.

Време: 1,5 мин. Разстояние: 35 км.
Максималният радиус на унищожаване на незащитено чувствително електрическо оборудване чрез електромагнитен импулс. Почти всички обикновени и част от подсиленото стъкло в прозорците бяха счупени - всъщност в мразовита зима, плюс възможността за порязвания от летящи фрагменти.
Гъбата се издигна до 10 км, скоростта на изкачване беше ~220 км/ч. Над тропопаузата облакът се развива предимно в ширина.

Време: 4 мин. Разстояние: 85 км.
Светкавицата е подобна на голямо и неестествено ярко слънце близо до хоризонта, може да причини изгаряния на ретината, прилив на топлина към лицето. Ударната вълна, пристигнала след 4 минути, все още може да събори човек и да счупи отделни стъкла на прозорците.
Гъбата се издигна над 16 км, скоростта на изкачване беше ~140 км/ч.

Време: 8 мин. Разстояние: 145 км.
Светкавицата не се вижда отвъд хоризонта, но се вижда силно сияние и огнен облак. Общата височина на гъбата е до 24 km, облакът е с височина 9 km и диаметър 20–30 km, като широката му част е „облегнала“ на тропопаузата. Облакът от гъби е нараснал до максималния си размер и се наблюдава още час или повече, докато не бъде издухан от ветровете и се смеси с обичайната облачност. Валежите с относително големи частици падат от облака в рамките на 10-20 часа, образувайки почти радиоактивна следа.

Време: 5,5-13 часа. Разстояние: 300-500 км.
Далечната граница на зоната на умерена инфекция (зона А). Нивото на радиация на външната граница на зоната е 0,08 Gy/h; обща доза радиация 0,4-4 Gy.

Време: ~10 месеца.
Ефективно време на полуотлагане на радиоактивни вещества за долните слоеве на тропическата стратосфера (до 21 km); осадките също се случват главно в средните ширини в същото полукълбо, където е направена експлозията.
===============

Основните увреждащи фактори на ядрена експлозия са ударната вълна (формирането на която изразходва 50% от енергията на експлозията), светлинната радиация (35%), проникващата радиация (5%) и радиоактивното замърсяване (10%). Разграничават се също електромагнитен импулс и вторични увреждащи фактори.

ударна вълна- основният фактор на разрушителното и увреждащо въздействие е зона от сгъстен въздух, която се образува при моментното разширяване на газове в центъра на експлозията и се разпространява с голяма скорост във всички посоки, причинявайки разрушаване на сгради, конструкции и повреди за хората. Обхватът на ударната вълна зависи от силата и вида на взрива, както и от естеството на терена. Ударната вълна се състои от фронт на ударна вълна, зони на компресия и разреждане.

Силата на ударната вълна зависи от излишното налягане на нейната предна част, което се измерва с броя килограмови сили, падащи на квадратен сантиметър от повърхността (kgf / cm 2), или в паскали (Pa): 1 Pa \u003d 0,00001 kgf / cm 2, 1 kgf / cm 2 \u003d 100 kPa (килопаскал).

По време на експлозиите на 13-килотонни бомби в Хирошима и Нагасаки, радиусът на действие беше изразен приблизително в следните цифри: зона на непрекъснато унищожаване и унищожаване в радиус до 800 - 900 m (свръхналягане над 1 kg / cm 2 ) - унищожаване на всички сгради и конструкции и почти 100% загуба на живот; зона на тежки разрушения и тежки и средни щети на хора в радиус до 2-2,5 km (свръхналягане 0,3-1 kg / cm 2); зона на слабо разрушение и слаби и случайни наранявания на хора в радиус до 3-4 km (свръхналягане 0,04-0,2 kg / cm 2).

Също така е необходимо да се вземе предвид ефектът на "хвърляне" на ударната вълна и образуването на вторични снаряди под формата на летящи фрагменти от сгради (тухли, дъски, стъкло и др.), които нараняват хората.

Под действието на ударна вълна върху открито разположен персонал при свръхналягане над 1 kg / cm 2 (100 kPa) се получават изключително тежки, фатални наранявания (фрактури на кости, кръвоизливи, кървене от носа, ушите, контузии, баротравма на белите дробове, разкъсвания на кухи органи, рани от вторични снаряди, синдром на продължително смачкване под руините и др.), с натиск отпред 0,5-0,9 kg / cm 2 - тежки наранявания; 0,4-0,5 kg / cm 2 - умерено; 0,2-0,3 kg / cm 2 - леки лезии. Въпреки това, дори при свръхналягане от 0,2-0,3 kg / cm2, са възможни дори тежки наранявания под действието на скоростното налягане и задвижващото действие на ударната вълна, ако човекът не е имал време да се прикрие и ще бъде хвърлен на няколко метра от вълната или ще бъде ранен от вторични снаряди.

При наземни и особено подземни ядрени експлозии се наблюдават силни вибрации (разклащане) на земята, които грубо могат да се сравнят със земетресение със сила до 5-7 бала.

Средствата за защита от ударна вълна са различни видове укрития и укрития, както и гънки на терена, тъй като предната част на ударната вълна след отражение от земята върви успоредно на повърхността и налягането във вдлъбнатините е много по-малко.

Окопи, окопи и укрития намаляват загубите от ударната вълна от 3 до 10 пъти.

Радиусът на взрива на по-мощни ядрени оръжия (повече от 20 000 тона тротил) е равен на кубичния корен от съотношението на тротил, умножено по обсега на 20-килотонна бомба. Например, с увеличаване на силата на експлозията с коефициент 1000, радиусът на действие се увеличава с коефициент 10 (Таблица 10).

светлинно излъчване. От огнено кълбо с изключително висока температура се излъчва мощен поток от светлина и топлинни (инфрачервени) лъчи с висока температура за 10-20 секунди. В близост до огненото кълбо всичко (дори минерали и метали) се топи, преминава в газообразно състояние и се издига с гъбен облак. Радиусът на действие на светлинното излъчване зависи от силата и вида на експлозията (най-голямата с въздушна експлозия) и прозрачността на атмосферата (дъжд, мъгла, сняг рязко намаляват ефекта поради поглъщането на светлинни лъчи).

Таблица 9

Приблизителни обхвати на ударна вълна и светлинно излъчване (км)

Характеристика	Сила на експлозия
Зона на пълно унищожаване и смърт на незащитени хора (Rf-100 kPa)
Зона на тежки увреждания, тежки и средно тежки наранявания (Rf-30-90 kPa)
Зона на средно и слабо разрушение, средни и леки наранявания (Rf-10-30 kPa)
III степен
II степен
I степен

Забележка. Pf - свръхналягане в предната част на ударната вълна. Числителят дава данни за въздушните експлозии, знаменателят - за земните експлозии. 100 kPa \u003d 1 kg / cm 2 (1 atm.).

Светлинната радиация причинява запалване на горими вещества и масивни пожари, а при хора и животни изгаряния на тялото с различна тежест. В Хирошима са изгорели около 60 000 сгради и около 82% от засегнатите хора са получили изгаряния по тялото.

Степента на увреждащо въздействие се определя от светлинния импулс, тоест количеството енергия, падащо върху 1 m 2 от повърхността на осветеното тяло, и се измерва в килоджаули на 1 m 2. Светлинен импулс от 100-200 kJ / m 2 (2-5 cal / cm 2) причинява изгаряне от I степен, 200-400 kJ / m 2 (5-10 cal / cm 2) - II, повече от 400 kJ / m 2 (над 10 cal / cm 2) - III степен (100 kJ / m 2).

Степента на увреждане на материалите от светлинно излъчване зависи от степента на тяхното нагряване, което от своя страна зависи от редица фактори: големината на светлинния импулс, свойствата на материала, коефициента на топлопоглъщане, влажността, горимостта на материала. материала и т.н. Материалите с тъмен цвят абсорбират светлинна енергия повече от светлите материали. Например черният плат поглъща 99% от падащата светлинна енергия, материалът с цвят каки - 60%, бялото платно - 25%.

Освен това светлинният импулс причинява ослепяване на хората, особено през нощта, когато зеницата е разширена. Ослепяването е по-често временно поради изчерпване на зрителното лилаво (родопсин). Но от близко разстояние може да има изгаряне на ретината и по-трайна слепота. Следователно, не можете да гледате светкавицата, трябва незабавно да затворите очи. В момента има защитни фотохромни очила, които губят прозрачността си от светлинно излъчване и предпазват очите.

проникваща радиация.В момента на експлозията, за около 15-20 секунди, в резултат на ядрени и термоядрени реакции се излъчва много мощен поток от йонизиращо лъчение: гама лъчи, неутрони, алфа и бета частици. Но само гама лъчите и неутронният поток са свързани с проникващата радиация, тъй като алфа и бета частиците имат малък обхват във въздуха и нямат проникваща способност.

Радиусът на действие на проникващата радиация при въздушни експлозии на 20-килотонна бомба се изразява приблизително в следните цифри: до 800 m - 100% смъртност (доза до 10 000 R); 1,2 km - 75% смъртност (доза до 1000 R); 2 км - лъчева болест I-II степен (доза 50-200 R). При експлозии на термоядрени мегатонни боеприпаси смъртоносните наранявания могат да бъдат в радиус до 3-4 km поради големия размер на огненото кълбо в момента на експлозията, докато неутронният поток придобива голямо значение.

Общите дози гама и неутронно облъчване на незащитени хора в ядрен фокус могат да бъдат определени от графиките (фиг. 43).

Особено силно проникваща радиация се проявява при експлозии на неутронни бомби. При експлозия на неутронна бомба с капацитет 1 хил. тона тротил, когато ударната вълна и светлинната радиация ударят в радиус от 130-150 m, общото гама-неутронно излъчване е: в радиус от 1 km - нагоре до 30 Gy (3000 rad), 1,2 km -8,5 Gy; 1,6 км - 4 Gy, до 2 км - 0,75-1 Gy.

Ориз. 43. Обща доза на проникваща радиация при ядрени експлозии.

Различни убежища и конструкции могат да служат като средство за защита срещу проникваща радиация. Освен това гама лъчите се абсорбират и задържат по-силно от тежки материали с висока плътност, а неутроните се абсорбират по-добре от леки вещества. За да се изчисли необходимата дебелина на защитните материали, се въвежда концепцията за слой от половин затихване, тоест дебелината на материала, която намалява радиацията с коефициент 2 (Таблица 11).

Таблица 11

Половин затихващ слой (K 0,5). см

За изчисляване на защитната сила на убежищата се използва формулата K s = 2 S / K 0,5

където: K z - коефициент на защита на заслона, S - дебелина на защитния слой, K 0,5 - слой от половин затихване. От тази формула следва, че 2 слоя с половин затихване намаляват радиацията 4 пъти, 3 слоя с 8 пъти и т.н.

Например, 112 см земно покритие намалява гама експозицията с коефициент 256:

K z \u003d 2 112/14 \u003d 2 8 = 256 (пъти).

В полеви приюти се изисква коефициентът на защита за гама лъчение да бъде равен на 250-1000, тоест е необходим земен под с дебелина 112-140 cm.

Радиоактивно замърсяване на района. Не по-малко опасен увреждащ фактор на ядрените оръжия е радиоактивното замърсяване на района. Особеността на този фактор се крие във факта, че много големи територии, а освен това действието му продължава дълго време (седмици, месеци и дори години).

Така по време на пробна експлозия, произведена от САЩ на 1 март 1954 г. в южната част Тихи океанв района на Бикини (10-мегатонна бомба), радиоактивно замърсяване е отбелязано на разстояние до 600 км. В същото време жителите на Маршаловите острови (267 души), които са били на разстояние от 200 до 540 км, и 23 японски рибари на рибарска лодка, разположена на разстояние 160 км от центъра на експлозията, са били удари.

Източници на радиоактивно замърсяване са радиоактивни изотопи (фрагменти), образувани при ядрено делене, предизвикана радиоактивност и остатъци от нереагиралата част ядрен заряд.

Радиоактивните изотопи на делене на уран и плутоний са основният и най-опасният източник на замърсяване. При верижна реакция на делене на уран или плутоний техните ядра се разделят на две части с образуването на различни радиоактивни изотопи. Тези изотопи впоследствие претърпяват средно три радиоактивни разпада с излъчване на бета-частици и гама лъчи, превръщайки се след това в нерадиоактивни вещества (барий и олово). Така в гъбен облак има около 200 радиоактивни изотопа на 35 елемента от средната част на периодичната таблица - от цинк до гадолиний.

Най-често срещаните изотопи сред фрагментите на делене са тези на итрий, телур, молибден, йод, ксенон, барий, лантан, стронций, цезий, цирконий и други, което причинява радиоактивност на целия гъбен облак. При утаяване на радиоактивния прах теренът и всички обекти се оказват замърсени с радиоактивни вещества (замърсени продукти от ядрен взрив, ПЯВ).

Ядрени оръжияНарича се оръжие, чийто разрушителен ефект се основава на използването на вътрешноядрена енергия, освободена по време на ядрена експлозия.

Ядрените оръжия се основават на използването на вътрешноядрена енергия, освободена по време на верижни реакции на делене на тежки ядра на изотопи на уран-235, плутоний-239 или по време на термоядрени реакции на сливане на ядра от леки водородни изотопни (деутерий и тритий) в по-тежки.

Тези оръжия включват различни ядрени боеприпаси (бойни глави на ракети и торпеда, самолетни и дълбочинни бомби, артилерийски снаряди и мини), оборудвани с ядрени зарядни устройства, средства за управлението им и доставянето им до целта.

Основната част от ядреното оръжие е ядрен заряд, съдържащ ядрен експлозив (NAE) - уран-235 или плутоний-239.

Ядрено-верижна реакция може да се развие само ако има критична масаделящ се материал. Преди експлозията ядрените експлозиви в един боеприпас трябва да бъдат разделени на отделни части, всяка от които трябва да бъде по-малка от критичната по маса. За да извършите експлозия, е необходимо да ги комбинирате в едно цяло, т.е. създават свръхкритична маса и инициират началото на реакцията от специален източник на неутрони.

Силата на ядрена експлозия обикновено се характеризира с еквивалента на тротил.

Използването на реакцията на синтез в термоядрени и комбинирани боеприпаси прави възможно създаването на оръжия с практически неограничена мощност. Ядреният синтез на деутерий и тритий може да се извърши при температури от десетки и стотици милиони градуси.

Реално тази температура се достига в боеприпасите в процеса на реакция на ядрен яд, създавайки условия за развитие на термоядрена реакция на синтез.

Оценка на енергийния ефект термоядрена реакциясинтеза показва, че по време на синтеза на 1 кг. Хелият от смес от деутерий и тритий енергия се освобождава в 5r. повече, отколкото при разделяне на 1 кг. уран-235.

Една от разновидностите на ядрените оръжия е неутронният боеприпас. Това е малък по размер термоядрен заряд с мощност не повече от 10 хиляди тона, в който основната част от енергията се освобождава поради реакциите на синтез на деутерий и тритий и количеството енергия, получено в резултат на деленето на тежки ядра в детонатора е минимално, но достатъчно, за да започне реакцията на синтез.

Неутронният компонент на проникващата радиация на такава малка ядрена експлозия ще има основния увреждащ ефект върху хората.

За неутронен боеприпас на същото разстояние от епицентъра на експлозията, дозата на проникваща радиация е приблизително 5-10 пъти по-голяма, отколкото за заряд на делене със същата мощност.

Ядрените оръжия от всички видове, в зависимост от мощността, се разделят на следните видове:

1.Супер-малък (по-малко от 1 хил. тона);

2. малки (1-10 хил. тона);

3. среден (10-100 хил. тона);

4. голям (100 хиляди - 1 милион тона).

В зависимост от задачите, решени с използването на ядрени оръжия, Ядрените експлозии са разделени на следните видове:

1. въздух;

2. висок етаж;

3. земя (повърхност);

4. подземен (подводен).

Увреждащи фактори на ядрена експлозия

По време на експлозията на ядрено оръжие се отделя огромно количество енергия за милионни части от секундата. Температурата се повишава до няколко милиона градуса, а налягането достига милиарди атмосфери.

Високата температура и налягане причиняват излъчване на светлина и мощна ударна вълна. Заедно с това експлозията на ядрено оръжие е придружена от излъчване на проникваща радиация, състояща се от поток от неутрони и гама лъчи. Експлозивният облак съдържа огромно количество радиоактивни фрагменти от ядрен експлозив, които падат по пътя на облака, което води до радиоактивно замърсяване на района, въздуха и обектите.

Неравномерното движение на електрически заряди във въздуха, което възниква под въздействието на йонизиращо лъчение, води до образуването на електромагнитен импулс.

Основните увреждащи фактори на ядрена експлозия са:

ударна вълна - 50% от енергията на експлозията;

светлинно излъчване - 30-35% от енергията на експлозията;

проникваща радиация - 8-10% от енергията на експлозията;

радиоактивно замърсяване - 3-5% от енергията на взрива;

електромагнитен импулс - 0,5-1% от енергията на експлозията.

Ядрено оръжие- Това е един от основните видове оръжия за масово унищожение. Той е способен да обезвреди голям брой хора и животни за кратко време, да унищожи сгради и конструкции на огромни територии. Масовото използване на ядрени оръжия е изпълнено с катастрофални последици за цялото човечество, поради което Руската федерация упорито и упорито се бори за забраната им.

Населението трябва да знае и умело да прилага методи за защита срещу оръжия за масово унищожение, в противен случай огромни загуби са неизбежни. Всички знаят ужасните последици от атомните бомбардировки през август 1945 г. на японските градове Хирошима и Нагасаки – десетки хиляди загинали, стотици хиляди жертви. Ако населението на тези градове знаеше средствата и методите за защита срещу ядрени оръжия, ако беше предупредено за опасността и намери убежище в убежище, броят на жертвите можеше да бъде много по-малък.

Разрушителният ефект на ядрените оръжия се основава на енергията, освободена по време на експлозивни ядрени реакции. Ядрените оръжия са ядрени оръжия. Основата на ядреното оръжие е ядрен заряд, чиято мощност на разрушителна експлозия обикновено се изразява в тротилов еквивалент, т.е. количеството на конвенционален експлозив, при чиято експлозия се отделя същото количество енергия, както се освобождава по време на експлозията на дадено ядрено оръжие. Измерва се в десетки, стотици, хиляди (килограми) и милиони (мега) тонове.

Средствата за доставяне на ядрени оръжия до цели са ракети (основните средства за нанасяне на ядрени удари), самолети и артилерия. Освен това могат да се използват ядрени бомби.

Ядрените експлозии се извършват във въздуха на различни височини, близо до повърхността на земята (вода) и под земята (вода). В съответствие с това те обикновено се разделят на височинни, въздушни, наземни (повърхностни) и подземни (подводни). Точката, в която е възникнала експлозията, се нарича център, а нейната проекция върху повърхността на земята (вода) е епицентърът на ядрената експлозия.

Увреждащите фактори на ядрена експлозия са ударна вълна, светлинно излъчване, проникваща радиация, радиоактивно замърсяване и електромагнитен импулс.

ударна вълна- основният увреждащ фактор на ядрена експлозия, тъй като повечето разрушения и повреди на конструкции, сгради, както и поражението на хора, обикновено се дължат на нейното въздействие. Източникът на възникването му е силното налягане, което се образува в центъра на експлозията и в първите моменти достига милиарди атмосфери. Областта на силно сгъстяване на околните въздушни слоеве, образувани по време на експлозията, разширявайки се, пренася налягане към съседните въздушни слоеве, компресира и нагрява ги, а те от своя страна действат върху следващите слоеве. В резултат на това зона се разпространява във въздуха със свръхзвукова скорост във всички посоки от центъра на експлозията. високо налягане. Предната граница на слоя сгъстен въздух се нарича фронт на ударна вълна.

Степента на увреждане на ударната вълна на различни обекти зависи от силата и вида на експлозията, механичната якост (стабилността на обекта), както и от разстоянието, на което е възникнала експлозията, терена и положението на обектите върху него.

Увреждащият ефект на ударната вълна се характеризира с количеството свръхналягане. Свръхналяганее разликата между максималното налягане в фронта на ударната вълна и нормалното атмосферно налягане пред фронта на вълната. Измерва се в нютони на квадратен метър (N/метър на квадрат). Тази единица за налягане се нарича Паскал (Pa). 1 N / квадратен метър \u003d 1 Pa (1kPa * 0,01 kgf / cm квадрат).

При свръхналягане от 20 - 40 kPa, незащитени хора могат да получат леки наранявания (леки натъртвания и контузии). Въздействието на ударна вълна със свръхналягане 40 - 60 kPa води до умерени наранявания: загуба на съзнание, увреждане на органите на слуха, тежки изкълчвания на крайниците, кървене от носа и ушите. Тежките наранявания възникват при свръхналягане над 60 kPa и се характеризират с тежки контузии на цялото тяло, фрактури на крайниците и увреждане на вътрешните органи. При свръхналягане от 100 kPa се наблюдават изключително тежки лезии, често фатални.

Скоростта на движение и разстоянието, на което се разпространява ударната вълна, зависят от силата на ядрената експлозия; с увеличаване на разстоянието от експлозията скоростта намалява бързо. И така, при експлозия на боеприпас с мощност 20 kt, ударната вълна изминава 1 km за 2 s, 2 km за 5 s, 3 km за 8 s. През това време човек след светкавицата може да се прикрие и по този начин избягвайте да бъдете ударени от ударна вълна.

светлинно излъчванепредставлява поток от лъчиста енергия, включително ултравиолетови, видими и инфрачервени лъчи. Неговият източник е светеща зона, образувана от горещи продукти на експлозията и горещ въздух. Светлинната радиация се разпространява почти мигновено и продължава в зависимост от мощността на ядрената експлозия до 20 s. Силата му обаче е такава, че въпреки кратката си продължителност може да причини изгаряния на кожата (кожата), увреждане (постоянно или временно) на зрителните органи на хората и запалване на горими материали на предмети.

Светлинната радиация не прониква в непрозрачни материали, така че всяко препятствие, което може да създаде сянка, предпазва от прякото действие на светлинното лъчение и елиминира изгаряния. Значително отслабена светлинна радиация в прашен (опушен) въздух, при мъгла, дъжд, снеговалеж.

проникваща радиацияе поток от гама лъчи и неутрони. Продължава 10-15 секунди. Преминавайки през жива тъкан, гама-лъчението йонизира молекулите, които изграждат клетките. Под въздействието на йонизацията в организма протичат биологични процеси, водещи до нарушаване на жизнените функции на отделните органи и развитие на лъчева болест.

В резултат на преминаването на радиация през материали околен святинтензитетът на радиация намалява. Отслабващият ефект обикновено се характеризира със слой от половин затихване, тоест такава дебелина на материала, преминавайки през която излъчването се намалява наполовина. Например, интензитетът на гама лъчите се намалява наполовина: стомана с дебелина 2,8 см, бетон 10 см, почва 14 см, дърво 30 см.

Отворените и особено затворени слотове намаляват въздействието на проникващата радиация, а убежищата и противорадиационните убежища почти напълно предпазват от нея.

Основни източници радиоактивно замърсяванеса продукти на делене на ядрен заряд и радиоактивни изотопи в резултат на въздействието на неутрони върху материалите, от които е направено ядреното оръжие, и върху някои елементи, които изграждат почвата в зоната на експлозията.

При наземна ядрена експлозия светещата област докосва земята. Вътре в него се изтеглят маси от изпаряваща се почва, които се издигат нагоре. Охлаждането, изпаренията на продуктите на делене и почвата кондензират върху твърди частици. Образува се радиоактивен облак. Той се издига на височина от много километри и след това се движи с вятъра със скорост 25-100 км / ч. Радиоактивните частици, падащи от облака на земята, образуват зона на радиоактивно замърсяване (следа), чиято дължина може да достигне няколкостотин километра. В същото време се заразяват площта, сградите, постройките, посевите, водоемите и др., както и въздухът.

Радиоактивните вещества представляват най-голяма опасност в първите часове след изпадането, тъй като тяхната активност е най-висока през този период.

електромагнитен импулс- това са електрически и магнитни полета, произтичащи от въздействието на гама лъчение от ядрена експлозия върху атомите на околната среда и образуването на поток от електрони и положителни йони в тази среда. Може да причини повреда на радиоелектронното оборудване, смущения в радио- и радиоелектронното оборудване.

Най-надеждното средство за защита срещу всички увреждащи фактори на ядрена експлозия са защитните конструкции. На полето човек трябва да се прикрива зад силни местни обекти, обратни склонове на височини, в гънките на терена.

При работа в замърсени зони се използват средства за защита на дихателните пътища (гази, респиратори, маски против прах и памучно-марлени превръзки), както и средства за защита на кожата, за защита на дихателните органи, очите и открити участъци на тялото от радиоактивни вещества.

основа неутронни боеприпасиобразуват термоядрени заряди, които използват реакции на ядрено делене и синтез. Експлозията на такива боеприпаси има увреждащ ефект, преди всичко върху хората, поради мощния поток от проникваща радиация.

По време на експлозията на неутронен боеприпас площта на зоната, засегната от проникваща радиация, превишава няколко пъти площта на зоната, засегната от ударната вълна. В тази зона оборудването и конструкциите могат да останат невредими и хората ще получат фатални поражения.

Фокусът на ядреното унищожениенарича се територия, която е била пряко засегната от увреждащите фактори на ядрена експлозия. Характеризира се с масово разрушаване на сгради, конструкции, запушвания, аварии в комуналните мрежи, пожари, радиоактивно замърсяване и значителни загуби сред населението.

Размерът на източника е толкова по-голям, колкото по-мощна е ядрената експлозия. Естеството на разрушаването в огнището също зависи от здравината на конструкциите на сградите и конструкциите, техния брой етажи и плътността на застрояване. За външната граница на огнището на ядреното увреждане се взема условна линия на земята, начертана на такова разстояние от епицентъра (центъра) на експлозията, където големината на свръхналягането на ударната вълна е 10 kPa.

Фокусът на ядрена лезия е условно разделен на зони - зони с приблизително еднакви разрушения в природата.

Зона на пълно унищожение- това е територия, изложена на ударна вълна със свръхналягане (на външната граница) над 50 kPa. В зоната всички сгради и постройки, както и противорадиационните укрития и част от укритията са напълно разрушени, образуват се солидни блокажи и е повредена битовата и енергийната мрежа.

Зоната на силните унищожаване- при свръхналягане в предната част на ударната вълна от 50 до 30 kPa. В тази зона ще бъдат сериозно повредени наземни сгради и конструкции, ще се образуват локални блокажи и ще има непрекъснати и масови пожари. Повечето от заслоните ще останат, като отделните заслони са блокирани от входове и изходи. Хората в тях могат да бъдат наранени само поради нарушение на уплътняването на убежищата, тяхното наводняване или замърсяване с газ.

Средна зона на уврежданесвръхналягане в предната част на ударната вълна от 30 до 20 kPa. В него сградите и конструкциите ще получат средни разрушения. Ще останат навеси и заслони от сутеренен тип. От светлинно излъчване ще има непрекъснати пожари.

Зона на слабо уврежданепри свръхналягане в предната част на ударната вълна от 20 до 10 kPa. Сградите ще получат леки щети. Отделни пожари ще възникнат от светлинно излъчване.

Зона на радиоактивно замърсяване- това е територия, която е била замърсена с радиоактивни вещества в резултат на изпадането им след наземни (подземни) и нисковъздушни ядрени експлозии.

Увреждащият ефект на радиоактивните вещества се дължи главно на гама-лъчението. Вредните ефекти на йонизиращите лъчения се оценяват по дозата на облъчване (доза на облъчване; D), т.е. енергията на тези лъчи, погълната от единица обем от облъченото вещество. Тази енергия се измерва в съществуващи дозиметрични инструменти в рентгенови (R). Рентгенов -това е такава доза гама лъчение, която създава 1 cm3 сух въздух (при температура 0 градуса C и налягане 760 mm Hg) 2,083 милиарда двойки йони.

Обикновено дозата на радиация се определя за определен период от време, наречен време на експозиция (времето, прекарано от хората в замърсената зона).

За оценка на интензитета на гама лъчението, излъчвано от радиоактивни вещества в замърсени зони, е въведено понятието „мощност на радиационната доза“ (ниво на радиация). Мощността на дозата се измерва в рентгени на час (R / h), малки мощности на дозата - в милирентгени на час (mR / h).

Постепенно мощностите на радиационната доза (нивата на радиация) намаляват. По този начин мощностите на дозата (нивата на радиация) се намаляват. По този начин мощностите на дозата (нивата на радиация), измерени 1 час след наземна ядрена експлозия, ще бъдат намалени наполовина след 2 часа, 4 пъти след 3 часа, 10 пъти след 7 часа и 100 пъти след 49 часа.

Степента на радиоактивно замърсяване и размерът на замърсената зона на радиоактивната следа по време на ядрена експлозия зависят от мощността и вида на експлозията, метеорологичните условия, както и от естеството на терена и почвата. Размерите на радиоактивната следа са условно разделени на зони (схема № 1, стр. 57)).

Опасна зона.На външната граница на зоната дозата на радиация (от момента на изпадане на радиоактивни вещества от облака върху терена до пълното им разпадане е 1200 R, нивото на радиация 1 час след експлозията е 240 R/h.

Силно замърсена зона. На външната граница на зоната дозата на радиация е 400 R, нивото на радиация 1 час след експлозията е 80 R/h.

Зона на умерена инфекция.На външната граница на зоната дозата на радиация 1 час след експлозията е 8R/h.

В резултат на излагане на йонизиращо лъчение, както и при излагане на проникваща радиация, хората развиват лъчева болест.Доза от 100-200 R причинява лъчева болест от първа степен, доза от 200-400 R причинява лъчева болест на втора степен, доза от 400-600 R причинява лъчева болест трета степен, доза над 600 R - лъчева болест от четвърта степен.

Дозата на еднократно облъчване за четири дни до 50 R, както и многократно облъчване до 100 R за 10 - 30 дни, не предизвиква външни признаци на заболяването и се счита за безопасна.

Химически оръжия, класификация и кратко описание на отровните вещества (ОВ).

Химическо оръжие.Химическите оръжия са един от видовете оръжия за масово унищожение. По време на войните има спорадични опити за използване на химическо оръжие за военни цели. За първи път през 1915 г. Германия използва отровни вещества в района на Ипр (Белгия). В първите часове загинаха около 6 хиляди души, а 15 хиляди получиха наранявания с различна тежест. В бъдеще армиите на други воюващи страни също започнаха активно да използват химически оръжия.

Химическите оръжия са отровни вещества и средства за доставянето им до целта.

Отровните вещества са токсични (отровни) химични съединения, които засягат хората и животните, заразяват въздуха, терена, водните тела и различни обекти на земята. Някои токсини са предназначени да убиват растенията. Средствата за доставка включват артилерийски химически снаряди и мини (VAP), бойни глави на ракети в химическо оборудване, химически противопехотни мини, пулове, гранати и патрони.

Според военни експерти химическите оръжия са предназначени да убиват хора, да намалят тяхната бойна и работоспособност.

Фитотоксините са предназначени за унищожаване на зърнени и други видове земеделски култури, за да лишат врага от хранителна база и да подкопаят военния и икономически потенциал.

Специална група химически оръжия включва бинарни химически боеприпаси, които представляват два контейнера с различни вещества - неотровни в чист вид, но при смесване при експлозия се получават силно токсични съединения.

Отровните вещества могат да имат различни агрегатни състояния (пара, аерозол, течност) и да засегнат хората през дихателната система, стомашно-чревния тракт или при контакт с кожата.

Според физиологичното действие агентите се разделят на групи :

Нервно-паралитични агенти - табун, зарин, соман, VX.Те причиняват дисфункция нервна система, мускулни крампи, парализа и смърт;

Средство с блистерно действие - иприт, люизит. Влияе върху кожата, очите, дихателните органи на храносмилането. Признаци за увреждане на кожата са зачервяване (2-6 часа след контакт с агента), след това образуване на мехури и язви. При концентрация на пари от иприт от 0,1 g/m настъпва увреждане на очите със загуба на зрение;

ОС с общо токсично действие – циановодородна киселина и цианоген хлорид.Поражението през дихателната система и когато навлиза в стомашно-чревния тракт с вода и храна. При отравяне се появява силен задух, чувство на страх, конвулсии, парализа;

OV задушаващо действие– фосген.Въздейства върху тялото чрез дихателната система. В периода на латентно действие се развива белодробен оток.

ОВ психохимично действие - БЖ.Удря през дихателната система. Нарушава координацията на движенията, причинява халюцинации и психични разстройства;

Дразнещи агенти - хлорацетофенон, адамзит, CС(° Сi-Es), CР(Кола).Предизвиква дразнене на дихателните пътища и очите;

Нервнопаралитични, образуващи мехури, общо отровни и задушаващи агенти са смъртоносни отровни вещества , и ОВ на психохимично и дразнещо действие - временно неработоспособни хора.

Ядрените оръжия са едно от най-опасните оръжия на земята. Използването на този инструмент може да реши различни проблеми. Освен това обектите, които ще бъдат атакувани, могат да имат различни места. В тази връзка ядрена експлозия може да се извърши във въздуха, под земята или водата, над земята или водата. Този е в състояние да унищожи всички обекти, които не са защитени, както и хора. В тази връзка се разграничават следните увреждащи фактори на ядрена експлозия.

1. Този фактор представлява около 50 процента от цялата енергия, освободена по време на експлозия. Ударната вълна от експлозия на ядрено оръжие е подобна на действието на конвенционална бомба. Неговата разлика е по-разрушителна сила и дълъг период на действие. Ако вземем предвид всички увреждащи фактори на ядрена експлозия, тогава този се счита за основен.

Ударната вълна на това оръжие е способна да удря обекти, които са далеч от епицентъра. Това е процес със силна скорост на разпространението му зависи от създаденото налягане. Колкото по-далеч от мястото на експлозията, толкова по-слаб е ефектът на вълната. Опасността от взривна вълна се крие и във факта, че тя премества обекти във въздуха, които могат да доведат до смърт. Щетите от този фактор се разделят на леки, тежки, изключително тежки и средни.

Можете да се скриете от удара на ударната вълна в специален подслон.

2. Светлинно излъчване. Този фактор представлява около 35% от общата енергия, освободена по време на експлозията. Това е поток от лъчиста енергия, който включва инфрачервен, видим и горещ въздух, а продуктите от гореща експлозия действат като източници на светлинно излъчване.

Температурата на светлинното излъчване може да достигне 10 000 градуса по Целзий. Нивото на увреждащ ефект се определя от светлинния импулс. Това е съотношението на общото количество енергия към площта, която осветява. Енергията на светлинното излъчване се превръща в топлина. Повърхността се нагрява. Тя може да бъде достатъчно здрава, за да предизвика овъгляване на материали или пожари.

Хората в резултат на светлинно излъчване получават множество изгаряния.

3. Проникваща радиация. Въздействащите фактори включват този компонент. Тя представлява около 10 процента от цялата енергия. Това е поток от неутрони и гама лъчи, които идват от епицентъра на използването на оръжия. Те се разпространяват във всички посоки. Колкото по-далеч е разстоянието от точката на експлозия, толкова по-ниска е концентрацията на тези потоци във въздуха. Ако оръжието е било използвано под земята или под вода, тогава степента на тяхното въздействие е много по-ниска. Това се дължи на факта, че част от неутронния поток и гама квантите се поглъщат от водата и земята.

Проникващата радиация покрива по-малка площ от ударната вълна или радиацията. Но има такива видове оръжия, при които ефектът на проникващата радиация е много по-висок от другите фактори.

Неутроните и гама квантите проникват в тъканите, блокирайки работата на клетките. Това води до промени във функционирането на тялото, неговите органи и системи. Клетките умират и се разпадат. При хората това се нарича лъчева болест. За да се оцени степента на излагане на радиация върху тялото, определете дозата на радиация.

4. Радиоактивно замърсяване. След експлозията част от материята не претърпява делене. В резултат на разпадането му се образуват алфа частици. Много от тях са активни не повече от час. В най-голяма степен е оголена зоната в епицентъра на взрива.

5. Включва се и в системата, която се формира от увреждащите фактори на ядреното оръжие. Свързва се с появата на силни електромагнитни полета.

Това са всички основни увреждащи фактори на ядрена експлозия. Действието му оказва значително влияние върху цялата територия и хората, които попадат в тази зона.

Ядрените оръжия и техните увреждащи фактори се изучават от човечеството. Използването му се контролира от световната общност с цел предотвратяване на глобални катастрофи.