Jadrové zbrane (alebo jadrové zbrane) - súbor jadrových zbraní, ich prostriedkov dodania k cieľu a kontrol; odkazuje na zbrane hromadného ničenia spolu s biologickými a chemickými zbraňami. Jadrová munícia je výbušná zbraň založená na využití jadrovej energie uvoľnenej počas jadrovej reťazovej reakcie štiepenia ťažkých jadier a/alebo termonukleárna reakcia syntéza ľahkých jadier.
Keď dôjde k výbuchu jadrovej zbrane, dôjde k jadrovému výbuchu, ktorého škodlivé faktory sú:
rázová vlna
svetelného žiarenia
prenikajúce žiarenie
rádioaktívnej kontaminácii
elektromagnetický impulz (EMP)
röntgenové žiarenie
Ľudia priamo vystavení škodlivým faktorom nukleárny výbuch, okrem fyzického poškodenia zažívajú silný psychologický dopad z desivého pohľadu na obraz výbuchu a deštrukcie. Elektromagnetický impulz neovplyvňuje priamo živé organizmy, ale môže narušiť činnosť elektronických zariadení.
obrana vojenská jadrová zbraň
> História vývoja jadrových zbraní
V roku 1905 Albert Einstein publikoval svoju špeciálnu teóriu relativity. Podľa tejto teórie je vzťah medzi hmotnosťou a energiou vyjadrený rovnicou E = mc^2, čo znamená, že daná hmotnosť (m) súvisí s množstvom energie (E), ktoré sa rovná tejto hmotnosti vynásobenej rýchlosťou svetla. c). Veľmi malé množstvo hmoty sa rovná veľkému množstvu energie. Napríklad 1 kg hmoty premenenej na energiu by sa rovnal energii uvoľnenej pri výbuchu 22 megaton TNT.
V roku 1938 sa vďaka pokusom nemeckých chemikov Otta Hahna a Fritza Strassmanna (1902-80) podarilo rozdeliť atóm uránu na dve približne rovnaké časti bombardovaním uránu neutrónmi. Britský fyzik Otto Robert Frisch (1904-79) vysvetlil, ako sa pri delení jadra atómu uvoľňuje energia.
Začiatkom roku 1939 francúzsky fyzik Joliot-Curie dospel k záveru, že je možná reťazová reakcia, ktorá by viedla k výbuchu obludnej ničivej sily a že urán by sa mohol stať zdrojom energie, ako obyčajná výbušnina.
Tento záver bol impulzom pre vývoj jadrových zbraní. Európa bola v predvečer druhej svetovej vojny a jej potenciálneho vlastníctva mocná zbraň tlačil militaristické kruhy, aby ho čo najskôr vytvorili, brzdou sa však stal problém dostupnosti veľkého množstva uránovej rudy pre rozsiahly výskum.
nad stvorením atómových zbraní pracovali fyzici Nemecka, Anglicka, USA, Japonska, uvedomujúc si, že bez dostatočného množstva uránovej rudy sa pracovať nedá. V septembri 1940 Spojené štáty nakúpili veľké množstvo potrebnej rudy z Belgicka na základe falošných dokladov, čo im umožnilo pracovať na vytvorení jadrových zbraní v plnom prúde.
Pred vypuknutím druhej svetovej vojny napísal Albert Einstein americkému prezidentovi Franklinovi Rooseveltovi. Hovorí vraj o pokusoch nacistické Nemecko vyčistiť Urán-235, čo by ich mohlo viesť k vybudovaniu atómovej bomby. Teraz je známe, že nemeckí vedci boli veľmi ďaleko od vykonania reťazovej reakcie. Ich plány zahŕňali výrobu „špinavej“, vysoko rádioaktívnej bomby.
Nech je to akokoľvek, vláda Spojených štátov sa rozhodla čo najskôr vytvoriť atómovú bombu. Tento projekt vošiel do histórie ako „Projekt Manhattan“. Pod vedením Leslie Groves. Počas nasledujúcich šiestich rokov, od roku 1939 do roku 1945, sa na projekt Manhattan minulo viac ako dve miliardy dolárov. V Oak Ridge v štáte Tennessee bola postavená obrovská rafinéria uránu. H.C. Urey a Ernest O. Lawrence (vynálezca cyklotrónu) navrhli metódu čistenia založenú na princípe difúzia plynu nasleduje magnetická separácia dvoch izotopov. Plynová centrifúga oddelila ľahký urán-235 od ťažšieho uránu-238.
Na území Spojených štátov, v Los Alamos, v púštnych oblastiach štátu Nové Mexiko, bolo v roku 1942 založené americké jadrové centrum. Na projekte pracovalo veľa vedcov, no hlavným bol Robert Oppenheimer. Pod jeho vedením sa zišli najlepšie mysle tej doby nielen z USA a Anglicka, ale takmer z celej západnej Európy. Na vytvorení jadrových zbraní pracoval obrovský tím vrátane 12 laureátov nobelová cena. Práce v Los Alamos, kde sa laboratórium nachádzalo, sa nezastavili ani na minútu.
V Európe medzitým Druhá Svetová vojna a Nemecko vykonali masové bombardovanie miest Anglicka, čo ohrozilo anglický atómový projekt „Tub Alloys“ a Anglicko dobrovoľne prenieslo svoj vývoj a vedúcich vedcov projektu do Spojených štátov, čo umožnilo Spojeným štátom prevziať vedúcu úlohu. postavenie vo vývoji jadrovej fyziky (tvorba jadrových zbraní).
16. júla 1945 o 5:29:45 miestneho času oblohu nad náhornou plošinou v pohorí Jemez severne od Nového Mexika osvetlil jasný záblesk. Charakteristický oblak rádioaktívneho prachu, pripomínajúci hubu, sa zdvihol do výšky 30 000 stôp. Na mieste výbuchu ostali len úlomky zeleného rádioaktívneho skla, na ktoré sa zmenil piesok. To bol začiatok atómovej éry.
Na jeseň 1944, keď sa práce na vytvorení atómovej bomby blížili ku koncu, bol v Spojených štátoch vytvorený 509. letecký pluk B-29 „lietajúca pevnosť“ a za veliteľa bol vymenovaný skúsený pilot plukovník Tibbets. Pluk začal pravidelné dlhé cvičné lety nad oceánom vo výškach 10-13 tisíc metrov. Do leta 1945 sa Američanom podarilo zostaviť dve atómové bomby, nazvané „Kid“ a „Fat Man“. Prvá bomba vážila 2722 kg a bola naložená obohateným uránom-235. "Fat Man" s náplňou Plutónia-239 s kapacitou viac ako 20 kt mal hmotnosť 3175 kg.
Americký prezident G. Truman sa stal prvým politickým lídrom, ktorý sa rozhodol použiť jadrové bomby. Z vojenského hľadiska nebola núdza o takéto bombardovanie husto osídlených japonských miest. Ale politické motívy v tomto období prevládali nad vojenskými.
10. mája 1945 sa v Pentagone zišiel výbor, ktorý mal vybrať ciele pre prvé jadrové útoky. Pre víťazný koniec 2. svetovej vojny bolo potrebné poraziť Japonsko, spojenca nacistického Nemecka. Začiatok bojov je naplánovaný na 10. augusta 1945. Spojené štáty chceli celému svetu demonštrovať, aké silné zbrane vlastnia (na zastrašovanie), preto sa prvými cieľmi jadrových útokov stali japonské mestá (Hirošima, Nagasaki, Kokura, Niigata), ktoré nemali byť vystavené konvenčnému vzduchu. bombardovanie americkým letectvom.
Ráno 6. augusta 1945 bola nad Hirošimou jasná obloha bez mráčika. Rovnako ako predtým, prístup z východu dvoch amerických lietadiel (jedno z nich sa volalo Enola Gay) vo výške 10-13 km nevyvolal poplach (pretože každý deň sa objavovali na oblohe Hirošimy). Jedno z lietadiel sa ponorilo a niečo zhodilo a potom sa obe lietadlá otočili a odleteli. Zhodený predmet na padáku pomaly klesal a náhle explodoval vo výške 600 m nad zemou. Bola to "Baby" bomba.
9. augusta bola nad mestom Nagasaki zhodená ďalšia bomba. Celkové straty na životoch a rozsah ničenia pri týchto bombových útokoch charakterizujú nasledujúce čísla: 300 tisíc ľudí zomrelo okamžite na tepelné žiarenie (teplota okolo 5000 stupňov C) a rázovú vlnu, ďalších 200 tisíc bolo zranených, popálených, ožiarených. Na ploche 12 m2. km boli všetky budovy úplne zničené. Len v Hirošime bolo z 90 000 budov zničených 62 000. Tieto bombové útoky šokovali celý svet.
Predpokladá sa, že táto udalosť znamenala začiatok pretekov v jadrovom zbrojení a konfrontáciu medzi dvoma politickými systémami tej doby na novej kvalitatívnej úrovni. Od polovice roku 1945 do roku 1953 americké vojensko-politické vedenie v otázkach budovania strategických jadrových síl (SNF) vychádzalo z toho, že USA mali monopol na jadrové zbrane a mohli dosiahnuť svetovládu likvidáciou ZSSR v priebehu r. jadrovej vojny.
Prípravy na takúto vojnu začali takmer okamžite po porážke nacistického Nemecka. Svedčí o tom aj smernica Spoločného vojenského plánovacieho výboru zo 14. decembra 1945, ktorá stanovila za úlohu pripraviť atómové bombardovanie 20 sovietskych miest – hlavných politických a priemyselných centier Sovietskeho zväzu (Moskva, Leningrad, Gorkij, Kujbyšev). , Sverdlovsk, Novosibirsk, Omsk, Saratov, Kazaň, Baku, Taškent, Čeľabinsk, Nižný Tagil, Magnitogorsk, Perm, Tbilisi, Novokuzneck, Groznyj, Irkutsk, Jaroslavľ). Zároveň sa plánovalo využiť celú zásobu vtedy dostupných atómových bômb (196 kusov), ktoré niesli modernizované bombardéry B-29. Stanovil sa aj spôsob ich aplikácie – náhly atómový „prvý úder“, ktorý mal postaviť sovietske vedenie pred fakt nezmyselnosti ďalšieho odporu.
Do polovice roku 1948 Výbor náčelníkov štábov vypracoval plán jadrovej vojny so ZSSR, ktorý dostal krycí názov Chariotir. Stanovilo, že vojna sa má začať „koncentrovanými náletmi pomocou atómových bômb proti vládnym, politickým a administratívnym centrám, priemyselným mestám a vybraným ropným rafinériám zo základní na západnej pologuli a v Anglicku“. Len za prvých 30 dní sa plánovalo klesnúť o 133 jadrové bomby pre 70 sovietskych miest. Z vedcov z Los Alam pracoval na vytvorení atómovej bomby nemecký komunista Klaus Fuchs. Vďaka nemu sa stal ZSSR len 4 roky po Američanoch jadrová energia. V rokoch 1945-1947 štyrikrát odovzdal informácie o praktických a teoretických otázkach vytvárania atómových a vodíkových bômb, čo urýchlilo ich výskyt v ZSSR.
12 dní po zložení prvej atómovej bomby v Los Alamos sme z Washingtonu a New Yorku dostali popis jej zariadenia. Prvý telegram prišiel do Centra 13. júna, druhý 4. júla 1945. Podrobnú správu Fuchs ("Charles") doručil diplomatickou poštou po tom, čo sa 19. septembra stretol so svojím kuriérom Harrym Goldom.
Stalin nariadil L. Berijovi, aby sa zamyslel nad otázkou vytvorenia vlastných jadrových zbraní. Ten chcel monopolizovať riadenie týchto prác a sústrediť ich vo svojom oddelení. Stalin však tento plán neprijal. Na jeho naliehanie bol 20. augusta 1945 vytvorený osobitný výbor pre atómovú energiu pod vedením L. Beriu. Jeho zástupcom bol vymenovaný ľudový komisár munície B.L. Vannikov. V komisii boli prominentní vedci A.F. Ioffe, P.L. Kapitsa a I.V. Kurčatov.
Vo februári 1945 boli zachytené nemecké dokumenty o kvalitných zásobách uránu v oblasti Bukhovo - v pohorí Rodopy v Bulharsku. Bola vytvorená sovietsko-bulharská banská spoločnosť, ktorá sa zaoberala ťažbou uránu. Uránová ruda z Bukhova bola použitá pri spustení prvého sovietskeho jadrového reaktora. V roku 1946 boli v ZSSR objavené veľké ložiská kvalitnejšieho uránu, ktoré sa okamžite začali rozvíjať.
Správa, že Sovietsky zväz ovládol tajomstvo jadrových zbraní vzbudil v amerických vládnucich kruhoch túžbu čo najskôr rozpútať preventívnu vojnu. Bol vypracovaný trojanský plán, ktorý počítal so začiatkom bojovanie 1. januára 1950. V tom čase mali USA 840 strategických bombardérov v bojových jednotkách, 1350 v zálohe a cez 300 atómových bômb.
Pri meste Semipalatinsk bolo vybudované testovacie miesto. Presne o 7:00 29. augusta 1949 prvý sovietsky jadrové zariadenie pod kódovým označením „RDS-1“. Trojanský plán, podľa ktorého mali byť atómové bomby zhodené na 70 miest ZSSR, bol zmarený pre hrozbu odvetného úderu. Udalosť, ktorá sa odohrala na testovacom mieste Semipalatinsk, informovala svet o vytvorení jadrových zbraní v ZSSR, čím sa skončil americký monopol na držanie zbraní nových pre ľudstvo.
Federálna agentúra pre vzdelávanie
ŠTÁTNA UNIVERZITA RIADIACICH SYSTÉMOV A RÁDIOVEJ ELEKTRONIKY TOMSK (TUSUR)
Katedra rádioelektronických technológií a monitorovania životného prostredia (RETEM)
Práca na kurze
Podľa disciplíny "TG a V"
Študent gr.227
Tolmachev M.I.
Dozorca
lektor na oddelení RETEM,
Khorev I.E.
Tomsk 2010
abstraktné
Ročník ___ strán, 11 kresieb, 6 zdrojov.
V tomto projekte kurzu sa zvažujú kľúčové momenty v histórii výroby jadrových zbraní. Sú uvedené hlavné typy a charakteristiky atómových projektilov.
Klasifikácia jadrových výbuchov je uvedená. Zvažujú sa rôzne formy uvoľnenia energie počas výbuchu; typy jeho distribúcie a účinky na človeka.
Boli študované reakcie vyskytujúce sa vo vnútorných obaloch jadrových projektilov. Podrobne popísané poškodzujúce faktory jadrové výbuchy.
Práca na kurze bola vykonaná v textovom editore Microsoft Word 2003.
Obsah
Úvod
2.1 Jadrová zbraň
2.2 Druhy jadrových náloží
2.4.1 Rázová vlna
2.4.2 Vyžarovanie svetla
2.4.3 Prenikajúce žiarenie
2.4.4 Rádioaktívna kontaminácia
2.5 Druhy jadrových výbuchov
3.2 Konštrukcia jadrovej bomby
3.4 Neutrónová bomba
Záver
Literatúra
Úvod
Štruktúra elektrónového obalu bola dostatočne preštudovaná koncom 19. storočia, ale o štruktúre atómového jadra bolo veľmi málo poznatkov a okrem toho boli protichodné.
V roku 1896 bol objavený jav, ktorý dostal názov rádioaktivita (z latinského slova "radius" - lúč). Tento objav zohral dôležitú úlohu pri ďalšom vyžarovaní štruktúry atómových jadier. Maria Sklodowska-Curie a Pierre
Curiesovci zistili, že okrem uránu má rovnaké žiarenie ako urán aj tórium, polónium a chemické zlúčeniny uránu s tóriom.
V 20. storočí veda urobila radikálny krok v štúdiu rádioaktivity a aplikácie rádioaktívnych vlastností materiálov.
V súčasnosti má jadrové zbrane vo výzbroji 5 krajín: USA, Rusko, Veľká Británia, Francúzsko, Čína a tento zoznam bude v najbližších rokoch doplnený.
Teraz je ťažké posúdiť úlohu jadrových zbraní. Na jednej strane toto mocný liek zastrašovanie je na druhej strane najúčinnejším nástrojom na posilnenie mieru a predchádzanie vojenským konfliktom medzi mocnosťami.
Výzvy, ktorým čelí moderné ľudstvo - zabrániť rase jadrové zbrane veď vedecké poznatky môžu slúžiť aj humánnym, vznešeným účelom.
1. História vzniku a vývoja jadrových zbraní
V roku 1905 Albert Einstein publikoval svoju špeciálnu teóriu relativity. Podľa tejto teórie vzťah medzi hmotnosťou a energiou vyjadruje rovnica E = mc2, čo znamená, že daná hmotnosť (m) súvisí s množstvom energie (E), ktoré sa rovná tejto hmotnosti vynásobenej rýchlosťou svetla (c ). Veľmi malé množstvo hmoty sa rovná veľkému množstvu energie. Napríklad 1 kg hmoty premenenej na energiu by sa rovnal energii uvoľnenej pri výbuchu 22 megaton TNT.
V roku 1938 bol v dôsledku experimentov nemeckých chemikov Otta Hahna a Fritza Strassmanna atóm uránu rozbitý na dve približne rovnaké časti bombardovaním uránu neutrónmi. Britský fyzik Robert Frisch vysvetlil, ako sa energia uvoľňuje počas štiepenia jadra atómu.
Začiatkom roku 1939 francúzsky fyzik Joliot-Curie dospel k záveru, že je možná reťazová reakcia, ktorá by viedla k výbuchu obludnej ničivej sily a že urán by sa mohol stať zdrojom energie, ako obyčajná výbušnina.
Tento záver bol impulzom pre vývoj jadrových zbraní. Európa bola na prahu 2. svetovej vojny a potenciálne držba takejto silnej zbrane tlačila na jej najrýchlejší vznik, brzdou sa však stal problém dostupnosti veľkého množstva uránovej rudy pre rozsiahly výskum.
Fyzici Nemecka, Anglicka, USA, Japonska pracovali na vytvorení atómových zbraní a uvedomili si, že bez dostatočného množstva uránovej rudy nie je možné pracovať. V septembri 1940 Spojené štáty nakúpili veľké množstvo potrebnej rudy z Belgicka na základe falošných dokladov, čo im umožnilo pracovať na vytvorení jadrových zbraní v plnom prúde.
projektil výbuchu jadrovej zbrane
Pred vypuknutím druhej svetovej vojny napísal Albert Einstein list americkému prezidentovi Franklinovi Rooseveltovi. Údajne hovorilo o pokusoch nacistického Nemecka vyčistiť urán-235, čo by ich mohlo viesť k zostrojeniu atómovej bomby. Teraz je známe, že nemeckí vedci boli veľmi ďaleko od vykonania reťazovej reakcie. Ich plány zahŕňali výrobu „špinavej“, vysoko rádioaktívnej bomby.
Nech je to akokoľvek, vláda Spojených štátov sa rozhodla čo najskôr vytvoriť atómovú bombu. Tento projekt vošiel do histórie ako „Projekt Manhattan“. Počas nasledujúcich šiestich rokov, od roku 1939 do roku 1945, sa na projekt Manhattan minulo viac ako dve miliardy dolárov. V Oak Ridge v štáte Tennessee bola postavená obrovská rafinéria uránu. Bol navrhnutý spôsob čistenia, v ktorom plynová odstredivka oddeľuje ľahký urán-235 od ťažšieho uránu-238.
Na území Spojených štátov amerických, v púštnych oblastiach štátu Nové Mexiko, bolo v roku 1942 založené americké jadrové centrum. Na projekte pracovalo veľa vedcov, no hlavným bol Robert Oppenheimer. Pod jeho vedením sa zišli najlepšie mysle tej doby nielen z USA a Anglicka, ale takmer z celej západnej Európy. Na vytvorení jadrových zbraní pracoval obrovský tím vrátane 12 nositeľov Nobelovej ceny. Práca v laboratóriu sa nezastavila ani na minútu.
V Európe medzitým prebiehala druhá svetová vojna a Nemecko vykonalo masové bombardovanie miest Anglicka, čo ohrozilo anglický atómový projekt „Tub Alloys“ a Anglicko dobrovoľne presunulo svoj vývoj a popredných vedcov projektu do USA, čo umožnilo USA zaujať vedúce postavenie vo vývoji jadrovej fyziky (tvorba jadrových zbraní).
16. júla 1945 jasný záblesk osvetlil oblohu nad náhornou plošinou v pohorí Jemez severne od Nového Mexika. Charakteristický oblak rádioaktívneho prachu, pripomínajúci hubu, sa zdvihol do výšky 30 000 stôp. Na mieste výbuchu ostali len úlomky zeleného rádioaktívneho skla, na ktoré sa zmenil piesok. To bol začiatok atómovej éry.
Do leta 1945 sa Američanom podarilo zostaviť dve atómové bomby, nazvané „Kid“ a „Fat Man“. Prvá bomba vážila 2722 kg a bola naložená obohateným uránom-235. "Fat Man" s náplňou Plutónia-239 s kapacitou viac ako 20 kt mal hmotnosť 3175 kg.
Ráno 6. augusta 1945 bola nad Hirošimou zhodená bomba „Kid.“ 9. augusta bola zhodená ďalšia bomba nad mestom Nagasaki. Celkové straty na životoch a rozsah ničenia pri týchto bombových útokoch charakterizujú nasledujúce čísla: 300 tisíc ľudí zomrelo okamžite na tepelné žiarenie (teplota okolo 5000 stupňov C) a rázovú vlnu, ďalších 200 tisíc bolo zranených, popálených, ožiarených. Všetky budovy boli úplne zničené na ploche 12 km2. Tieto bombové útoky šokovali celý svet.
Predpokladá sa, že tieto 2 udalosti odštartovali preteky v jadrovom zbrojení.
Ale už v roku 1946 boli v ZSSR objavené veľké ložiská kvalitnejšieho uránu, ktoré sa okamžite začali rozvíjať. Pri meste Semipalatinsk bolo vybudované testovacie miesto. A 29. augusta 1949 bolo na tomto testovacom mieste vyhodené do vzduchu prvé sovietske jadrové zariadenie s kódovým označením „RDS-1“. Udalosť, ktorá sa odohrala na testovacom mieste Semipalatinsk, informovala svet o vytvorení jadrových zbraní v ZSSR, čím sa skončil americký monopol na držanie zbraní nových pre ľudstvo.
2. Atómové zbrane sú zbrane hromadného ničenia
2.1 Jadrové zbrane
Jadrové alebo atómové zbrane sú výbušné zbrane založené na využití jadrovej energie uvoľnenej počas reťazovej jadrovej štiepnej reakcie ťažkých jadier alebo termonukleárnej fúznej reakcie ľahkých jadier. Vzťahuje sa na zbrane hromadného ničenia (ZHN) spolu s biologickými a chemickými zbraňami.
Jadrový výbuch je proces okamžitého uvoľnenia veľkého množstva vnútrojadrovej energie v obmedzenom objeme.
Stred jadrového výbuchu je bod, v ktorom dôjde k záblesku alebo sa nachádza stred ohnivej gule, a epicentrum je projekcia centra výbuchu na zem alebo vodnú hladinu.
Jadrové zbrane sú najsilnejším a najnebezpečnejším typom zbraní hromadného ničenia, ktoré ohrozujú celé ľudstvo bezprecedentným zničením a zničením miliónov ľudí.
Ak dôjde k výbuchu na zemi alebo pomerne blízko jej povrchu, časť energie výbuchu sa prenesie na povrch Zeme vo forme seizmických vibrácií. Dochádza k javu, ktorý svojimi znakmi pripomína zemetrasenie. V dôsledku takéhoto výbuchu vznikajú seizmické vlny, ktoré sa šíria hrúbkou zeme na veľmi veľké vzdialenosti. Deštruktívny účinok vlny je obmedzený na polomer niekoľkých stoviek metrov.
V dôsledku extrémne vysokej teploty výbuchu dochádza k jasnému záblesku svetla, ktorého intenzita je stokrát väčšia ako intenzita slnečných lúčov dopadajúcich na Zem. Blesk uvoľňuje obrovské množstvo tepla a svetla. Svetelné žiarenie spôsobuje samovznietenie horľavých materiálov a spáli pokožku ľudí v okruhu mnohých kilometrov.
Jadrový výbuch vytvára žiarenie. Trvá asi minútu a má takú vysokú penetračnú silu, že sú potrebné výkonné a spoľahlivé úkryty na ochranu pred ním na blízku vzdialenosť.
Podľa dvojnásobného nositeľa Nobelovej ceny Linusa Paulinga v roku 1964 celkové zásoby jadrových zbraní predstavovali 320 miliónov ton ekvivalentu TNT, teda asi 100 ton TNT na každého človeka na svete. Odvtedy sa tieto rezervy pravdepodobne ešte zvýšili.
Teraz počet hlavíc, podľa Bulletinu jadrové testovanie":
Okrem toho údaje pre Spojené štáty a Rusko za roky 2002 – 2009 zahŕňajú iba muníciu na rozmiestnených strategických nosičoch; oba štáty tiež vlastnia značné množstvo taktických jadrových zbraní, čo je ťažké odhadnúť.
2.2 Druhy jadrových náloží
Všetky jadrové zbrane možno rozdeliť do kategórií:
1. Atómové náboje
Pôsobenie atómových zbraní je založené na štiepnej reakcii ťažkých jadier (urán-235, plutónium-239 a v niektorých prípadoch aj urán-233).
Urán je veľmi ťažký, strieborno-biely, lesklý kov. Vo svojej čistej forme je o niečo mäkšia ako oceľ, kujná, pružná a má mierne paramagnetické vlastnosti.
Urán-235 sa používa v jadrových zbraniach, pretože na rozdiel od najbežnejšieho izotopu uránu-238 je v ňom možná samoudržiavacia reťazová reakcia. jadrovej reakcie.
Plutónium je veľmi ťažké strieborný kov, po čerstvom očistení sa leskne ako nikel.
Je to extrémne elektronegatívny, reaktívny prvok. Plutónium je vďaka svojej rádioaktivite teplé na dotyk. Čistý izotop plutónia-239 je oveľa teplejší ako ľudské telo.
Plutónium-239 sa tiež označuje ako „plutónium zbraňovej kvality“, pretože je určený na výrobu jadrových zbraní a obsah izotopu 239Pu musí byť minimálne 93,5 %.
Atómy plutónia sa tvoria v dôsledku reťazca atómových reakcií, ktoré začínajú zachytením neutrónu atómom uránu-238. Na získanie plutónia v dostatočnom množstve sú potrebné najsilnejšie toky neutrónov. Tie sa práve vytvárajú v jadrových reaktoroch. Zdrojom neutrónov je v princípe každý reaktor, no na priemyselnú výrobu plutónia je prirodzené použiť tie špeciálne na to určené.
Štiepna reťazová reakcia sa nevyvíja v žiadnom množstve štiepneho materiálu, ale iba v množstve určenom pre každú látku. Najmenšie množstvo štiepneho materiálu, v ktorom je možná samorozvíjajúca sa jadrová reťazová reakcia, sa nazýva kritická hmotnosť. Znížiť kritické množstvo bude pozorované so zvýšením hustoty látky.
Štiepna látka v atómovom náboji je v podkritickom stave. Podľa princípu prenosu do superkritického stavu sa atómové náboje delia na delové a implozívne typy.
V náložiach kanónového typu sa dve alebo viac častí štiepneho materiálu, z ktorých každá má hmotnosť nižšiu ako kritická hmotnosť, rýchlo navzájom spoja do superkritickej hmoty v dôsledku výbuchu konvenčnej výbušniny (vystrelenie jednej časti do iného). Pri vytváraní poplatkov podľa takejto schémy je ťažké zabezpečiť vysokú superkritickosť, v dôsledku čoho je jej účinnosť nízka. Výhodou schémy typu kanóna je schopnosť vytvárať nálože malého priemeru a vysokej odolnosti voči mechanickému zaťaženiu, čo umožňuje ich použitie v delostreleckých granátoch a mínach.
V náložiach implozívneho typu sa štiepny materiál, ktorý má pri normálnej hustote menšiu ako kritickú hmotnosť, prenesie do superkritického stavu zvýšením svojej hustoty v dôsledku stlačenia pomocou výbuchu bežnej výbušniny. V takýchto nábojoch je možné získať vysokú nadkritickosť a následne vysoký koeficient prospešné využitieštiepny materiál.
Často sa munícia tohto typu nazýva jednofázová alebo jednostupňová, pretože. Pri výbuchu nastáva iba jeden typ jadrovej reakcie.
2. Termonukleárne náboje
Hovorovo sa často označuje ako vodíková zbraň. K hlavnému uvoľňovaniu energie dochádza počas termonukleárnej reakcie - syntéza ťažkých prvkov z ľahších. Ako poistka pre termonukleárnu reakciu sa používa konvenčná jadrová nálož. Jeho výbuch vytvára teplotu niekoľko miliónov stupňov, pri ktorej začína fúzna reakcia. Deutrid lítium-6 (tuhá zlúčenina lítia-6 a deutéria) sa bežne používa ako termonukleárne palivo. Fúzna reakcia je preto charakterizovaná kolosálnym uvoľňovaním energie vodíková zbraň prevyšuje jadrovú energiu približne o rádovo.
3. Neutrónové náboje
Náboj neutrónov je špeciálny druh termonukleárny náboj malého výkonu so zvýšeným neutrónovým žiarením. Ako je známe, pri výbuchu jadrovej zbrane nesie rázová vlna asi 50% energie a prenikajúce žiarenie nepresahuje 5%. Účelom jadrového náboja neutrónového typu je prerozdeliť pomer škodlivých faktorov v prospech prenikajúceho žiarenia, alebo skôr toku neutrónov. Väčšina energie výbuchu pri použití neutrónových zbraní vzniká v dôsledku jadrovej fúzie ťažké izotopy vodík (deutérium a trícium) s uvoľňovaním do okolitého priestoru toku rýchle neutróny.
Neutrónové zbrane, ktoré majú veľkú penetračnú silu, sú schopné zasiahnuť nepriateľskú živú silu v značnej vzdialenosti od epicentra jadrového výbuchu a v krytoch. Súčasne v biologických objektoch dochádza k ionizácii živého tkaniva, čo vedie k narušeniu vitálnej aktivity jednotlivých systémov a organizmu ako celku a k rozvoju choroby z ožiarenia.
K škodlivému účinku neutrónových zbraní na vojenské vybavenie dochádza v dôsledku interakcie neutrónov a gama žiarenia s konštrukčnými materiálmi a elektronickým vybavením, čo vedie k vzniku „indukovanej“ rádioaktivity a v dôsledku toho k narušeniu fungovania zbraní a vojenskej techniky. Navyše pri výbuchu neutrónového projektilu rázová vlna a svetelné žiarenie spôsobujú nepretržitú deštrukciu v okruhu 200-300 m.
Technológia na vytváranie neutrónových zbraní bola vyvinutá v Spojených štátoch v roku 1981. Rusko a Francúzsko majú tiež schopnosť vytvoriť takéto zbrane.
2.3 Sila jadrových zbraní
Jadrové zbrane majú obrovskú silu. pri štiepení uránu
hmotnosti rádovo kilogram uvoľňuje rovnaké množstvo energie ako
pri výbuchu TNT s hmotnosťou asi 20 tisíc ton. Reakcie termonukleárnej fúzie sú ešte energeticky náročnejšie.
Jadrová munícia je munícia obsahujúca jadrovú nálož.
Jadrové zbrane sú:
jadrové hlavice balistických, protilietadlových, riadených striel a torpéd;
jadrové bomby;
delostrelecké granáty, míny a pozemné míny.
Sila výbuchu jadrových zbraní sa zvyčajne meria v jednotkách ekvivalentu TNT. Ekvivalent TNT je hmotnosť trinitrotoluénu, ktorá by poskytla výbuch ekvivalentný silou výbuchu danej jadrovej zbrane. Zvyčajne sa meria v kilotónoch (kT) alebo megatónoch (MgT). Ekvivalent TNT je podmienený, pretože rozloženie energie jadrového výbuchu na rôzne škodlivé faktory výrazne závisí od typu munície a v každom prípade je veľmi odlišné od chemického výbuchu. Moderná jadrová munícia má ekvivalent TNT od niekoľkých desiatok ton po niekoľko desiatok miliónov ton TNT.
V závislosti od výkonu sa jadrové zbrane zvyčajne delia na 5 kalibrov: ultra-malé (menej ako 1 kT), malé (od 1 do 10 kT), stredné (od 10 do 100 kT), veľké (od 100 kT do 1 MgT ), extra veľké (nad 1 MgT)
Termonukleárne nálože sú vybavené superveľkým, veľkým a stredným kalibrom streliva; jadrové nálože - ultramalé, malokalibrové a stredokalibrové, neutrónové nálože sú vybavené muníciou - ultramalé a malokalibrovky.
2.4 Škodlivé faktory jadrového výbuchu
Jadrový výbuch je schopný okamžite zničiť alebo zneškodniť nechránené osoby, otvorene stojace zariadenia, konštrukcie a rôzny materiál. Hlavné škodlivé faktory jadrového výbuchu (PFYAV) sú:
rázová vlna;
svetelné žiarenie;
prenikajúce žiarenie;
rádioaktívna kontaminácia oblasti;
elektromagnetický impulz (EMP).
Pri jadrovom výbuchu v atmosfére je rozdelenie uvoľnenej energie medzi PNF približne nasledovné: asi 50 % pre rázovú vlnu, 35 % pre podiel svetelného žiarenia, 10 % pre rádioaktívnu kontamináciu a 5 % pre prenikanie žiarenie a EMP.
2.4.1 Rázová vlna
Rázová vlna je vo väčšine prípadov hlavným škodlivým faktorom jadrového výbuchu. Svojím charakterom sa podobá rázovej vlne úplne obyčajného výbuchu, no pôsobí dlhšie a má oveľa väčšiu ničivú silu. Rázová vlna jadrového výbuchu môže spôsobiť zranenia ľuďom, ničiť stavby a poškodiť vojenské vybavenie v značnej vzdialenosti od centra výbuchu.
Rázová vlna je oblasť silnej kompresie vzduchu, ktorá sa šíri vysokou rýchlosťou vo všetkých smeroch od stredu výbuchu. Rýchlosť jej šírenia závisí od tlaku vzduchu v prednej časti rázovej vlny; v blízkosti centra výbuchu niekoľkonásobne prekračuje rýchlosť zvuku, ale s rastúcou vzdialenosťou od miesta výbuchu prudko klesá. Prvé 2 sek. rázová vlna prejde asi 1000 m, za 5 sekúnd - 2000 m, za 8 sekúnd. - asi 3000 m.
Škodlivé účinky rázovej vlny na ľudí a deštruktívne účinky na vojenskú techniku, inžinierske stavby a materiál sú primárne určené nadmerným tlakom a rýchlosťou pohybu vzduchu v jej prednej časti. Nechránených ľudí môžu navyše ohromiť úlomky skla letiace veľkou rýchlosťou a úlomky zničených budov, padajúce stromy, ako aj roztrúsené časti vojenskej techniky, hrudy zeminy, kamene a iné predmety uvedené do pohybu vysoko- rýchlostný tlak rázovej vlny. Najväčšie nepriame škody budú pozorované v osadách a v lese; v týchto prípadoch môže byť strata populácie väčšia ako pri priamom pôsobení rázovej vlny. Spôsobené porážky rázová vlna, rozdelené na
1) pľúca,
2) stredná,
3) ťažké a
4) extrémne ťažké.
RF pretlak, kPaDruhy poraneníNásledky20 - 40
(0,2-0,4) Mierne Prechodné poruchy telesných funkcií (zvonenie v ušiach, závraty, celková mierna pomliaždenina, sú možné modriny). 40-60
(0,4 - 0,6) Stredné vykĺbenie končatín, pomliaždenie mozgu, poškodenie sluchových orgánov, krvácanie z nosa a uší. 60-100
(0,6-1,0) Ťažké Ťažké otrasy celého tela, poškodenie mozgu, silné krvácanie, zlomeniny končatín, možné poškodenie vnútorných orgánov. Viac ako 100
(1,0) Mimoriadne ťažké Zlomeniny končatín, vnútorné krvácanie, otras mozgu, zvyčajne smrteľné
Stupeň poškodenia rázovou vlnou závisí predovšetkým od sily a typu jadrového výbuchu. Pri výbuchu vzduchu o sile 20 kT sú možné ľahké zranenia u ľudí na vzdialenosť do 2,5 km, stredné - do 2 km, ťažké - do 1,5 km, mimoriadne ťažké - do 1,0 km od epicentra zemetrasenia. výbuch. So zväčšovaním kalibru jadrovej zbrane sa polomery poškodenia rázovou vlnou zväčšujú úmerne s odmocninou sily výbuchu.
Zaručená ochrana ľudí pred rázovou vlnou je zabezpečená ich ukrytím v úkrytoch. Pri absencii prístreškov sa využívajú prirodzené prístrešky a terén.
O podzemný výbuch v zemi sa vyskytuje rázová vlna a pod vodou - vo vode. Rázová vlna, ktorá sa šíri v zemi, spôsobuje poškodenie podzemných stavieb, kanalizácie, vodovodných potrubí; keď sa šíri vo vode, pozoruje sa poškodenie podvodnej časti lodí, ktoré sa nachádzajú aj v značnej vzdialenosti od miesta výbuchu.
Pokiaľ ide o občianske a priemyselné budovy, stupeň zničenia je charakterizovaný 1) slabým,
2) stredná,
3) silné a 4) úplné zničenie.
Slabá deštrukcia je sprevádzaná deštrukciou okenných a dverových výplní a ľahkých priečok, strecha je čiastočne zničená, v stenách horných poschodí sú možné praskliny. Pivnice a spodné podlažia sú kompletne zachované.
Stredná deštrukcia sa prejavuje deštrukciou striech, vnútorných priečok, okien, zrútením podkrovných podláh, prasklinami v stenách. Obnova budov je možná počas veľkých opráv.
Ťažká deštrukcia je charakterizovaná deštrukciou nosných konštrukcií a stropov horných poschodí, výskytom trhlín v stenách. Využívanie budov sa stáva nemožným. Oprava a obnova budov sa stáva nepraktickou.
Pri úplnom zničení sa zrútia všetky hlavné prvky budovy vrátane nosných konštrukcií. Takéto budovy nie je možné použiť, a aby nepredstavovali nebezpečenstvo, sú úplne zrútené.
Je potrebné poznamenať schopnosť rázovej vlny. Môže, podobne ako voda, „prenikať“ do uzavretých priestorov nielen cez okná a dvere, ale aj cez malé otvory a dokonca aj praskliny. To vedie k zničeniu priečok a zariadení vo vnútri budovy a porážke ľudí v nej.
2.4.2 Vyžarovanie svetla
Svetelné žiarenie jadrového výbuchu je prúd sálavej energie vrátane ultrafialového, viditeľného a infračerveného žiarenia. Zdrojom svetelného žiarenia je svetelná plocha pozostávajúca z horúcich produktov výbuchu a horúceho vzduchu. Jas svetelného žiarenia v prvej sekunde je niekoľkonásobne väčší ako jas Slnka. Maximálna teplota svetelnej oblasti je v rozmedzí 8-10 tisíc °C.
Trvanie vyžarovania svetla závisí od sily a typu výbuchu a môže trvať až desiatky sekúnd:
SV, s0,2 Extra malý 1-2 Malý 2-5 Stredný 5-10 Veľký 20-40 Extra veľký
Škodlivý účinok svetelného žiarenia je charakterizovaný svetelným impulzom. Svetelný impulz je pomer množstva svetelnej energie k ploche osvetlenej plochy umiestnenej kolmo na šírenie svetelných lúčov. Jednotkou svetelného impulzu je [J/m2] alebo [cal/cm2].
Absorbovaná energia svetelného žiarenia sa premieňa na tepelnú energiu, čo vedie k zahrievaniu povrchovej vrstvy materiálu. Teplo môže byť také intenzívne, že horľavý materiál môže byť zuhoľnatený alebo zapálený a nehorľavý materiál môže prasknúť alebo sa roztaviť, čo vedie k obrovským požiarom. Účinok svetelného žiarenia z jadrového výbuchu sa zároveň rovná masívnemu použitiu zápalných zbraní.
Ľudská pokožka tiež pohlcuje energiu svetelného žiarenia, vďaka čomu sa môže zahriať na vysokú teplotu a spáliť sa.
V prvom rade dochádza k popáleninám na otvorených plochách tela v smere výbuchu. Ak sa nechránenými očami pozriete v smere výbuchu, potom je možné poškodenie očí, čo vedie k úplnej strate zraku.
Popáleniny spôsobené svetelným žiarením sa nelíšia od popálenín spôsobených ohňom alebo vriacou vodou. Sú tým silnejšie, čím menšia je vzdialenosť k výbuchu a tým väčšia je sila munície. Pri výbuchu vzduchu je škodlivý účinok svetelného žiarenia väčší ako pri pozemnom výbuchu rovnakej sily. V závislosti od vnímanej veľkosti svetelného impulzu sú popáleniny rozdelené do štyroch stupňov:
Svetelný pulz, Stupeň popálenia Charakteristika prejavov 80-160 () 1 Bolestivosť, začervenanie a opuch kože. 160-400 () 2 Tvorba bublín. 400-600 () 3 Nekróza kože s čiastočným poškodením zárodočnej vrstvy. Viac ako 600 () 4 Zuhoľnatenie kože a podkožného tkaniva.
V hmle, daždi alebo snežení je škodlivý účinok svetelného žiarenia zanedbateľný.
Ako ochrana pred svetelným žiarením môžu slúžiť rôzne predmety, ktoré vytvárajú tieň, no najlepšie výsledky sa dosahujú pri použití prístreškov a prístreškov.
2.4.3 Prenikajúce žiarenie
Prenikajúce žiarenie je prúd kvánt a neutrónov emitovaný zo zóny jadrového výbuchu. kvantá a neutróny sa šíria všetkými smermi z centra výbuchu. So zväčšujúcou sa vzdialenosťou od výbuchu klesá počet gama kvánt a neutrónov prechádzajúcich jednotkovým povrchom. Počas podzemných a podvodných jadrových výbuchov sa účinok prenikajúceho žiarenia rozširuje na vzdialenosti, ktoré sú oveľa kratšie ako pri pozemných a vzdušných výbuchoch, čo sa vysvetľuje absorpciou toku neutrónov a gama kvánt zemou a vodou.
Zóny poškodenia prenikavým žiarením pri výbuchoch jadrových zbraní stredného a vysokého výkonu sú o niečo menšie ako zóny poškodenia rázovou vlnou a svetelným žiarením, ale pre strelivo s malým ekvivalentom TNT (1000 ton alebo menej) na naopak zóny škodlivých účinkov prenikajúceho žiarenia prevyšujú zóny poškodenia rázovou vlnou a svetelným žiarením.
Škodlivý účinok prenikavého žiarenia je určený schopnosťou gama kvánt a neutrónov ionizovať atómy prostredia, v ktorom sa šíria. Vďaka veľmi silnej absorpcii v atmosfére pôsobí prenikajúce žiarenie na ľudí len vo vzdialenosti 2-3 km od miesta výbuchu aj pri veľkých náložiach.
Prechodom cez živé tkanivo, gama kvantá a neutróny ionizujú atómy a molekuly tvoriace bunky, čo vedie k narušeniu životných funkcií jednotlivých orgánov a systémov. Pod vplyvom ionizácie dochádza v tele k biologickým procesom bunkovej smrti a rozkladu. V dôsledku toho sa u postihnutých ľudí rozvinie špecifická choroba nazývaná choroba z ožiarenia. Trvanie pôsobenia prenikavého žiarenia nepresiahne niekoľko sekúnd (10-15s).
Na posúdenie ionizácie atómov prostredia a následne škodlivého účinku prenikajúceho žiarenia na živý organizmus sa zavádza pojem dávka žiarenia (alebo dávka žiarenia), ktorej jednotkou je röntgen (R). Dávka žiarenia 1 röntgen zodpovedá vytvoreniu približne 2 miliárd párov iónov v jednom kubickom centimetri vzduchu.
V závislosti od dávky žiarenia sa rozlišujú štyri stupne choroby z ožiarenia:
Absorbovaná dávka žiarenia, rad Stupeň choroby z ožiarenia Trvanie latentnej periódy 100 - 2001 - mierna 2-3 týždne 200 - 3502 - priemerný týždeň 350 - 6003 - ťažká niekoľko hodín Viac ako 6004 - extrémne ťažká nie (smrteľná dávka)
Ochranu pred prenikavým žiarením zabezpečujú rôzne materiály, ktoré tlmia tok gama a neutrónového žiarenia. Ochrana je založená na fyzikálnej schopnosti rôznych materiálov tlmiť intenzitu rádioaktívneho žiarenia. Čím je materiál ťažší a jeho vrstva je hrubšia spoľahlivejšia ochrana. Takže prenikajúce žiarenie v čase jadrového výbuchu môže byť oslabené 2-krát vrstvou ocele s hrúbkou 3,8 cm, betónom - 15, pôdou - 19, vodou - 38, snehom - 50 cm, drevom - 58.
2.4.4 Rádioaktívna kontaminácia
Rádioaktívnu kontamináciu ľudí, vojenskej techniky, terénu a rôznych predmetov pri jadrovom výbuchu spôsobujú štiepne úlomky náložovej látky (Pu-239, U-235) a nezreagovaná časť nálože vypadávajúca z oblaku výbuchu, ako aj ako rádioaktívne izotopy vznikajúce v pôde a iných materiáloch pod vplyvom neutrónov – indukovaná aktivita. Postupom času aktivita štiepnych úlomkov rapídne klesá, najmä v prvých hodinách po výbuchu. Takže napríklad celková aktivita štiepnych úlomkov pri výbuchu jadrovej zbrane s výkonom 20 kT za jeden deň bude niekoľkotisíckrát menšia ako jednu minútu po výbuchu.
Počas výbuchu jadrovej zbrane sa časť látky nálože neštiepi, ale vypadáva vo svojej obvyklej forme; jeho rozpad je sprevádzaný tvorbou alfa častíc. Indukovaná rádioaktivita je spôsobená rádioaktívnymi izotopmi (rádionuklidmi), ktoré vznikajú v pôde v dôsledku ožiarenia neutrónmi emitovanými v čase výbuchu atómovými jadrami chemické prvky zahrnuté v pôde. Polčasy väčšiny výsledných rádioaktívnych izotopov sú relatívne krátke – od jednej minúty do hodiny. V tomto smere môže byť vyvolaná aktivita nebezpečná len v prvých hodinách po výbuchu a len v oblasti blízko epicentra.
Väčšina izotopov s dlhou životnosťou je sústredená v rádioaktívnom oblaku, ktorý sa vytvorí po výbuchu. Výška stúpania oblačnosti pre muníciu s výkonom 10 kT je 6 km, pre muníciu s výkonom 10 MgT je to 25 km. Pri pohybe oblaku z neho najskôr vypadnú najväčšie častice a potom menšie a menšie častice, ktoré po ceste vytvárajú zónu rádioaktívnej kontaminácie, takzvanú stopu mrakov. Veľkosť stopy závisí najmä od sily jadrovej zbrane, ako aj od rýchlosti vetra a môže byť dlhá niekoľko stoviek kilometrov a široká niekoľko desiatok kilometrov.
Vznikajúce zóny rádioaktívnej kontaminácie podľa stupňa nebezpečenstva sa zvyčajne delia na tieto štyri zóny (obr. 1): Obrázok 1 - Stopy rádioaktívneho oblaku
I. zóna "G" - mimoriadne nebezpečná infekcia. Jeho plocha je 2-3% plochy stopy oblaku výbuchu. Úroveň žiarenia je 800 R/h.
II. Zóna "B" - nebezpečná infekcia. Zaberá približne 8-10% plochy stopy oblaku výbuchu; úroveň žiarenia 240 R/h.
III. Zóna "B" - silná kontaminácia, ktorá predstavuje približne 10% plochy rádioaktívnej stopy, úroveň žiarenia je 80 R / h.
IV. Zóna "A" - mierna kontaminácia s rozlohou 70-80% plochy celej stopy výbuchu. Úroveň radiácie na vonkajšej hranici zóny 1 hodinu po výbuchu je 8 R/h.
Poranenia v dôsledku vnútornej expozície sa objavujú v dôsledku prenikania rádioaktívnych látok do tela cez dýchací systém a gastrointestinálny trakt. V tomto prípade prichádza rádioaktívne žiarenie do priameho kontaktu s vnútorné orgány a môže spôsobiť ťažkú chorobu z ožiarenia; povaha ochorenia bude závisieť od množstva rádioaktívnych látok, ktoré sa dostali do tela.
Rádioaktívne látky nemajú škodlivý vplyv na výzbroj, vojenskú techniku a ženijné stavby.
2.4.5 Elektromagnetický impulz
Jadrové výbuchy v atmosfére a vo vyšších vrstvách vedú k silným elektromagnetickým poliam. Vlnová dĺžka elektromagnetických polí môže byť od 1 do 1000 m.Tieto polia sa vzhľadom na ich krátkodobú existenciu zvyčajne nazývajú elektromagnetický impulz (EMP). Frekvenčný rozsah EMR je až 100 MHz, ale jeho energia je distribuovaná najmä okolo strednej frekvencie (10-15 kHz).
Keďže amplitúda EMP s rastúcou vzdialenosťou rýchlo klesá, jeho deštruktívny účinok je niekoľko kilometrov od epicentra výbuchu veľkého kalibru.
EMR nemá priamy vplyv na človeka. Škodlivý účinok je spôsobený výskytom napätí a prúdov vo vodičoch rôznych dĺžok umiestnených vo vzduchu, zariadeniach, na zemi alebo na iných objektoch. Účinok EMR sa prejavuje predovšetkým vo vzťahu k elektronickým zariadeniam, kde sa vplyvom EMR indukujú elektrické prúdy a napätia, ktoré môžu spôsobiť poruchu elektrickej izolácie, poškodenie transformátorov, spálenie iskrisk, poškodenie polovodičových zariadení a pod. iné prvky rádiotechnických zariadení. Komunikačné, signalizačné a riadiace linky sú najviac vystavené EMI. Silný elektromagnetické polia môže poškodiť elektrické obvody a narušiť činnosť netienených elektrických zariadení.
Výbuch vo vysokej nadmorskej výške môže narušiť komunikáciu na veľmi veľkých plochách. Ochrana proti EMI sa dosahuje tienením napájacích vedení a zariadení.
2.5 Druhy jadrových výbuchov
V závislosti od úloh, ktoré sa majú riešiť jadrovými zbraňami, od typu a umiestnenia objektov, proti ktorým sa plánujú nukleárne útoky, a tiež od povahy blížiacich sa nepriateľských akcií, môžu byť jadrové výbuchy vykonávané vo vzduchu, blízko povrchu zem (voda) a podzemie (voda). V súlade s tým sa rozlišujú tieto typy jadrových výbuchov:
§ vzduch (vysoký a nízky);
§ výškové (v riedkych vrstvách atmosféry);
§ zem (povrch)
§ pod zemou (pod vodou)
Vzdušný jadrový výbuch je výbuch vytvorený vo výške do 10 km, keď sa svetelná plocha nedotýka zeme (vody). Výbuchy vzduchu sa delia na nízke a vysoké.
Silná rádioaktívna kontaminácia oblasti sa tvorí len v blízkosti epicentier výbuchov nízkeho vzduchu. Infekcia oblasti pozdĺž stopy oblaku sa vyskytuje nevýznamne a nemá významný vplyv na živé organizmy. Rázová vlna, svetelné žiarenie, prenikajúce žiarenie a EMP sa najplnšie prejavia pri vzdušnom jadrovom výbuchu.
Jadrový výbuch vo vysokej nadmorskej výške je výbuch vytvorený na zničenie rakiet a lietadiel počas letu vo výške bezpečnej pre pozemné objekty (viac ako 10 km). Škodlivými faktormi výbuchu vo veľkej výške sú: rázová vlna, svetelné žiarenie, prenikajúce žiarenie a elektromagnetický impulz (EMP).
Pozemný (povrchový) jadrový výbuch je výbuch spôsobený na povrchu zeme (voda) alebo v miernej výške nad týmto povrchom, pri ktorom sa svetelná plocha dotýka povrchu zeme (voda) a prachu (voda). ) stĺpec od okamihu vzniku je spojený s mrakom výbuchu (obr.2.5.2).
Charakteristickým znakom pozemného (povrchového) jadrového výbuchu je silná rádioaktívna kontaminácia terénu (vody) tak v oblasti výbuchu, ako aj v smere oblaku výbuchu.
Škodlivými faktormi tohto výbuchu sú rázová vlna, svetelné žiarenie, prenikajúce žiarenie, rádioaktívna kontaminácia priestoru a EMP.
Podzemný (podvodný) jadrový výbuch je výbuch vytvorený pod zemou (pod vodou) a charakterizovaný uvoľnením veľkého množstva pôdy (vody) zmiešanej s jadrovými výbušnými produktmi (fragmenty štiepenia uránu-235 alebo plutónia-239).
Táto zmes sa stáva rádioaktívnou, a preto bude predstavovať nebezpečenstvo pre živé organizmy.
Škodlivý a deštruktívny účinok podzemného jadrového výbuchu je determinovaný najmä seizmickými výbušnými vlnami (hlavný škodlivý faktor), tvorbou lievika v zemi a silnou rádioaktívnou kontamináciou územia. Svetelná emisia a prenikajúce žiarenie chýbajú. Charakteristickým znakom podvodnej explózie je vytvorenie základnej vlny, ktorá vzniká pri kolapse vodného stĺpca.
3 Konštrukcia a princíp činnosti jadrových zbraní
3.1 Základné prvky jadrových zbraní
Hlavné prvky jadrových zbraní sú:
b bývanie,
b Jadrová nálož,
l Automatizačný systém.
Puzdro je určené na uloženie jadrovej nálože a automatizačného systému, dáva munícii potrebný balistický tvar, chráni ju pred mechanickými a v niektorých prípadoch aj tepelnými vplyvmi a slúži aj na zvýšenie miery využitia jadrového paliva.
Automatizačný systém zabezpečuje výbuch jadrovej nálože v danom časovom okamihu a vylučuje jej náhodnú alebo predčasnú prevádzku. Obsahuje:
Automatizačný blok,
Podkopový senzorový systém,
ochranný systém,
núdzový detonačný systém,
Zdroj energie.
Automatizačná jednotka je spúšťaná signálmi z detonačných senzorov a je navrhnutá tak, aby generovala vysokonapäťový elektrický impulz na aktiváciu jadrovej nálože.
Detonačné senzory (výbušné zariadenia) sú navrhnuté tak, aby dali signál na aktiváciu jadrovej nálože. Môžu to byť kontaktné a vzdialené typy. Kontaktné senzory sa spustia v momente, keď munícia narazí na prekážku, a vzdialené senzory sa spustia v danej výške (hĺbke) od povrchu zeme (vody).
Bezpečnostný systém eliminuje možnosť náhodného výbuchu jadrovej nálože pri bežnej údržbe, skladovaní munície a pri jej lete po trajektórii.
Núdzový detonačný systém slúži na samodeštrukciu munície bez jadrového výbuchu v prípade, že sa vychýli z danej trajektórie.
Zdrojom energie celého elektrického systému munície sú dobíjacie batérie rôznych typov, ktoré majú jednorazový účinok a sú uvedené do prevádzkyschopného stavu bezprostredne pred bojovým použitím.
3.2 Konštrukcia jadrovej bomby
Bral som ako prototyp plutóniová bomba„Tlustý muž“ (obr. 2.) Spadol 9. augusta 1945 na japonské mesto Nagasaki.
Obrázok 2 - Atómová bomba"Tlsťoch"
Usporiadanie tejto bomby (typické pre plutóniovú jednofázovú muníciu) je približne nasledovné:
1. Neutrónový iniciátor - berýliová guľa s priemerom asi 2 cm, pokrytá tenkou vrstvou zliatiny ytria-polónia alebo kovu polónia-210 - primárny zdroj neutrónov pre prudký pokles kritickej hmotnosti a zrýchlenie nástupu reakcie. Vystrelí v momente prechodu bojového jadra do superkritického stavu (pri kompresii dochádza k zmesi polónia a berýlia s uvoľnením veľkého množstva neutrónov). V súčasnosti je okrem tohto typu iniciácie bežnejšia termonukleárna iniciácia (TI). Termonukleárny iniciátor (TI). Nachádza sa v strede nálože (ako NI), kde sa nachádza malé množstvo termonukleárneho materiálu, ktorého stred sa ohrieva konvergujúcou rázovou vlnou a prebieha termonukleárna reakcia na pozadí teplôt, ktoré vzniká značné množstvo neutrónov, dostatočné na neutrónovú iniciáciu reťazovej reakcie (obr. 3.).
2. Plutónium. Použite najčistejší izotop plutónia-239, aj keď na zvýšenie stability fyzikálne vlastnosti(hustota) a zlepšujú stlačiteľnosť náboja plutónium je dopované malým množstvom gália.
3. Plášť (zvyčajne vyrobený z uránu), ktorý slúži ako reflektor neutrónov.
4. Kompresný plášť vyrobený z hliníka. Zabezpečuje väčšiu rovnomernosť stlačenia rázovou vlnou, pričom zároveň chráni vnútorné časti nálože pred priamym kontaktom s výbušninami a horúcimi produktmi jej rozkladu.
5. Výbušnina so zložitým detonačným systémom, ktorý zabezpečuje súčasnú detonáciu celej výbušniny. Synchronicita je nevyhnutná na vytvorenie striktne sférickej kompresnej (nasmerovanej vo vnútri lopty) rázovej vlny. Nesférická vlna vedie k vymršteniu materiálu loptičky v dôsledku nehomogenity a nemožnosti vytvorenia kritickej hmoty. Vytvorenie takéhoto systému na lokalizáciu výbušnín a detonácie bolo svojho času jednou z najťažších úloh. Používa sa kombinovaná schéma (systém šošoviek) „rýchlych“ a „pomalých“ výbušnín.
6. Telo z duralových lisovaných prvkov - dva guľové kryty a remeň spojený svorníkmi Obrázok 3. - Princíp činnosti plutóniovej bomby
3.3 Zariadenie termonukleárna bomba
Štruktúru termonukleárnej bomby je najlepšie vidieť na Teller-Ulamovom diagrame:
Samotná myšlienka vodíková bomba extrémne jednoduché. Postupnosť procesov vyskytujúcich sa počas výbuchu vodíkovej bomby možno znázorniť takto:
Najprv vybuchne nálož vo vnútri plášťa – iniciátor termonukleárnej reakcie – malá atómová bomba, v dôsledku čoho dôjde k neutrónovému záblesku a vznikne vysoká teplota potrebná na spustenie termonukleárnej fúzie. Neutróny bombardujú lítium-deutériovú vložku, čo je nádoba s tekutým deutériom. Lítium sa štiepi neutrónmi na hélium a trícium. Hustoty materiálu kapsuly sa zvyšujú desaťtisíckrát. Uránová (plutóniová) tyč umiestnená v strede je tiež niekoľkokrát stlačená v dôsledku silnej rázovej vlny a prechádza do superkritického stavu. Rýchle neutróny vznikajúce pri výbuchu jadrovej nálože, ktoré sa v lítiovom deutériu spomalili na tepelné rýchlosti, vedú k reťazovým reakciám štiepenia uránu (plutónia), ktoré pôsobí ako prídavná poistka a spôsobuje ďalšie zvýšenie tlaku a teploty. Teplota, ktorá je výsledkom termonukleárnej reakcie, stúpa na 300 miliónov K, pričom do fúzie sa zapája stále viac vodíka.
Atómová poistka teda vytvára materiály potrebné na syntézu priamo v samotnej bombe.
Všetky reakcie, samozrejme, prebiehajú tak rýchlo, že sú vnímané ako okamžité.
3.4 Neutrónová bomba
Účelom vytvorenia neutrónových zbraní v 60-70 rokoch bolo získať taktickú hlavicu, hlavným škodlivým faktorom, v ktorom by bol tok rýchlych neutrónov emitovaných z oblasti výbuchu.
Vytvorenie takýchto zbraní viedlo k nízkej účinnosti konvenčných taktických jadrových náloží proti obrneným cieľom, ako sú tanky, obrnené vozidlá atď. Vďaka prítomnosti pancierového trupu a systému filtrácie vzduchu sú obrnené vozidlá schopné odolať všetkým škodlivým faktorom jadrového výbuchu. Neutrónový tok ľahko prechádza aj cez hrubý oceľový pancier. Pri sile 1 kt smrteľnú dávku žiarenia 8000 rad, ktorá vedie k okamžitej a rýchlej smrti (minúty), dostane posádka tanku na vzdialenosť 700 m. 1100. Neutróny sa tiež vytvárajú v konštrukčných materiáloch (napríklad pancieroch tankov) indukovanej rádioaktivitou.
Vzhľadom na veľmi silnú absorpciu a rozptyl neutrónového žiarenia v atmosfére je nepraktické vyrábať silné náboje so zvýšeným výkonom žiarenia. Maximálny výkon hlavíc je ~1 Kt. Aj keď sa hovorí, že neutrónové bomby nechávajú cennosti nedotknuté, nie je to celkom pravda. V okruhu neutrónového poškodenia (asi 1 kilometer) môže rázová vlna zničiť alebo vážne poškodiť väčšinu budov.
Z konštrukčných prvkov stojí za zmienku absencia plutóniovej zapaľovacej tyče. Kvôli malému množstvu fúzneho paliva a nízkej teplote začiatku reakcie to nie je potrebné. Je veľmi pravdepodobné, že k zapáleniu reakcie dôjde v strede kapsuly, kde v dôsledku konvergencie rázovej vlny, vysoký tlak a teplotu.
Neutrónová nálož je štrukturálne konvenčná nízkoenergetická jadrová nálož, ku ktorej je pridaný blok obsahujúci malé množstvo termonukleárneho paliva (zmes deutéria a trícia s vysokým obsahom posledne menovaného ako zdroj rýchlych neutrónov). Pri detonácii vybuchne hlavná jadrová nálož, ktorej energia sa využije na spustenie termonukleárnej reakcie. V tomto prípade neutróny nesmú byť absorbované materiálmi bomby a čo je obzvlášť dôležité, je potrebné zabrániť ich zachyteniu atómami štiepneho materiálu.
Väčšina energie výbuchu pri použití neutrónových zbraní sa uvoľní v dôsledku spustenej fúznej reakcie. Konštrukcia nálože je taká, že až 80 % energie výbuchu tvorí energia rýchleho toku neutrónov a iba 20 % pripadá na zvyšné škodlivé faktory (rázová vlna, elektromagnetický impulz, svetelné žiarenie).
Celkové množstvo štiepnych materiálov pre 1-kt neutrónovú bombu je asi 10 kg Energetický výťažok 750 ton z fúzie znamená prítomnosť 10 gramov zmesi deutéria a trícia.
Záver
Hirošima a Nagasaki sú varovaním do budúcnosti. AT modernej dobe pri riešení otázok vojny a mieru by nemalo byť miesto pre nehody. Termonukleárna vojna, zločinná vo vzťahu k celému ľudstvu, nezmyselná pre riešenie kontroverzných medzinárodných problémov a politických konfliktov, bola len politikou národnej samovraždy pre tých, ktorí sa ju odvážili rozpútať. Nech už to dopadne akokoľvek, svet by bol v nezmerateľne horšom postavení ako pred ním, takže osud mŕtvych by mohli tí, čo prežili, závidieť.
Naša planéta je podľa odborníkov nebezpečne presýtená jadrovými zbraňami. Už na začiatku 21. storočia svet nahromadil také obrovské zásoby jadrových zbraní. Takéto arzenály sú plné obrovského nebezpečenstva pre celú planétu, konkrétne pre planétu, a nie pre jednotlivé krajiny. Ich tvorba pohlcuje obrovské materiálne zdroje, ktoré by sa dali použiť na boj proti chorobám, negramotnosti a chudobe.
Vedci sa domnievajú, že pri niekoľkých rozsiahlych jadrových výbuchoch, ktoré mali za následok spálenie lesov, miest, obrovských vrstiev dymu, by horenie stúpalo do stratosféry, čím by sa zablokovala cesta slnečného žiarenia. Tento jav sa nazýva „nukleárna zima“. Zima bude trvať niekoľko rokov, možno aj len pár mesiacov, no počas tejto doby bude ozónová vrstva Zeme takmer úplne zničená. Prúdy ultrafialových lúčov sa budú ponáhľať na Zem. Modelovanie tejto situácie ukazuje, že v dôsledku výbuchu o sile 100 Kt klesne teplota v priemere na zemskom povrchu o 10-20 stupňov. Po jadrovej zime bude ďalšie prirodzené pokračovanie života na Zemi dosť problematické:
Koniec studenej vojny do istej miery narušil medzinárodnú politickú klímu. Bolo podpísaných niekoľko zmlúv o zastavení jadrových testov a jadrovom odzbrojení.
Žiaľ, teraz sa situácia vo svete vyostrila kvôli vojne v Iraku, ale pokiaľ existuje Organizácia Spojených národov (OSN) a Organizácie pre ľudské práva, máme nádej na obozretnosť a dodržiavanie všetkých právnych uznesení zo strany Spojených štátov.
Ľudia by sa dnes mali zamyslieť nad svojou budúcnosťou, nad tým, v akom svete budú v najbližších desaťročiach žiť.
Literatúra
1. Yu.G. Afanasiev, A.G. Ovcharenko a ďalší. Bezpečnosť života. - Biysk: Vydavateľstvo ASTU, 2003. - 169 s.
2. Internet: http://rhbz.ru/nuclear-weapon.html – stránka predstavujúca zbrane hromadného ničenia
3. Kukin P.P., Lapin V.L. a iné Bezpečnosť života: Učebnica pre vysoké školy. - M.: absolventská škola, 2002. - 319 s.
4. Gusev N.G., Belyaev V.A. Rádioaktívne emisie do biosféry. - M.: Energoatomizdat, 1991. - 256 s.
5. Internet: http://www.nuclear-attack.com - obrazové materiály z testovacích miest
6. Yu.V. Borovskoy, E.P. Shubina a ďalší.Civilná obrana. - M.: Osveta. 1991. 223 s.
Hostené na Allbest.ru
Podobné diela:
- Organizácia práce v ženijných a technických jednotkách. Škodlivé faktory a ich regulácia
Rádiotechnické jednotky sú vybavené širokou škálou elektronických zariadení. Hlavnými sú radarové stanice (RLS) a rádiostanice (RS). Sú určené na detekciu a sledovanie cieľov, ako aj na prenos informácií na veliteľské stanovištia a na velenie a riadenie jednotiek. Sú však zdrojmi žiarenia a predstavujú určité nebezpečenstvo pri práci s nimi, ak sa neprijmú náležité opatrenia.
1.
Abstrakty → - Jadrové zbrane: história vzniku, zariadenia a škodlivé faktory
Pokračujúc vo svojom výskume, v roku 1898 izolovali z uránovej rudy látku niekoľko miliónovkrát aktívnejšiu ako urán a nazvali ju rádium, čo znamená žiarivý. Látky, ktoré vyžarujú žiarenie ako urán alebo rádium, sa nazývali rádioaktívne a samotný jav sa nazýval rádioaktivita.
2.
Abstrakty → Vojenské záležitosti a civilná obrana - História a perspektívy rozvoja metrologickej podpory pre zbrane a vojenskú techniku
AT modernom svete neexistuje taká oblasť vedy a techniky, žiadna taká oblasť praktické činnostiľudí, kde by jedným z rozhodujúcich faktorov pokroku neboli merania. Nárast úlohy meraní v kognitívnej a ekonomickej aktivite je prirodzený proces, pretože človek sa vyznačuje obmedzeným materiálnym, energetickým a informačným poriadkom.
3.
Abstrakty → Vojenské záležitosti a civilná obrana - Zbraň 3 generácie
Záväzok dodržiavať zásadu nešírenia jadrových zbraní je jedným zo základných princípov ruskej zahraničnej politiky. Posilnenie režimu pre nešírenie zbraní hromadného ničenia (ZHN) a ich nosičov je podľa ruskej Koncepcie národnej bezpečnosti jednou z hlavných úloh v oblasti zaistenia národnej bezpečnosti.
4.
Abstrakty → Vojenské záležitosti a civilná obrana - Moderné zbrane Ruska. Vrtuľníky
Nápad na stvorenie lietadlaťažší ako vzduch, v ktorom zdvíhaciu silu a translačný pohyb zabezpečuje rotor, patrí Leonardovi da Vincimu. Od konca 15. storočia, kedy bola táto myšlienka sformulovaná, až do začiatku 40. rokov 20. storočia sa uskutočnili početné pokusy o uvedenie tejto myšlienky do praxe. Takže v roku 1754. M. Lomonosov postavil prvý lietajúci model takéhoto prístroja.
5.
Abstrakty → Vojenské záležitosti a civilná obrana - História vzniku ponoriek vo svete av Rusku
Skúmanie oceánu človekom začalo v nepamäti, ale ako vždy v histórii ľudstva, proces poznania bol zameraný výlučne na dosiahnutie jedného cieľa - vojenskej prevahy nad blížnym. Preto je história vzniku a vývoja podvodných vozidiel neoddeliteľne spojená s vytváraním síl špeciálnych operácií na mori, a preto si môžeme všimnúť relevantnosť našej správy.
6.
Abstrakty → Vojenské záležitosti a civilná obrana - Jadrový výbuch, jeho škodlivé faktory
Jadrový výbuch - silný výbuch, spôsobené uvoľnením jadrovej energie: buď s rýchlo sa rozvíjajúcou reťazovou reakciou štiepenia ťažkých jadier; - alebo pri termonukleárnej fúznej reakcii jadier hélia z ľahších jadier. V závislosti od úloh riešených použitím jadrových zbraní môžu byť jadrové výbuchy vykonávané vo vzduchu, na povrchu zeme a vo vode, v podzemí a vo vode. Jadrový výbuch je sprevádzaný uvoľnením obrovského množstva energie, a preto môže z hľadiska deštruktívneho a škodlivého účinku prekročiť výbuch stokrát a tisíckrát.
7.
Abstrakty → Vojenské záležitosti a civilná obrana - Jadrová zbraň. Organizácia záchranných operácií
Pojem jadrových zbraní zahŕňa výbušné zariadenia, v ktorých energia výbuchu vzniká štiepením alebo fúziou jadier. Jadrové zbrane sú v užšom zmysle chápané ako výbušné zariadenia, ktoré využívajú energiu uvoľnenú pri štiepení ťažkých jadier. Zariadenia, ktoré využívajú energiu uvoľnenú pri fúzii ľahkých jadier, sa nazývajú termonukleárne.
8.
Abstrakty → Vojenské záležitosti a civilná obrana - Jadrové zbrane a ich smrtiaci účinok
V roku 1945 USA ako prvé na svete otestovali jadrové zbrane a použili ich proti obyvateľstvu japonských miest Hirošima a Nagasaki. V roku 1952 USA ako prvé uskutočnili termonukleárny výbuch a v polovici 50. rokov bola uvedená do prevádzky prvá ponorka s jadrovým pohonom a balistickými raketami vyzbrojenými jadrovými zbraňami. Koncom 60. rokov začali svoje ozbrojené sily vybavovať medzikontinentálnymi balistickými raketami s viacerými jadrovými hlavicami 6. augusta 1981, v deň 36. – 8. výročia atómovej bomby.
9.
Abstrakty → Vojenské záležitosti a civilná obrana - Jadrové a bakteriologické zbrane, škodlivé faktory
Zdrojom svetelného žiarenia je svetelná oblasť výbuchu, ktorú tvoria látky jadrovej zbrane, vzduch a pôda zahriata na vysokú teplotu (v prípade pozemného výbuchu). Teplota svietiacej plochy je istý čas porovnateľná s teplotou povrchu slnka (minimálne 1800°C a maximálne 8000-10000°C). Rozmery svetelnej oblasti a jej teplota sa s časom rýchlo menia.
10.
Abstrakty → Vojenské záležitosti a civilná obrana
Jadrová zbraň- zbrane hromadného ničenia výbušnej akcie, založené na využití energie štiepenia ťažkých jadier niektorých izotopov uránu a plutónia, alebo pri termonukleárnych fúznych reakciách ľahkých jadier vodíka izotopov deutéria a trícia na ťažšie, napr. napríklad jadrá izotopov hélia.
Prvá jadrová zbraň bola vyvinutá na konci druhej svetovej vojny, v roku 1944, ako súčasť amerického prísne tajného „Projektu Manhattan“, ktorý viedol Robert Oppenheimer. Prvá bomba bola odpálená v Spojených štátoch v skúšobnom poriadku 16. júla 1945 v Alamogordo v Novom Mexiku. Zariadenie bola plutóniová bomba, ktorá využívala riadený výbuch na vytvorenie kritickosti. Sila výbuchu bola asi 20 kt. Druhý a tretí zhodili Američania v auguste toho istého roku na japonské mestá Hirošima (6. augusta) a Nagasaki (9. augusta) – ide o prvý a jediný prípad v histórii ľudstva. bojové využitie jadrové zbrane. V ZSSR bol výbuch prvého jadrového výbušného zariadenia, podobného americkému, vykonaný 29. augusta 1949.
Hlavice rakiet a torpéd, letecké a hĺbkové nálože, delostrelecké granáty a míny môžu byť vybavené jadrovými náložami. Podľa sily sa jadrové zbrane rozlišujú na ultra-malé (menej ako 1 kt), malé (1-10 kt), stredné (10-100 kt), veľké (100-1000 kt) a extra veľké (viac ako 1000 kt ). V závislosti od riešených úloh je možné použiť jadrové zbrane vo forme podzemných, pozemných, vzdušných, podvodných a povrchových výbuchov. Vlastnosti škodlivého účinku jadrových zbraní na obyvateľstvo sú určené nielen silou munície a typom výbuchu, ale aj typom jadrového zariadenia. Podľa náboja rozlišujú: atómové zbrane, ktoré sú založené na štiepnej reakcii; termonukleárne zbrane - pri použití fúznej reakcie; kombinované poplatky; neutrónové zbrane.
Jediným štiepnym materiálom, ktorý sa v prírode nachádza v značnom množstve, je izotop uránu s hmotnosťou jadra 235 atómových hmotnostných jednotiek (urán-235). Obsah tohto izotopu v prírodnom uráne je len 0,7 %. Zvyšok je urán-238. Pretože Chemické vlastnosti izotopy sú úplne rovnaké, na izoláciu uránu-235 z prírodného uránu je potrebné vykonať pomerne komplikovaný proces separácie izotopov. Výsledkom môže byť vysoko obohatený urán obsahujúci asi 94 % uránu-235, ktorý je vhodný na použitie v jadrových zbraniach.
Štiepne látky sa dajú získať umelo a z praktického hľadiska najmenej náročná je výroba plutónia-239, ktoré vzniká v dôsledku zachytenia neutrónu jadrom uránu-238 (a následného reťazca rádioaktívnych rozpady intermediárnych jadier). Podobný proces sa môže uskutočniť v jadrovom reaktore, ktorý beží na prírodný alebo nízko obohatený urán. V budúcnosti môže byť plutónium oddelené od vyhoreného paliva reaktora v procese chemického spracovania paliva, čo je oveľa jednoduchšie ako proces separácie izotopov vykonávaný pri získavaní uránu na zbrane.
Na vytvorenie jadrových výbušných zariadení možno použiť aj iné štiepne látky, napríklad urán-233 získaný ožiarením tória-232 v jadrovom reaktore. Avšak praktické využitie našli iba urán-235 a plutónium-239, predovšetkým kvôli relatívnej jednoduchosti získania týchto materiálov.
Možnosť praktické využitie Energia uvoľnená pri štiepení jadra je spôsobená tým, že štiepna reakcia môže mať reťazový, sebestačný charakter. Pri každom štiepnom prípade vznikajú približne dva sekundárne neutróny, ktoré po zachytení jadrami štiepneho materiálu môžu spôsobiť ich štiepenie, čo následne vedie k vzniku ešte väčšieho počtu neutrónov. Keď sa vytvoria špeciálne podmienky, počet neutrónov, a tým aj počet štiepnych udalostí, rastie z generácie na generáciu.
Termonukleárne zbrane. V termonukleárnych zbraniach sa energia výbuchu vytvára pri fúznych reakciách ľahkých jadier, ako je deutérium, trícium, čo sú izotopy vodíka alebo lítia. Takéto reakcie môžu prebiehať len pri veľmi vysokých teplotách, pri ktorých je kinetická energia jadier dostatočná na to, aby sa jadrá priblížili k sebe na dostatočne malú vzdialenosť.
Využitie fúznych reakcií na zvýšenie sily výbuchu sa môže uskutočniť rôznymi spôsobmi. Prvým spôsobom je umiestniť nádobu s deutériom alebo tríciom (alebo deuteridom lítia) do konvenčného jadrového zariadenia. Vysoké teploty, ktoré vznikajú v čase výbuchu, vedú k tomu, že jadrá ľahkých prvkov vstupujú do reakcie, vďaka čomu sa uvoľňuje dodatočná energia. Pomocou tejto metódy môžete výrazne zvýšiť silu výbuchu. Zároveň je sila takéhoto výbušného zariadenia stále obmedzená konečným časom expanzie štiepneho materiálu.
Ďalším spôsobom je vytváranie viacstupňových výbušných zariadení, pri ktorých sa vďaka špeciálnej konfigurácii výbušného zariadenia využíva energia klasickej jadrovej nálože (tzv. primárna nálož) na vytvorenie potrebných teplôt v oddelenom umiestnenú „sekundárnu“ termonukleárnu nálož, ktorej energiu je možné naopak využiť na odpálenie tretej nálože atď. Prvý test takéhoto zariadenia - explózia Mike - sa uskutočnil v USA 1. novembra 1952. V ZSSR sa takéto zariadenie prvýkrát otestovalo 22. novembra 1955. Sila takto navrhnutého výbušného zariadenia môže byť ľubovoľne veľká. Najsilnejší jadrový výbuch bol vyrobený pomocou viacstupňového výbušného zariadenia. Sila výbuchu bola 60 Mt a výkon zariadenia bol využitý len z jednej tretiny.
neutrónové zbrane je malorozmerová termonukleárna munícia s výkonom do 10 kt, určená najmä na ničenie živej sily nepriateľa pôsobením neutrónového žiarenia. Neutrónové zbrane sú klasifikované ako taktické jadrové zbrane.
Koniec práce -
Táto téma patrí:
Seminár 1. Národná bezpečnosť: úloha a miesto Ruska vo svetovom spoločenstve
Úvodná časť ... Rusko je v novej etape svojho historického vývoja Reformuje ... Súčasnú etapu svetového vývoja charakterizujú najakútnejšie sociálno-ekonomické konflikty a politické ...
Ak potrebujete ďalší materiál k tejto téme, alebo ste nenašli to, čo ste hľadali, odporúčame použiť vyhľadávanie v našej databáze diel:
Čo urobíme s prijatým materiálom:
Ak sa tento materiál ukázal byť pre vás užitočný, môžete si ho uložiť na svoju stránku v sociálnych sieťach:
| pípanie |
Všetky témy v tejto sekcii:
Aktuálne úlohy rozvoja ozbrojených síl Ruskej federácie
Pochopenie základných národných záujmov Ruska a hlavných nástrojov na ich zabezpečenie je nerozlučne späté so súčasným miestom Ruska v systéme globálnych vojensko-politických vzťahov. Dnes
Spoločenstvo nezávislých štátov a Organizácia zmluvy o kolektívnej bezpečnosti
Rozvoj vzťahov bilaterálnej a multilaterálnej spolupráce s členskými štátmi Spoločenstva nezávislých štátov je prioritným smerom zahraničnej politiky Ruska. Ro
Strategické partnerstvo medzi Ruskom a USA
Rusko sa bude snažiť vybudovať rovnocenné a plnohodnotné strategické partnerstvo so Spojenými štátmi americkými založené na zhodných záujmoch a zohľadňujúcom kľúčový vplyv Ruska
Zlepšenie kvality života ruských občanov
Strategickými cieľmi zabezpečenia národnej bezpečnosti v oblasti zvyšovania kvality života ruských občanov je zníženie úrovne sociálnej a majetkovej nerovnosti obyvateľstva, stabilizácia
Ekonomický rast
Strategickými cieľmi zabezpečenia národnej bezpečnosti je vstup Ruska medzi päť popredných krajín z hľadiska hrubého domáceho produktu v strednodobom horizonte, ako aj dosiahnutie
Rozvoj vedy, techniky a vzdelávania
Strategickými cieľmi zabezpečenia národnej bezpečnosti v oblasti vedy, techniky a vzdelávania sú: rozvoj štátnych vedecko-vedeckých a technických organizácií schopných zabezpečovať
zdravotná starostlivosť
Strategickými cieľmi zabezpečenia národnej bezpečnosti v oblasti zdravotníctva a zdravia národa sú: zvyšovanie strednej dĺžky života, znižovanie invalidity a úmrtnosti; dokonalosť
kultúra
Strategické ciele zabezpečenia národnej bezpečnosti v oblasti kultúry sú: rozšírenie prístupu širokej verejnosti k najlepším príkladom domácej a zahraničnej kultúry a umenia
Strategická stabilita a rovnocenné strategické partnerstvo
Dosiahnutie priorít trvalo udržateľného rozvoja Ruská federácia podporuje aktívny zahraničná politika, ktorej úsilie je zamerané na hľadanie zhody a zhodu záujmov s inými štátmi
Hlavné charakteristiky stavu národnej bezpečnosti
Hlavné ukazovatele stavu národnej bezpečnosti sú určené na hodnotenie stavu národnej bezpečnosti a zahŕňajú: mieru nezamestnanosti (percento ekonomicky aktívneho obyvateľstva)
Rozvoj národnej obrany Ruskej federácie.
Strategickými cieľmi zlepšovania národnej obrany je predchádzať globálnym a regionálnym vojnám a konfliktom, ako aj realizovať strategické
Štátna a verejná bezpečnosť.
Strategickými cieľmi zabezpečenia národnej bezpečnosti v oblasti štátnej a verejnej bezpečnosti je ochrana základov ústavného poriadku Ruskej federácie, základných práv a
Plán seminára
č Tréningové otázky Čas (min.) Úvodná časť
Vplyv úrovne hrozieb a faktorov neistoty na vývoj vojensko-politickej a vojensko-strategickej situácie vo svete
Ako faktory neistoty vynikajú nasledovné: Zníženie úlohy Bezpečnostnej rady OSN, formálne a skutočné zbavenie jej výsad povoľovať používanie vojenská sila vo svete.
Hlavné črty ozbrojených konfliktov konca XX - začiatku XXI storočia.
Charakterové rysy moderné vojenské konflikty: a) integrované použitie vojenskej sily a síl a prostriedkov nevojenskej povahy; b) masívne používanie zbraňových systémov a armády
Vojenská organizácia štátu
O obrane národných záujmov Ruska vo vojenskej oblasti rozhoduje predovšetkým vojenská organizácia štátu. Vojenská organizácia štátu je súbor štátnych a vojenských orgánov
Plán seminára
č. Tréningové otázky Čas (min.) Úvod Boj
Bojové vlastnosti konvenčných zbraní
Konvenčné zbrane sú všetky palebné a úderné zbrane, delostrelectvo, protilietadlá, lietadlá, ručné zbrane a ženijná munícia v konvenčnom vybavení, zápalná munícia a požiarna
Presné zbrane, kazetová a vesmírna detonačná munícia
Presná zbraň je zbraňový systém, ktorý integruje prieskumné, veliace a riadiace, doručovacie a bojové systémy, ktoré fungujú v reálnom čase.
Vlastnosti poskytovania lekárskej starostlivosti.
Použitie konvenčných prostriedkov ničenia vyžaduje poskytovanie prevažne chirurgickej starostlivosti. Hromadný charakter a simultánnosť lézií populácie často vedie k nemožnosti poskytnúť urgentnú operáciu.
Postupnosť udalostí pri jadrovom výbuchu.
Uvoľnenie obrovského množstva energie, ku ktorému dochádza pri štiepnej reťazovej reakcii, vedie k rýchlemu zahriatiu látky výbušného zariadenia. Pri ultravysokých teplotách je látka
Kombinované radiačné poranenia
Kombinované radiačné poranenia (CRI) sú zranenia, ktoré sú charakterizované kombináciou mechanického a (alebo) tepelného poranenia s ARS. Najčastejšie sa vyskytnú počas jadrovej energie
Biologické zbrane. Charakteristika biologicky poškodzujúcich ložísk. Organizácia a implementácia izolačných a reštriktívnych opatrení
Ľudstvo dosiahlo stupeň pokroku, v ktorom môže jeden inteligentný jedinec (s istou technické prostriedky) vyrobiť chemickú alebo biologickú bombu
Biologické zbrane (BW) sú špeciálna munícia a bojové zariadenia s transportnými vozidlami vybavenými biologickými látkami.
BW je zbraň hromadného ničenia ľudí, hospodárskych zvierat a rastlín, ktorej pôsobenie je založené na využití patogénnych vlastností mikroorganizmov a ich metabolických produktov.
Kombinovaná porážka rôznymi typmi zbraní
Keď sú prostriedky ničenia nepriateľa vystavené ekonomickým objektom, obyvateľstvo môže byť ovplyvnené rôznymi škodlivými faktormi alebo postupne. rôzne druhy zbrane. Je možné prekryť
Civilné zbrane zahŕňajú zbrane určené na použitie občanmi Ruskej federácie v sebaobrane, na šport a poľovníctvo. Civilné strelné zbrane musia a
Plán seminára
č Tréningové otázky Čas (min.) Úvod Od
Úvod
Mobilizácia (franc. mobilisation, z lat. mobilis - mobil), aktivizácia, koncentrácia síl a prostriedkov na dosiahnutie konkrétneho cieľa (TSB). Mobilizácia – vyzbrojovanie
Formovanie a rozvoj mobilizačného výcviku v zdravotníctve v Rusku
História vzniku mobilizácie prešla stáročnou cestou vývoja. Má svoje korene v období, keď si záujmy organizovanej obrany štátu pred hrozbou vonkajšej agresie vyžadovali zapojenie
Federálny ústavný zákon z 30. januára 2002 č. 1-FKZ „O stannom práve“.
Zákon ustanovuje znenie stanného práva ako osobitného právneho režimu zavedeného na území Ruskej federácie alebo v jej jednotlivých oblastiach v súlade s Ústavou Ruskej federácie.
Spolkový ústavný zákon z 30. mája 2001 č. 3-FKZ „O výnimočnom stave“.
Zákon definuje núdzový stav ako osobitný právny režim pre činnosť štátnych orgánov zavedený v celej Ruskej federácii alebo v jej jednotlivých oblastiach.
Federálny zákon z 31. mája 1996 č. 61-FZ „O obrane“.
Reálny federálny zákon určuje základy a organizáciu obrany Ruskej federácie, právomoci orgánov štátnej moci Ruská federácia, funkcie štátnych orgánov subjektu
Federálny zákon z 29. decembra 1004 č. 79-FZ „O štátnej hmotnej rezerve“.
Tento zákon ustanovuje všeobecné zásady tvorba, ukladanie, skladovanie, používanie, dopĺňanie a občerstvovanie zásob štátnej hmotnej rezervy a upravuje vzťahy v tomto
Federálny zákon z 28. marca 1998 č. 53-FZ "O vojenskej službe a vojenskej službe".
Tento zákon stanovuje právna úprava v oblasti brannej povinnosti a brannej povinnosti s cieľom realizovať občanom Ruskej federácie ústavnú povinnosť a povinnosť chrániť pred
Mobilizačný výcvik zdravotníctva je
a) súbor opatrení na zabezpečenie životaschopnosti zdravotníckych zariadení, b) súbor opatrení vykonávaných v čase mieru, na predbežnú prípravu zdravotníckych orgánov
Federálna agentúra pre vzdelávanie
ŠTÁTNA UNIVERZITA RIADIACICH SYSTÉMOV A RÁDIOVEJ ELEKTRONIKY TOMSK (TUSUR)
Katedra rádioelektronických technológií a monitorovania životného prostredia (RETEM)
Podľa disciplíny "TG a V"
Jadrové zbrane: história vzniku, zariadenia a škodlivé faktory
Študent gr.227
Tolmachev M.I.
Dozorca
lektor na oddelení RETEM,
Khorev I.E.
Tomsk 2010
P., 11 kresieb, 6 prameňov.
V tomto projekte kurzu sa zvažujú kľúčové momenty v histórii výroby jadrových zbraní. Sú uvedené hlavné typy a charakteristiky atómových projektilov.
Klasifikácia jadrových výbuchov je uvedená. Zvažujú sa rôzne formy uvoľnenia energie počas výbuchu; typy jeho distribúcie a účinky na človeka.
Boli študované reakcie vyskytujúce sa vo vnútorných obaloch jadrových projektilov. Podrobne sú opísané škodlivé faktory jadrových výbuchov.
vytvorené v textovom editore Microsoft Word 2003
2. Atómové zbrane sú zbrane hromadného ničenia
2.4 Škodlivé faktory jadrového výbuchu
2.4.4 Rádioaktívna kontaminácia
3.1 Základné prvky jadrových zbraní
3.3 Zariadenie termonukleárnej bomby
Úvod
Štruktúra elektrónového obalu bola dostatočne preštudovaná koncom 19. storočia, ale o štruktúre atómového jadra bolo veľmi málo poznatkov a okrem toho boli protichodné.
V roku 1896 bol objavený jav, ktorý dostal názov rádioaktivita (z latinského slova "radius" - lúč). Tento objav zohral dôležitú úlohu pri ďalšom vyžarovaní štruktúry atómových jadier. Maria Sklodowska-Curie a Pierre
Curiesovci zistili, že okrem uránu má rovnaké žiarenie ako urán aj tórium, polónium a chemické zlúčeniny uránu s tóriom.
Pokračujúc vo svojom výskume, v roku 1898 izolovali z uránovej rudy látku niekoľko miliónovkrát aktívnejšiu ako urán a nazvali ju rádium, čo znamená žiarivý. Látky, ktoré vyžarujú žiarenie ako urán alebo rádium, sa nazývali rádioaktívne a samotný jav sa nazýval rádioaktivita.
V 20. storočí veda urobila radikálny krok v štúdiu rádioaktivity a aplikácie rádioaktívnych vlastností materiálov.
V súčasnosti má jadrové zbrane vo výzbroji 5 krajín: USA, Rusko, Veľká Británia, Francúzsko, Čína a tento zoznam bude v najbližších rokoch doplnený.
Teraz je ťažké posúdiť úlohu jadrových zbraní. Na jednej strane je to silný odstrašujúci prostriedok, na druhej strane je to najúčinnejší nástroj na posilnenie mieru a predchádzanie vojenským konfliktom medzi mocnosťami.
Úlohou moderného ľudstva je zabrániť pretekom v jadrovom zbrojení, pretože vedecké poznatky môžu slúžiť aj humánnym, vznešeným cieľom.
1. História vzniku a vývoja jadrových zbraní
V roku 1905 Albert Einstein publikoval svoju špeciálnu teóriu relativity. Podľa tejto teórie vzťah medzi hmotnosťou a energiou vyjadruje rovnica E = mc2, čo znamená, že daná hmotnosť (m) súvisí s množstvom energie (E), ktoré sa rovná tejto hmotnosti vynásobenej rýchlosťou svetla (c ). Veľmi malé množstvo hmoty sa rovná veľkému množstvu energie. Napríklad 1 kg hmoty premenenej na energiu by sa rovnal energii uvoľnenej pri výbuchu 22 megaton TNT.
V roku 1938 bol v dôsledku experimentov nemeckých chemikov Otta Hahna a Fritza Strassmanna atóm uránu rozbitý na dve približne rovnaké časti bombardovaním uránu neutrónmi. Britský fyzik Robert Frisch vysvetlil, ako sa energia uvoľňuje počas štiepenia jadra atómu.
Začiatkom roku 1939 francúzsky fyzik Joliot-Curie dospel k záveru, že je možná reťazová reakcia, ktorá by viedla k výbuchu obludnej ničivej sily a že urán by sa mohol stať zdrojom energie, ako obyčajná výbušnina.
Tento záver bol impulzom pre vývoj jadrových zbraní. Európa bola na prahu 2. svetovej vojny a potenciálne držba takejto silnej zbrane tlačila na jej najrýchlejší vznik, brzdou sa však stal problém dostupnosti veľkého množstva uránovej rudy pre rozsiahly výskum.
Fyzici Nemecka, Anglicka, USA, Japonska pracovali na vytvorení atómových zbraní a uvedomili si, že bez dostatočného množstva uránovej rudy nie je možné pracovať. V septembri 1940 Spojené štáty nakúpili veľké množstvo potrebnej rudy z Belgicka na základe falošných dokladov, čo im umožnilo pracovať na vytvorení jadrových zbraní v plnom prúde.
projektil výbuchu jadrovej zbrane
Pred vypuknutím druhej svetovej vojny napísal Albert Einstein list americkému prezidentovi Franklinovi Rooseveltovi. Údajne hovorilo o pokusoch nacistického Nemecka vyčistiť urán-235, čo by ich mohlo viesť k zostrojeniu atómovej bomby. Teraz je známe, že nemeckí vedci boli veľmi ďaleko od vykonania reťazovej reakcie. Ich plány zahŕňali výrobu „špinavej“, vysoko rádioaktívnej bomby.
Nech je to akokoľvek, vláda Spojených štátov sa rozhodla čo najskôr vytvoriť atómovú bombu. Tento projekt vošiel do histórie ako „Projekt Manhattan“. Počas nasledujúcich šiestich rokov, od roku 1939 do roku 1945, sa na projekt Manhattan minulo viac ako dve miliardy dolárov. V Oak Ridge v štáte Tennessee bola postavená obrovská rafinéria uránu. Bol navrhnutý spôsob čistenia, v ktorom plynová odstredivka oddeľuje ľahký urán-235 od ťažšieho uránu-238.
Na území Spojených štátov amerických, v púštnych oblastiach štátu Nové Mexiko, bolo v roku 1942 založené americké jadrové centrum. Na projekte pracovalo veľa vedcov, no hlavným bol Robert Oppenheimer. Pod jeho vedením sa zišli najlepšie mysle tej doby nielen z USA a Anglicka, ale takmer z celej západnej Európy. Na vytvorení jadrových zbraní pracoval obrovský tím vrátane 12 nositeľov Nobelovej ceny. Práca v laboratóriu sa nezastavila ani na minútu.
V Európe medzitým prebiehala druhá svetová vojna a Nemecko vykonalo masové bombardovanie miest Anglicka, čo ohrozilo anglický atómový projekt „Tub Alloys“ a Anglicko dobrovoľne presunulo svoj vývoj a popredných vedcov projektu do USA, čo umožnilo USA zaujať vedúce postavenie vo vývoji jadrovej fyziky (tvorba jadrových zbraní).
16. júla 1945 jasný záblesk osvetlil oblohu nad náhornou plošinou v pohorí Jemez severne od Nového Mexika. Charakteristický oblak rádioaktívneho prachu, pripomínajúci hubu, sa zdvihol do výšky 30 000 stôp. Na mieste výbuchu ostali len úlomky zeleného rádioaktívneho skla, na ktoré sa zmenil piesok. To bol začiatok atómovej éry.
Do leta 1945 sa Američanom podarilo zostaviť dve atómové bomby, nazvané „Kid“ a „Fat Man“. Prvá bomba vážila 2722 kg a bola naložená obohateným uránom-235. "Fat Man" s náplňou Plutónia-239 s kapacitou viac ako 20 kt mal hmotnosť 3175 kg.
Ráno 6. augusta 1945 bola nad Hirošimou zhodená bomba „Kid.“ 9. augusta bola zhodená ďalšia bomba nad mestom Nagasaki. Celkové straty na životoch a rozsah ničenia pri týchto bombových útokoch charakterizujú nasledujúce čísla: 300 tisíc ľudí zomrelo okamžite na tepelné žiarenie (teplota okolo 5000 stupňov C) a rázovú vlnu, ďalších 200 tisíc bolo zranených, popálených, ožiarených. Všetky budovy boli úplne zničené na ploche 12 km2. Tieto bombové útoky šokovali celý svet.
Predpokladá sa, že tieto 2 udalosti odštartovali preteky v jadrovom zbrojení.
Ale už v roku 1946 boli v ZSSR objavené veľké ložiská kvalitnejšieho uránu, ktoré sa okamžite začali rozvíjať. Pri meste Semipalatinsk bolo vybudované testovacie miesto. A 29. augusta 1949 bolo na tomto testovacom mieste vyhodené do vzduchu prvé sovietske jadrové zariadenie s kódovým označením „RDS-1“. Udalosť, ktorá sa odohrala na testovacom mieste Semipalatinsk, informovala svet o vytvorení jadrových zbraní v ZSSR, čím sa skončil americký monopol na držanie zbraní nových pre ľudstvo.
2. Jadrové zbrane sú zbrane hromadného ničenia 2.1 Jadrové zbrane
Jadrové alebo atómové zbrane sú výbušné zbrane založené na využití jadrovej energie uvoľnenej počas reťazovej jadrovej štiepnej reakcie ťažkých jadier alebo termonukleárnej fúznej reakcie ľahkých jadier. Vzťahuje sa na zbrane hromadného ničenia (ZHN) spolu s biologickými a chemickými zbraňami.
Jadrový výbuch je proces okamžitého uvoľnenia veľkého množstva vnútrojadrovej energie v obmedzenom objeme.
Stred jadrového výbuchu je bod, v ktorom dôjde k záblesku alebo sa nachádza stred ohnivej gule, a epicentrum je projekcia centra výbuchu na zem alebo vodnú hladinu.
Jadrové zbrane sú najsilnejším a najnebezpečnejším typom zbraní hromadného ničenia, ktoré ohrozujú celé ľudstvo bezprecedentným zničením a zničením miliónov ľudí.
Ak dôjde k výbuchu na zemi alebo pomerne blízko jej povrchu, časť energie výbuchu sa prenesie na povrch Zeme vo forme seizmických vibrácií. Dochádza k javu, ktorý svojimi znakmi pripomína zemetrasenie. V dôsledku takéhoto výbuchu vznikajú seizmické vlny, ktoré sa šíria hrúbkou zeme na veľmi veľké vzdialenosti. Deštruktívny účinok vlny je obmedzený na polomer niekoľkých stoviek metrov.
V dôsledku extrémne vysokej teploty výbuchu dochádza k jasnému záblesku svetla, ktorého intenzita je stokrát väčšia ako intenzita slnečných lúčov dopadajúcich na Zem. Blesk uvoľňuje obrovské množstvo tepla a svetla. Svetelné žiarenie spôsobuje samovznietenie horľavých materiálov a spáli pokožku ľudí v okruhu mnohých kilometrov.
Jadrový výbuch vytvára žiarenie. Trvá asi minútu a má takú vysokú penetračnú silu, že sú potrebné výkonné a spoľahlivé úkryty na ochranu pred ním na blízku vzdialenosť.
Podľa dvojnásobného nositeľa Nobelovej ceny Linusa Paulinga v roku 1964 celkové zásoby jadrových zbraní predstavovali 320 miliónov ton ekvivalentu TNT, teda asi 100 ton TNT na každého človeka na svete. Odvtedy sa tieto rezervy pravdepodobne ešte zvýšili.
Teraz počet hlavíc podľa Nuclear Test Bulletin:
Okrem toho údaje pre Spojené štáty a Rusko za roky 2002 – 2009 zahŕňajú iba muníciu na rozmiestnených strategických nosičoch; oba štáty tiež vlastnia značné množstvo taktických jadrových zbraní, čo je ťažké odhadnúť.
2.2 Druhy jadrových náloží
Všetky jadrové zbrane možno rozdeliť do kategórií:
1. Atómové náboje
Pôsobenie atómových zbraní je založené na štiepnej reakcii ťažkých jadier (urán-235, plutónium-239 a v niektorých prípadoch aj urán-233).
Urán- veľmi ťažký, strieborno-biely lesklý kov. Vo svojej čistej forme je o niečo mäkšia ako oceľ, kujná, pružná a má mierne paramagnetické vlastnosti.
Urán-235 sa používa v jadrových zbraniach, pretože na rozdiel od bežnejšieho izotopu uránu-238 dokáže uskutočniť samoudržiavaciu jadrovú reťazovú reakciu.
Plutónium - veľmi ťažký strieborný kov, po čerstvom očistení sa leskne ako nikel.
Je to extrémne elektronegatívny, reaktívny prvok. Plutónium je vďaka svojej rádioaktivite teplé na dotyk. Čistý izotop plutónia-239 je oveľa teplejší ako ľudské telo.
Plutónium-239 sa tiež označuje ako „plutónium zbraňovej kvality“, pretože je určený na výrobu jadrových zbraní a obsah izotopu 239Pu musí byť minimálne 93,5 %.
Atómy plutónia sa tvoria v dôsledku reťazca atómových reakcií, ktoré začínajú zachytením neutrónu atómom uránu-238. Na získanie plutónia v dostatočnom množstve sú potrebné najsilnejšie toky neutrónov. Tie sa práve vytvárajú v jadrových reaktoroch. Zdrojom neutrónov je v princípe každý reaktor, no na priemyselnú výrobu plutónia je prirodzené použiť tie špeciálne na to určené.
Štiepna reťazová reakcia sa nevyvíja v žiadnom množstve štiepneho materiálu, ale iba v množstve určenom pre každú látku. Najmenšie množstvo štiepneho materiálu, v ktorom je možná samorozvíjajúca sa jadrová reťazová reakcia, sa nazýva kritická hmotnosť. Zníženie kritickej hmotnosti bude pozorované so zvýšením hustoty látky.
Štiepna látka v atómovom náboji je v podkritickom stave. Podľa princípu prenosu do superkritického stavu sa atómové náboje delia na delové a implozívne typy.
V náložiach kanónového typu sa dve alebo viac častí štiepneho materiálu, z ktorých každá má hmotnosť nižšiu ako kritická hmotnosť, rýchlo navzájom spoja do superkritickej hmoty v dôsledku výbuchu konvenčnej výbušniny (vystrelenie jednej časti do iného). Pri vytváraní poplatkov podľa takejto schémy je ťažké zabezpečiť vysokú superkritickosť, v dôsledku čoho je jej účinnosť nízka. Výhodou schémy typu kanóna je schopnosť vytvárať nálože malého priemeru a vysokej odolnosti voči mechanickému zaťaženiu, čo umožňuje ich použitie v delostreleckých granátoch a mínach.
V náložiach implozívneho typu sa štiepny materiál, ktorý má pri normálnej hustote menšiu ako kritickú hmotnosť, prenesie do superkritického stavu zvýšením svojej hustoty v dôsledku stlačenia pomocou výbuchu bežnej výbušniny. V takýchto náložiach je možné dosiahnuť vysokú superkritickosť a tým aj vysokú účinnosť štiepneho materiálu.
Často sa munícia tohto typu nazýva jednofázová alebo jednostupňová, pretože. Pri výbuchu nastáva iba jeden typ jadrovej reakcie.
2. Termonukleárne náboje
Hovorovo sa často označuje ako vodíková zbraň. K hlavnému uvoľňovaniu energie dochádza počas termonukleárnej reakcie - syntéza ťažkých prvkov z ľahších. Ako poistka pre termonukleárnu reakciu sa používa konvenčná jadrová nálož. Jeho výbuch vytvára teplotu niekoľko miliónov stupňov, pri ktorej začína fúzna reakcia. Deutrid lítium-6 (tuhá zlúčenina lítia-6 a deutéria) sa bežne používa ako termonukleárne palivo. Fúzna reakcia je charakterizovaná kolosálnym uvoľňovaním energie, takže vodíkové zbrane sú o rádovo silnejšie ako jadrové zbrane.
3. Neutrónové náboje
Neutrónový náboj je špeciálny typ nízkoenergetického termonukleárneho náboja so zvýšeným neutrónovým žiarením. Ako je známe, pri výbuchu jadrovej zbrane nesie rázová vlna asi 50% energie a prenikajúce žiarenie nepresahuje 5%. Účelom jadrového náboja neutrónového typu je prerozdeliť pomer škodlivých faktorov v prospech prenikajúceho žiarenia, alebo skôr toku neutrónov. Väčšina energie výbuchu pri použití neutrónových zbraní vzniká v dôsledku jadrovej fúzie ťažkých izotopov vodíka (deutéria a trícia) s uvoľnením prúdu rýchlych neutrónov do okolitého priestoru.
Neutrónové zbrane, ktoré majú veľkú penetračnú silu, sú schopné zasiahnuť nepriateľskú živú silu v značnej vzdialenosti od epicentra jadrového výbuchu a v krytoch. Súčasne v biologických objektoch dochádza k ionizácii živého tkaniva, čo vedie k narušeniu vitálnej aktivity jednotlivých systémov a organizmu ako celku a k rozvoju choroby z ožiarenia.
Škodlivý účinok neutrónových zbraní na vojenské vybavenie nastáva v dôsledku interakcie neutrónov a gama žiarenia s konštrukčnými materiálmi a elektronickými zariadeniami, čo vedie k vzniku „indukovanej“ rádioaktivity a v dôsledku toho k poruche zbraní a vojenského vybavenia. . Navyše pri výbuchu neutrónového projektilu rázová vlna a svetelné žiarenie spôsobujú nepretržitú deštrukciu v okruhu 200-300 m.
Technológia na vytváranie neutrónových zbraní bola vyvinutá v Spojených štátoch v roku 1981. Rusko a Francúzsko majú tiež schopnosť vytvoriť takéto zbrane.
2.3 Sila jadrových zbraní
Jadrové zbrane majú obrovskú silu. pri štiepení uránu
hmotnosti rádovo kilogram uvoľňuje rovnaké množstvo energie ako
pri výbuchu TNT s hmotnosťou asi 20 tisíc ton. Reakcie termonukleárnej fúzie sú ešte energeticky náročnejšie.
Jadrová munícia je munícia obsahujúca jadrovú nálož.
Jadrové zbrane sú:
jadrové hlavice balistických, protilietadlových, riadených striel a torpéd;
jadrové bomby;
delostrelecké granáty, míny a pozemné míny.
Sila výbuchu jadrových zbraní sa zvyčajne meria v jednotkách ekvivalentu TNT. Ekvivalent TNT je hmotnosť trinitrotoluénu, ktorá by poskytla výbuch ekvivalentný silou výbuchu danej jadrovej zbrane. Zvyčajne sa meria v kilotónoch (kT) alebo megatónoch (MgT). Ekvivalent TNT je podmienený, pretože rozloženie energie jadrového výbuchu na rôzne škodlivé faktory výrazne závisí od typu munície a v každom prípade je veľmi odlišné od chemického výbuchu. Moderná jadrová munícia má ekvivalent TNT od niekoľkých desiatok ton po niekoľko desiatok miliónov ton TNT.
V závislosti od výkonu sa jadrové zbrane zvyčajne delia na 5 kalibrov: ultra-malé (menej ako 1 kT), malé (od 1 do 10 kT), stredné (od 10 do 100 kT), veľké (od 100 kT do 1 MgT ), extra veľké (nad 1 MgT)
Termonukleárne nálože sú vybavené superveľkým, veľkým a stredným kalibrom streliva; jadrové nálože - ultramalé, malokalibrové a stredokalibrové, neutrónové nálože sú vybavené muníciou - ultramalé a malokalibrovky.
2.4 Škodlivé faktory jadrového výbuchu
Jadrový výbuch je schopný okamžite zničiť alebo zneškodniť nechránené osoby, otvorene stojace zariadenia, konštrukcie a rôzny materiál. Hlavné škodlivé faktory jadrového výbuchu (PFYAV) sú:
rázová vlna;
svetelné žiarenie;
prenikajúce žiarenie;
rádioaktívna kontaminácia oblasti;
elektromagnetický impulz (EMP).
Pri jadrovom výbuchu v atmosfére je rozdelenie uvoľnenej energie medzi PNF približne nasledovné: asi 50 % pre rázovú vlnu, 35 % pre podiel svetelného žiarenia, 10 % pre rádioaktívnu kontamináciu a 5 % pre prenikanie žiarenie a EMP.
2.4.1 Rázová vlna
Rázová vlna je vo väčšine prípadov hlavným škodlivým faktorom jadrového výbuchu. Svojím charakterom sa podobá rázovej vlne úplne obyčajného výbuchu, no pôsobí dlhšie a má oveľa väčšiu ničivú silu. Rázová vlna jadrového výbuchu môže spôsobiť zranenia ľuďom, ničiť stavby a poškodiť vojenské vybavenie v značnej vzdialenosti od centra výbuchu.
Rázová vlna je oblasť silnej kompresie vzduchu, ktorá sa šíri vysokou rýchlosťou vo všetkých smeroch od stredu výbuchu. Rýchlosť jej šírenia závisí od tlaku vzduchu v prednej časti rázovej vlny; v blízkosti centra výbuchu niekoľkonásobne prekračuje rýchlosť zvuku, ale s rastúcou vzdialenosťou od miesta výbuchu prudko klesá. Prvé 2 sek. rázová vlna prejde asi 1000 m, za 5 sekúnd - 2000 m, za 8 sekúnd. - asi 3000 m.
Škodlivé účinky rázovej vlny na ľudí a deštruktívne účinky na vojenskú techniku, inžinierske stavby a materiál sú primárne určené nadmerným tlakom a rýchlosťou pohybu vzduchu v jej prednej časti. Nechránených ľudí môžu navyše ohromiť úlomky skla letiace veľkou rýchlosťou a úlomky zničených budov, padajúce stromy, ako aj roztrúsené časti vojenskej techniky, hrudy zeminy, kamene a iné predmety uvedené do pohybu vysoko- rýchlostný tlak rázovej vlny. Najväčšie nepriame škody budú pozorované v osadách a v lese; v týchto prípadoch môže byť strata populácie väčšia ako pri priamom pôsobení rázovej vlny. Škody spôsobené rázovou vlnou sa delia na
1) pľúca,
2) stredná,
3) ťažké a
4) extrémne ťažké.
|
Pretlak DRF, kPa |
Druhy zranení | Účinky |
| Pľúca | Prechodné poruchy telesných funkcií (zvonenie v ušiach, závraty, celková mierna kontúzia, možné sú modriny). | |
| Stredná | Vykĺbenie končatín, pomliaždenie mozgu, poškodenie sluchových orgánov, krvácanie z nosa a uší. | |
| ťažký | Ťažké pomliaždeniny celého tela, poškodenie mozgu, silné krvácanie, zlomeniny končatín, možné poškodenie vnútorných orgánov. | |
| Mimoriadne ťažké | Zlomené končatiny, vnútorné krvácanie, otras mozgu, zvyčajne smrteľné |
Stupeň poškodenia rázovou vlnou závisí predovšetkým od sily a typu jadrového výbuchu. Pri výbuchu vzduchu o sile 20 kT sú možné ľahké zranenia u ľudí na vzdialenosť do 2,5 km, stredné - do 2 km, ťažké - do 1,5 km, mimoriadne ťažké - do 1,0 km od epicentra zemetrasenia. výbuch. So zväčšovaním kalibru jadrovej zbrane sa polomery poškodenia rázovou vlnou zväčšujú úmerne s odmocninou sily výbuchu.
Zaručená ochrana ľudí pred rázovou vlnou je zabezpečená ich ukrytím v úkrytoch. Pri absencii prístreškov sa využívajú prirodzené prístrešky a terén.
Pri podzemnom výbuchu vzniká rázová vlna v zemi a pri podvodnom výbuchu vo vode. Rázová vlna, ktorá sa šíri v zemi, spôsobuje poškodenie podzemných stavieb, kanalizácie, vodovodných potrubí; keď sa šíri vo vode, pozoruje sa poškodenie podvodnej časti lodí, ktoré sa nachádzajú aj v značnej vzdialenosti od miesta výbuchu.
Pokiaľ ide o občianske a priemyselné budovy, stupeň zničenia sa vyznačuje tým 1) slabý,
2) stredná,
3) silné a 4) úplné zničenie.
Slabá deštrukcia je sprevádzaná deštrukciou okenných a dverových výplní a ľahkých priečok, strecha je čiastočne zničená, v stenách horných poschodí sú možné praskliny. Pivnice a spodné podlažia sú kompletne zachované.
Stredná deštrukcia sa prejavuje deštrukciou striech, vnútorných priečok, okien, zrútením podkrovných podláh, prasklinami v stenách. Obnova budov je možná počas veľkých opráv.
Ťažká deštrukcia je charakterizovaná deštrukciou nosných konštrukcií a stropov horných poschodí, výskytom trhlín v stenách. Využívanie budov sa stáva nemožným. Oprava a obnova budov sa stáva nepraktickou.
Pri úplnom zničení sa zrútia všetky hlavné prvky budovy vrátane nosných konštrukcií. Takéto budovy nie je možné použiť, a aby nepredstavovali nebezpečenstvo, sú úplne zrútené.
Je potrebné poznamenať schopnosť rázovej vlny. Môže, podobne ako voda, „prenikať“ do uzavretých priestorov nielen cez okná a dvere, ale aj cez malé otvory a dokonca aj praskliny. To vedie k zničeniu priečok a zariadení vo vnútri budovy a porážke ľudí v nej.
2.4.2 Vyžarovanie svetla
Svetelné žiarenie jadrového výbuchu je prúd sálavej energie vrátane ultrafialového, viditeľného a infračerveného žiarenia. Zdrojom svetelného žiarenia je svetelná plocha pozostávajúca z horúcich produktov výbuchu a horúceho vzduchu. Jas svetelného žiarenia v prvej sekunde je niekoľkonásobne väčší ako jas Slnka. Maximálna teplota svetelnej oblasti je v rozmedzí 8-10 tisíc °C.
Trvanie vyžarovania svetla závisí od sily a typu výbuchu a môže trvať až desiatky sekúnd:
| 0.2 | Extra malý |
| 1-2 | Malý |
| 2-5 | Priemerná |
| 5-10 | veľký |
| 20-40 | Extra veľké |
Škodlivý účinok svetelného žiarenia je charakterizovaný svetelným impulzom. Svetelný impulz je pomer množstva svetelnej energie k ploche osvetlenej plochy umiestnenej kolmo na šírenie svetelných lúčov. Jednotkou svetelného impulzu je [J/m2] alebo [cal/cm2].
Absorbovaná energia svetelného žiarenia sa premieňa na tepelnú energiu, čo vedie k zahrievaniu povrchovej vrstvy materiálu. Teplo môže byť také intenzívne, že horľavý materiál môže byť zuhoľnatený alebo zapálený a nehorľavý materiál môže prasknúť alebo sa roztaviť, čo vedie k obrovským požiarom. Účinok svetelného žiarenia z jadrového výbuchu sa zároveň rovná masívnemu použitiu zápalných zbraní.
Ľudská pokožka tiež pohlcuje energiu svetelného žiarenia, vďaka čomu sa môže zahriať na vysokú teplotu a spáliť sa.
V prvom rade dochádza k popáleninám na otvorených plochách tela v smere výbuchu. Ak sa nechránenými očami pozriete v smere výbuchu, potom je možné poškodenie očí, čo vedie k úplnej strate zraku.
Popáleniny spôsobené svetelným žiarením sa nelíšia od popálenín spôsobených ohňom alebo vriacou vodou. Sú tým silnejšie, čím menšia je vzdialenosť k výbuchu a tým väčšia je sila munície. Pri výbuchu vzduchu je škodlivý účinok svetelného žiarenia väčší ako pri pozemnom výbuchu rovnakej sily. V závislosti od vnímanej veľkosti svetelného impulzu sú popáleniny rozdelené do štyroch stupňov:
|
svetelný pulz, |
Stupeň popálenia | Charakteristika prejavov |
| 1 | Bolestivosť, začervenanie a opuch kože. | |
| 2 | Tvorba bublín. | |
| 3 | Nekróza kože s čiastočným poškodením zárodočnej vrstvy. | |
|
Viac ako 600 () |
4 | Zuhoľnatenie kože a podkožného tkaniva. |
V hmle, daždi alebo snežení je škodlivý účinok svetelného žiarenia zanedbateľný.
Ako ochrana pred svetelným žiarením môžu slúžiť rôzne predmety, ktoré vytvárajú tieň, no najlepšie výsledky sa dosahujú pri použití prístreškov a prístreškov.
2.4.3 Prenikajúce žiarenie
Prenikajúce žiarenie je tok g kvánt a neutrónov emitovaných zo zóny jadrového výbuchu. g kvantá a neutróny sa šíria všetkými smermi z centra výbuchu. So zväčšujúcou sa vzdialenosťou od výbuchu klesá počet gama kvánt a neutrónov prechádzajúcich jednotkovým povrchom. Počas podzemných a podvodných jadrových výbuchov sa účinok prenikajúceho žiarenia rozširuje na vzdialenosti, ktoré sú oveľa kratšie ako pri pozemných a vzdušných výbuchoch, čo sa vysvetľuje absorpciou toku neutrónov a gama kvánt zemou a vodou.
Zóny poškodenia prenikavým žiarením pri výbuchoch jadrových zbraní stredného a vysokého výkonu sú o niečo menšie ako zóny poškodenia rázovou vlnou a svetelným žiarením, ale pre strelivo s malým ekvivalentom TNT (1000 ton alebo menej) na naopak zóny škodlivých účinkov prenikajúceho žiarenia prevyšujú zóny poškodenia rázovou vlnou a svetelným žiarením.
Škodlivý účinok prenikavého žiarenia je určený schopnosťou gama kvánt a neutrónov ionizovať atómy prostredia, v ktorom sa šíria. Vďaka veľmi silnej absorpcii v atmosfére pôsobí prenikajúce žiarenie na ľudí len vo vzdialenosti 2-3 km od miesta výbuchu aj pri veľkých náložiach.
Prechodom cez živé tkanivo, gama kvantá a neutróny ionizujú atómy a molekuly tvoriace bunky, čo vedie k narušeniu životných funkcií jednotlivých orgánov a systémov. Pod vplyvom ionizácie dochádza v tele k biologickým procesom bunkovej smrti a rozkladu. V dôsledku toho sa u postihnutých ľudí rozvinie špecifická choroba nazývaná choroba z ožiarenia. Doba pôsobenia prenikavého žiarenia nepresiahne niekoľko sekúnd (» 10-15 s).
Na posúdenie ionizácie atómov prostredia a následne škodlivého účinku prenikajúceho žiarenia na živý organizmus sa zavádza pojem dávka žiarenia (alebo dávka žiarenia), ktorej jednotkou je röntgen (R). Dávka žiarenia 1 röntgen zodpovedá vytvoreniu približne 2 miliárd párov iónov v jednom kubickom centimetri vzduchu.
V závislosti od dávky žiarenia sa rozlišujú štyri stupne choroby z ožiarenia:
| Absorbovaná dávka žiarenia, rad | Stupeň choroby z ožiarenia | Trvanie skrytého obdobia |
| 100 - 200 | 1 - svetlo | 2-3 týždne |
| 200 - 350 | 2 - stredná | týždeň |
| 350 - 600 | 3 - ťažké | pár hodín |
| Viac ako 600 | 4 - mimoriadne ťažké | nie (smrteľná dávka) |
Ochranu pred prenikavým žiarením zabezpečujú rôzne materiály, ktoré tlmia tok gama a neutrónového žiarenia. Ochrana je založená na fyzikálnej schopnosti rôznych materiálov tlmiť intenzitu rádioaktívneho žiarenia. Čím je materiál ťažší a čím je jeho vrstva hrubšia, tým je ochrana spoľahlivejšia. Takže prenikajúce žiarenie v čase jadrového výbuchu môže byť oslabené 2-krát vrstvou ocele s hrúbkou 3,8 cm, betónom - 15, pôdou - 19, vodou - 38, snehom - 50 cm, drevom - 58.
2.4.4 Rádioaktívna kontaminácia
Rádioaktívnu kontamináciu ľudí, vojenskej techniky, terénu a rôznych predmetov pri jadrovom výbuchu spôsobujú štiepne úlomky náložovej látky (Pu-239, U-235) a nezreagovaná časť nálože vypadávajúca z oblaku výbuchu, ako aj ako rádioaktívne izotopy vznikajúce v pôde a iných materiáloch pod vplyvom neutrónov – indukovaná aktivita. Postupom času aktivita štiepnych úlomkov rapídne klesá, najmä v prvých hodinách po výbuchu. Takže napríklad celková aktivita štiepnych úlomkov pri výbuchu jadrovej zbrane s výkonom 20 kT za jeden deň bude niekoľkotisíckrát menšia ako jednu minútu po výbuchu.
Počas výbuchu jadrovej zbrane sa časť látky nálože neštiepi, ale vypadáva vo svojej obvyklej forme; jeho rozpad je sprevádzaný tvorbou alfa častíc. Indukovaná rádioaktivita je spôsobená rádioaktívnymi izotopmi (rádionuklidmi), ktoré vznikajú v pôde v dôsledku jej ožiarenia neutrónmi emitovanými v čase výbuchu jadrami atómov chemických prvkov, ktoré tvoria pôdu. Polčasy väčšiny výsledných rádioaktívnych izotopov sú relatívne krátke – od jednej minúty do hodiny. V tomto smere môže byť vyvolaná aktivita nebezpečná len v prvých hodinách po výbuchu a len v oblasti blízko epicentra.
Väčšina izotopov s dlhou životnosťou je sústredená v rádioaktívnom oblaku, ktorý sa vytvorí po výbuchu. Výška stúpania oblačnosti pre muníciu s výkonom 10 kT je 6 km, pre muníciu s výkonom 10 MgT je to 25 km. Pri pohybe oblaku z neho najskôr vypadnú najväčšie častice a potom menšie a menšie častice, ktoré po ceste vytvárajú zónu rádioaktívnej kontaminácie, takzvanú stopu mrakov. Veľkosť stopy závisí najmä od sily jadrovej zbrane, ako aj od rýchlosti vetra a môže byť dlhá niekoľko stoviek kilometrov a široká niekoľko desiatok kilometrov.
Vznikajúce zóny rádioaktívnej kontaminácie podľa stupňa nebezpečenstva sa zvyčajne delia na tieto štyri zóny (obr. 1):
Obrázok 1 - Stopa rádioaktívneho oblaku
I. zóna "G" - mimoriadne nebezpečná infekcia. Jeho plocha je 2-3% plochy stopy oblaku výbuchu. Úroveň žiarenia je 800 R/h.
II. Zóna "B" - nebezpečná infekcia. Zaberá približne 8-10% plochy stopy oblaku výbuchu; úroveň žiarenia 240 R/h.
III. Zóna "B" - silná kontaminácia, ktorá predstavuje približne 10% plochy rádioaktívnej stopy, úroveň žiarenia je 80 R / h.
IV. Zóna "A" - mierna kontaminácia s rozlohou 70-80% plochy celej stopy výbuchu. Úroveň radiácie na vonkajšej hranici zóny 1 hodinu po výbuchu je 8 R/h.
Poranenia v dôsledku vnútornej expozície sa objavujú v dôsledku prenikania rádioaktívnych látok do tela cez dýchací systém a gastrointestinálny trakt. V tomto prípade prichádza rádioaktívne žiarenie do priameho kontaktu s vnútornými orgánmi a môže spôsobiť ťažkú chorobu z ožiarenia; povaha ochorenia bude závisieť od množstva rádioaktívnych látok, ktoré sa dostali do tela.
Rádioaktívne látky nemajú škodlivý vplyv na výzbroj, vojenskú techniku a ženijné stavby.
2.4.5 Elektromagnetický impulz
Jadrové výbuchy v atmosfére a vo vyšších vrstvách vedú k silným elektromagnetickým poliam. Vlnová dĺžka elektromagnetických polí môže byť od 1 do 1000 m.Tieto polia sa vzhľadom na ich krátkodobú existenciu zvyčajne nazývajú elektromagnetický impulz (EMP). Frekvenčný rozsah EMR je až 100 MHz, ale jeho energia je distribuovaná najmä okolo strednej frekvencie (10-15 kHz).
Keďže amplitúda EMP s rastúcou vzdialenosťou rýchlo klesá, jeho deštruktívny účinok je niekoľko kilometrov od epicentra výbuchu veľkého kalibru.
EMR nemá priamy vplyv na človeka. Škodlivý účinok je spôsobený výskytom napätí a prúdov vo vodičoch rôznych dĺžok umiestnených vo vzduchu, zariadeniach, na zemi alebo na iných objektoch. Účinok EMR sa prejavuje predovšetkým vo vzťahu k elektronickým zariadeniam, kde sa vplyvom EMR indukujú elektrické prúdy a napätia, ktoré môžu spôsobiť poruchu elektrickej izolácie, poškodenie transformátorov, spálenie iskrisk, poškodenie polovodičových zariadení a pod. iné prvky rádiotechnických zariadení. Komunikačné, signalizačné a riadiace linky sú najviac vystavené EMI. Silné elektromagnetické polia môžu poškodiť elektrické obvody a narušiť činnosť netienených elektrických zariadení.
Výbuch vo vysokej nadmorskej výške môže narušiť komunikáciu na veľmi veľkých plochách. Ochrana proti EMI sa dosahuje tienením napájacích vedení a zariadení.
2.5 Druhy jadrových výbuchov
V závislosti od úloh, ktoré sa majú riešiť jadrovými zbraňami, od typu a umiestnenia objektov, proti ktorým sa plánujú nukleárne útoky, a tiež od povahy blížiacich sa nepriateľských akcií, môžu byť jadrové výbuchy vykonávané vo vzduchu, blízko povrchu zem (voda) a podzemie (voda). V súlade s tým sa rozlišujú tieto typy jadrových výbuchov:
Vzduch (vysoký a nízky);
Nadmorská výška (v riedkych vrstvách atmosféry);
Zem (povrch)
Pod zemou (pod vodou)
Vzdušný jadrový výbuch je výbuch vytvorený vo výške do 10 km, keď sa svetelná plocha nedotýka zeme (vody). Výbuchy vzduchu sa delia na nízke a vysoké.
Silná rádioaktívna kontaminácia oblasti sa tvorí len v blízkosti epicentier výbuchov nízkeho vzduchu. Infekcia oblasti pozdĺž stopy oblaku sa vyskytuje nevýznamne a nemá významný vplyv na živé organizmy. Rázová vlna, svetelné žiarenie, prenikajúce žiarenie a EMP sa najplnšie prejavia pri vzdušnom jadrovom výbuchu.
Jadrový výbuch vo vysokej nadmorskej výške je výbuch vytvorený na zničenie rakiet a lietadiel počas letu vo výške bezpečnej pre pozemné objekty (viac ako 10 km). Škodlivými faktormi výbuchu vo veľkej výške sú: rázová vlna, svetelné žiarenie, prenikajúce žiarenie a elektromagnetický impulz (EMP).
Pozemný (povrchový) jadrový výbuch je výbuch spôsobený na povrchu zeme (voda) alebo v miernej výške nad týmto povrchom, pri ktorom sa svetelná plocha dotýka povrchu zeme (voda) a prachu (voda). ) stĺpec od okamihu vzniku je spojený s mrakom výbuchu (obr.2.5.2).
Charakteristickým znakom pozemného (povrchového) jadrového výbuchu je silná rádioaktívna kontaminácia terénu (vody) tak v oblasti výbuchu, ako aj v smere oblaku výbuchu.
Škodlivými faktormi tohto výbuchu sú rázová vlna, svetelné žiarenie, prenikajúce žiarenie, rádioaktívna kontaminácia priestoru a EMP.
Podzemný (podvodný) jadrový výbuch je výbuch vytvorený pod zemou (pod vodou) a charakterizovaný uvoľnením veľkého množstva pôdy (vody) zmiešanej s jadrovými výbušnými produktmi (fragmenty štiepenia uránu-235 alebo plutónia-239).
Táto zmes sa stáva rádioaktívnou, a preto bude predstavovať nebezpečenstvo pre živé organizmy.
Škodlivý a deštruktívny účinok podzemného jadrového výbuchu je determinovaný najmä seizmickými výbušnými vlnami (hlavný škodlivý faktor), tvorbou lievika v zemi a silnou rádioaktívnou kontamináciou územia. Svetelná emisia a prenikajúce žiarenie chýbajú. Charakteristickým znakom podvodnej explózie je vytvorenie základnej vlny, ktorá vzniká pri kolapse vodného stĺpca.
3 Konštrukcia a princíp činnosti jadrových zbraní 3.1 Hlavné prvky jadrových zbraní
Hlavné prvky jadrových zbraní sú:
ü zbor,
ü Jadrová nálož,
ü Automatizačný systém.
Puzdro je určené na uloženie jadrovej nálože a automatizačného systému, dáva munícii potrebný balistický tvar, chráni ju pred mechanickými a v niektorých prípadoch aj tepelnými vplyvmi a slúži aj na zvýšenie miery využitia jadrového paliva.
Automatizačný systém zabezpečuje výbuch jadrovej nálože v danom časovom okamihu a vylučuje jej náhodnú alebo predčasnú prevádzku. Obsahuje:
Automatizačný blok,
Podkopový senzorový systém,
ochranný systém,
núdzový detonačný systém,
Zdroj energie.
Automatizačný blok je spúšťaný signálmi z detonačných senzorov a je navrhnutý tak, aby generoval vysokonapäťový elektrický impulz na aktiváciu jadrového náboja.
Podkopávanie senzorov(výbušné zariadenia) sú určené na signalizáciu aktivácie jadrovej nálože. Môžu to byť kontaktné a vzdialené typy. Kontaktné senzory sa spustia v momente, keď munícia narazí na prekážku, a vzdialené senzory sa spustia v danej výške (hĺbke) od povrchu zeme (vody).
Ochranný systém eliminuje možnosť náhodného výbuchu jadrovej nálože pri bežnej údržbe, skladovaní munície a pri jej lete po trajektórii.
Núdzový detonačný systém slúži na samodeštrukciu munície bez jadrového výbuchu v prípade, že sa vychýli z danej trajektórie.
Zdroje energie celý elektrický systém streliva sú dobíjacie batérie rôznych typov, ktoré majú jednorazový účinok a sú uvedené do prevádzkyschopného stavu bezprostredne pred jeho bojovým použitím.
3.2 Konštrukcia jadrovej bomby
Ako prototyp som zobral plutóniovú bombu Fat Man (obr. 2.) zhodenú 9. augusta 1945 na japonské mesto Nagasaki.
Obrázok 2 - Atómová bomba "Fat Man"
Usporiadanie tejto bomby (typické pre plutóniovú jednofázovú muníciu) je približne nasledovné:
1. Neutrónový iniciátor - berýliová guľa s priemerom asi 2 cm, pokrytá tenkou vrstvou zliatiny ytria-polónia alebo kovu polónia-210 - primárny zdroj neutrónov pre prudký pokles kritickej hmotnosti a zrýchlenie nástupu reakcie. Vystrelí v momente prechodu bojového jadra do superkritického stavu (pri kompresii dochádza k zmesi polónia a berýlia s uvoľnením veľkého množstva neutrónov). V súčasnosti je okrem tohto typu iniciácie bežnejšia termonukleárna iniciácia (TI). Termonukleárny iniciátor (TI). Nachádza sa v strede nálože (ako NI), kde sa nachádza malé množstvo termonukleárneho materiálu, ktorého stred sa ohrieva konvergujúcou rázovou vlnou a prebieha termonukleárna reakcia na pozadí teplôt, ktoré vzniká značné množstvo neutrónov, dostatočné na neutrónovú iniciáciu reťazovej reakcie (obr. 3.).
2. Plutónium. Používa sa najčistejší izotop plutónia-239, aj keď pre zvýšenie stability fyzikálnych vlastností (hustoty) a zlepšenie stlačiteľnosti náboja je plutónium dopované malým množstvom gália.
3. Plášť (zvyčajne vyrobený z uránu), ktorý slúži ako reflektor neutrónov.
4. Kompresný plášť vyrobený z hliníka. Poskytuje viac
