Ядерное оружие – поражающие факторы, виды взрывов, история

Ядерное оружие, определение, классификация. Виды ядерных взрывов. История применения ядерного оружия. Поражающие факторы ядерного взрыва. Характеристика санитарных потерь

Ядерным оружием называется оружие, поражающее действие которого основано на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при ядерном взрыве.

Ядерное оружие основано на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер изотопов урана-235, плутония-239 или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер – изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжелые.

Это оружие включает различные ядерные боеприпасы (боевые головные части ракет и торпед, авиационные и глубинные бомбы, артиллерийские снаряды и мины), снаряжен-ные ядерными зарядными устройствами, средства управления ими и доставки их к цели.

Основной частью ядерного боеприпаса является ядерный заряд, содержащий ядерное взрывча-тое вещество (ЯВВ) – уран-235 или плутоний-239.

Цепная ядерная реакция может развиваться только при наличии критической мас-сы делящегося вещества.

Ядерные боеприпасы всех типов в зависимо-сти от мощности подразделяются на следую-щие виды:

1) сверхмалые (менее 1 тыс. т);

2) малые (1–10 тыс. т);

3) средние (10–100 тыс. т);

4) крупные (100 тыс.–1 млн т);

5) сверхкрупные (более 1 млн т).

В зависимости от задач, решаемых с приме-нением ядерного оружия, ядерные взрывы подразделяют на следующие виды:

3) наземные (надводные);

4) подземные (подводные).

Ядерные взрывы разделяют на следующие виды:

Высотным взрывом называется взрыв выше границы тропосферы. В зависимости от географической широты местности высота границы тропосферы изменяется от 8 до 18 км. Наименьшая высота высотного взрыва условно принимается равной 10 км.

Воздушным взрывом называется взрыв в воздухе на такой высоте, когда светящаяся область не касается поверхности земли (воды). Воздушные взрывы подразделяются на низкие и высокие.

Наземным (надводным) взрывом называется взрыв на поверхности земли или воды (кон-тактный взрыв) или же в воздухе. При назем-ном (надводном) взрыве светящаяся область касается поверхности земли (воды).

Подземным (подводным) взрывом называется взрыв, произведенный под землей (под водой).

Манхэттенский проект начал своё осуществле-ние 17 сентября1943 года. К нему было привлечено множество выдающихся учёных-физиков, многие из которых являлись бежен-цами из Европы.

К лету 1945 американцам удалось построить 3 атомные бомбы, 2 из которых были сброше-ны на Хиросиму и Нагасаки, а тре-тью испытали незадолго до этого. Конструкция Хиросимовского «Малыша», урановой ядерной бомбы, была проста и надёжна (хотя и мало-эффективна), и американские учёные не сомне-вались в её успехе. Плутониевый «Толстяк» же имел более сложную, но и более эффективную конструкцию, и нуждался в проверке. Так 16 июля 1945 года в Нью-Мексико было проведе-но первое в мире испытание атомной бомбы, получившее название Тринити (Троица).

Основными поражающими факторами ядер-ного взрыва являются:

1) ударная волна – 50% энергии взрыва;

2) световое излучение – 30–35% энергии взрыва;

3) проникающая радиация – 8–10% энергии взрыва;

4) радиоактивное заражение – 3–5% энергии взрыва;

5) электромагнитный импульс – 0,5–1% энергии взрыва.

Ударная волна ядерного взрыва – один из основных поражающих факторов. В зависимо-сти от того, в какой среде возникает и распро-страняется ударная волна – в воздухе, воде или грунте, ее называют соответственно воздушной волной, ударной волной в воде и сейсмо-взрывной волной (в грунте).

На структуру санитарных потерь влияет прежде всего мощность взрыва. По мере возрастания мощности взрыва радиусы поражений ударной волной и световым излучением увеличиваются в значительно меньшей степени, чем радиус поражений проникающей радиацией, поэтому и структура санитарных потерь изменяется: ведущее место занимают термические ожоги и травмы.

Структура санитарных потерь неодинакова также при взрывах, произведенных на различ-ной высоте (воздушном, наземном). При воздушном взрыве при прочих равных услови-ях более значителен процент ожогов, а при наземном – травматических повреждений.

Основные принципы и нормативно-правовая база защиты населения от ЧС. Единая государственная система предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС): определение, роль и место в общей системе национальной безопасности РФ, организационная структура, силы и средства, режимы функционирования.

Основные принципы зашиты от ЧС в РФ:

•защита от ЧС подлежит все население РФ, а также иностранные граждане и лица без гражданства, находящиеся на территории страны;

•подготовка и реализация мероприятий по защите от ЧС осуществляется с учетом разделения предметов ведения и полномочий между федеральными органами исполнительной власти, органами исполнительной власти субъектов РФ и органами местного самоуправления;

•при возникновении ЧС обеспечивается приоритетность задач по спасению жизни и сохранения здоровья людей;

•мероприятия по защите населения и территорий от ЧС планируются и осуществляются в строгом соответствии с международными договорами и соглашениями РФ, Конституцией РФ, федеральными законами и другими нормативными правовыми актами;

•основной объем мероприятий, направленных на предупреждение ЧС, а также на максимально возможное снижение размеров ущерба и потерь в случае их возникновения, проводится заблаговременно

•планирование и осуществление мероприятий по защите населения и территорий от ЧС проводится с учетом экономических, природных и иных характеристик, особенностей территорий и степени реальной опасности возникновения ЧС;

•объем и содержание мероприятий по защите населения и территорий от ЧС определяются, исходя из принципа необходимой достаточности и максимально возможного использования имеющихся сил и средств;

•ликвидация ЧС осуществляется силами и средствами организаций, органов местного самоуправления, органов исполнительной власти субъектов РФ, на территории которых сложилась ЧС. При недостаточности сил и средств привлекаются силы и средства федеральных органов исполнительной власти, а при необходимости силы и средства других субъектов РФ.

Общие для Российской Федерации организационно-правовые нор­мы в области защиты населения, а также всего земельного, водного, воздушного пространства, объектов производственного и социального назначения, окружающей природной среды от ЧС определяет Федеральный закон «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

Защита населения в ЧС мирного времени осуществляется в рамках Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС). РСЧС действует в соответствии с «Положением о единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций» утверждена Постановлением Правительства РФ № 794 от 30 декабря 2003 г.

Она объединяет органы управления, силы и средства органов исполнительной власти и организаций.

Основной целью создания РСЧС является объединение усилий в деле предупреждения и ликвидации ЧС органов федеральной власти, органов территориального управления,

местного самоуправления и объектов производственного и социального назначения, а также сил и средств различной ведомственной принадлежности.

РСЧС реализует три функции:

1. предотвращение возникновения ЧС;

2. снижение потерь и ущерба от ЧС;

3. ликвидация последствий ЧС.

Задачи РСЧС:

1. разработка и реализация правовых и экономических норм, связанных с обеспечением защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций

2. осуществление целевых и научно-технических программ, направленных на предупреждение ЧС и повышение устойчивости функционирования предприятий, учреждений и организаций независимо от их организационно-правовых форм

3. обеспечение готовности к действиям органов управления, сил и средств, предназначенных и выделяемых для предотвращения и ликвидации ЧС

4. сбор и обработка информации в области защиты населения и территорий от ЧС

5. подготовка населения к действиям при ЧС

6. прогнозирование и оценка социально-экономических последствий ЧС

7. создание резервов финансовых и материальных ресурсов для ликвидации ЧС

8. осуществление гос. Экспертизы, надзора и контроля в области защиты населения и территорий от ЧС

9. ликвидация ЧС

10. осуществление мероприятий по социальной защите населения, пострадавшего от ЧС

11. международное сотрудничество в области защиты населения и территорий от ЧС. Организационная структура РСЧСсостоит из территориальных и функциональных подсистем и имеет пять уровней:

1. Федеральный, охватывающий всю территорию РФ;

2. Межрегиональный, территорию нескольких субъектов РФ;

3. Региональный, территорию субъекта РФ;

4. Муниципальный, территорию муниципального образования;

5. Объектовый, территорию объекта производственного или социального назначения.

Силыликвидации чрезвычайных ситуаций включают в себя:

1. Войска гражданской обороны;

2. Поисково-спасательную службу МЧС России;

3. Государственную противопожарную службу МЧС России;

4. Соединения и воинские части Вооруженных Сил, предназначенные для ликвидации последствий катастроф;

5.Противопожарные, аварийно-спасательные, аварийно-восстановительные формирования министерств, ведомств и организаций;

6. Учреждения и формирования служб экстренной медицинской помощи и другие. Силы и средства РСЧС подразделяются:

1. на силы и средства наблюдения и контроля включают:

· подразделения органов надзора (за состоянием котлов, мостов, АЭС, газовыми и электрическими сетями и др.);

· контрольно-инспекционную службу (Минэкологии);

· службы и учреждения ведомств, осуществляющих наблюдение за состоянием природной среды, за потенциально опасными объектами;

· сеть наблюдения и лабораторного контроля ГО;

· лабораторный контроль за качеством продуктов питания и пищевого сырья;

· службу предупреждения о стихийных бедствиях.

2. силы и средства ликвидации чрезвычайных ситуаций. В них входят в первую очередь соединения, части и подразделения МЧС, МО, МВД, невоенизированные формирования ГО, а также силы и средства, принадлежащие другим министерствам и ведомствам, государственным и иным органам, расположенным на территории России.

Основу этих сил составляют войска ГО, подразделения поисково-спасательной службы и формирования постоянной готовности МЧС.

Режимы РСЧС.

При отсутствии угрозы возникновения чрезвычайных ситуаций на объектах, территориях или акваториях органы управления и силы РСЧС функционируют в режиме повседневной деятельности.

При угрозе возникновения чрезвычайной ситуации для них вводится режим повышенной готовности,

При возникновении и ликвидации чрезвычайной ситуации – режим чрезвычайной ситуации.

Чрезвычайная ситуация (определение). Источники ЧС. Классификация ЧС (по причинам возникновения, поражающему фактору, по масштабу, по количеству пострадавших). Поражающие факторы ЧС. Фазы развития ЧС.

ЧС – это обстановка на определенной территории (акватории) или объекте, сложившаяся в результате аварии, катастрофы, опасного природного явления, стихийного или иного бедствия, эпидемии, эпизоотии, применения современных средств поражения, которые могут повлечь или повлекли за собой:

– ущерб здоровью людей,

– ущерб окружающей природной среде,

– значительные материальные потери,

– нарушение условий жизнедеятельности людей.

Классификация.

3. По поражающему фактору:

-метеорологические — ураганы, смерчи, циклоны (тайфуны), бураны, морозы, необычайная жара, засуха и др.;

-топологические — наводнения, цунами, снежные обвалы, оползни, сели;

-тектонические — землетрясения, извержения вулканов и др.;

· Антропогенные: аварии, катастрофы (выход из строя технических сооружений (плотин, тоннелей, зданий, шахт), кораблекрушения, крушения поездов, загрязнения воды в системах водоснабжения и водоемах и др).

4. По причинам возникновения ЧС подразделяют на:

1) 1.Биолого-социальные (инфекционная заболеваемость людей, инфекционная заболеваемость с/х животных, поражения с/х растений болезнями и вредителями, голод, терроризм);

2) Военные (военные конфликты, войны);

3) 3. Природные (землетрясения, наводнения, ураганы, цунами, оползни и др.);

4) 4. Техногенные (радиационные, химические, биологические аварии; пожары и взрывы; обрушение сооружений; аварии на очистных сооружениях; затопление, крушение (аварии транспортных средств);

5) Экологические (в атмосфере, биосфере, гидросфере и литосфере).

5. По масштабу и количеству пострадавших:

– Локальная (пострадавших до 10, зона загрязнения в пределах территории объекта);

– Местная (пострадавших 10-50, зона загрязнения в пределах населенного пункта, города, района);

– Территориальная (пострадавших 50-500, зона загрязнения в пределах субъекта федерации);

– Региональная (пострадавших 50-500, зона загрязнения в пределах 2 субъектов федерации);

– Федеральная (пострадавших более 500, зона загрязнения более 2 субъектов федерации);

– Трансрегиональная (в стране) (любое количество пострадавших, зона загрязнения выходит за пределы страны);

– Трансрегиональная (за рубежом) ( любое количество пострадавших, зона загрязнении затрагивает территории страны).

Поражающие факторы источников ЧС – это факторы:

1. Ударная волна – возникает, например, при взрывах (взрывы котлов, газопродуктопроводов, опасных грузов), а также при воздействии сейсмических волн при землетрясении.

2. Ионизирующее излучение. Возникновение этого поражающего фактора возможно при авариях на АЭС, взрывах ядерных боеприпасов, при нарушении технологических процессов на производстве и техники безопасности при работе с источниками ионизирующего излучения. При этом возможно облучение людей в момент возникновения ЧС и при заражении радиоактивными веществами (РВ) окружающей среды, при выбросе их в атмосферу.

3. Так, при аварии на Чернобыльской АЭС имело место непосредственное облучение от источников излучения персонала и спасательных формирований в момент аварии и ее ликвидации. Кроме того, значительная часть Беларуси, Украины, часть Российской Федерации подверглись заражению РВ. И сегодня продолжается их вредное воздействие на человека, животных и растительный мир.

4. Заражение окружающей среды сильнодействующими ядовитыми и боевыми отравляющими веществами (СДЯВ).Это может иметь место при авариях на производстве, железнодорожном транспорте, при ведении боевых действий, а также в быту.

5. Аэрогидродинамический фактор. Как правило, этот поражающий фактор возникает при таких стихийных бедствиях, как наводнения, тайфуны и ураганы, смерчи, обвалы, оползни, снежные лавины, ливни и т. п. В отдельных случаях (разрушение плотин, аварии на гидроэлектростанциях) этот фактор может иметь техногенное происхождение.

6. Температурный фактор – воздействие высоких и низких температур, возникающих в отдельных экстремальных ситуациях (пожары на производстве, воздействие светового излучения, снежные завалы, катастрофы на море и ряд других критических ситуаций).

7. Заражение окружающей среды бактериальными средствами. Возникновение этого фактора возможно при грубых нарушениях санитарно-гигиенических правил эксплуатации объектов водоснабжения и канализации, режима работы отдельных учреждений, нарушении технологии в работе предприятий пищевой промышленности и в ряде других случаев.

8. Психоэмоциональное воздействие. На людей, находящихся в экстремальных условиях, наряду с другими поражающими факторами действуют и психотравмирующие обстоятельства, что может привести к нарушению психической деятельности, снижению работоспособности. Необходимо подчеркнуть, что психогенное воздействие экстремальных условий складьшается не только из прямой угрозы жизни человека, но и опосредованной, т.е. связанной с ожиданием ее реализации.

Фазы ЧС.

1.Зарождения– возникновение условий или предпосылок для чрезвычайной ситуация (усиление природной активности, накопление деформаций, дефектов и т.п.). Установить

момент начала стадии зарождения трудно. При этом возможно использование статистики конструкторских отказов и сбоев, анализируются данные сейсмических наблюдений, метеорологические оценки и т.п.

2.Инициирования– начало чрезвычайной ситуации. На этой стадии важен человеческий фактор, поскольку статистика свидетельствует, что до 70%техногенных аварий и катастроф происходит вследствие ошибок персонала. Более 80% авиакатастроф и катастроф на море связаны с человеческим фактором. Для снижения этих показателей необходима более качественная подготовка персонала. Так, например, в США для подготовки оператора для АЭС затрачивается до 100 тыс. долларов. Необходимо поднимать престиж работы диспетчера и оператора.

3.Кульминации– стадия высвобождения энергии или вещества. На этой стадии отмечается наибольшее негативное воздействие на человека и окружающую среду вредных и опасных факторов чрезвычайной ситуации. Одной из особенностей этой стадии является взрывной характер разрушительного воздействия, вовлечение в процесс токсичных, энергонасыщенных и других компонентов.

4.Затухания– локализация чрезвычайной ситуации и ликвидация ее прямых и косвенных последствий. Продолжительность данной стадии различна, возможны дни, месяцы, годы и десятилетия.

Дата добавления: 2018-02-28 ; просмотров: 3429 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Боевые свойства и поражающие факторы ядерного оружия. Виды ядерных взрывов и их отличие по внешним признакам. Краткая характеристика поражающих факторов ядерного взрыва и их воздействие на организм человека, боевую технику и вооружение

1. Боевые свойства и поражающие факторы ядерного оружия

Ядерный взрыв сопровождается выделением огромного количества энергии и способен практически мгновенно вывести из строя на значительном расстоянии незащищенных людей, открыто расположенную технику, сооружения и различные материальные средства. Основными, поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна (сейсмовзрывные волны), световое излучение, проникающая радиация электромагнитный импульс, и радиоактивное заражение местности.

2. Виды ядерных взрывов и их отличие по внешним признакам

Ядерные взрывы могут осуществляться в воздухе на различной высоте, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим ядерные взрывы разделяют на воздушные, высотные, наземные (надводные) и подземные (подводные).

Воздушный ядерный взрыв. К воздушным ядерным взрывам относятся взрывы в воздухе на такой высоте, когда светящаяся область взрыва не касается поверхности земли (воды) (рис. а).

Одним из признаков воздушного взрыва является то, что пылевой столб не соединяется с облаком взрыва (высокий воздушный взрыв). Воздушный взрыв может быть высоким и низким.

Точка на поверхности земли (воды), над которой произошел взрыв, называется эпицентром взрыва.

Воздушный ядерный взрыв начинается ослепительной кратковременной вспышкой, свет от которой может наблюдаться на расстоянии нескольких десятков и сотен километров.

Вслед за вспышкой в месте взрыва возникает шарообразная светящаяся область, которая быстро увеличивается в размерах и поднимается вверх. Температура светящейся области достигает десятков миллионов градусов. Светящаяся область служит мощным источником светового излучения. Увеличиваясь, огненный шар быстро поднимается вверх и охлаждается, превращаясь в поднимающееся клубящееся облако. При подъеме огненного шара, а затем клубящегося облака создается мощный восходящий поток воздуха, который засасывает с земли поднятую взрывом пыль, которая удерживаются в воздухе в течение нескольких десятков минут.

При низком воздушном взрыве (рис. б) столб пыли, поднятый взрывом, может соединиться с облаком взрыва; в результате образуется облако грибовидной формы.

Если воздушный взрыв произошел на большой высоте, то столб пыли может и не соединиться с облаком. Облако ядерного взрыва, двигаясь по ветру, утрачивает свою характерную форму и рассеивается.

Ядерный взрыв сопровождается резким звуком, напоминающим сильный раскат грома. Воздушные взрывы могут применяться противником для поражения войск на поле боя, разрушения городских и промышленных зданий, поражения самолетов и аэродромных сооружений.

Поражающими факторами воздушного ядерного взрыва являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс.

Высотный ядерный взрыв. Высотный ядерный взрыв производится на высоте от 10 км и более от поверхности земли. При высотных взрывах на высоте нескольких десятков километров в месте взрыва образуется шарообразная светящаяся область, размеры ее больше, чем при взрыве такой же мощности в приземном слое атмосферы. После остывания светящаяся область превращается в клубящееся кольцевое облако. Пылевой столб и облако пыли при высотном взрыве не образуются.

При ядерных взрывах на высотах до 25-30 км поражающими факторами этого взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс.

С увеличением высоты взрыва вследствие разрежения атмосферы ударная волна значительно ослабевает, а роль светового излучения и проникающей радиации возрастает. Взрывы, происходящие в ионосферной области, создают в атмосфере районы или области повышенной ионизации, которые могут влиять на распространение радиоволн (ультракоротковолнового диапазона) и нарушать работу радиотехнических средств.

Радиоактивное заражение поверхности земли при высотных ядерных взрывах практически отсутствует.

Высотные взрывы могут применяться для уничтожения воздушных и космических средств нападения и разведки: самолетов, крылатых ракет, спутников, головных частей баллистических ракет.

Наземный ядерный взрыв. Наземным ядерным взрывом называется взрыв на поверхности земли или в воздухе на небольшой высоте, при котором светящаяся область касается земли.

При наземном взрыве светящаяся область имеет форму полусферы, лежащей основанием на поверхности земли. Если наземный взрыв осуществляется на поверхности земли (контактный взрыв) или в непосредственной близости от нее, в грунте образуется большая воронка, окруженная валом земли.

Размер и форма воронки зависят от мощности взрыва; диаметр воронки может достигать несколько сотен метров.

При наземном взрыве образуется мощное пылевое облако и столб пыли, чем при воздушном, причем столб пыли с момента его образования соединен с облаком взрыва, в результате чего в облако вовлекается огромное количество грунта, который придает ему темную окраску. Перемешиваясь с радиоактивными продуктами, грунт способствует их интенсивному выпадению из облака. При наземном взрыве радиоактивное заражение местности в районе взрыва и по следу движения облака значительно сильнее, чем при воздушном. Наземные взрывы предназначаются для разрушения объектов, состоящих из сооружений большой прочности, и поражения войск, находящихся в прочных укрытиях, если при этом допустимо или желательно сильное радиоактивное заражение местности и объектов в районе взрыва или на следе облака.

Эти взрывы применяются и для поражения открыто расположенных войск, если необходимо создать сильное радиоактивное заражение местности. При наземном ядерном взрыве поражающими факторами являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.

Подземный ядерный взрыв. Подземным ядерным взрывом называется взрыв, произведенный на некоторой глубине в земле.

При таком взрыве светящаяся область может не наблюдаться; при взрыве создается огромное давление на грунт, образующаяся ударная волна вызывает колебания почвы, напоминающие землетрясение. В месте взрыва образуется большая воронка, размеры которой зависят от мощности заряда, глубины взрыва и типа грунта; из воронки выбрасывается огромное количество грунта, перемешанного с радиоактивными веществами, которые образуют столб. Высота столба может достигать многих сотен метров.

При подземном взрыве характерного, грибовидного облака, как правило, не образуется. Образующийся столб имеет значительно более темную окраску, чем облако наземного взрыва. Достигнув максимальной высоты, столб начинает разрушаться. Радиоактивная пыль, оседая на землю, сильно заражает местность в районе взрыва и по пути движения облака.

Подземные взрывы могут осуществляться для разрушения особо важных подземных сооружений и образования завалов в горах в условиях, когда допустимо сильное радиоактивное заражение местности и объектов. При подземном ядерном взрыве поражающими факторами являются сейсмовзрывные волны и радиоактивное заражение местности.

Надводный ядерный взрыв. Этот взрыв имеет внешнее сходство с наземным ядерным взрывом и сопровождается теми же поражающими факторами, что и наземный взрыв. Разница заключается в том, что грибовидное облако надводного взрыва состоит из плотного радиоактивного тумана или водяной пыли.

Характерным для этого вида взрыва является образование поверхностных волн. Действие светового излучения значительно ослабляется вследствие экранирования большой массой водяного пара. Выход из строя объектов определяется в основном действием воздушной ударной волны.

Радиоактивное заражение акватории, местности и объектов происходит вследствие выпадения радиоактивных частиц из облака взрыва. Надводные ядерные взрывы могут осуществляться для поражения крупных надводных кораблей и прочных сооружений военно-морских баз, портов, когда допустимо или желательно сильное радиоактивное заражение воды и прибрежной местности.

Подводный ядерный взрыв. Подводным ядерным взрывом называется взрыв, осуществленный в воде на той или иной глубине.

При таком взрыве вспышка и светящаяся область, как правило, не видны.

При подводном взрыве на небольшой глубине над поверхностью воды поднимается полый столб воды, достигающий высоты более километра. В верхней части столба образуется облако, состоящее из брызг и паров воды. Это облако может достигать несколько километров в диаметре.

Через несколько секунд после взрыва водяной столб начинает разрушаться и у его основания образуется облако, называемое базисной волной. Базисная волна состоит из радиоактивного тумана; она быстро распространяется во все стороны от эпицентра взрыва, одновременно поднимается вверх и относится ветром.

Спустя несколько, минут базисная волна смешивается с облаком султана (султан – клубящееся облако, окутывающее верхнею часть водяного столба) и превращается в слоисто-кучевое облако, из которого выпадает радиоактивный дождь. В воде образуется ударная волна, а на ее поверхности – поверхностные волны, распространяющиеся во все стороны. Высота волн может достигать десятков метров.

Подводные ядерные взрывы предназначены для уничтожения кораблей и разрушений подводной части сооружений. Кроме того, они могут осуществляться для сильного радиоактивного заражения кораблей и береговой полосы.

3. Краткая характеристика поражающих факторов ядерного взрыва и их воздействие на организм человека, боевую технику и вооружение

Основными, поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна (сейсмовзрывные волны), световое излучение, проникающая радиация электромагнитный импульс, и радиоактивное заражение местности.

Ударная волна

Ударная волна является основным поражающим фактором ядерного взрыва. Она представляет собой область сильного сжатия среды (воздуха, воды), распространяющуюся во все стороны от точки взрыва со сверхзвуковой скоростью. В самом начале взрыва передней границей ударной волны является поверхность огненного шара. Затем, по мере удаления от центра взрыва, передняя граница (фронт) ударной волны отрывается от огненного шара, перестает светиться и становится невидимой.

Основными параметрами ударной волны являются избыточное давление во фронте ударной волны, время ее действия и скоростной напор. При подходе ударной волны к какой-либо точке пространства в ней мгновенно повышается давление и температура, а воздух начинает двигаться в направлении распространения ударной волны. С удалением от центра взрыва давление во фронте ударной волны падает. Затем становится меньше атмосферного (возникает разрежение). В это время воздух начинает двигаться в направлении, противоположном направлению распространения ударной волны. После установления атмосферного давления движение воздуха прекращается.

Ударная волна проходит первые 1000 м за 2 сек, 2000 м – за 5 сек, 3000 м – за 8 сек.

За это время человек, увидев вспышку, может укрыться и тем самым уменьшить вероятность поражения волной или вообще избежать его.

Ударная волна может наносить поражения людям, разрушать или повреждать технику, вооружение, инженерные сооружения и имущество. Поражения, разрушения и повреждения вызываются как непосредственным воздействием ударной, волны, так и косвенно – обломками разрушаемых зданий, сооружений, деревьев и т.п.

Степень поражения людей и различных объектов зависит от того, на каком расстоянии от места взрыва и в каком положении они находятся. Объекты, расположенные на поверхности земли, повреждаются сильнее, чем заглубленные.

Световое излучение

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, источником которой является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Размеры светящейся области пропорциональны мощности взрыва. Световое излучение распространяется практически мгновенно (со скоростью 300000 км/сек) и длится в зависимости от мощности взрыва от одной до нескольких секунд. Интенсивность светового излучения и его поражающее действие уменьшаются с увеличением расстояния от центра взрыва; при увеличении расстояния в 2 и 3 раза интенсивность светового излучения снижается в 4 и 9 раз.

Действие светового излучения при ядерном взрыве заключается в нанесении поражений людям и животным ультрафиолетовыми, видимыми и инфракрасными (тепловыми) лучами в виде ожогов различной степени, а также в обугливании или возгорании воспламеняющихся частей и деталей сооружений, зданий, вооружения, боевой техники, резиновых катков танков и автомобилей, чехлов, брезентов и других видов имущества и материалов. При прямом наблюдении взрыва с близкого расстояния световое излучение причиняет повреждения сетчатке глаз и может вызвать потерю зрения (полностью или частично).

Проникающая радиация

Проникающая радиация представляет собой поток гамма лучей и нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны и облака ядерного взрыва. Продолжительность действия проникающей радиации, составляете всего несколько секунд, тем не менее, она способна наносить тяжелое поражение личному составу в виде лучевой болезни, особенно если он расположен открыто. Основным источником гамма-излучения являются осколки деления вещества заряда, находящиеся в зоне взрыва и радиоактивном облаке. Гамма-лучи и нейтроны способны проникать через значительные толщи различных материалов. При прохождении через различные материалы поток гамма-лучей ослабляется, причем, чем плотнее вещество, тем больше ослабление гамма-лучей. Например, в воздухе гамма-лучи распространяются на многие сотни метров, а в свинце всего лишь на несколько сантиметров. Нейтронный поток наиболее сильно ослабляется веществами, в состав которых входят легкие элементы (водород, углерод). Способность материалов ослаблять гамма-излучение и поток нейтронов можно характер
изовать величиной слоя половинного ослабления.

Слоем половинного ослабления называется толщина материала, проходя через, которую гамма-лучи и нейтроны ослабляются в 2 раза. При увеличении толщины материала до двух слоев половинного ослабления доза радиации уменьшается в 4 раза, до трех слоев – в 8 раз и т. д.

ЗНАЧЕНИЕ СЛОЯ ПОЛОВИННОГО ОСЛАБЛЕНИЯ ДЛЯ НЕКОТОРЫХ МАТЕРИАЛОВ

Ядерное оружие. Содержание: Содержание: Из истории создания ядерного оружия; Характеристика ядерных взрывов и их поражающих факторов; Виды ядерных взрывов; – презентация

Презентация была опубликована 6 лет назад пользователемГавриил Букреев

Похожие презентации

Презентация на тему: ” Ядерное оружие. Содержание: Содержание: Из истории создания ядерного оружия; Характеристика ядерных взрывов и их поражающих факторов; Виды ядерных взрывов;” — Транскрипт:

2 Содержание: Содержание: Из истории создания ядерного оружия; Характеристика ядерных взрывов и их поражающих факторов; Виды ядерных взрывов; Поражающие факторы ядерного взрыва; Хиросима и Нагасаки; Дальнейшее развитие ядерного оружия; ЭМИ или “несмертельное ” оружие; Аварии на АЭС; Заключение; Использованная литература

3 Из истории: В 1894 г. Робер Сесил, бывший премьер-министр Великобритании, в своем обращении к Британской ассоциации содействия научному прогрессу, перечисляя нерешенные проблемы науки остановился на задаче: что же действительно представляет собой атом – существует он на самом деле или является лишь теорией, пригодной лишь для объяснения некоторых физических явлений; какова его структура. На рубеже XIX и XX веков занимались главным образом европейские ученые. Английский ученый Томсон предложил модель атома, который представляет собой положительно заряженное вещество с вкрапленными электронами. Француз Беккераль открыл радиоактивность в 1896 г. Он показал, что все вещества, содержащие уран, радиоактивны, причем, радиоактивность пропорциональна содержанию урана Французы Пьер Кюри и Мария Склодовская-Кюри открыли радиоактивный элемент радий в Они сообщили, что им удалось из урановых отходов выделить некий элемент, обладающий радиоактивностью и близкий по химическим свойствам к барию. Радиоактивность радия примерно в 1 млн. раз больше радиоактивности урана.Англичанин Резерфорд в 1902 году разработал теорию радиоактивного распада, в 1911 году он же открыл атомное ядро, ив 1919 году наблюдал искусственное превращение ядер.

4 Характеристика ядерных взрывов: Характеристика ядерных взрывов: Ядерный взрыв – процесс деления тяжелых ядер. Для того, чтобы произошла реакция, необходимо как минимум 10 кг высокообогащенного плутония. В естественных условиях это вещество не встречается. Данное вещество получается в результате реакций, производимых в ядерных реакторах. Естественный уран содержит приблизительно 0.7 процентов изотопа U-235, остальное – уран 238. Для осуществления реакции необходимо, чтобы в веществе содержалось не менее 90 процентов урана 235.

5 Виды ядерных взрывов: В зависимости от задач, решаемых ядерным оружием, от вида и расположения объектов, по которым планируются ядерные удары, 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 (высокий и низкий); наземный (надводный); подземный (подводный)

6 Поражающие факторы ядерного взрыва: Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства. Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются: – ударная волна; – световое излучение; – проникающая радиация; -радиоактивное заражение местности; -электромагнитный импульс;

7 Хиросима и Нагасаки: Всю весну 1945 года на многие японские постоянно совершали налеты американские бомбардировщики Б-29. Эти самолеты были практически неуязвимы, они летали на недоступной для японских самолетов высоте. Например, в результате одного из таких рейдов погибло 125 тысяч жителей Токио, во время другого тысяч, 6 марта 1945 года Токио был окончательно превращен в руины. У американского руководства возникали опасения, что в результате последующих рейдов у них не останется цели для демонстрации их нового оружия. Поэтому, заранее отобранные 4 города – Хиросима, Кокура, Ниигата и Нагосаки – не подвергались бомбежкам. 5 августа в 5 часов 23 минуты 15 секунд была произведена первая в истории атомная бомбардировка. Попадание было почти идеальным: бомба взорвалась в 200 метрах от цели. В это время суток во всех концах города маленькие печки, отапливаемые углем, были зажжены, поскольку многие были заняты приготовлением завтрака. Все эти печки были опрокинуты взрывной волной, что привело к возникновению многочисленных пожаров в местах, сильно удаленных от эпицентра. Предполагалось, что население укроется в убежищах, но этого не произошло по нескольким причинам: во-первых не был дан сигнал тревоги, во-вторых над Хиросимой уже и ранее пролетали группы самолетов, которые не сбрасывали бомбы.

9 Продолжение… За первоначальной вспышкой взрыва последовали другие бедствия. Прежде всего это было воздействие тепловой волны. Оно длилось лишь секунды, но было настолько мощным, что расплавило даже черепицу и кристаллы кварца в гранитных плитах, превратила в угли телефонные столбы на расстоянии 4 км. от центра взрыва. На смену тепловой волне пришла ударная. Порыв ветра пронесся со скоростью 800 км./час. За исключением пары стен все остальное. В круге диаметром 4 км. было превращено в порошок. Двойное воздействие тепловой и ударной волны за несколько секунд вызвало появление тысяч пожаров. Вслед за волнами через несколько минут на город пошел странный дождь, крупные, как шарики, капли которого были окрашены в черный цвет. Это странное явление связано с тем, что огненный шар превратил в пар влагу, содержащуюся в атмосфере, который затем сконцентрировался в поднявшемся в небо облаке. Когда это облако, содержащее водяные пары и мелкие частицы пыли, поднимаясь вверх, достигло более холодных слоев атмосферы, произошла повторная конденсация влаги, которая потом выпала в виде дождя. Люди, которые подверглись воздействию огненного шара от “Малыша” на расстоянии до 800 м. были сожжены настолько, что превратились в пыль. Выжившие люди выглядели еще ужасней мертвых: они полностью обгорели, под влиянием тепловой волны, а ударная волна сорвала с них обгоревшую кожу. Капли черного дождя были радиоактивны и поэтому они оставляли непроходящие ожоги. Из имевшихся в Хиросиме 76000,70000 были полностью повреждены: 6820 зданий разрушено и полностью сгорели. Было уничтожено большинство больниц, из всего медицинского персонала осталось дееспособны 10%. Оставшиеся в живых стали замечать

10 и… у себя странные формы заболевания. Они заключались в том, что человека тошнило, наступала рвота, потеря аппетита. Позже начиналась лихорадка и приступы сонливости, слабости. К крови отмечалось низкое количество белых шариков. Все это были первыми признаками лучевой болезни. После проведения успешной бомбардировки Хиросимы на 12 августа была назначена 2-ая бомбардировка. Но поскольку метеорологи обещали ухудшение погоды, было решено провести бомбардировку 9 августа. Целью был избран город Кокура. Около g30 yj-pa американские самолеты достигли этого города, но провести бомбардировку им помешал смог от сталелитейного завода. Этот завод накануне подвергся налету и до сих пор горел. Самолеты развернулись в сторону Нагасаки. В 1102 бомбы “толстяк” была сброшена на город. Она взорвалась на высоте 567 метров. Две атомные бомбы, сброшенные на Японию, за секунды уничтожили более 200 тыс. человек. Многие люди подвергнулись облучению, что привело к возникновению у них лучевой болезни, катаракты, рака, бесплодия.

12 Дальнейшее развитие ядерного оружия: Утратив атомную монополию, администрация Трумэна ухватилась за идею создания термоядерного оружия. На первых этапах работы над водородной бомбой появились серьезные трудности: для начала реакции синтеза необходима высокая температура. Была предложена новая модель атомной бомбы, в которой механический удар первой бомбы используется для сжатия сердцевины второй бомбы, которая в свою очередь воспламеняется от сжатия. Затем вместо механического сжатия для воспламенения топлива использовали радиацию. 1 ноября 1952 г. в США было проведено секретное испытание термоядерного устройства. 8 августа 1953 года в СССР была испытана первая в мире термоядерная бомба.

13 Продолжение: Весной 1955 года Хрущев объявил об одностороннем моратории на ядерные испытания (в 1961 году испытания возобновятся, поскольку американские исследователи стали обгонять советские разработки). Весной 1963 г. в штате Невада был испытан первый вариант нейтронного заряда. Позже была создана нейтронная бомба. Ее изобретатель Самюэль Коэн. Это самое маленькое оружие в семействе атомных, оно убивает не столько взрывом, сколько радиацией. Большая часть энергии расходуется на выпускание высокоэнергетических нейтронов. При взрыве такой бомбы мощностью в 1 килотонну (что в 12 раз меньше мощности бомбы, сброшенной на Хиросиму) разрушения будут наблюдаться только в радиусе 200 метров, в то время как все живые организмы погибнут на расстоянии до 1.2 км от эпицентра.

14 ЭМИ или “несмертельное” оружие: Генераторы ЭМИ (супер ЭМИ), как показывают теоретические работы и проведенные за рубежом эксперименты, можно эффективно использовать для вывода из строя электронной и электротехнической аппаратуры, для стирания информации в банках данных и порчи ЭВМ. Теоретические исследования и результаты физических экспериментов показывают, что ЭМИ ядерного взрыва может привести не только к выходу из строя полупроводниковых электронных устройств, но и к разрушению металлических проводников кабелей наземных сооружений. Кроме того возможно поражение аппаратуры ИСЗ, находящихся на низких орбитах. То, что ядерный взрыв будет обязательно сопровождаться электромагнитным излучением, было ясно физикам-теоретикам еще до первого испытания ядерного устройства в 1945 году. Во время проводившихся в конце 50-х – начале 60-х годов ядерных взрывов в атмосфере и космическом пространстве наличие ЭМИ было зафиксировано экспериментально.

15 Так как… Механизм генерации ЭМИ заключается в следующем. При ядерном взрыве возникают гамма и рентгеновское излучения и образуется поток нейтронов. Гамма-излучение, взаимодействуя с молекулами атмосферных газов, выбивает из них так называемые комптоновские электроны. Если взрыв осуществляется на высоте км., то эти электроны захватываются магнитным полем Земли и, вращаясь относительно силовых линий этого поля создают токи, генерирующие ЭМИ. При этом поле ЭМИ когерентно суммируется по направлению к земной поверхности, т.е. магнитное поле Земли выполняет роль, подобную фазированной антенной решетки. В результате этого резко увеличивается напряженность поля, а следовательно, и амплитуда ЭМИ в районах южнее и севернее эпицентра взрыва. Продолжительность данного процесса с момента взрыва от до 100 не. На конечной стадии, занимающей период времени после взрыва от 1 с до нескольких минут, ЭМИ генерируется магнитогидродинамическим эффектом, порождаемым возмущениями магнитного поля Земли токопроводящим огненным шаром взрыва. Интенсивность ЭМИ на этой стадии весьма мала и составляет несколько десятков вольт на километр.

16 Аварии на АЭС: Авария на Чернобыльской АЭС по своим долговременным последствиям явилась крупнейшей катастрофой современности. Были и другие аварии связанные с атомной энергетикой. В США самая большая авария, которая называется сегодня предупреждением о Чернобыле, случилась в 1979 году в штате Пенсильвания на АЭС в “Тримайл Айленд”. До нее и после – еще 11 более мелких аварий на ядерных реакторах. В Советском Союзе в какой-то мере предтечетей Чернобыля можно считать три аварии, начиная с 1949 года, в производственном объединении “Маяк” на реке Теча.После нее еще более десяти аварий на АЭС страны. Масштабы глобальной Чернобыльской катастрофы, поражают воображение. В советском докладе на заседании МАГАТЭ в Вене 1986 года отмечалось, что во внешнюю среду поступило 50 млн. кюри радиоактивных радионуклидов. Выброс только по одной своей радиоактивной составляющей – цезию равняется 300 Хиросимам.Так или иначе в зону Чернобыля входит в широком смысле слова весь земной шар, в частности все население Советского Союза. Наиболее интенсивному радиоактивному загрязнению в Советском Союзе подверглись четыре области России, пять областей Украины и пять областей Белоруссии.

18 Заключение: Ученые считают, что при нескольких крупномасштабных ядерных взрывах, повлекших за собой сгорание лесных массивов, городов, огромные слоя дыма, гари поднялись бы к стратосфере, блокируя тем самым путь солнечной радиации. Это явление носит название “ядерная зима”. Зима продлится несколько лет, может даже всего пару месяцев, но за это время будет почти полностью уничтожен озоновый слой Земли. На Землю хлынут потоки ультрафиолетовых лучей. Моделирование данной ситуации показывает, что в результате взрыва мощностью в 100 Кт температура понизится в среднем у поверхности Земли на градусов. После ядерной зимы дальнейшее естественное продолжение жизни на Земле будет довольно проблематичным: -возникнет дефицит питания и энергии. Из-за сильного изменения климата сельское хозяйство придет в упадок, природа будет уничтожена, либо сильно изменится; -произойдет радиоактивное загрязнение участков местности, что опять же приведет к истребление живой природы; -глобальные изменения окружающей среды (загрязнение, вымирание множества видов, разрушение дикой природы).

19 Запомни! Ядерное оружие – огромная угроза всему человечеству. Так, по расчетам американских специалистов, взрыв термоядерного заряда мощностью 20 Мт может сравнять с землей все жилые дома в радиусе 24 км и уничтожить все живое на расстоянии 140 км от эпицентра. Учитывая накопленные запасы ядерного оружия и его разрушительную силу, специалисты считают, что мировая война с применением ядерного оружия означала бы гибель сотен миллионов людей, превращение в руины всех достижений мировой цивилизации и культуры. К счастью, окончание холодной войны немного разрядило международную политическую обстановку. Подписан ряд договоров о прекращении ядерных испытаний и ядерном разоружении. Также важной проблемой на сегодняшний день является безопасная эксплуатация атомных электростанций. Ведь самая обыкновенное невыполнение техники безопасности может привести к таким же последствиям что и ядерная войны. Сегодня люди должны подумать о своем будущем, о том в каком мире они будут жить уже в ближайшие десятилетия.

20 Использованная литература: Самюэль Гласстон, Филипп Делан, “Характеристики ядерного оружия” (The Effects of Nuclear Weapon), А. И. Иойрыш, “О чем звенит колокол”, Гражданская оборона, 2001.

Ядерное оружие – поражающие факторы, виды взрывов, история

Ядерное оружие – это один из основных видов оружия массового поражения. Оно способно в короткое время вывести из строя большое количество людей и животных, разрушить здания и сооружения на обширных территориях. Массовое применение ядерного оружия чревато катастрофическими последствиями для всего человечества, поэтому Советский Союз настойчиво и неуклонно ведет борьбу за его запрещение.

Население должно твердо знать и умело применять приемы защиты от оружия массового поражения, в противном случае неизбежны огромные потери. Всем известны ужасные последствия атомных бомбардировок в августе 1945 года японских городов Хиросима и Нагасаки – десятки тысяч погибших, сотни тысяч пострадавших. Если бы население этих городов знало средства и способы защиты от ядерного оружия, было бы оповещено об опасности и укрылось в убежищах, количество жертв могло быть значительно меньше.

Характеристика ядерного оружия. Виды ядерных взрывов

Поражающее действие ядерного оружия основано на энергии, выделяющейся при ядерных реакциях взрывного типа. Мощность взрыва ядерного боеприпаса принято выражать тротиловым эквивалентом, то есть количеством обычного взрывчатого вещества (тротила), при взрыве которого выделяется столько же энергии, сколько ее выделяется при взрыве данного ядерного боеприпаса. Тротиловый эквивалент измеряется в тоннах (килотоннах, мегатоннах).

Средствами доставки ядерных боеприпасов к целям являются ракеты (основное средство нанесения ядерных ударов), авиация и артиллерия. Кроме того, могут применяться ядерные фугасы.

Ядерные взрывы осуществляются в воздухе на различной высоте, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим их принято разделять на высотные, воздушные, наземные (надводные) и подземные (подводные). Точка, в которой произошел взрыв, называется центром, а ее проекция на поверхность земли (воды) – эпицентром ядерного взрыва.

Поражающие факторы ядерного взрыва

Поражающими факторами ядерного взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс. Ударная волна – основной поражающий фактор ядерного взрыва, так как большинство разрушений и повреждений сооружений, зданий, а также поражения людей обусловлены, как правило, ее воздействием. Она представляет собой область резкого сжатия среды, распространяющуюся во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Передняя граница сжатого слоя воздуха называется фронтом ударной волны.

Степень поражения ударной волной людей и различных объектов зависит от мощности и вида взрыва, а также от расстояния, на котором произошел взрыв, механической прочности (устойчивости) объекта, рельефа местности и положения объектов на ней.

Поражающее действие ударной волны характеризуется величиной избыточного давления. Избыточное давление – это разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед фронтом волны. Оно измеряется в ньютонах на квадратный метр (Н/м 2 ). Эта единица давления называется паскалем (Па). 1 Н/м 2 = 1 Па (1 кПа ≈ 0,01 кгс/см 2 ).

При избыточном давлении 20 – 40 кПа незащищенные люди могут получить легкие поражения (легкие ушибы и контузии). Воздействие ударной волны с избыточным давлением 40 – 60 кПа приводит к поражениям средней тяжести: потеря сознания, повреждение органов слуха, сильные вывихи конечностей, кровотечение из носа и ушей. Тяжелые травмы возникают при избыточном давлении свыше 60 кПа и характеризуются сильными контузиями всего организма, переломами конечностей, поражением внутренних органов. Крайне тяжелые поражения, нередко со смертельным исходом, наблюдаются при избыточном давлении свыше 100 кПа.

Скорость движения и расстояние, на которое распространяется ударная волна, зависят от мощности ядерного взрыва; с увеличением расстояния от места взрыва скорость быстро падает. Так, при взрыве боеприпаса мощностью 20 кт ударная волна проходит 1 км за 2 секунды, 2 км за 5 секунд, 3 км за 8 секунд. За это время человек после вспышки может укрыться и тем избежать поражения.

Световое излучение – это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Его источник – светящаяся область, образуемая раскаленными продуктами взрыва и раскаленным воздухом. Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного взрыва до 20 секунд. Однако сила его такова, что, несмотря на кратковременность, оно способно вызывать ожоги кожи (кожных покровов), поражение (постоянное или временное) органов зрения людей и возгорание горючих материалов и объектов.

Различают четыре степени ожогов. Ожоги первой степени характеризуются образованием красноты, припухлости и отеком кожи; второй степени – образованием пузырей; третьей степени – омертвением кожи и образованием язв; четвертой степени – омертвением не только кожи, но и глубоко лежащих тканей, а также обугливанием открытых частей тела.

Световое излучение не проникает через непрозрачные материалы, поэтому любая преграда, способная создать тень, защищает от прямого действия светового излучения и исключает ожоги. Значительно ослабляется световое излучение в запыленном (задымленном) воздухе, в туман, дождь, снегопад.

Проникающая радиация – это поток гамма-лучей и нейтронов. Она длится 10 – 15 секунд. Проходя через живую ткань, гамма-излучение и нейтроны ионизируют молекулы, входящие в состав клеток. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы, приводящие к нарушению жизненных функций отдельных органов и развитию лучевой болезни. В результате прохождения излучений через материалы окружающей среды уменьшается их интенсивность. Ослабляющее действие принято характеризовать слоем половинного ослабления, т. е. такой толщиной материала, проходя через которую интенсивность излучений уменьшается в два раза. Например, в два раза ослабляют интенсивность гамма-лучей сталь толщиной 2,8 см, бетон – 10 см, грунт – 14 см, древесина – 30 см.

Открытые и особенно перекрытые щели уменьшают воздействие проникающей радиации, а убежища и противорадиационные укрытия практически полностью защищают от нее.

Радиоактивное заражение. Основными его источниками являются продукты деления ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образующиеся в результате воздействия нейтронов на материалы, из которых изготовлен ядерный боеприпас, и на некоторые элементы, входящие в состав грунта в районе взрыва.

При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается земли. Внутрь ее затягиваются массы испаряющегося грунта, которые поднимаются вверх. Охлаждаясь, пары продуктов деления и грунта конденсируются на твердых частицах. Образуется радиоактивное облако. Оно поднимается на многокилометровую высоту, а затем со скоростью 25 – 100 км/ч движется по ветру. Радиоактивные частицы, выпадая из облака на землю, образуют зону радиоактивного заражения (след), длина которой может достигать нескольких сот километров. При этом заражаются местность, здания, сооружения, посевы, водоемы и т. п., а также воздух.

Наибольшую опасность радиоактивные вещества представляют в первые часы после выпадения, так как их активность в этот период наивысшая.

Электромагнитный импульс – это кратковременное электромагнитное поле, возникающее при взрыве ядерного боеприпаса в результате взаимодействия гамма-лучей и нейтронов, испускаемых при ядерном взрыве, с атомами окружающей среды. Следствием его воздействия может быть перегорание или пробои отдельных элементов радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры. Поражение людей возможно только в тех случаях, когда они в момент взрыва соприкасаются с протяженными проводными линиями.

Наиболее надежным средством защиты от всех поражающих факторов ядерного взрыва являются защитные сооружения. В поле следует укрываться за прочными местными предметами, обратными скатами высот, в складках местности.

При действиях в зонах заражения для защиты органов дыхания, глаз и открытых участков тела от радиоактивных веществ используются средства защиты органов дыхания (противогазы, респираторы, противопыльные тканевые маски и ватно-марлевые повязки), а также средства защиты кожи.

Особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов

Нейтронные боеприпасы являются разновидностью ядерных боеприпасов. Их основу составляют термоядерные заряды, в которых используются ядерные реакции деления и синтеза. Взрыв такого боеприпаса оказывает поражающее воздействие прежде всего на людей за счет мощного потока проникающей радиации, в котором значительная часть (до 40%) приходится на так называемые быстрые нейтроны.

При взрыве нейтронного боеприпаса площадь зоны поражения проникающей радиацией превосходит площадь зоны поражения ударной волной в несколько раз. В этой зоне техника и сооружения могут оставаться невредимыми, а люди получают смертельные поражения.

Для защиты от нейтронных боеприпасов используются те же средства и способы, что и для защиты от обычных ядерных боеприпасов. Кроме того, при сооружении убежищ и укрытий рекомендуется уплотнять и увлажнять грунт, укладываемый над ними, увеличивать толщину перекрытий, устраивать дополнительную защиту входов и выходов. Защитные свойства техники повышаются применением комбинированной защиты, состоящей из водородосодержащих веществ (например, полиэтилена) и материалов с высокой плотностью (свинец).

Очаг ядерного поражения

Очагом ядерного поражения называется территория, подвергшаяся непосредственному воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. Он характеризуется массовыми разрушениями зданий, сооружений, завалами, авариями в сетях коммунально-энергетического хозяйства, пожарами, радиоактивным заражением и значительными потерями среди населения.

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 (центра) взрыва, где величина избыточного давления ударной волны равна 10 кПа.

Очаг ядерного поражения условно делят на зоны – участки с примерно одинаковыми по характеру разрушениями.

Зона полных разрушений – это территория, подвергшаяся воздействию ударной волны с избыточным давлением (на внешней границе) свыше 50 кПа. В зоне полностью разрушаются все здания и сооружения, а также противорадиационные укрытия и часть убежищ, образуются сплошные завалы, повреждается коммунально-энергетическая сеть.

Зона сильных разрушений – с избыточным давлением во фронте ударной волны от 50 до 30 кПа. В этой зоне наземные здания и сооружения получат сильные разрушения, образуются местные завалы, возникнут сплошные и массовые пожары. Большинство убежищ сохранится, у отдельных убежищ будут завалены входы и выходы. Люди в них могут получить поражения только из-за нарушения герметизации убежищ, их затопления или загазованности.

Зона средних разрушений – с избыточным давлением во фронте ударной волны от 30 до 20 кПа. В ней здания и сооружения получат средние разрушения. Убежища и укрытия под-зального типа сохранятся. От светового излучения возникнут сплошные пожары.

Зона слабых разрушений – с избыточным давлением во фронте ударной волны от 20 до 10 кПа. Здания получат небольшие разрушения. От светового излучения возникнут отдельные очаги пожаров.

Зоны радиоактивного заражения на следе облака ядерного взрыва

Зона радиоактивного заражения – это территория, подвергшаяся заражению радиоактивными веществами в результате их выпадения после наземных (подземных) и низких воздушных ядерных взрывов.

Вредное воздействие ионизирующих излучений оценивается полученной дозой излучения (дозой радиации) Д, т. е. энергией этих лучей, поглощенной в единице объема облучаемой среды. Эта энергия измеряется существующими дозиметрическими приборами в рентгенах (Р). Рентген – это такое количество гамма-излучения, которое создает в 1 см 3 сухого воздуха (при температуре 0° С и давлении 760 мм рт. ст.) 2,08 X 10 9 ионов.

Для оценки интенсивности ионизирующего излучения, испускаемого радиоактивными веществами на зараженной местности, введено понятие “мощность дозы ионизирующего излучения” (уровень радиации). Ее измеряют в рентгенах в час (Р/ч), небольшие мощности дозы-в миллирентгенах в час (мР/ч).

Постепенно мощность дозы излучения снижается. Так, мощность дозы излучения (уровень радиации), замеренная через 1 час после наземного ядерного взрыва, через 2 часа уменьшится вдвое, спустя 3 часа – в четыре раза, через 7 часов – в десять раз, а через 49 часов – в сто раз.

Степень радиоактивного заражения и размеры зараженного участка (радиоактивного следа) при ядерном взрыве зависят от мощности и вида взрыва, метеорологических условий, а также от характера местности и грунта. Размеры радиоактивного следа условно делят на зоны.

Зона опасного заражения. На внешней границе зоны доза излучения (доза радиации) с момента выпадения радиоактивных веществ из облака на местность до полного их распада равна 1200 Р, мощность дозы излучения (уровень радиации) через 1 час после взрыва – 240 Р/ч.

Зона сильного заражения. На внешней границе зоны доза излучения – 400 Р, мощность дозы излучения через 1 час после взрыва – 80 Р/ч.

Зона умеренного заражения. На внешней границе зоны доза излучения – 40 Р, мощность дозы излучения через 1 час после взрыва – 8 Р/ч.

В результате воздействия ионизирующих излучений, так же как и при воздействии проникающей радиации, у людей возникает лучевая болезнь. Доза 100-200 Р вызывает лучевую болезнь первой степени, доза 200 – 400 Р – лучевую болезнь второй степени, доза 400 – 600 Р – лучевую болезнь третьей степени, доза свыше 600 Р – лучевую болезнь четвертой степени.

Доза однократного облучения в течение четырех суток до 50 Р, как и многократного облучения до 100 Р за 10 – 30 дней, не вызывает внешних признаков заболевания и считается безопасной.

Ядерное оружие и его поражающие факторы. Краткая характеристика очага ядерного поражения – 35 мин

Ядерное оружие – боеприпасы, поражающее действие которых основано на использовании внутриядерной энергии, высвобождающейся при взрывных ядерных реакциях (деления, синтеза, деления и синтеза одновременно).

Различают атомные, термоядерные и нейтронные боеприпасы. Ядерными зарядами могут быть снабжены боевые части ракет и торпед. Авиационные и глубинные бомбы, артиллерийские снаряды и мины. По мощности различают ядерные боеприпасы сверхмалые (менее 1 кт), малые (1-10 кт), средние (10-100 кт), крупные (более 1000 кт). В зависимости от решаемых задач возможно применение ядерного оружия в виде подземного, надземного, воздушного, подводного и надводного взрывов. Особенности поражающего действия ядерного оружия на население определяются не только мощностью боеприпаса и видом взрыва, но и типом ядреного устройства. В зависимости от заряда различают: атомное оружие, в основе которого лежит реакция деления; термоядерное оружие – при использовании реакции синтеза; комбинированные заряды; нейтронное оружие.

К поражающим факторам эталонного наземного взрыва относятся:

· световое излучение (на формирование идет 30-35% энергии ядерного взрыва);

· ударная волна (50%);

· проникающая радиация (5%);

· радиоактивное загрязнение местности и воздуха (10%);

· электромагнитный импульс;

· психологический фактор

(демонстрируется схема №3/3 МСГО «Классификация и медико-тактическая характеристика поражающих факторов ядерного оружия»).

Ударная волна– наиболее мощный поражающий фактор ядерного взрыва. На ее образование при взрывах боеприпасов среднего и крупного калибров расходуется около 50% всей энергии взрыва. При наземном (надводном) ядерном взрыве она представляет собой зону рез­кого сжатия воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. С увеличением расстояния скорость быстро пада­ет, а волна ослабевает. Источником возникновения ударной волны является высокое давление в центре взрыва, достигающее миллиардов атмосфер. Наибольшее давление возникает на передней границе зоны сжатия, которую при­нято называть фронтом ударной волны. Поражающее действие ударной волны определяется избыточным давлением, то есть разностью между нормальным атмосферным давлением и максимальным давле­нием во фронте ударной волны. Ударная волна – трансформированная механическая энергия, может нанести незащищенным людям травматические пораже­ния, контузии или быть причиной их гибели. Поражения могут быть непосредственными или косвенными.

Воздействуя на людей, ударная волна вызывает механические поражения различного характера и различной тяжести.

Избыточное давление во фронте ударной волны измеряется в килопаскалях (кПа). 1 кПа = 0,01 кгс/ см 2 _. 1 кгс/ см 2 – килограмм сила на 1 см 2 .

Ударная волна вызывает травмы различной степени тяжести:

· Лёгкие поражения при избыточном давлении 20-40 кПа (контузии, ушибы, вывихи).

· Поражения средней тяжести при избыточном давлении 40-60 кПа (контузии, повреждения органов слуха, кровотечения из ушей и носа, переломы и вывихи).

· Тяжёлые поражения при избыточном давлении 60-100 кПа (множественные травмы, переломы, ранения внутренних органов).

· Крайне тяжёлые поражения при избыточном давлении более 100 кПа (приводят к смертельному исходу).

Кроме поражающего воздействия на людей, ударная волна ведет к разрушениям различных зданий и сооружений, уничтожая или повреждая территориальную инфраструктуру.

Световое излучениепредставляет собой поток видимых, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, исходящих от светящейся области, состоящей из продуктов ядерного взрыва и воздуха, разогретых до нескольких тысяч граду­сов. На его образование расходуется 30-35% всей энергии взрыва боеприпасов среднего калибра. Продолжительность светового излучения зависит от мощности и вида взрыва и может продолжаться до десяти секунд.

Наибольшим поражающим действием обладает инфракрасное излучение. Световое излучение ядерного взрыва (тепловая энергия) при непосредственном воздействии вызы­вает ожоги кожи и сетчатки глаз. Возможны вторичные ожоги, возникающие от пламени го­рящих зданий, сооружений, растительности.

Основным параметром, характеризующим световое излучение, является световой импульс. Измеряется в калориях на 1 см 2 (кал/см 2 ) или килоджоулях на 1 м 2 (кДж/м 2 ) поверхности. 1 кал/ см 2 =40 кДж/м 2 .

Различают 4 степени ожога:

· Ожог I степени вызывает световой импульс величиной до 200 кДж/м 2

· Ожог II степени – 200-400 кДж/м 2

· Ожог III степени – 400-600 кДж/м 2

· Ожог IV степени – более 600 кДж/м 2

Таким образом, воздействуя на людей, световое излучение вызывает различные по тяжести термические поражения.

Проникающая радиация (ионизирующее излучение)представляет со­бой поток электромагнитных и корпускулярных излучений. Наиболее значимыми из которых, являются: γ-лучи и нейтроны, выделяющиеся в момент ядерного взрыва. На долю проникающей радиации расходуется около 5% общей энергии ядерного взрыва.

Нейтроны и γ-лучи обладают большой проникающей способностью, В результате воздействия проникающей радиации ядерного взрыва у человека могут развиваться радиационные поражения (острая лучевая болезнь), клинические формы и тяжесть которых зависит от величины поглощенной дозы и пространственно-временного распределения.

При облучении ионизирующим излучением возникает лучевая болезнь.

· Лучевая болезнь I (лёгкой) степени – развивается при общей дозе однократного облучения 1-2 Гр (100-200 Р).

· Лучевая болезнь II (средней) степени – при облучении 2-4 Гр (200-400 Р).

· Лучевая болезнь III (тяжёлой) степени – при облучении 4-6 Гр (400-600 Р).

· Лучевая болезнь IV (крайне тяжёлой) степени – при облучении 6 Гр (600 Р) и более.

Радиоактивное загрязнениеместности, воды и воздуха возникает в результатевыпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва.

На долю радиоактивного загрязнения приходится до 10-15% всей энергии на­земного (надводного) ядерного взрыва боеприпасов среднего и крупного калибров. Основные источники радиоактивности при ядерных взрывах: продукты деления веществ ядерного горючего (200 радиоактивных изотопов 36 химических элементов); наведенная активность в результате воздействия потока нейтронов ядерного взрыва на некоторые химические элементы, входящие в состав грунта; некоторая часть ядерного горючего, не участвующая в ре­акции деления. Поражающее действие РВ на людей обусловлено двумя факторами: внешним воздействием γ- излученияи β- частицами (при попадании их на кожу или внутрь организма). Ведущим радиационным фактором поражения является внешнее γ- облучение, приводящее к развитию острой формы лучевой болезни.

Читайте также:

Узбек хан - годы правления, отношения с русскими князьями читать онлайн

Местность, которая повергается радиоактивному загрязнению продуктами ядреного взрыва в подветренную от него сторону, принято называть следом радиоактивного облака.

Размеры следа радиоактивного загрязнения зависят от мощности взрыва и скорости ветра, в меньшей степени от других метеорологических условий и характера местности.

След радиоактивного облака на равнинной местности при неменяющихся направлениях и скорости ветра имеет форму вытянутого эллипса и условно делится на четыре зоны: умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного заражения.

Границы этих зон определяются экспозиционной дозой до полного распада (Р) или (для удобства решения задач по оценке радиационной обстановки) уровнем радиации на заданное время (Р/ч).

Зона умеренного загрязнения (зона А) занимает около 60% всей площади следа. На внешней границе этой зоны экспозиционная доза излучения за время полного распада составляет 40 Р, а на внутренней границе – 400 Р. Уровень радиации через час после взрыва на внешней границе этой зоны составит 8 Р/ч, через 10 ч – 0,5 Р/ч. В течение первых суток пребывания в этой зоне незащищённые люди могут получить дозу облучения выше допустимых норм, а 50% из них – заболеть лучевой болезнью. Работы на объектах, как правило, не прекращаются. Работы на открытой местности, расположенной в середине зоны или у её внутренней границы, должны быть прекращены.

Зона сильного загрязнения (зона Б) занимает около 20% всей площади следа. Экспозиционная доза за время полного распада на внешней границе зоны будет равна 400 Р, а на внутренней – 1200 Р. Уровень радиации через 1 ч после взрыва составит на внешней границе зоны 80 Р/ч, через 10 ч – 5 Р/ч. Опасность поражения незащищённых людей в этой зоне сохраняется до 3 суток. Потери в этой зоне среди незащищённого населения составят 100%. Работы на объектах прекращаются на срок до 1 суток, рабочие и служащие укрываются в защитных сооружениях. Подвалах и других укрытиях.

Зона опасного загрязнения (зона В) занимает около 13% всей площади следа. На внешней границе этой зоны экспозиционная доза до полного распада составит 1200 Р, а на внутренней – 4000 Р. Уровень радиации через1 ч после взрыва на её внешней границе составит 240 Р/ч, через 10 ч – 15 Р/ч. Тяжёлые поражения людей возможны даже при их кратковременном пребывании в этой зоне. Работы на объектах прекращаются на срок от 1 до 3-4 суток, рабочие и служащие укрываются в защитных сооружениях.

Зона чрезвычайно опасного загрязнения (зона Г) занимает около 7% всей площади следа. На внешней границе экспозиционная доза излучения за время полного распада будет равна 4000 Р, а в середине этой зоны – до 10 000 Р. Уровень радиации через1 ч после взрыва на внешней границе зоны составит 800 Р/ч, через 10 ч – 50 Р/ч. Поражения людей могут возникнуть даже при их пребывании противорадиационных укрытиях. В зоне работы на объектах прекращаются на 4 суток и более, рабочие и служащие укрываются в убежищах. По истечении указанного срока уровень радиации на территории объекта спадает до значений, обеспечивающих безопасную деятельность рабочих и служащих в производственных помещениях. В зонах радиоактивного загрязнения в значительной мере усложняются условия работы медицинских формирований. Поэтому должны соблюдаться режимы противорадиационной защиты, чтобы не допустить переоблучения людей.

Для развёртывания функциональных подразделений медицинского отряда (МО) используются укрытия и помещения на местности, не загрязнённой РВ, или (в крайнем случае) на загрязнённой местности с уровнем радиации не более 0,5 Р/ч. Формирования МСГО, в частности МО, находящиеся за пределами очага по направлению движения радиоактивного облака, необходимо своевременно, до его подхода, вывести из этого района, сохранив их для последующего ввода в очаг поражения.

Электромагнитный импульсобусловливает возникновение электрических и магнитных полей в результате воздействия γ-излучения ядерного взрыва на атомы объектов окружающей среды и образования потока электронов и положительно заря­женныхионов. Воздействие электромагнитного импульса может привести к выведе­нию из строя чувствительных электронных и электрических элементов. Электромагнитный импульс не оказывает выраженного поражающего действия на людей.

Особенности действия нейтронного оружия.Разновидностью термоядерного оружия является так называемое ней­тронное оружие. Этим названием подчеркивается основное его боевое свойство – вы­зывать поражения преимущественно за счет действия нейтронного излучения. В нейтронных боеприпасах малого и сверхмалого калибров действие ударной волны и светового излучения ограничено радиусом всего 140-300 м, а действие ней­тронного излучения доведено до такого же уровня, как и при взрыве термоядерных боеприпасов большой мощности, или даже несколько повышено (в условиях низкого воздушного взрыва). В некоторых нейтронных боеприпасах до 80% энергии может уноситься проникаю­щей радиацией и лишь 20% расходоваться на ударную волну, световое излучение и радиоактивное загрязнение местности. Люди будут погибать от действия потока нейтронов (80-90%) и γ- лучей (10-20%) или получать тяжелые формы лучевой болезни.

В медико-тактическом аспектевыделяют очаги ядерного поражения с преимущественно комбинированными, радиационными и термическими поражениями.

Очагом ядреного поражения (ОЯП) называется территория, в пределах которой в результате воздействия поражающих факторов ядерного взрыва произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, разрушения или повреждения зданий, сооружений.

Внешней границей ОЯП считается условная линия на местности, где избыточное давление во фронте ударной волны составляет 10 кПа. Условно ОЯП делят на 4 зоны разрушений (Демонстрируется Таблица 3. Структура потерь при наземном ядерном взрыве).

Год гражданской обороны: ядерное оружие и его поражающие факторы

Ядерное оружие – оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии. Энергия выделяется при делении ядер тяжелых элементов (урана-235 или плутония-239) в результате цепной реакции.

Мощность различных ядерных боеприпасов измеряют в сотнях, тысячах (кило) и миллионах (мега) тонн тротилового эквивалента, т. е. количеством обычного взрывчатого вещества (тротила), при взрыве которого выделяется столько же энергии, сколько ее выделяется при взрыве данного ядерного боеприпаса.

Средствами доставки ядерных боеприпасов к целям являются ракеты, авиация и артиллерия. Кроме того, могут применяться ядерные фугасы.

Ядерные взрывы могут производиться в воздухе на различной высоте (высотный и воздушный взрывы), у поверхности земли (наземный взрыв), под землей (подземный взрыв), под водой (подводный взрыв), над водой (надводный взрыв).

Точка, где произошел взрыв, называется центром, а ее проекция на поверхность земли (воды) – эпицентром ядерного взрыва.

Очагом ядерного поражения называется территория, которая подверглась непосредственному воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. При ядерном взрыве действуют пять поражающих факторов: ударная волна, световое излучение, ионизирующее излучение (проникающая радиация), радиоактивное заражение и электромагнитный импульс.

Ударная волна является основным поражающим фактором, так как на ее образование расходуется около 50% энергии ядерного взрыва. Она представляет собой область сильно сжатого воздуха, которая движется со сверхзвуковой скоростью (более 331 м/с) во все стороны от центра взрыва. Передняя граница сжатого слоя воздуха называется фронтом ударной волны.

Характер разрушений в очаге ядерного поражения зависит от прочности конструкций зданий и сооружений, плотности застройки. Различают четыре зоны разрушений (полная, сильная, средняя, слабая).

Воздействие ударной волны может привести к потере сознания, повреждению органов слуха, силы вывихам конечностей, кровотечению из носа, ушей, контузии, перелому конечностей, поражении внутренних органов.

От воздействия ударной волны человека надежно могут защитить убежища и укрытия, которые строятся с учетом противоядерной защиты.

Световое излучение представляет собой поток видимых, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, не ходящих от светящейся области, состоящей из продуктов взрыва и воздуха, разогретых до миллионов градусов. На его образование расходуется 30 – 35% всей энергии взрыва. Продолжительность его зависит от мощности взрыва и колеблется от долей секунды до 20-30 с.

Читайте также:

Прибалтика в СССР - оккупация или присоединение читать онлайн

Сила светового излучения такова, что оно способно вызывать ожоги кожных покровов, поражение глаз, может вызвать массовые пожары в населенных пунктах, в лесах и других местах.

Защитой от светового излучения могут быть любые преграды, не пропускающие свет: укрытия, тень густого дерева, забор и т. п.

Ионизирующее излучение – поток элементарных частиц и электромагнитных лучей, не видимых и не ощущаемых человеком, испускаемых в момент ядерного взрыва.

Действие ионизирующего излучения длится 10 – 15 с. Проходя через различные материалы окружающей среды, происходит ослабление действия проникающей радиации. Действие ионизирующих излучений на людей и животных заключается в разрушении живых клеток организма, которое может привести к различным лучевым поражениям и даже к смерти. Чтобы оценить влияние ионизирующих излучений на человека (животное), надо учитывать две основные характеристики: ионизирующую и проникающую способности. Альфа-излучение обладает высокой ионизирующей и слабой проникающей способностью. Обыкновенная одежда полностью защищает человека. Самым опасным является попадание альфа-частиц внутрь организма с воздухом, водой и пищей. Бета-излучение имеет меньшую ионизирующую способность, чем альфа-излучение, но большую проникающую способность. Одежда уже не может полностью защитить, нужно использовать любое укрытие. Это будет много надежнее. Гамма- и нейтронное излучения обладают очень высокой проникающей способностью, защиту от них могут обеспечить только убежища, противорадиационные укрытия, надежные подвалы и погреба.

Радиоактивное заражение. Местность заражается радиоактивными веществами неравномерно. В зависимости от степени заражения и опасности поражения людей след делится на четыре зоны:

– Г – чрезвычайно опасного заражения.

В результате воздействия ионизирующих излучений у людей возникает лучевая болезнь.

Электромагнитный импульс (ЭМИ) – это кратковременное электромагнитное поле, возникающее при взрыве ядерного боеприпаса. На его образование расходуется около 1% всей энергии взрыва. Продолжительность действия – несколько десятков миллисекунд. Поражение людей возможно только в тех случаях, когда они в момент взрыва соприкасаются с протяженными проводными линиями.

Ядерный взрыв сопровождается очень яркой вспышкой, резким, оглушительным звуком, может образоваться светящаяся сфера. При обнаружении этих признаков рекомендуется быстро занять имеющиеся поблизости воронки, канавы, ямы и другие укрытия или лечь на землю, головой в противоположную от взрыва сторону.

Поражающие факторы ядерного оружия

На протяжении всей своей истории человек создавал совершенные инструменты для решения поставленных целей. Понадобился дом – появился молоток. Нужды комфорта и желание познавать новое двигали разум по направлению к развитию и самообогащению. Но процветание общества не всегда означает мир и согласие между его членами. Порой возникает необходимость доказать свою позицию чем-либо кроме слов. Так родилась идея вооружения. Наблюдая за природными процессами, люди создавали копья, луки, мечи, топоры. В ответ им выковывались доспехи и сбивались щиты. Но когда начал набирать обороты научный прогресс, стали создаваться более совершенные виды «острых палок». Началось все с двух супругов, которые горели идей исследования нового – семейства Кюри (Рисунок 1).

Рисунок 1. Пьер и Мария Кюри

В конце XIX столетия они занимались исследованиями странных минералов, вызывавших интерес научного общества. В 1896 году Анри Беккерель установил, что урановые руды способны испускать излучение, но не смог объяснить природу его появления. Все идеи оканчивались теорией годичной давности, разработанной Вильгельмом Рентгеном, которая объясняла появление излучения под воздействием внешних источников. Однако теория имела огромное белое пятно относительно природы странного излучения, испускаемого тяжёлым веществом, добываемым в урановых карьерах. И вот супружеская пара поставила цель докопаться до истины. Постепенно и кропотливо супруги обрабатывали тонны руды, чтобы выделить очищенный метал. Спустя некоторое время им это удалось, и началась длинная серия экспериментов. Результаты их работы сильно повлияли на научное сообщество: был дан мощный толчок развитию классической физики и заложен фундамент для исследования ядерного синтеза (Рисунок 2). Множество умов занялись этим вопросом, ведь энергия, заключённая в атомах была огромной, а потенциал её применения – безграничным. Пролить свет на происходящее удалось пытливому уму Эрнеста Резерфорда.

Рисунок 2. Исследование ядерного синтеза

Поставив эксперимент по рассеиванию частиц, он смог доказать бинарную природу заряда атома. Положительный заряд сосредотачивался в ядре, а электронное облако вокруг обладало отрицательным зарядом. Дело оставалось за малым: понять, как можно использовать полученные знания для получения благ. Ответ был получен благодаря работам Эйнштейна. Выдвинутая им теория позволяла взглянуть на материю как на энергию, заключённую внутри атомных ядер. Как выяснилось позже, в результате цепной реакции распада, уран высвобождает огромное количество энергии. После открытия этой взаимосвязи последовала череда экспериментов, и началась работа над самым смертельным видом оружия – атомной бомбой.

Поражающие факторы ядерного оружия

Принцип действия атомной бомбы основан на высвобождении энергии, заключённой внутри ядра химического элемента. Чтобы осуществить этот процесс, необходимо использовать нестабильные изотопы, которые обладают высоким атомным числом. Чем оно выше, тем больше в ядре находится протон-нейтронных пар и как следствие – больше энергии. Исследования показали, что больше всего подходят уран-235 и плутоний-239 (Рисунок 3).

Рисунок 3. Уран-235 (слева) и Плутоний-239 (справа)

Они обладают оптимальными показателями для производства, но есть проблема, связанная с их распространённостью в чистом виде. Если доля изотопа урана-235 в породах составляет 0,7% и с этим ещё можно работать, то плутоний-239 вообще не существует в чистом виде. Их нужно получать производственным путём, обогащая уже имеющиеся стабильные элементы. Происходит это следующим образом – в ускорителе частиц или промышленном реакторе стабильный атом вещества бомбардируют нейтронами для искусственного повышения его атомного номера. Весьма трудоёмкий процесс, но благодаря работе ядерных реакторов значительно упрощённый. Отходы их производства можно пустить по вторичному кругу для получения обогащённого топлива. Уже подвергнутые обработке ресурсы будут использованы для создания боеголовки.

По принципу действия разделяют несколько категорий снарядов:

• Однофазное ядерное оружие, поражающие факторы ядерного взрыва которого ограничены энергетическим выходом ядерной реакции деления с образованием лёгких элементов. Во время взрыва реагирует не все активное вещество: приблизительно от 50 до 80%;
• Двухфазные или водородные боеприпасы (Рисунок 4). Механизм их работы основан на принципе последовательности РДС. Сначала происходит распад и деление тяжёлых ядер, после чего на второй стадии это дополняется термоядерным синтезом. В зависимости от стратегических требований, их пропорции можно настроить для получения определённого выхода энергии.

Рисунок 4. Водородная бомба и, предположительно, кратер после взрыва подобной бомбы на испытаниях

Также они могут различаться по механизму зажигания заряда:

• Пушечная схема ускорения заряда внутри полой трубки при помощи порохового заряда. Одна из действующих частей приводится в движение детонацией пороха, ускоряясь по направлению ко второй части, называемой мишенью. После их столкновения они достигают критической массы, и инициируется взрыв. Для более эффективной работы устройства заряд замедляется до рабочих 200-300 метров в секунду;
• Имплозивный тип. Внутри сферической оболочки по каналам располагаются синхронизированные заряды взрывчатых веществ. Эти каналы называются взрывными линзами, и их функция заключается в фокусировке ударной волны для сжатия ядра из активного вещества. В конструкции используется медленный и быстрый тип веществ для получения стабильной взрывной волны по всем фронтам без отклонений. Любые задержки вызовут помехи в работе и не приведут к детонации. Испытания показали, что это неэффективный способ детонации, и ему требуется доработка;
• Лебединая шея. Является вариацией имплозивного типа снаряда, за исключением того, что применяется не сферическая, а продольная форма колбы. Её форма близка к скрещиванию шей двух лебедей, что и породило такое название. В роли внутреннего наполнителя между источником заряда и активной частью выступает пенополистирол. Ключевым свойством этого материала является замедление взрывной волны и обеспечение последовательности детонации. Проходящий через него импульс становится скоординированным, и достигает сферического контейнера с одинаковой скоростью по всей его поверхности. Это приводит к сжатию внутреннего наполнения и достижению критической массы. После чего оружие ядерного поражения детонирует.

Читайте также:

Кошки в Древнем Египте - почему им поклонялись как богам читать онлайн

При конструировании двухфазных бомб используется оболочка, отражающая нейтроны и усиливающая взрывной эффект – тампер.

Рисунок 5. Самая мощная водородная бомба за всю историю: “Царь-бомба” и её взрыв на полигоне “Новая Земля”

Он, поглотив определённое количество быстрых нейтронов, начинал делиться сам. По аналогичному принципу работает ядерное оружие химического поражения, где основная поражающая роль сконцентрирована на выбросе токсинов. В поздних версиях снаряда стали использовать оболочку из свинца или вольфрама во избежание излишнего загрязнения. Происходящие во время взрыва процессы высвобождают широкий спектр различного рода излучения. Факторы поражения ядерного оружия имеют чёткую последовательность, основанную на скорости распространения в среде продуктов реакции. В течении короткого промежутка времени оружие ядерного поражения высвобождает поток неуправляемой энергии различных видов.

Основные поражающие факторы:

1. Первым поражающим фактором становится световое излучение. Оно появляется после того как разъярённое атомное пламя прорывает оболочку бомбы, и наружу вырывается раскалённое до десятков тысяч градусов вещество. Состав разнится в зависимости от конструкционных особенностей, но общая черта взрывов – они сияют ярче солнца. И это сияние опасно. Способное оставить на теле ожоги четвертой степени, а то и вовсе испепелить, оно преодолевает сотни метров менее чем за наносекунду. Вся окружающая территория будет выжжена в течение мгновения;
2. Следующий по очерёдности поражающий фактор ядерного оружия – ударная волна. Появившаяся в результате сверхбыстрого расширения воздушных масс, вызванных стремительно нарастающим огненным шаром, она догоняет поражённые участки спустя пару секунд. По мощности её можно сравнить с небольшим ураганом, который переворачивает машины;
3. Поражающие факторы ядерного оружия не ограничиваются лишь световым испепелением и ударной волной. Опасности добавляет остаточное радиационное излучение. В результате лавинообразно протекающей цепной реакции распада ядер активного вещества происходит выброс во внешнюю среду побочных продуктов распада. К ним причисляют альфа-, бета- и гамма- излучение и определённую долю рентгеновского воздействия;
4. Боевые свойства и поражающие факторы ядерного оружия поистине впечатляют – разрушение построек в мгновение ока (Рисунок 6), выжигание всей жизни волной радиационного излучения, остаточное загрязнение окружающей среды. В качестве дополнения к основным свойствам идут кратер, оставленный взрывом и загрязнение почвы опасными токсинами.

Рисунок 6. Разрушение здания во время ядерного взрыва

По природе взрыва ядерного оружия, виды поражающих факторов, достигающие цели, могут отличаться.

Выделяют следующие типы взрывов:

1. Тропосферный, на высоте 12 км;
2. В пределе между термосферой и экзосферой;
3. Вне земного воздушного пространства (посреди межпланетного космоса);
4. На поверхности земной коры;
5. Глубинный, в земной коре;
6. Глубоководный и надводный.

Поражающие факторы ядерного оружия для каждого из этих типов будут разными, и огромную роль играет именно среда распространения. К примеру, подземный взрыв не будет иметь светового излучения, а глубоководный – ударной волны.

Световое излучение

При столь мощном взрыве температурные показатели могут достигать запредельных высот от 10 000 000 Кельвинов. Для сравнения температура плавления Вольфрама – 3 625 градусов по Кельвину. Такой перегрев превращает сталь в газ, и в процессе нагрева атомы теряют все электроны, испускаемые в форме светового потока. Продолжительность возникновения лучей варьируется с изменением уровня мощности – от малых долей секунды до десятков единиц. Воздействие ядерного света на людей и животных причиняет ожоги различной степени тяжести, выжигание сетчатки глаза (Рисунок 7), а также оплавление, обугливание и возгорание материалов, не способных выдерживать высокие температуры.

Рисунок 7. Последствия светового излучения при ядерном взрыве в Хиросиме

Большая плотность огненного шара имеет поглощающую способность, очень близкую к идеально чёрному телу. Поэтому в спектре преобладает ультрафиолет и рентген лучи. Время на реагирование и поиски укрытия будут, только если заметить падение бомбы заранее. В противном случае световое излучение застанет человека врасплох. Ослабить поражающие факторы могут непрозрачные материалы находящиеся поблизости. Постройки из кирпича и бетона, деревянные коробки, мебель, различного рода возвышения и углубления в земле. На крайний случай сработает простыня из очень плотной ткани, многократно обмотанная по всему телу. Когда вокруг нет каких либо заграждений, следует лечь на живот, направив ноги к очагу реакции и закрыв лицо. Так можно избежать значительных ожогов и травм.

Проникающая радиация

Вторым по опасности пунктом станут потоки высокоэнергетических частиц, появившихся в результате ядерной реакции. Огромное количество смертельно опасного для жизни ионизирующего излучения испускается в течение малых долей секунды. На величину поражающего радиуса в атмосфере влияет поглощение частиц окружающей средой. Наибольшую опасность радиоактивного заражения представляет только надземный взрыв. Свою смертоносность этот поток сохраняет только на протяжении 2.5 километров, даже для зарядов, превышающих по мощности бомбы, сброшенные на Хиросиму и Нагасаки в 1945. Попадая в материалы, быстрые нейтроны нарушают кристаллические решётки и приводят к разрушению всей структуры твёрдого тела.

Рисунок 8. Материалы, способные замедлить поражающий фактор – проникающую радиацию

Надёжной защитой от такого рода воздействия служат вещества способные замедлить распространение бета- и гамма излучения. Бетон, сталь, свинец и даже кирпичная кладка, за неимением лучшего, способны вполовину замедлить поражающий фактор (Рисунок 8). На крайний случай в качестве укрытия подойдут глубокие водоёмы, подвалы и толстые деревья.

Радиационное заражение

Последствием ядерной детонации становится не только загрязнение электромагнитного спектра в течение нескольких секунд, но и остаточное загрязнение (Рисунок 9).

Рисунок 9. Радиационное заражение и его последствия (Чернобыль)

Не вступившая в реакцию часть топлива и продукты распада основных веществ послужат источниками наведённой радиации. Во время взрыва все это выбрасывается в атмосферу и опадает с осадками в течение последующих дней. В результате нарушениям атомарной структуры подвержены металлические конструкции: корпуса автомобилей, броня танков, железная дорога, составы поездов, армированный бетон.

Электромагнитный импульс

Облучённый воздух ионизируется и, как последствие, образуется разность зарядов и потенциалов. Это даёт начало появлению переменного волнового поля – электромагнитного импульса. Влияние на человеческое тело минимальное, не приносящее вреда. Но перегорают электроприборы на основе кремния, транзисторов и проводящих металлов – компьютерная и измерительная техника, глушится работа радиотехники, перегорают линии электропередач (Рисунок 10).

Рисунок 10. Схема влияния электромагнитного импулься при высотном ядерном взрыве

Очаг зоны поражения ядерного оружия

Зоны поражения ядерного оружия разделяются по дистанции от очага возникновения реакции.

Похожие записи:

1. Туман определение, причины и условия образования явления природы, виды, эксперименты в домашних условиях, опасность дымки, значение
2. Диктанты по русскому языку для 3 класса 3 четверти
3. Теория большого взрыва в астрономии – причины, интересные факты
4. Английское сочинение на тему мой класс – читать примеры онлайн