Поражающие факторы водородного взрыва – ?

Поражающие факторы ядерного взрыва — КиберПедия

В зависимости от задач, решаемых ядерным оружием, от вида и расположения объектов, по которым планируются ядерные взрывы, а также от характера предстоящих боевых действий ядерные взрывы могут быть осуществлены в воздухе, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим различают следующие виды ядерных взрывов: воздушный, высотный (в разряженных слоях атмосферы), наземный (надводный), подземный (подводный).

Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства. Основными поражающими факторами ядерного взрыва (ПФЯВ) являются:

· ударная волна;

· световое излучение;

· проникающая радиация;

· радиоактивное заражение местности;

· электромагнитный импульс (ЭМИ).

При ядерном взрыве в атмосфере распределение выделяющейся энергии между ПФЯВ примерно следующее: около 50% на ударную волну, на долю светового излучения 35%, на радиоактивное заражение 10% и 5% на проникающую радиацию и ЭМИ.

Ударная волна. Ударная волна в большинстве случаев является основным поражающим фактором ядерного взрыва. По своей природе она подобна ударной волне вполне обычного взрыва, но действует более продолжительное время и обладает гораздо большей разрушительной силой. Ударная волна ядерного взрыва может на значительном расстоянии от центра взрыва наносить поражения людям, разрушать сооружения и повреждать боевую технику.

Ударная волна представляет собой область сильного сжатия воздуха, распространяющуюся с большой скоростью во все стороны от центра взрыва. Скорость распространения ее зависит от давления воздуха во фронте ударной волны; вблизи центра взрыва она в несколько раз превышает скорость звука, но с увеличением расстояния от места взрыва резко падает. За первые 2 с ударная волна проходит около 1000 м, за 5 с – 2000 м, за 8 с – около 3000 м.

Поражающее действия ударной волны на людей и разрушающее действие на боевую технику, инженерные сооружения и материальные средства, прежде всего, определяются избыточным давлением и скоростью движения воздуха в ее фронте. Незащищенные люди могут, кроме того, поражаться летящими с огромной скоростью осколками стекла и обломками разрушаемых зданий, падающими деревьями, а также разбрасываемыми частями боевой техники, комьями земли, камнями и другими предметами, приводимыми в движение скоростным напором ударной волны. Наибольшие косвенные поражения будут наблюдаться в населенных пунктах и в лесу; в этих случаях потери населения могут оказаться большими, чем от непосредственного действия ударной волны. Поражения, наносимые ударной волной, подразделяются на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые.

Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20-40 кПа (0,2-0,4 кгс/см²) и характеризуются временным повреждением органов слуха, общей легкой контузией, ушибами и вывихами конечностей. Средние поражения возникают при избыточном давлении 40-60 кПа (0,4-0,6 кгс/см

2). При этом могут возникнуть вывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей. Тяжелые поражения возможны при избыточном давлении ударной волны 60-100 кПа (0,6-1,0 кгс/см²) и характеризуются сильной контузией всего организма; при этом могут наблюдаться повреждения головного мозга и органов брюшной полости, сильное кровотечение из носа и ушей, тяжелые переломы и вывихи конечностей. Крайне тяжелые травмы могут привести к смертельному исходу при избыточном давлении более 100 кПа (1,0 кгс/см²).

Степень поражения ударной волной зависит, прежде всего, от мощности и вида ядерного взрыва. При воздушном взрыве мощностью 20 кт легкие травмы у людей возможны на расстояниях до 2,5 км, средние – до 2 км, тяжелые – до 1,5 км, крайне тяжелые – до 1,0 км от эпицентра взрыва. С ростом калибра ядерного боеприпаса радиусы поражения ударной волной растут пропорционально корню кубическому из мощности взрыва.

Гарантированная защита людей от ударной волны обеспечивается при укрытии их в убежищах. В случае отсутствия убежищ используются естественные укрытия и рельеф местности.

При подземном взрыве возникает ударная волна в грунте, а при подводном – в воде. Ударная волна, распространяясь в грунте, вызывает повреждения подземных сооружений, канализации, водопровода; при распространении ее в воде наблюдается повреждение подводной части кораблей, находящихся даже на значительном расстоянии от места взрыва.

Применительно к гражданским и промышленным зданиям степени разрушения характеризуются слабым, средним, сильным и полным разрушениями.

Слабое разрушение сопровождается разрушением оконных и дверных заполнений и легких перегородок, частично разрушается кровля, возможны трещины в стенах верхних этажей. Подвалы и нижние этажи сохраняются полностью.

Среднее разрушение проявляется в разрушении крыш, внутренних перегородок, окон, обрушением чердачных перекрытий, трещинами в стенах. Восстановление зданий возможно при проведении капитальных ремонтных работ.

Сильное разрушение характеризуется разрушением несущих конструкций и перекрытий верхних этажей, появлением трещин в стенах. Использование зданий становится невозможным. Ремонт и восстановление зданий становится нецелесообразным.

При полном разрушении обрушаются все основные элементы здания, включая и несущие конструкции. Использовать такие здания невозможно, и, чтобы они не представляли опасность, их полностью обрушивают.

Световое излучение. Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение. Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Яркость светового излучения в первую секунду в несколько раз превосходит яркость Солнца. Максимальная температура светящейся области находится в пределах 8000-10000 С

0.

Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом. Световым импульсом называется отношение количества световой энергии к площади освещенной поверхности, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей. Единицей светового импульса является джоуль на квадратный метр (Дж/м²) или калория на квадратный сантиметр (кал/см²).

Поглощенная энергия светового излучения переходит в тепловую, что приводит к разогреву поверхностного слоя материала. Нагрев может быть настолько сильным, что возможно обугливание или воспламенение горючего материала и растрескивание или оплавление негорючего, что может привести к огромным пожарам. При этом действие светового излучения ядерного взрыва эквивалентно массированному применению зажигательного оружия.

Кожный покров человека также поглощает энергию светового излучения, за счет чего может нагреваться до высокой температуры и получать ожоги. В первую очередь ожоги возникают на открытых участках тела, обращенных в сторону взрыва. Если смотреть в сторону взрыва незащищенными глазами, то возможно поражение глаз, приводящее к полной потере зрения.

Ожоги, вызываемые световым излучением, не отличаются от ожогов, вызываемых огнем или кипятком. Они тем сильнее, чем меньше расстояние до взрыва и чем больше мощность боеприпаса. При воздушном взрыве поражающее действие светового излучения больше, чем при наземном той же мощности. В зависимости от воспринятой величины светового импульса ожоги делятся на три степени.

Ожоги первой степени возникают при световом импульсе 2-4 кал/см² и проявляются в поверхностном поражении кожи: покраснении, припухлости, болезненности. При ожогах второй степени при световом импульсе 4-10 кал/см² на коже появляются пузыри. При ожогах третьей степени при световом импульсе 10-15 кал/см² наблюдается омертвление кожи и образование язв.

При воздушном взрыве боеприпаса мощностью 20 кт и прозрачности атмосферы порядка 25 км ожоги первой степени будут наблюдаться в радиусе 4,2 км от центра взрыва; при взрыве заряда мощностью 1 Мт это расстояние увеличится до 22,4 км. Ожоги второй степени проявляются на расстояниях 2,9 и 14,4 км и ожоги третьей степени — на расстояниях 2,4 и 12,8 км соответственно для боеприпасов мощностью 20 кт и 1 Мт

Защитой от светового излучения могут служить различные предметы, создающие тень, но лучшие результаты достигаются при использовании убежищ и укрытий.

Проникающая радиация. Проникающая радиация представляет собой поток гамма квантов и нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва. Гамма кванты и нейтроны распространяются во все стороны от центра взрыва.

С увеличением расстояния от взрыва количество гамма квантов и нейтронов, проходящее через единицу поверхности, уменьшается. При подземном и подводном ядерных взрывов действие проникающей радиации распространяется на расстояния, значительно меньшие, чем при наземных и воздушных взрывах, что объясняется поглощением потока нейтронов и гамма квантов землей и водой.

Зоны поражения проникающей радиацией при взрывах ядерных боеприпасов средней и большой мощности несколько меньше зон поражения ударной волной и световым излучением.

Для боеприпасов с небольшим тротиловым эквивалентом (1000 тонн и менее), наоборот, зоны поражающего действия проникающей радиацией превосходят зоны поражения ударной волной и световым излучением.

Поражающее действие проникающей радиации определяется способностью гамма квантов и нейтронов ионизировать атомы среды, в которой они распространяются. Проходя через живую ткань, гамма кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав клеток, которые приводят к нарушению жизненных функций отдельных органов и систем. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы отмирания и разложения клеток. В результате этого у пораженных людей развивается специфическое заболевание, называемое лучевой болезнью (более подробно см. учебно-методическое пособие «Радиационная безопасность: природа и источники ионизирующей радиации»).

Для оценки ионизации атомов среды, а, следовательно, и поражающего действия проникающей радиации на живой организм введено понятие дозы облучения (или дозы радиации), единицей измерения которой является рентген (Р). Дозе радиации 1Р соответствует образование в одном кубическом сантиметре воздуха приблизительно 2 миллиардов пар ионов.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие поток гамма- и нейтронного излучений. Степень ослабления проникающей радиации зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя. Ослабление интенсивности гамма- и нейтронного излучений характеризуется слоем половинного ослабления, который зависит от плотности материалов. Слой половинного ослабления – это слой вещества, при прохождении которого интенсивность гамма-лучей или нейтронов уменьшается в два раза.

Радиоактивное заражение. Радиоактивное заражение людей, боевой техники, местности и различных объектов при ядерном взрыве обусловливается осколками деления вещества заряда (Pu-239, U-235, U-238) и не прореагировавшей частью заряда, выпадающими из облака взрыва, а также наведенной радиоактивностью. С течением времени активность осколков деления быстро уменьшается, особенно в первые часы после взрыва. Так, например, общая активность осколков деления при взрыве ядерного боеприпаса мощностью 20 кт через один день будет в несколько тысяч раз меньше, чем через одну минуту после взрыва.

При взрыве ядерного боеприпаса часть вещества заряда не подвергается делению, а выпадает в обычном своем виде; распад ее сопровождается образованием альфа-частиц. Наведенная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами (радионуклидами), образующимися в грунте в результате облучения его нейтронами, испускаемыми в момент взрыва ядрами атомов химических элементов, входящих в состав грунта. Образовавшиеся изотопы, как правило, бета-активны, распад многих из них сопровождается гамма-излучением. Периоды полураспада большинства из образующихся радиоактивных изотопов, сравнительно невелики — от одной минуты до часа. В связи с этим наведенная активность может представлять опасность лишь в первые часы после взрыва и только в районе, близком к эпицентру.

Основная часть долгоживущих изотопов сосредоточена в радиоактивном облаке, которое образуется после взрыва. Высота поднятия облака для боеприпаса мощностью 10 кт равна 6 км, для боеприпаса мощностью 10 Мт она составляет 25 км. По мере продвижения облака из него выпадают сначала наиболее крупные частицы, а затем все более и более мелкие, образуя по пути движения зону радиоактивного заражения, так называемый след облака. Размеры следа зависят главным образом от мощности ядерного боеприпаса, а также от скорости ветра и могут достигать в длину несколько сотен и в ширину несколько десятков километров.

Степень радиоактивного заражения местности характеризуется уровнем радиации на определенное время после взрыва. Уровнем радиации называют мощность экспозиционной дозы (Р/ч) на высоте 0,7-1 м над зараженной поверхностью.

Возникающие зоны радиоактивного заражения по степени опасности принято делить на следующие четыре зоны.

Зона Г — чрезвычайно опасного заражения. Ее площадь составляет 2-3% площади следа облака взрыва. Уровень радиации составляет 800 Р/ч.

Зона В — опасного заражения. Она занимает примерно 8-10% площади следа облака взрыва; уровень радиации 240 Р/ч.

Зона Б — сильного заражения, на долю которой приходится примерно 10 % площади радиоактивного следа, уровень радиации 80 Р/ч.

Зона А — умеренного заражения площадью 70-80 % от площади всего следа взрыва. Уровень радиации на внешней границе зоны через 1 час после взрыва составляет 8 Р/ч.

Поражения в результате внутреннего облучения появляются вследствие попадания радиоактивных веществ внутрь организма через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт. В этом случае радиоактивные излучения вступают в непосредственный контакт с внутренними органами и могут вызвать сильную лучевую болезнь; характер заболевания будет зависеть от количества радиоактивных веществ, попавших в организм.

На вооружение, боевую технику и инженерные сооружения радиоактивные вещества не оказывают вредного воздействия.

Электромагнитный импульс. Ядерные взрывы в атмосфере и в более высоких слоях приводят к возникновению мощных электромагнитных полей. Эти поля ввиду их кратковременного существования принято называть электромагнитным импульсом (ЭМИ).

Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением напряжений и токов в проводниках различной протяженности, расположенных в воздухе, технике, на земле или на других объектах. Действие ЭМИ проявляется, прежде всего, по отношению к радиоэлектронной аппаратуре, где под действием ЭМИ наводятся электрические токи и напряжения, которые могут вызвать пробой электроизоляции, повреждение трансформаторов, сгорание разрядников, порчу полупроводниковых приборов и других элементов радиотехнических устройств. Наиболее подвержены воздействию ЭМИ линии связи, сигнализации и управления. Сильные электромагнитные поля могут повредить электрические цепи и нарушить работу неэкранированного электротехнического оборудования.

Высотный взрыв способен создать помехи в работе средств связи на очень больших площадях. Защита от ЭМИ достигается экранированием линий энергоснабжения и аппаратуры.

Очаг ядерного поражения. Очагом ядерного поражения называется территория, на которой под воздействием поражающих факторов ядерного взрыва возникают разрушения зданий и сооружений, пожары, радиоактивное заражение местности и поражения населения. Одновременное воздействие ударной волны, светового излучения и проникающей радиации в значительной мере обусловливает комбинированный характер поражающего действия взрыва ядерного боеприпаса на людей, военную технику и сооружения. При комбинированном поражении людей травмы и контузии от воздействия ударной волны могут сочетаться с ожогами от светового излучения с одновременным возгоранием от светового излучения. Радиоэлектронная аппаратура и приборы, кроме того, могут потерять работоспособность в результате воздействия электромагнитного импульса (ЭМИ).

Размеры очага тем больше, чем мощнее ядерный взрыв. Характер разрушений в очаге зависит также от прочности конструкций зданий и сооружений, их этажности и плотности застройки.

За внешнюю границу очага ядерного поражения принимают условную линию на местности, проведенную на таком расстоянии от эпицентра взрыва, где величина избыточного давления ударной волны равна 10 кПа.

 

Радиоактивные осадки

 

При делении тяжёлых ядер урана и плутония образуются сотни различных радионуклидов с разными периодами полураспада. Распределение дочерних продуктов по массовым числам имеет два максимума, находящихся в интервалах 85-105 и 130-150. С высоким выходом образуются радионуклиды цезия-137 и стронция-90. Они имеют относительно большие периоды полураспада (около 30-ти лет) и поэтому представляют особую опасность для здоровья человека. В первые недели после взрыва особое значение имеет йод-131 (период полураспада 8 дней), способный накапливаться в щитовидной железе и тем самым создавать высокие локальные дозы облучения.

Образующиеся при ядерном или термоядерном взрыве нейтроны взаимодействуют с ядрами атомов, входящих в состав атмосферы, почвы, конструкционных материалов. Так, их взаимодействие с ядрами атмосферного азота приводит к образованию радиоактивного углерода ¹⁴C.

Источниками радиоактивных веществ могут являться продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов (наведённая активность).

Наземный или низкий взрыв втягивает в огненное облако, содержащее радиоактивные продукты деления ядер урана и плутония, множество пылинок почвы. Пылинки оплавляются с поверхности и при этом поглощают (растворяют) радиоактивные вещества. Когда атомное облако движется в ту или иную сторону под действием господствующих верховых (стратосферных) ветров пылинки постепенно выпадают на землю – сначала более крупные, потом всё более и более мелкие. Образуется длинная радиоактивная полоса – “след” – результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от окружающих условий.

Местные (локальные) радиоактивные осадки – это осадки, которые выпадают в течение первых нескольких часов, но не более чем через сутки после взрыва. Они образуют на местности радиоактивный след облака взрыва с достаточно высокими уровнями загрязнения. Такие локальные следы могут образовываться в основном после наземных взрывов в зоне, непосредственно примыкающей к воронке взрыва.

Глобальные радиоактивные осадки – это те продукты ядерных взрывов, которые достаточно долго находились в стратосфере, т.е. выше тропопаузы. Затем, спустя примерно 4-6 месяцев после ядерного взрыва, они начинают выпадать на поверхность Земли в виде очень мелких частиц, распространяясь практически по всему земному шару. Выпадению глобальных радиоактивных частиц способствуют обычные атмосферные осадки – дождь, снег, туман.

Кроме того, после воздушных ядерных взрывов среднего и крупного калибров возможно формирование радиоактивного загрязнения в промежуточной зоне за счёт тропосферных выпадений, особенно когда приземное пылевое образование втягивается в облако взрыва. Это – полуглобальные радиоактивные осадки, выпадение которых начинается спустя примерно 10-20 часов после взрыва на расстояниях около 500–1000 км от места взрыва и может продолжаться в течение 2–4 недель. Радиоактивные частицы, составляющие эти выпадения, легко переносятся ветрами.

Масштабы и степень радиационного загрязнения окружающей среды в результате применения ядерного оружия зависят от вида и мощности взрыва.

Воздушный ядерный взрыв – это взрыв, произведенный на высоте до 10 км, когда светящаяся область не касается земли (воды). Сильное радиоактивное заражение местности образуется в основном вблизи эпицентров низких воздушных взрывов. Их характерной особенностью является то, что, несмотря на соединение пылевого столба с облаком взрыва, поднятые с поверхности земли частицы грунта не вступают во взаимодействие с радиоактивными продуктами – осколками деления ядерного топлива. В связи с этим формирование источника радиоактивного загрязнения происходит за счёт конденсации паров только конструкционных материалов бомбы. Радиоактивные продукты локализуются в каплях образовавшейся жидкости. Размер образовавшихся таким образом радиоактивных частиц – порядка 10 мкм. Эти частицы распространяются и выпадают на землю на расстояниях до нескольких сотен и даже тысяч километров от места проведения взрыва. Помимо этого, подвергшиеся воздействию нейтронного излучения частицы поверхностного слоя грунта вовлекаются в возмущённую область атмосферы и в последующем выпадают из пылевого столба на ближних расстояниях от эпицентра взрыва.

При высоких воздушных взрывах минеральные (почвенные) частицы практически не вовлекаются в облако взрыва. Радиоактивное загрязнение местности происходит в зоне распространения нейтронов проникающей радиации в районе эпицентра, а образующиеся в основном из конструкционных материалов ядерного боеприпаса радиоактивные частицы становятся одной из составляющих глобальных выпадений радионуклидов.

При высотном ядерном взрыве (высота взрыва более 10 км) радиоактивные продукты достигают поверхности земли спустя много времени после его проведения и только в виде глобальных выпадений.

При подводном взрыве мгновенные гамма-кванты и нейтроны поглощаются водой, а радиоактивные продукты распределяются между воздушной средой и морской водой. Возникает полый водяной столб с облаком вверху. После обрушения водяного столба у его основания образуется базисная волна, которая представляет собой приводное облако, состоящее из мелких радиоактивных капель воды и тумана. Через некоторое время это облако отрывается от поверхности воды, передвигается по ветру, и из него выпадает радиоактивный дождь, образуя локальный след. Протяжённость следа и плотность радиоактивного загрязнения местности при выпадении осадков на твёрдую поверхность после подводного взрыва существенно меньше, чем после наземного.

Надводный ядерный взрыв – это взрыв, произведённый на поверхности воды, при котором образующаяся в процессе взрыва светящаяся область касается поверхности воды. Облако надводного взрыва по высоте подъёма и своему виду аналогично облаку наземного взрыва, но размеры локального следа и плотность загрязнения хотя и значительны, но меньше, чем после наземного, однако больше, чем после подводного взрыва ядерного заряда примерно такой же мощности.

 

 

Специфика воздействия на человека продуктов ядерного взрыва (ПЯВ) и отдельных изотопов

Продукты ядерного взрыва, поступив во внешнюю среду, становятся источником внешнего гамма- и бета-облучения. Помимо этого, в условиях формирования радиоактивного следа и нахождения людей и животных на загрязнённой радионуклидами местности, возможно их поступление в организм. Радионуклиды могут поступать человеку ингаляционно в момент выпадения из облака взрыва и вторичного пылеобразования и перорально с загрязнёнными продуктами питания и водой. Поэтому в зонах радиоактивного загрязнения облучение населения носит комбинированный характер – сочетание внешнего и внутреннего облучения, что приводит к сложному развитию патологических процессов.

В процессе распада радионуклидов их радиоизотопный состав изменяется. В начальном периоде загрязнения дозы внешнего облучения формируются за счёт короткоживущих радиоизотопов йода, циркония, рутения, лантана. Затем в связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается. При этом возрастает относительное содержание долгоживущих радионуклидов – цезия, стронция, церия и др.

В зависимости от количества продуктов ядерного взрыва (ПЯВ), поступившего в организм, радиационное поражение может проявляться в форме острой, подострой и хронической болезни.

В генезисе острого поражения, клинике болезни, процессах выздоровления, формировании отдалённой патологии большое значение при поступлении молодых ПЯВ имеет радиационное поражение щитовидной железы радиоизотопами йода, которые составляют значительную часть их активности. Опухоли в случае поступления молодых ПЯВ в основном возникают в эндокринных железах и органах, имеющих тесную функциональную связь с эндокринной системой (молочные железы, гонады). В их генезисе определяющее значение имеет нарушение эндокринного статуса организма, начальным звеном которого является радиационное поражение щитовидной железы. При поступлении в организм ПЯВ большого возраста спектр опухолей иной – саркомы, лейкозы.

Рассмотрим специфику действия на организм некоторых наиболее распространенных радионуклидов.

Йод. Среди известных 26-ти изотопов йода стабильным является только природный йод-127. Стабильный йод-127 относится к числу наиболее важных биоэлементов. Он входит в состав синтезируемых щитовидной железой гормонов. Остальные изотопы йода, с массовыми числами 115-126 и 128-141 радиоактивны. Периоды полураспада большинства из них колеблются от нескольких минут до нескольких недель. Йоды – (131-135) составляют значительную часть активности молодых продуктов ядерного деления. Эти изотопы при испытаниях ядерного оружия выпадают в основном в ближних зонах. В глобальных выпадениях йод практически отсутствует, т.к. распадается до выпадения на земную поверхность.

В организм человеку радиойод может поступать через органы дыхания, с пищей и водой, через кожные покровы, раны и ожоговые поверхности. Основное значение имеют два первых пути. Главным источником поступления радиойода населению в зонах радионуклидного загрязнения были местные продукты питания растительного и животного происхождения. В первую очередь это молоко, свежие молочные продукты и листовые овощи, имеющие поверхностное загрязнение.

Опасность для здоровья усугубляется в районах, характеризующихся нехваткой природного йода.

Цезий. Из 23-х изотопов цезия 22 – радиоактивные с массовыми числами 123-132 и 134-144. Наибольшее значение из радиоизотопов цезия имеет ¹³⁷Cs. Его период полураспада – 30 лет. Радиоактивные выпадения радиоизотопов цезия на сушу при испытаниях ядерного оружия и выбросы ядерных предприятий к настоящему времени явились наиболее значимым источником загрязнения внешней среды и радиационного воздействия на человека.

Носителями активности при ядерных взрывах являются аэрозоли, образующиеся в результате конденсации радиоактивных и нерадиоактивных продуктов взрыва. Атмосфера представляет собой первичный резервуар, откуда радионуклиды поступают на земную поверхность. Процесс выпадения ускоряют атмосферные осадки и агрегация частиц с образованием более крупных. Период полуочищения стратосферы примерно равен одному году.

В организм человека нуклид может поступать в основном через органы дыхания в период радиоактивных выпадений и перорально с загрязнёнными продуктами питания и водой. Начальным звеном большинства пищевых цепочек являются растения. Радионуклиды могут попасть на растения (листья, стебли, плоды) непосредственно в момент радиоактивных выпадений, через корневую систему из почвы и с загрязнённой водой.

Поступая в организм, радиоцезий распределяется практически равномерно, что приводит к приблизительно равномерному облучению органов и тканей.

Стронций. Из радиоактивных изотопов стронция наибольший интерес представляют ⁸⁹Sr (T_1/2 = 50,5 сут.) и ⁹⁰Sr (T_1/2 = 29,1 года).

Основным источником загрязнения внешней среды радиоактивным стронцием были испытания ядерного оружия и аварии на предприятиях ядерного топливного цикла. Атмосфера – первичный резервуар ⁸⁹Sr и ⁹⁰Sr, откуда радионуклиды поступают на сушу и в гидросферу. Осаждение определяется гравитацией, адсорбцией на нейтральной пыли, постоянно присутствующей в атмосфере, и атмосферными осадками (дождь, снег). Время пребывания радиоактивных аэрозолей в атмосфере составляет 30-40 суток, в стратосфере – несколько лет.

Населению нуклид в основном поступает с загрязнёнными продуктами. Ингаляционный путь имеет меньшее значение. Почва => растения – начальное звено большинства цепочек переноса радиостронция из внешней среды человеку. В растения радионуклиды могут поступать в результате непосредственного загрязнения наземных их частей в момент выпадения, пылеобразования и поглощения из почвы через корневую систему.

 

 

cyberpedia.su

Воздушный ядерный взрыв: характеристика, поражающие факторы, последствия

Открытие Альбертом Эйнштейном способности веществ выделять большое количество энергии на атомном уровне положило начало ядерной физики. В 1930-е годы исследователи занимались моделированием воздушного ядерного взрыва в лабораторных условиях, но приобретенный опыт поставил под угрозу мирную жизнь на Земле.

Принцип действия

Для воздушного ядерного взрыва нужно создать определенные условия, провоцирующие детонацию. Обычно в качестве детонаторов используются тротил или гексоген, под воздействием которых радиоактивное вещество (обычно уран или плутоний) в течение 10 секунд сжимается до критической массы, а затем происходит мощный выброс энергии. Если бомба термоядерная, то в ней происходит процесс превращения легких элементов в более тяжелые. Выделяемая при этом энергия несет за собой еще более мощный взрыв.

Ядерный реактор может использоваться и в мирных целях, так как делением можно управлять. Для этого применяются устройства, поглощающие нейтроны. Процессы, протекающие в такой установке, все время находятся в равновесии. Даже если происходят какие-либо незначительные изменения в параметрах, система вовремя гасит их и возвращается в рабочий режим. В аварийных ситуациях автоматически сбрасываются элементы, останавливающие цепную реакцию.

Первый опыт

Открытый Эйнштейном и изучаемый в дальнейшем физиками-ядерщиками выброс энергии заинтересовал не только ученых, но и военных. Возможность получения нового оружия, с помощью которого удастся создать мощные взрывы из малого количества вещества, привела к экспериментам с радиоактивными элементами.

Физически возможность взрыва со значительным поражающим действием доказал французский ученый Жолио-Кюри. Он открыл цепную реакцию, которая стала мощным источником энергии. Далее он планировал провести эксперименты с оксидом дейтерия, но в условиях Второй мировой войны это было невозможно сделать во Франции, поэтому в дальнейшем разработкой атомного оружия занялись английские ученые.

Первое взрывное устройство было опробовано летом 1945 года в Америке. По сегодняшним меркам бомба имела небольшую мощность, но в то время полученный эффект превзошел все ожидания. Сила взрыва и воздействие на окружающую территорию оказались колоссальными.

Результаты

Чтобы определить характеристики воздушно-ядерного взрыва, были проведены испытания. Присутствующие при этом впоследствии описали увиденное зрелище. Они наблюдали за яркой светящейся точкой на расстоянии нескольких сотен километров. Затем она превратилась в огромный шар, раздался очень громкий звук, и на километры прокатилась ударная волна. Шар взорвался, оставив после себя двенадцатикилометровое облако в форме гриба. На месте взрыва остался кратер, на десятки метров простирающийся в глубину и ширину. Земля вокруг него на несколько сотен метров превратилась в безжизненную, изрытую почву.

Температура воздуха при ядерном взрыве существенно выросла, и сама атмосфера стала как будто плотнее. Это почувствовали даже очевидцы, находящиеся далеко от эпицентра в укрытии. Масштабы увиденного поражали, поскольку никто не предполагал, с какой мощью им предстоит столкнуться. Были сделаны выводы, что испытания прошли успешно.

Поражающие факторы воздушного ядерного взрыва

Военные сразу же поняли, что новое оружие может решить исход любой войны. Но в то время еще никто не задумывался о воздействии поражающих факторов ядерного взрыва. Ученые обратили внимание лишь на самые очевидные из них:

• ударную волну;
• световое излучение.

О радиоактивном заражении и ионизирующем излучении тогда еще никто не знал, хотя впоследствии именно проникающая радиация оказалась самой опасной. Так, если опустошение и разрушение локализовались на расстоянии нескольких сотен метров от эпицентра воздушного ядерного взрыва, то площадь рассеивания продуктов радиационного распада простиралась на сотни километров. Человек получал первое облучение, которое впоследствии отягощалось радиационными осадками, выпадающими на близлежащих территориях.

Также ученые еще не знали о том, что под действием воздушной ударной волны ядерного взрыва образуется электромагнитный импульс, который способен вывести из строя всю электронику на расстоянии сотен километров. Таким образом, первые испытатели даже представить себе не могли, насколько мощное оружие было создано, и насколько катастрофичными могут быть последствия от его применения.

Виды взрывов

Воздушные ядерные взрывы производятся на высоте тропосферы, то есть в пределах 10 км над поверхностью земли. Но помимо них есть и другие виды, например:

1. Наземные или надводные проводятся на поверхности земли или воды соответственно. Огненный шар, разрастающийся из вспышки, при этом имеет вид восходящего из-за горизонта солнца.
2. Высотные, проводимые в атмосфере. Светящаяся вспышка при этом обладает очень большими размерами, она зависает в воздухе и не касается земных или водных поверхностей.
3. Подземные или подводные происходят в толще земной коры или на глубине. Обычно вспышка при этом не наблюдается.
4. Космические. Такие происходят в сотнях километров от земного шара, за пределами околопланетного пространства и сопровождаются облаком из светящихся молекул.

Разные виды отличаются не только вспышкой, но и другими внешними характеристиками, а также поражающими факторами, интенсивностью взрыва, его результатами и последствиями.

Наземные испытания

Первые бомбы испытывались прямо на поверхности земли. Именно такие типы взрывов сопровождаются четко выраженным грибовидным облаком в воздухе и кратером, простирающимся на несколько десятков, а то и сотен метров в почве. Наземный взрыв выглядит наиболее устрашающее, так как облако, низко зависшее над землей, притягивает в себя не только пыль, но и существенную часть грунта, что делает его практически черным. Частицы грунта перемешиваются с химическими элементами, а затем выпадают на землю, что делает территорию радиоактивно зараженной и совершенно непригодной для жизни. В военных целях это может использоваться для уничтожения мощных строений или объектов, заражения обширных территорий. Разрушительный эффект при этом наиболее мощный.

Надводные взрывы

Испытания также проводятся над поверхностью водной глади. В этом случае облако будет состоять из водяной пыли, снижающей интенсивность светового излучения, но разносящей радиоактивные частицы на огромные расстояния, в результате чего они могут выпасть вместе с осадками в тысяче километров от места испытаний.

В военных целях это может быть использовано для поражения морских баз, портов и кораблей либо для заражения воды и побережья.

Воздушные взрывы

Этот вид может производиться на большом расстоянии от земли (в этом случае он называется высоким) или на маленьком (низким). Чем выше произошел взрыв, тем меньше у поднимающегося облака сходств с формой гриба, так как столб пыли с земли не достигает его.

Вспышка при таком виде является очень яркой, так что ее видно за сотни километров от эпицентра. Взрывающийся из нее огненный шар с температурой, измеряемой в миллионах градусов Цельсия, поднимается вверх и посылает мощное световое излучение. Все это сопровождается громким звуком, отдаленно напоминающим раскаты грома.

По мере охлаждения шар преобразуется в облако, которое создает поток воздуха, подхватывающий пыль с поверхности. Получившийся столб может достигнуть облака, если оно не очень высоко над землей. В дальнейшем облако начинает рассеиваться, и поток воздуха ослабевает.

В результате такого взрыва могут быть поражены и объекты в воздухе, и сооружения, и люди, находящиеся поблизости от него.

Применение в боевых целях

Хиросима и Нагасаки — единственные города, в отношении которых было применено ядерное оружие. Случившаяся там трагедия не имела себе равных.

Жители испытали на себе действие воздушного ядерного взрыва, инициированного на небольшом расстоянии от поверхности земли и классифицируемого как низкий. При этом была полностью разрушена инфраструктура, погибло около 200 тысяч населения. Две трети из них умерли мгновенно. Те, кто находился в эпицентре, распались на молекулы от чудовищных температур. Световое излучение оставляло от них тени на стенах.

Люди, которые были дальше от эпицентра, погибали от ударной волны и гамма-излучения ядерного взрыва. Часть выживших получила летальную дозу облучения, но врачи еще не знали о лучевой болезни, поэтому никто не понимал, почему после мнимых признаков выздоровления происходит ухудшение состояния пациентов. Медики считали это дизентерией, но в течение 3-8 недель больные, у которых открывалась сильная рвота, умирали. Странная болезнь людей, выживших во время атомной бомбардировки Хиросимы и Нагасаки, стала стимулом к началу исследований в области ядерной медицины.

Высотные взрывы

После бомбардировки японских городов ядерное оружие не применялось в боевых целях, но исследование его возможностей продолжалось в разных местах. Учения в атмосфере позволили понять, что происходит при взрыве на высоте. Оказалось, что при нахождении центра в 10 км от поверхности земли возникает сравнительно небольшая по силе волна ядерного взрыва, но световое и радиационное излучение при этом увеличиваются. Чем выше был произведен взрыв, тем сильнее повышается ионизация, что сопровождается выходом из строя радиотехнических средств.

С поверхности все это выглядит как большая яркая вспышка, сменяющаяся облаком испаряющихся молекул водорода, углерода и азота. Поток воздуха при этом не достигает земли, поэтому столба пыли не возникает. Также практически не происходит заражения территории, поскольку на большой высоте воздушные массы перемещаются слабо, поэтому целью такого ядерного взрыва может являться поражение самолетов, ракет или спутников.

Подземные испытания

В последнее время между странами существует договор, регламентирующий ядерные испытания и предписывающий проводить их только под землей, что позволяет минимизировать загрязнения и непригодные для жизни площади, образующиеся вокруг полигонов.

Испытания под землей считаются наименее опасными, так как действие всех поражающих факторов приходится на породы. Увидеть светящиеся вспышки или грибовидное облако при этом невозможно, от него остается только столб пыли. Но ударная волна приводит к землетрясению и обрушению грунта. Обычно это используется в мирных целях, для решения народохозяйственных задач. Например, так можно разрушать горные массивы или образовывать искусственные водоемы.

Подводные испытания

Взрывы под водой имеют более грозные последствия. Сначала возникает столб брызг, поднимающийся к облаку радиоактивного тумана. На поверхности воды при этом образуются метровые волны, уничтожающие корабли и подводные сооружения. Затем происходит заражение прилегающих территорий из-за рассеивающегося облака, проливающегося радиоактивным дождем.

Защитные меры

Ядерный взрыв убивает все на своем пути и разрушает все материальные объекты. У людей, попавших в его эпицентр, нет возможности спастись, они мгновенно сгорают дотла. Бомбоубежище при этом абсолютно бесполезно, поскольку сразу же будет разрушено.

Спастись могут лишь те, кто находится достаточно далеко от взрыва. На расстоянии более 1-3 км от эпицентра можно избежать воздействия ударной волны, но для этого надо быстро найти надежное убежище, как только возникла яркая вспышка. На это у человека есть от 2 до 8 секунд, в зависимости от расстояния. В укрытии прямого попадания гамма-излучения не произойдет, но все равно существует очень большая вероятность радиоактивного заражения. Снизить риск лучевой болезни можно, пользуясь средствами индивидуальной защиты и избегая контакта с любыми предметами, находящимися на территории.

Ядерное оружие – одно из самых страшных изобретений человечества. Используемое в мирных целях, оно может принести большую пользу, но его военное применение несет страшную угрозу жизни на земле. Запущенную цепную реакцию нельзя остановить, поэтому существует договор о ядерном разоружении, призванный защитить планету от катастрофы.

fb.ru

Поражающие факторы ядерного взрыва — это… Что такое Поражающие факторы ядерного взрыва?

В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. Эта отметка установлена 14 мая 2011.

В зависимости от типа заряда и условий взрыва энергия взрыва распределяется по-разному. Например, при взрыве обычного ядерного заряда без повышенного выхода нейтронного излучения или радиоактивного загрязнения может быть следующее соотношение долей энергетического выхода на различных высотах^[1]:

Доли энергии воздействующих факторов ядерного взрыва
Высота / Глубина	Рентгеновское излучение	Световое излучение	Теплота огненного шара и облака	Ударная волна в воздухе	Деформация и выброс грунта	Волна сжатия в грунте	Теплота полости в земле	Проникающая радиация	Радиоактивные вещества
100 км	64 %	24 %						6 %	6 %
70 км	49 %	38 %	1 %					6 %	6 %
45 км	1 %	73 %	13 %	1 %				6 %	6 %
20 км		40 %	17 %	31 %				6 %	6 %
5 км		38 %	16 %	34 %				6 %	6 %
0 м		34 %	19 %	34 %	1 %	менее 1 %	?	5 %	6 %
Глубина камуфлетного взрыва					30 %	30 %	34 %		6 %

При наземном ядерном взрыве около 50 % энергии идёт на образование ударной волны и воронки в земле, 30— 40 % в световое излучение, до 5 % на проникающую радиацию и электромагнитное излучение и до 15 % в радиоактивное заражение местности.

При воздушном взрыве нейтронного боеприпаса доли энергии распределяются своеобразно: ударная волна до 10 %, световое излучение 5 — 8 % и примерно 85 % энергии уходит в проникающую радиацию (нейтронное и гамма-излучения)^[2]

Ударная волна и световое излучение аналогичны поражающим факторам традиционных взрывчатых веществ, но световое излучение в случае ядерного взрыва значительно мощнее.

Ударная волна разрушает строения и технику, травмирует людей и оказывает отбрасывающее действие быстрым перепадом давления и скоростным напором воздуха. Последующие за волной разрежение (падение давления воздуха) и обратный ход воздушных масс в сторону развивающегося ядерного гриба также могут нанести некоторые повреждения.

Световое излучение действует только на неэкранированные, то есть ничем не прикрытые от взрыва объекты, может вызвать воспламенение горючих материалов и пожары, а также ожоги и поражение зрения человека и животных.

Проникающая радиация оказывает ионизирующее и разрушающее воздействие на молекулы тканей человека, вызывает лучевую болезнь. Особенно большое значение имеет при взрыве нейтронного боеприпаса. От проникающей радиации могут защитить подвалы многоэтажных каменных и железобетонных зданий, подземные убежища с заглублением от 2-х метров (погреб, например или любое укрытие 3-4 класса и выше), некоторой защитой обладает бронированная техника.

Радиоактивное заражение — при воздушном взрыве относительно «чистых» термоядерных зарядов (деление-синтез) этот поражающий фактор сведён к минимуму. И наоборот, в случае взрыва «грязных» вариантов термоядерных зарядов, устроенных по принципу деление-синтез-деление, наземного, заглублённого взрыва, при которых происходит нейтронная активация содержащихся в грунте веществ, а тем более взрыва так называемой «грязной бомбы» может иметь решающее значение.

Электромагнитный импульс выводит из строя электрическую и электронную аппаратуру, нарушает радиосвязь.

Ударная волна

Самое страшное проявление взрыва не гриб, а быстротечная вспышка и образованная ею ударная волна Образование головной ударной волны (эффект Маха) при взрыве 20 кт Разрушения в Хиросиме в результате атомной бомбардировки

Большая часть разрушений, причиняемых ядерным взрывом, вызывается действием ударной волны. Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с для атмосферы). При атмосферном взрыве скачок уплотнения — это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличение температуры, давления и плотности воздуха. Непосредственно за фронтом ударной волны происходит снижение давления и плотности воздуха, от небольшого понижения далеко от центра взрыва и почти до вакуума внутри огненной сферы. Следствием этого снижения является обратный ход воздуха и сильный ветер вдоль поверхности со скоростями до 100 км/час и более к эпицентру.^[3] Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей, а близко к эпицентру наземного или очень низкого воздушного взрыва порождает мощные сейсмические колебания, способные разрушить или повредить подземные сооружения и коммуникации, травмировать находящихся в них людей.

Большинство зданий, кроме специально укрепленных, серьёзно повреждаются или разрушаются под воздействием избыточного давления 2160-3600 кг/м² (0,22-0,36 атм).

Энергия распределяется по всему пройденному расстоянию, из-за этого сила воздействия ударной волны уменьшается пропорционально кубу расстояния от эпицентра.

Защитой от ударной волны для человека являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями, складками местности.

Оптическое излучение

Жертва ядерной бомбардировки Хиросимы

Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар, при наземном — полусферу.

Максимальная температура поверхности светящейся области составляет обычно 5700-7700 °C. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Приближенно, продолжительность свечения в секундах равна корню третьей степени из мощности взрыва в килотоннах. При этом интенсивность излучения может превышать 1000 Вт/см² (для сравнения — максимальная интенсивность солнечного света 0,14 Вт/см²).

Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.

При воздействии светового излучения на человека возникает поражение глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение и защищенных одеждой участков тела.

Защитой от воздействия светового излучения может служить произвольная непрозрачная преграда.

В случае наличия тумана, дымки, сильной запыленности и/или задымленности воздействие светового излучения также снижается.

Проникающая радиация

Проникающая радиация (ионизирующее излучение) представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.

Радиус поражения проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и ударной волны, поскольку она сильно поглощается атмосферой. Проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов, однако ядерный заряд может быть специально сконструирован таким образом, чтобы увеличить долю проникающей радиации для нанесения максимального ущерба живой силе (так называемое нейтронное оружие). На больших высотах, в стратосфере и космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс — основные поражающие факторы.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов. Разные материалы по-разному реагируют на эти излучения и по-разному защищают.

От гамма-излучения хорошо защищают материалы, имеющие элементы с высокой атомной массой (железо, свинец, низкообогащённый уран), но эти элементы очень плохо ведут себя под нейтронным излучением: нейтроны относительно хорошо их проходят и при этом генерируют вторичные захватные гамма-лучи, а также активируют радиоизотопы, надолго делая саму защиту радиоактивной (например, железную броню танка; свинец же не проявляет вторичной радиоактивности). Пример слоёв половинного ослабления проникающего гамма-излучения^[4]: свинец 2 см, сталь 3 см, бетон 10 см, каменная кладка 12 см, грунт 14 см, вода 22 см, древесина 31 см.

Нейтронное излучение в свою очередь хорошо поглощается материалами, содержащими лёгкие элементы (водород, литий, бор), которые эффективно и с малым пробегом рассеивают и поглощают нейтроны, при этом не активируются и гораздо меньше выдают вторичное излучение. Слои половинного ослабления нейтронного потока: вода, пластмасса 3 — 6 см, бетон 9 — 12 см, грунт 14 см, сталь 5 — 12 см, свинец 9 — 20 см, дерево 10 — 15 см. Лучше всех материалов поглощают нейтроны водород (но в газообразном состоянии он имеет малую плотность), гидрид лития и карбид бора.

Идеального однородного защитного материала от всех видов проникающей радиации нет, для создания максимально лёгкой и тонкой защиты приходится совмещать слои различных материалов для последовательного поглощения нейтронов, а затем первичного и захватного гамма-излучения (например, многослойная броня танков, в которой учтена и радиационная защита; защита оголовков шахтных пусковых установок из ёмкостей с гидратами лития и железа с бетоном), а также применять материалы с добавками. Универсальны широко применяемые в строительстве защитных сооружений бетон и увлажнённая грунтовая засыпка, содержащие и водород и относительно тяжёлые элементы. Очень хорош для строительства бетон с добавкой бора (20 кг B₄C на 1 м³ бетона), при одинаковой толщине с обычным бетоном (0,5 — 1 м) он обеспечивает в 2 — 3 раза лучшую защиту от нейтронной радиации и подходит для защиты от нейтронного оружия^[5].

Электромагнитный импульс

Зарево, возникшее в результате высотного ядерного взрыва Starfish Prime

При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизованном радиацией и световым излучением воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций. Этот эффект может быть использован для ослепления системы предупреждения о ракетном нападении.

Сила ЭМИ меняется в зависимости от высоты взрыва: в диапазоне ниже 4 км он относительно слаб, сильнее при взрыве 4-30 км, и особенно силён при высоте подрыва более 30 км (см., например, эксперимент по высотному подрыву ядерного заряда Starfish Prime).

Возникновение ЭМИ происходит следующим образом:

1. Проникающая радиация, исходящая из центра взрыва, проходит через протяженные проводящие предметы.
2. Гамма-кванты рассеиваются на свободных электронах, что приводит к появлению быстро изменяющегося токового импульса в проводниках.
3. Вызванное токовым импульсом поле излучается в окружающее пространство и распространяется со скоростью света, со временем искажаясь и затухая.

Под воздействием ЭМИ во всех неэкранированных протяжённых проводниках индуцируется напряжение, и чем длиннее проводник, тем выше напряжение. Это приводит к пробоям изоляции и выходу из строя электроприборов связанных с кабельными сетями, например, трансформаторные подстанции и т. д.

Большое значение ЭМИ имеет при высотном взрыве до 100 км и более. При взрыве в приземном слое атмосферы не оказывает решающего поражения малочувствительной электротехнике, его радиус действия перекрывается другими поражающими факторами. Но зато оно может нарушить работу и вывести из строя чувствительную электроаппаратуру и радиотехнику на значительных расстояниях — вплоть до нескольких десятков километров от эпицентра мощного взрыва, где прочие факторы уже не приносят разрушающий эффект. Может вывести из строя незащищённую аппаратуру в прочных сооружениях, рассчитанных на большие нагрузки от ядерного взрыва (например ШПУ). На людей поражающего действия не оказывает^[6].

Радиоактивное заражение

Кратер от взрыва 104-килотонного заряда. Выбросы грунта также служат источником заражения

Радиоактивное заражение — результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва — продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность).

Оседая на поверхность земли по направлению движения облака, продукты взрыва создают радиоактивный участок, называемый радиоактивным следом. Плотность заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от окружающих условий.

Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучения: альфа, бета и гамма. Время их воздействия на окружающую среду весьма продолжительно.

В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко это происходит в первые часы после взрыва.

Поражение людей и животных воздействием радиационного заражения может вызываться внешним и внутренним облучением. Тяжелые случаи могут сопровождаться лучевой болезнью и летальным исходом.

Установка на боевую часть ядерного заряда оболочки из кобальта вызывает заражение территории опасным изотопом ⁶⁰Co (гипотетическая грязная бомба).

Эпидемиологическая и экологическая обстановка

Ядерный взрыв в населённом пункте, как и другие катастрофы, связанные с большим количеством жертв, разрушением вредных производств и пожарами, приведёт к тяжёлым условиям в районе его действия, что будет вторичным поражающим фактором. Люди, даже не получившие значительных поражений непосредственно от взрыва, с большой вероятностью могут погибнуть от инфекционных заболеваний^[7] и химических отравлений. Велика вероятность сгореть в пожарах или просто расшибиться при попытке выйти из завалов.

Ядерная атака атомной электростанции может поднять в воздух значительно больше радиоактивных веществ, чем может дать сама бомба. При прямом попадании заряда и испарении реактора или хранилища радиоактивных материалов площадь земель, в течение многих десятков лет непригодных для жизни, будет в сотни—тысячи раз больше площади заражения от наземного ядерного взрыва. Например, при испарении реактора мощностью 100 МВт ядерным взрывом в 1 мегатонну и просто при наземном ядерном взрыве 1 Мт соотношение площадей территории со средней дозой 2 рад (0,02 Грей) в год будет следующим: через 1 год после атаки 130 000 км² и 15 000 км² через 5 лет 60 000 км² и 90 км² через 10 лет 50 000 км² и 15 км² через 100 лет 700 км² и 2 км²^[8].

Психологическое воздействие

Люди, оказавшиеся в районе действия взрыва, кроме физических повреждений, испытывают мощное психологическое угнетающее воздействие от поражающего и устрашающего вида разворачивающейся картины ядерного взрыва, катастрофичности разрушений и пожаров, множества трупов и изувеченных живых вокруг, гибели родных и близких, осознания причинённого вреда своему организму. Результатом такого воздействия явится плохая психологическая обстановка среди выживших после катастрофы, а в последующем устойчивые негативные воспоминания, влияющие на всю последующую жизнь человека. В Японии есть отдельное слово, обозначающее людей, ставших жертвами ядерных бомбардировок — «Хибакуся».

Государственные спецслужбы многих стран предполагают^{[источник не указан 506 дней]}, что одной из целей различных террористических группировок может являться завладение ядерным оружием и применение его против мирного населения с целью психологического воздействия, даже если физические поражающие факторы ядерного взрыва будут незначительны в масштабах страны-жертвы и всего человечества. Сообщение о ядерном теракте будет немедленно распространено средствами массовой информации (телевидение, радио, интернет, пресса) и несомненно окажет огромное психологическое воздействие на людей, на что могут рассчитывать террористы.

Именно психологическое воздействие от наличия ядерного оружия и страха перед его применением в XX веке не дало разразиться Третьей мировой войне с применением ядерного оружия.^{[источник не указан 1139 дней]}

См. также

Ссылки

Источники

1. ↑ Защита от оружия массового поражения. — М.: Воениздат, 1989. — С. 23.
2. ↑ Убежища гражданской обороны: Конструкция и расчёт/ В. А. Котляревский, В. И. Ганушкин, А. А. Костин и др.; Под ред. В. А. Котляревского. — М.: Стройиздат, 1989. — С. 4—5. ISBN 5-274-00515-2
3. ↑ Действие ядерного взрыва. Сборник переводов. М., «Мир», 1971. — С. 85
4. ↑ Морозов, В. И. и др. Приспособление подвалов существующих зданий под убежища, М., 1966. С. 72
5. ↑ Иванов, Г. Нейтронное оружие. // Зарубежное военное обозрение, 1982, № 12. — С. 53
6. ↑ Атаманюк В.Г., Ширшев Л.Г. Акимов Н.И. Гражданская оборона: Учебник для втузов / Под ред. Д.И.Михайдова. — М.: Высш. шк., 1986. — С. 39. — 207 с.
7. ↑ Иванов, Г. Нейтронное оружие. // Зарубежное военное обозрение, 1982, № 12. — С. 52
8. ↑ Защита от оружия массового поражения. — М.: Воениздат, 1989. — С. 79, 81.

dic.academic.ru

I 3. ПОРАЖАЮЩИЕ ФАКТОРЫ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА

В отличии от взрыва обычных авиационных бомб, ядерный и термоядерный взрыв обладает комбинированным поражающим дей­ствием. Поражающими факторами ядерного взрыва являются: удар­ная волна, световое излучение, проникающая радиация, радйоактив-но’е заражение местности. | ‘»…….. ~ ……………..’……..

Ударная волна

]’ Ударная волна является основным поражающим фактором ядер­ного взрыва, на ее образование расходуется около 50% энергии взрыва. .Ударная волна представляет собой область сильно сжатого воздуха.-ратаространяющёгося с большой скоростью во все стороны от центра взрыва. Источником возникновения ударной волны слу­жит высокое давление в центре ядерного взрыва. При ядерном взрыве выделяется огромное количество тепловой энергии, способной рас­плавить и превратить в газ, нагретый до чрезвычайно высокой темпе­ратуры, сам ядерный заряд, окружающую его оболочку и все конст­руктивные элементы бомбь

•в

3 первый момент после взрыва, газообразные продукты взрыва, 1кже раскаленный воздух вокруг заряда образуют светящийся » малого объема. Температура внутри этого шара достигает де-<ов миллионов градусов, а давление — десятков миллиардов осфер.

На границе раздела огненного шара и окружающего воздуха азуется резкий перепад температуры и давления. Продукты

взрыва, ограниченные поверхностью шара, стремятся быстро рас­шириться. Это и явля­ется причиной возник­новения ударной волны в воздухе, последова­тельно передающей энер­гию взрыва от одного сжатого слоя к другому. В непосредстве иной близости от центра взры­ва скорость ударной вол­ны превосходит 1 км/сек. По мере же удаления от центра взрыва скорость быстро уменьшается, а ударная волна ослабе­вает. Скорость и рас->яние, на которое действует ударная волна, зависят от мощно-I взрыва. Приближенно можно считать, что ударная волна ерного взрыва мощностью 20 килотонн проходит 1 км за 2 сек, км за 5 сек и 3 км за 8 сек. Однако чем больше мощность ядерно-взрыва, тем больше скорость и радиус действия ударной волны. Наряду с быстрым движением фронта ударной волны происхо-т также перемещение частиц воздуха в сжатом слое в направле—и распространения ударной волны. Движение частиц воздуха ударной волне воспринимается как сильное ветровое движение; расстоянии до 1 км скорость частиц воздуха достигает 100 м/сек, за расстоянии более 2 км — около 50 м/сек. Это движение воздуха »едставляет собой ураган огромной силы.

^ Пейедняя граница зоны.сжатйя, характеризующаяся резким уве-[чёнием давления, называется фроя/тш ударной волны (рис. 15). эгда ударная волна доходит до какой-либо точки, в ней мгновен-> повышается давление и температура, а воздух начинает переме-аться в сторону движения ударной волны. В дальнейшем, по мере юдвижения ударной волны, давление падает ниже атмосфер-)го и воздух движется в сторону, обратную распространению харной волны, т. е. к центру взрыва. Следовательно, за зоной сжа-1я следует зона разряжения. Наряду с изменением давления из-

;. 15. Изменение давления по времени в :ой-либо точке атмосферы при прохожде­нии через нее ударной волны

меняется также температура: в зоне сжатия температура повышает­ся, а в зоне разрежения — снижается.

Действия ударной волны определяются избыточным давлением, которое в зависимости от вида взрыва может иметь существенные отличия.

При воздушном ядерном взрыве возникает сферическая ударная волна, которая в ближней зоне достигает земли и, отразившись от ее поверхности, образует от­раженную волну. За счет торможения частиц воздуха давление в отраженной волне в 2—3 раза превышает давле­ние в падающей волне.

В дальней зоне на рас­стоянии, превышающем вы­соту взрыва, происходит сло­жение падающей и отражен­ной волны и образуется го­ловная волна, давление в ко­торой в 4—5 раз больше дав­ления во фронте свободно распространяющейся сфери­ческой волны. Головная вол­на распространяется вдоль поверхности земли (рис. 16,а).

Таким образом, поражаю­щее действие ударной волны ^Рис-.¹⁶— Ударная волна при воздуш-воздушного ядерного взрыва ^{ном(а)иназемном(б)яде}Р^номвзР^ыве в ближней зоне определяется

давлением отраженной волны, а в дальней зоне — давлением го­ловной ударной волны.

При воздушном взрыве на высоте нескольких сотен метров, ударная волна наносит максимальные разрушения наземным со­оружениям, а также вызывает поражение людей, находящихся вне укрытий.

При наземном ядерном взрыве, когда центр взрыва совпадает со своим эпицентром, ударная волна имеет форму непрерывно увели-чивающегося-полушария. На близких расстояниях от центра взрыва давление ударной волны достигает десятков атмосфер, а по мере удаления от места взрыва ударная волна ослабевает. Увеличение избыточного давления получается в результате слияния падающей и отраженной от поверхности земли волн и удвоения плотности энергии во фронте ударной волны.

Ударная волна при наземном взрыве распространяется парал­лельно поверхности земли (см. рис. 16, б) и не имеет столь сложной картины, как при воздушном взрыве. Поэтому давление во фронте Ударной волны наземного взрыва в дальней зоне будет меньше по

шению с воздушным взрывом на одинаковых расстояниях. Ра-: поражения ударной волной наземного взрыва меньше радиуса ажения’воздушного взрыва одинаковой мощности на 20%. При подземном ядерном взрыве образуется огромная воронка и пикает ударная волна в грунте. В отличие от ударной волны оздухе, в грунте возникают продольные и поперечные сейсми-кие волны, а ударная волна не имеет ярко выраженного фронта. »тому давление в грунте на преграду возрастает постепенно. Ско-ть распространения сейсмических волн в грунте зависит от тава грунта п может составлять 5—10 км/сек. Разрушения под-[ных сооружений в результате действия ударной волны в грунте юбны разрушениям от местного землетрясения. Ударная волна рунте способна разрушить подземные сооружения, находящиеся большой глубине. Особенно сильно разрушаются сети коммуналь­но хозяйства города.

При подземных взрывах образуется также воздушная ударная

ина, которая направлена вверх и распространяется на значитель-

меньшие расстояния по сравнению с наземным взрывом.

При подводном ядерном взрыве ударная волна распространяется

зоде, при этом принцип образования волны примерно такой, как

воздухе. Скорость распространения ударной волны в воде равна

орости распространения звука в воде, т.е. примерно 1500м/сек.

Ввиду значительной плотности воды и малой сжимаемости ее,

вление во фронте ударной волны на равных расстояниях больше,

м в воздухе. Однако при встрече с преградой, давление во фронте

|,арной волны мало повышается. Время действия избыточного дав-

шия в воде также значительно меньше, чем в воздухе.

Ударная волна в воде наносит поражение подводным сооруже-яям, подводной части кораблей и подводным лодкам. На мелко-вдье действия ударной волны в воде в значительной степени сни-;аются.

Кроме ударной волны в воде, при подводном взрыве образуется акже ударная волна в воздухе, но радиус поражения ее значительно еньше, чем при воздушном взрыве.

/Поражающее действие ударной волны на людей определяется глав-ый образом избыточным давлением и временем действия ударной олны. Избыточное давление изменяется в зависимости от расстоя-[ия от центра взрыва. Время действия ударной волны зависит от :е длины^т. е. толщины сжатого воздуха.

Толщина сжатого слоя воздуха при ядерном взрыве достигает ^скольких сотен метров, а термоядерного — 1—2 км. С увеличе­нием расстояния от эпицентра взрыва, толщина сжатого слоя воз­духа возрастает, а вместе с этим увеличивается время воздействия ударной волны на преграду. При взрыве ядерного заряда среднего калибра максимальное время воздействия составляет 0,5—1,5 сек, а при термоядерном взрыве — превышает 5 сек. 1 Ударная волна ядерного взрыва оказывает воздействие на людей

и животных, нанося им поражение избыточным давлением и летя­щими обломками разрушаемых зданий» и сооружений. Воздействуя, на незащищенного человека, ударная.волна может нанести различ-‘ ные травмы, которые принято делить на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые.

Легкие травмы возникают при избыточном давлении 0,2— 0,4 кГ1см* и характеризуются ушибами, вывихами, временными по­вреждениями’слуха, общей легкой контузией………….

‘»Средние травмы могут быть при избыточном давлении 0,4 — 0,6 кГ/см* и»выражаются, в серьезных контузиях всего брг’анМЩ, пбврежденйи органов’слуха, кровотечениях из носа и ушей, а также в сильных вывихах конечностей.

Тяжелые травмы возникают при избыточном давлении 0,6— 1,0 кГ/см? и характеризуются сильными контузиями всего’орга-‘ «низма, тяжелыми переломами конечностей и сильными кровотече­ниями из носа и ушей, / ….. * «‘-•-•—.„,

Крайне тяжелые травмы наблюдаются при избыточном давлении свыше 1 кГ/см? и могут приводить к смертельному исходу. При атом­ном нападении американцев на японские города Хиросиму и На­гасаки установлены случаи смертельных ранений людей в резуль­тате прямого воздействия ударной волны на расстоянии до 800 м от эпицентра взрыва. На этом расстоянии давление во фронте волны составляло 1,2—1,3 кГ/см*.

При воздушном взрыве ядерной бомбы мощностью 21) килотонн крайне тяжелые травмы получаются в радиусе до 800 м, тяжелые травмы — в радиусе до 1,6 км, средние травмы — в радиусе до

2.4 км, а легкие травмы получаются в радиусе до 3,2 м.

Кроме прямого действия ударной волны, поражения людям наносятся также летящими обломками зданий, называемыми вто­ричными факторами. По данным иностранной печати, среди постра­давших в Хиросиме и Нагасаки около половины получили травмы «в результате прямого воздействия ударной волны, а более половины случаев ранений были вызваны летящими обломками строений и осколками стекол. В Хиросиме и Нагасаки отмечены случаи ране­ния людей обломками на расстоянии до 3,2 км, а тяжелые ранения — на расстоянии до 2 км.

Для защиты от ударной волны необходимы мощные подземные убежища, рассчитанные на сопротивление ударной волне. При отсутствии убежищ можно пользоваться простейшими укрытиями.

Разрушающее действие ударной волны на здания и сооружения определяется величиной избыточного давления у поверхности земли, которое зависит от калибра ядерной бомбы, вида взрыва и расстоя­ния до объекта. При воздушно?» ядерном взрыве мощностью 20 ки­лотонн избыточное давление вблизи эпицентра взрыва достигает

3.5 кГ/см?, на расстоянии 1 км — 9,7 кг/см*, а на расстоянии 3 км — 0,1 кГ/см*.

‘ис. 17.

Воздействие ударной здания

волны на

Дополнительное поражающее действие ударной волны вызы-ется скоростным напором, представляющим собой торможение еградой масс воздуха, движущегося за фронтом ударной волны. )и подходе ударной волны к преграде происходит торможение ее движущегося воздуха, избыточное давление повышается 2—3 раза за счет скоростного напора. В результате этого преграда

испытывает удар огромной силы.

Ударная волна наносит разрушения неравномерно, в зависимости от величины избыточного давления. На­ибольшие разрушения по­являются вблизи эпицент­ра (центра) взрыва. Чем дальше от эпицентра взрыва, тем слабее дейст­вия ударной волны. На­пример, при воздушном взрыве мощностью 20 ки-лотонн на расстоянии 800 м избыточное давление рав­няется 1,2/сГ/сл², на рас­стоянии 1,6 км—0,4 кГ/см?,

!а расстоянии 2,4 км—0,2 кГ/см*, на расстоянии 3,2 км—0,1 кГ/см*. 1ри большей мощности взрыва давление на равных расстояниях начительно больше. Так, при термоядерном взрыве мощностью мегатонна на расстоянии 1,6 км избыточное давление равно ,4 кГ/см.

На различных расстояниях от эпицентра взрыва здания и соору-кения в зависимости от их прочности могут разрушаться полностью 1ли частично и повреждаться. При том, ударная волна разрушает адания и сооружения не только со стороны, обращенной к взрыву, яо и обтекая их с боков и тыла. Проникая через входы, окна, удар­ная волна разрушает внутренние конструкции сооружений (рис. 17). Из наземных зданий и сооружений наиболее устойчивыми явля­ются монолитные железобетонные сооружения, здания с метал­лическим каркасом и сооружения антисейсмической конструкции, которые выдерживают давление ударной волны от 0,5 до 0,8 кГ/см*. Менее устойчивы здания с кирпичными стенами, выдерживаю­щие давление 0,3—0,4 кГ/см*, а различные деревянные строения разрушаются при давлении 0,1—0,2 кГ/см². Наиболее слабыми элементами промышленных и гражданских зданий и сооружений являются остекление, оконные переплеты и крыши.

Характер разрушения зданий и сооружений в первую очередь зависит от вида взрыва.

При воздушном взрыве характер разрушения зданий и сооруже-

ний определяется расположением объекта относительно ‘взрыва. Вблизи эпицентра взрыва (на расстоянии, меньшем высоты взрыва) здания и сооружения испытывают всестороннее сжатие от падаю­щей сверху, а затем отраженной от поверхности земли ударной вол­ны (рис. 18, а). В результате этого сначала разрушаются перекрытия,

Рис. 18. Характер разрушения ударной волной:

о-К < Н; б —К > Н

крыша и потолки проваливаются внутрь здания, а затем разрушают­ся и стены.

На расстояниях, больших высоты взрыва, здания и сооружения, к которым подходит ударная волна, испытывают давление, т. е. удар огромной силы на стену, обращенную к взрыву (рис. 18, б). Это давление в 2—3 раза больше избыточного давления во фронте ударной волны вследствие скоростного напора. При этом, если проч­ность здания недостаточна, то оно разрушается полностью или частично.

Подземные убежища, не выступающие над землей, испытывают такое же давление, как и поверхность земли, равное избыточному давлению во фронте ударной волны. Поэтому подземные убежища из монолитного железобетона и железобетонных конструкций могут •выдержать действия ударной волны воздушного взрыва ядерной бомбы среднего калибра в любой точке, в частности даже в эпицент­ре, то есть непосредственно под местом взрыва. Следовательно, для большей устойчивости защитные сооружения необходимо полностью углублять в грунт.

Воздушный ядерный взрыв относительно безопасен для подзем­ных сооружений и сетей коммунального хозяйства. Однако ударной

ной воздушного ядерного взрыва разрушаются источники пита-

[ коммунальных сетей,, а также энергетические сооружения. Все

ведет к авариям коммунальных сетей и выводу их из строя.

Кроме того, разрушаются воздушные электрические линии и ли-

i связи, а также получают повреждения транспортные средства.

При наземном взрыве ударная волна распространяется парал-

1ьно поверхности земли и разрушает здания и сооружения, воз-

(ствием на стену, обращенную к взрыву. Радиус разрушений на-

гаого взрыва меньше радиуса разрушения воздушного взрыва оди-

ковой мощности, но наземный ядерный взрыв может повреждать

зличные подземные сооружения и сети коммунального хозяйства

районе центра взрыва.

При подземном взрыве сильное разрушение получают подземные эр ужения, находящиеся на большой глубине под землей, а также лы и сети коммунального хозяйства в зоне действия взрыва.

Закон подобия взрывов

Избыточное давление и радиус поражения ударной волной ядер->го взрыва различной мощности рассчитывают по закону подобия рывов. Согласно этому закону, радиусы зон разрушения и пора-ения ударной волной ядерных взрывов различной мощности про-эрциональны кубическому корню из тротиловых эквивалентов. От-ода следует, что при увеличении тротилового эквивалента в ты-ячу раз, радиус поражения увеличивается в 10 раз. Это происхо-ит потому, что с увеличением мощности взрыва избыточное давле-ие также увеличивается пропорционально корню кубическому из ротилового эквивалента.

Для приблизительного сравнения радиусов зон поражения удар-;ой волной ядерных взрывов различной мощности можно пользо-;аться формулой:

-де Ri и /?г — радиусы зон поражения в метрах;

qi и qz — тротиловый эквивалент в тысячах то^ Например, радиус зоны средних разрушений щ взрыве ядерной бомбы, имеющей тротиловый эквивалент 20 кило-тонн, равен — 1600 м. Требуется определить радиус разрушений, если тротиловый эквивалент термоядерной бомбы 10 мегатонн. Подставив известные значения в приведенную выше формулу, получим:

£2 = ^1]/^-= 16001/^—^ = 12800 м.

Кроме этого, из данного расчета следует, что избыточное давле­ние будет одинаково для бомбы мощностью 20 килотонн и 10 мега­тонн на расстояниях 1,6 км и 12,8 км соответственно.

Световое излучение

Светово,е„излучение по количеству энергии считается вторым пбражающим фактором ядерного взрыва. На его образование рас­ходуется «около Зр %_ ^нер_гии,„вщь1ва .„

Источником светового излучения является яркая вспышка и огненны^ шар, состоящий^*йз^раскаленных газообрааных продуктов’ взрыва и прилегающих к нему слоев сильно нагретого воздуха. Световое излучение, подобно солнечным лучам, движется прямоли­нейно со скоростью света.

Время действия светового излучения составляет при ядерном взрыве3 сек,а при термоядерном — до20сек. Это определяется тем-пературой™огненного шара. В первый момент образования огнен­ного шара температура его достигает 8—10 тыс. градусов. Затем эта температура постепенно снижается до 1—2 тыс. градусов. В это время прекращается действие светового излучения.

По своему спектральному составу излучение-состоит из ультра­фиолетовых, видимых и инфракрасных (тепловых) лучей. Ультра­фиолетовое излучение составляет 13% всей энергии излучения, энер­гия лучей видимого света составляет 31%, а инфракрасные лучи — 56%. В первые доли секунды после появления огненного шара пре­обладают ультрафиолетовые лучи, а по мере остывания его — види­мые и инфракрасные.

Ультрафиолетовые лучи, действующие в первый момент после взрыва, оказывают вредное биологическое воздействие на живые организмы и поражают зрение человека. Но главное поражающее действие светового излучения определяется тепловыми лучами, вызывающими ожоги на коже человека, и возгорание различных предметов. Поражающее действие светового излучения зависит от величины светового импульса.

Световым .импульсом называется количество световой энергии в калориях, приходящееся на 1 см²поверхности тела за все время излучения, т. е. в единицах кал/см*. Величина светового импульса зависит от мощности ядерного взрыва (тротилового эквивалента бомбы), расстояния, высоты взрыва и прозрачности атмосферы. Чем выше мощность взрыва, тем больше световой импульд^

Значительное влияние на световое излучение оказывают атмос­ферные условия, так как световой импульс на различных расстояни­ях зависит от прозрачности атмосферы. Даже в ясный солнечный день в атмосфере находится большое количество пыли и водяных паров, которые поглощают и рассеивают излучение. Степень воздей­ствия светового излучения заметно уменьшается в промышленных городах, где атмосфера насыщена частицами дыма и пыли, а также в пасмурную погоду. Особенно сильно поглощается свет туманом, падающим снегом и дождем.

Прозрачность атмосферы определяется дальностью видимости, т. е. расстоянием, на котором большой темный предмет виден на

яии горизонта. Хорошей прозрачность атмосферы считается •да, когда видимость достигает 40 км, удовлетворительной — и видимости до 20 км. Предел видимости в крупных городах обыч-

не превышает 10 км.

Зависимость световых импульсов от расстояния для ядерной мбы в 20 килотонн при видимости 20 км показана в табл. 3.

Таблица 3



infopedia.su

Поражающие факторы ядерного взрыва Википедия

При наземном ядерном взрыве около 50 % энергии идёт на образование ударной волны и воронки в земле, 30— 50 % в световое излучение, до 5 % на проникающую радиацию и электромагнитное излучение и до 15 % в радиоактивное заражение местности.

При воздушном взрыве нейтронного боеприпаса доли энергии распределяются своеобразно: ударная волна до 10 %, световое излучение 5 — 8 % и примерно 85 % энергии уходит в проникающую радиацию (нейтронное и гамма-излучения)^[1]

Ударная волна и световое излучение аналогичны поражающим факторам традиционных взрывчатых веществ, но световое излучение в случае ядерного взрыва значительно мощнее.

Ударная волна разрушает строения и технику, травмирует людей и оказывает отбрасывающее действие быстрым перепадом давления и скоростным напором воздуха. Последующие за волной разрежение (падение давления воздуха) и обратный ход воздушных масс в сторону развивающегося ядерного гриба также могут нанести некоторые повреждения.

Световое излучение действует только на неэкранированные, то есть ничем не прикрытые от взрыва объекты, может вызвать воспламенение горючих материалов и пожары, а также ожоги и поражение зрения человека и животных.

Проникающая радиация оказывает ионизирующее и разрушающее воздействие на молекулы тканей человека, вызывает лучевую болезнь. Особенно большое значение имеет при взрыве нейтронного боеприпаса. От проникающей радиации могут защитить подвалы многоэтажных каменных и железобетонных зданий, подземные убежища с заглублением от 2-х метров (погреб, например или любое укрытие 3-4 класса и выше), некоторой защитой обладает бронированная техника.

Радиоактивное заражение — при воздушном взрыве относительно «чистых» термоядерных зарядов (деление-синтез) этот поражающий фактор сведён к минимуму. И наоборот, в случае взрыва «грязных» вариантов термоядерных зарядов, устроенных по принципу деление-синтез-деление, наземного, заглублённого взрыва, при которых происходит нейтронная активация содержащихся в грунте веществ, а тем более взрыва так называемой «грязной бомбы» может иметь решающее значение.

Электромагнитный импульс выводит из строя электрическую и электронную аппаратуру, нарушает радиосвязь.

В зависимости от типа заряда и условий взрыва энергия взрыва распределяется по-разному. Например, при взрыве обычного ядерного заряда средней мощности (10 — 100 кт) без повышенного выхода нейтронного излучения или радиоактивного загрязнения может быть следующее соотношение долей энергетического выхода на различных высотах^[2]:

Доли энергии воздействующих факторов ядерного взрыва
Высота / Глубина	Рентгеновское излучение	Световое излучение	Теплота огненного шара и облака	Ударная волна в воздухе	Деформация и выброс грунта	Волна сжатия в грунте	Теплота полости в земле	Проникающая радиация	Радиоактивные вещества
100 км	64 %	24 %						6 %	6 %
70 км	49 %	38 %	1 %					6 %	6 %
45 км	1 %	73 %	13 %	1 %				6 %	6 %
20 км		40 %	17 %	31 %				6 %	6 %
5 км		38 %	16 %	34 %				6 %	6 %
0 м

ru-wiki.ru