Характеристика ядерного оружия: виды, поражающие факторы, излучение

Размер боеприпасов

Наибольшей разрушающей силы можно достичь при использовании комбинированных технологий. Характеристики ядерного оружия этой группы характеризуются развитием по схеме «деление → синтез → деление». Их мощность может превышать 1 Мт. В соответствии с этим показателем различают следующие группы оружия:

  1. Сверхмалые.
  2. Малые.
  3. Средние.
  4. Крупные.
  5. Сверхкрупные.

Рассматривая краткую характеристику ядерного оружия, следует отметить, что цели применения его могут быть разными. Существуют ядерные бомбы, которые создают подземные (подводные), наземные, воздушные (до 10 км) и высотные (более 10 км) взрывы. От этой характеристики зависит масштаб разрушений и последствия. При этом поражения могут быть вызваны разными факторами. После взрыва их образуется несколько видов.

Последствия взрыва

Поражающими факторами взрыва являются:

  • Струя газообразных веществ.
  • Высокая температура.
  • Световое излучение.
  • Резкий и громкий звук.
  • Осколки.
  • Воздушная ударная волна.

Такие явления можно наблюдать при взрыве как боевых зарядов, так и бытового газа. Первые часто используют для проведения боевых операций, их применяют только высококлассные специалисты. Но бывают ситуации, когда предметы, способные взрываться, попадают в руки гражданских людей, и особенно страшно, если это оказываются дети. В таких случаях, как правило, взрывы заканчиваются трагедией.

Бытовой газ взрывается в основном тогда, если не соблюдаются правила его эксплуатации

Очень важно научить детей обращаться с газовыми приборами и на видном месте расположить номера телефонов спасательных служб

Поражающие факторы ядерного взрыва

  • ударная волна
  • световое излучение
  • проникающая радиация
  • радиоактивное заражение
  • электромагнитный импульс (ЭМИ)
  • вторичные поражающие факторы

Ударная волна

Изменение давления в фиксированной точке на местности в зависимости от времени и действия ударной волны на местные предметы: 1 — фронт ударной волны; 2 — кривая изменения давления

фску.в.ффффф22
ску.в.у.в.ф

Проникающая радиация

Альфа-излучение Бета-излучениеГамма-излучениеНейтронное излучение

-1грей (Гр)R

-1зиверт (Зв)
jn

  • менее 10 кэВ — 5
  • от 10 кэВ до 100 кэВ — 10
  • от 100 кэВ до 2 МэВ — 20
  • от 2 МэВ до 20 МэВ — 10
  • более 20 МэВ — 5.

лучевая болезнь
Необратимые измененияОбратимые изменения

Радиоактивное заражение местности

1/21/21/2

След радиоактивного облака наземного ядерного взрыва с уровнем радиации на 1 ч после взрыва:
1 — направление среднего ветра; 2 — ось следа; 3 — наветренная сторона; 4 — подветренная сторона
А — зона умеренного заражения; Б — зона сильного заражения; В — зона опасного заражения; Г — зона чрезвычайно опасного заражения
L — длина следа; b — ширина следа

Зона умеренного заражения (зона А) Зона сильного заражения (зона Б)Зона опасного заражения (зона В)Зона чрезвычайно опасного заражения (зона Г)
ttt-1/2

Изменение уровня радиации во времени в точке на местности, зараженной радиоактивными веществами (заштрихованная площадь — доза излучения)

t-1/2101010осл(защ)

Электромагнитный импульс (ЭМИ)

Основные варианты ЭМИ-обстановки
1 — ЭМИ-обстановка района источника и образования полей излучения наземного и воздушного взрывов; 2 — подземная ЭМИ-обстановка на некотором расстоянии от взрыва вблизи поверхности; 3 — ЭМИ-обстановка высотного взрыва

амплитуда импульса

Изменение напряженности поля электромагнитного импульса:
а — начальная фаза; б — основная фаза; в — длительность первого квазиполупериода

Виды поражения при взрывах

В зависимости от близости очага взрыва человек может получить поражения различной степени тяжести:

  1. Легкие. Сюда можно отнести небольшое сотрясение мозга, частичную потерю слуха, ушибы. Госпитализация может даже не потребоваться.
  2. Средние. Это уже травма мозга с потерей сознания, кровотечения из ушей и носа, переломы и вывихи.
  3. Тяжелая степень повреждений включает сильную контузию, повреждение внутренних органов, осложненные переломы, иногда возможен смертельный исход.
  4. Крайне тяжелая степень. Практически в 100 % случаев заканчивается смертью пострадавшего.

Можно привести такой пример: при полном разрушении здания практически все погибают, кто там находился в этот момент, только счастливая случайность может спасти человеку жизнь. А при частичных разрушениях погибшие могут быть, но большая часть получит травмы различной степени тяжести.

Виды ядерных взрывов

Виды ядерных взрывов. Развитие ядерного взрыва и образование поражающих факторов.

В зависимости от задач, решаемых применением ядерного оружия, ядерные взрывы могут производиться в воздухе, на поверхности земли и воды, под землей и водой. В соответствии с этим различают высотный, воздушный, наземный (надводный) и подземный (подводный) взрывы. Высотный ядерный взрыв — это взрыв, произведенный с целью уничтожения в полете ракет и самолетов на безопасной для наземных объектов высоте (свыше 10 км). Поражающими факторами высотного взрыва являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс (ЭМИ). Воздушный ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на высоте до 10 км, когда светящаяся область не касается земли (воды). Воздушные взрывы подразделяются на низкие и высокие. Сильное радиоактивное заражение местности образуется только вблизи эпицентров низких воздушных взрывов. Заражение местности по следу облака существенного влияния на действия личного состава не оказывает. Наиболее полно при воздушном ядерном взрыве проявляются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и ЭМИ. Наземный (надводный) ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на поверхности земли (воды), при котором светящаяся область касается поверхности земли (воды), а пылевой (водяной) столб с момента образования соединен с облаком взрыва. Характерной особенностью наземного (надводного) ядерного взрыва является сильное радиоактивное заражение местности (воды} как в районе взрыва, так и по направлению движения облака взрыва. Поражающими факторами этого взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и ЭМИ. Подземный (подводный) ядерный взрыв — это взрыв, произведенный под землей (под водой) и характеризующийся выбросом большого количества грунта (воды), перемешанного с продуктами ядерного взрывчатого вещества (осколками деления урана-235 или плутония-239). Поражающее и разрушающее действие подземного ядерного взрыва определяется в основном сейсмовзрывными волнами (основной поражающий фактор), образованием воронки в грунте и сильным радиоактивным заражением местности. Световое излучение и проникающая радиация отсутствуют. Характерным для подводного взрыва является образование султана (столба воды), базисной волны, образующейся при обрушении султана (столба воды). Воздушный ядерный взрыв начинается кратковременной ослепительной вспышкой, свет от которой можно наблюдать на расстоянии нескольких десятков и сот километров. Вслед за вспышкой появляется светящаяся область в виде сферы или полусферы (при наземном взрыве), являющаяся источником мощного светового излучения. Одновременно из зоны взрыва в окружающую среду распространяется мощный поток гамма-излучения и нейтронов, которые образуются в ходе цепной ядерной реакции и в процессе распада радиоактивных осколков деления ядерного заряда. Гамма-кванты и нейтроны, испускаемые при ядерном взрыве, называют проникающей радиацией. Под действием мгновенного гамма-излучения происходит ионизация атомов окружающей среды, которая приводит к возникновению электрических и магнитных полей. Эти поля ввиду их кратковременности действия принято называть электромагнитным импульсом ядерного взрыва. В центре ядерного взрыва температура мгновенно повышается до нескольких миллионов градусов, в результате чего вещество заряда превращается в высокотемпературную плазму, испускающую рентгеновское излучение. Давление газообразных продуктов вначале достигает нескольких миллиардов атмосфер. Сфера раскаленных газов светящейся области, стремясь расшириться, сжимает прилегающие слои воздуха, создает резкий перепад давления на границе сжатого слоя и образует ударную волну, которая распространяется от центра взрыва в различных направлениях. Так как плотность газов, составляющих огненный шар, намного ниже плотности окружающего воздуха, то шар быстро поднимается вверх. При этом образуется облако грибовидной формы, содержащее газы, пары воды, мелкие частицы грунта и огромное количество радиоактивных продуктов взрыва. По достижении максимальной высоты облако под действием воздушных течений переносится на большие расстояния, рассеивается и радиоактивные продукты выпадают на поверхность земли, создавая радиоактивное заражение местности и объектов.

Какие бывают ядерные взрывы?

Существует две основные классификации ядерных взрывов:

  • по мощности;
  • по месторасположению (точке расположения заряда) в момент взрыва.

Для оценки этого параметра используется тротиловый эквивалент. Он показывает, сколько нужно взорвать тринитротолуола, чтобы получить сопоставимую энергию. Согласно этой классификации, бывают следующие виды ядерных взрывов:

  • сверхмалые;
  • малые;
  • средние;
  • большие;
  • сверхбольшие.

При сверхмалом (до 1 кТ) взрыве образуется огненный шар диаметром не более 200 метров и грибовидное облако с высотой 3,5 км. Сверхбольшие — имеют мощность более 1 мТ, их огненный шар превышает 2 км, а высота облака – 8,5 км.

Различные виды ядерных взрывов

Не менее важной особенностью является месторасположение ядерного заряда перед взрывом, а также среда, в которой он происходит. Исходя из этого, различают следующие виды ядерных взрывов:

  • Атмосферный. Его центр может находиться на высоте от нескольких метров до десятков, а то и сотен километров над поверхностью земли. В последнем случае он относится к категории высотных (от 15 до 100 км). Воздушный ядерный взрыв имеет сферическую форму вспышки;
  • Космический. Для попадания в эту категорию, он должен иметь высоту больше 100 км;
  • Наземный. К этой группе относятся не только взрывы на поверхности земли, но и на высоте несколько метров над ней. Они проходят как с выбросом грунта, так и без него;
  • Подземный. После подписания Договора о запрете испытаний ЯО в атмосфере, на земле, под водой и в космосе (1963 год) подобный тип стал единственно возможным при испытаниях ядерных зарядов. Он проводится на разной глубине, от нескольких десятков до сотен метров. Под толщей земли образуется полость или столб обрушения, сила ударной волны значительно ослабляется (зависит от глубины);
  • Надводный. В зависимости от высоты он может быть бесконтактным и контактным. В последнем случае происходит образование подводной ударной волны;
  • Подводный. Его глубина бывает разной, от десятков до многих сотен метров. Исходя из этого, имеет свои особенности: наличие или отсутствие «султана», характер радиоактивного заражения и др.

Ядерный век | Большой скачокЯдерный век | Большой скачок

Зарождение поражающих факторов[править]

Независимо от среды, в которой произведён взрыв, энергия из зоны ядерной реакции уносится в следующих пропорциях (для атомного или обычного термоядерного боеприпаса):

  • проникающей радиацией — 5 %
  • рентгеновским излучением и газовым потоком — 85 %
  • радиоактивными продуктами — 10 %

Проникающая радиация, рентгеновское излучение и газовый поток, взаимодействуя с окружающей средой, создают:

  • электромагнитный импульс
  • световое излучение
  • ударную волну

Тип поражающих факторов и доля энергии, приходящаяся на каждый из них, различна для разных типов взрывов. При высотных взрывах, когда плотность окружающей атмосферы низка, доля энергии, приходящейся на ударную волну, незначительна, а доля энергии, приходящейся на световое излучение, большая. При подземном ядерном взрыве наоборот — световое излучение невелико или вовсе отсутствует.

Электромагнитный импульс

Основная статья: Электромагнитный импульс (поражающий фактор)

Зарево, возникшее в результате высотного ядерного взрыва Starfish Prime

При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизированном радиацией и световым излучением в 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 от 100 км и более. При взрыве в приземном слое атмосферы не оказывает решающего поражения малочувствительной электротехники, 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.

Световое излучение

Рассматривая общую характеристику ядерного оружия, следует рассмотреть такой поражающий фактор, как световое излучение. Оно проявляется в оптическом диапазоне. Световое излучение распространяется в пространстве благодаря появлению светящейся области при ядерном взрыве.

Температура светового излучения может достигать миллионов градусов. Этот поражающий фактор проходит три степени развития. Их исчисление производится десятками сотых секунды.

Светящееся облако в момент взрыва набирает температуру до миллионов градусов. Затем в процессе его исчезновения нагрев снижается до тысяч градусов. В начальной стадии энергии еще недостаточно для образования большого уровня тепла. Оно возникает в первой фазе взрыва. 90 % световой энергии вырабатывается во второй период.

Время воздействия светового излучения определяется мощностью самого взрыва. Если будет взорван сверхмалый боеприпас, этот поражающий фактор может длиться всего несколько десятых долей секунды.

При задействовании малого снаряда световое излучение будет действовать 1-2 с. Продолжительность этого проявления при взрыве среднего боеприпаса составляет 2-5 с. Если же будет задействована сверхкрупная бомба, световой импульс может длиться более 10 с.

Поражающую способность в представленной категории определяет световой импульс взрыва. Он будет тем больше, чем выше мощность бомбы.

Поражающее воздействие светового излучения проявляется появлением ожогов на открытых и закрытых участках кожи, слизистых. При этом может возникнуть возгорание различных материалов, оборудования.

Силу воздействия светового импульса ослабляют облачность, различные объекты (здания, леса). Поражение личного состава может быть вызвано пожарами, которые возникают после взрыва. Чтобы защитить его от поражения, людей переводят в подземные сооружения. Здесь же хранят боевую технику.

На поверхностных объектах применяют отражатели, увлажняют, обсыпают снегом горючие материалы, пропитывают их огнестойкими составами. Применяются специальные защитные комплекты.

Как защититься от последствий взрыва

Практически в каждом городе и более мелком населенном пункте должны в обязательном порядке сооружаться защитные укрытия. В них население обеспечивается продуктами питания и водой, а также индивидуальными средствами защиты, к которым можно отнести:

  • Перчатки.
  • Защитные очки.
  • Противогазы.
  • Респираторы.
  • Защитные костюмы.

Защита от поражающих факторов ядерного взрыва поможет свести к минимуму вред, оказываемый радиацией, излучением и ударной волной. Самое главное — использовать ее своевременно. Каждый должен иметь представление о том, как вести себя в такой ситуации, что необходимо предпринять, чтобы как можно меньше подвергнуться воздействию поражающих факторов.

Последствия любого взрыва могут угрожать не только здоровью человека, но и жизни. Поэтому необходимо прилагать все усилия, чтобы не допускать таких ситуаций вследствие халатного отношения к соблюдению правил безопасного обращения с взрывоопасными предметами и веществами.

Зоны поражения

Поражающими факторами взрыва могут быть нанесены человеку различной степени тяжести повреждения. Специалисты выделяют несколько зон:

  1. Зона I.
  2. Зона II.
  3. Зона III.

В первых двух последствия самые тяжелые: происходит обугливание тел под воздействием очень высоких температур и продуктов взрыва.

В третьей зоне, кроме непосредственного влияния факторов взрыва, можно наблюдать и косвенное. Воздействие ударной волны человеком воспринимается как сильный удар, при котором могут повреждаться:

  • внутренние органы;
  • органы слуха (разрыв барабанной перепонки);
  • мозг (сотрясение);
  • кости и ткани (переломы, различные травмы).

В самом тяжелом положении оказываются люди, которые встретили ударную волну в положении стоя за пределами укрытия. В такой ситуации часто имеет место летальный исход или же человек получает сильные ранения и тяжелые травмы, ожоги.

Поражающие факторы ядерного взрыва

  • ударная волна
  • световое излучение
  • проникающая радиация
  • радиоактивное заражение
  • электромагнитный импульс (ЭМИ)
  • вторичные поражающие факторы

Ударная волна

Изменение давления в фиксированной точке на местности в зависимости от времени и действия ударной волны на местные предметы: 1 — фронт ударной волны; 2 — кривая изменения давления

фску.в.ффффф22
ску.в.у.в.ф

Проникающая радиация

Альфа-излучение Бета-излучениеГамма-излучениеНейтронное излучение

-1грей (Гр)R

-1зиверт (Зв)
jn

  • менее 10 кэВ — 5
  • от 10 кэВ до 100 кэВ — 10
  • от 100 кэВ до 2 МэВ — 20
  • от 2 МэВ до 20 МэВ — 10
  • более 20 МэВ — 5.

лучевая болезнь
Необратимые измененияОбратимые изменения

Радиоактивное заражение местности

1/21/21/2

След радиоактивного облака наземного ядерного взрыва с уровнем радиации на 1 ч после взрыва:
1 — направление среднего ветра; 2 — ось следа; 3 — наветренная сторона; 4 — подветренная сторона
А — зона умеренного заражения; Б — зона сильного заражения; В — зона опасного заражения; Г — зона чрезвычайно опасного заражения
L — длина следа; b — ширина следа

Зона умеренного заражения (зона А) Зона сильного заражения (зона Б)Зона опасного заражения (зона В)Зона чрезвычайно опасного заражения (зона Г)
ttt-1/2

Изменение уровня радиации во времени в точке на местности, зараженной радиоактивными веществами (заштрихованная площадь — доза излучения)

t-1/2101010осл(защ)

Электромагнитный импульс (ЭМИ)

Основные варианты ЭМИ-обстановки
1 — ЭМИ-обстановка района источника и образования полей излучения наземного и воздушного взрывов; 2 — подземная ЭМИ-обстановка на некотором расстоянии от взрыва вблизи поверхности; 3 — ЭМИ-обстановка высотного взрыва

амплитуда импульса

Изменение напряженности поля электромагнитного импульса:
а — начальная фаза; б — основная фаза; в — длительность первого квазиполупериода

Ядерная зима

  1. Падение температуры на один градус на один год, не оказывающее значительного влияния на человеческую популяцию.
  2. Ядерная осень — снижение температуры на 2-4 °C в течение нескольких лет; имеют место неурожаи, ураганы. Про ядерную осень см. ниже.
  3. Год без лета — интенсивные, но относительно короткие холода в течение года, гибель значительной части урожая, голод и эпидемии следующей зимой, исторический пример — следующий, 1816 год, после извержения вулкана Тамбора..
  4. Десятилетняя ядерная зима — падение температуры на всей Земле в течение 10 лет примерно на 15-20 °C. Этот сценарий подразумевается многими моделями ядерной зимы. Выпадение снега на большей части Земли, за исключением некоторых экваториальных приморских территорий. Массовая гибель людей от голода, холода, а также от того, что снег будет накапливаться и образовывать многометровые толщи, разрушающие строения и перекрывающие дороги.Вероятна гибель большей части населения Земли, однако 10-50 % (по разным оценкам) людей выживут и сохранят большинство технологий.В среднем, такой сценарий отбросит цивилизацию в развитии примерно на 20, максимум 50 лет. Риски: продолжение войны за тёплые места, неудачные попытки согреть Землю с помощью новых ядерных взрывов и искусственных извержений вулканов, переход в неуправляемый нагрев ядерного лета.Однако даже если допустить этот сценарий, окажется, что одного только мирового запаса рогатого скота (который замёрзнет на своих фермах и будет храниться в таких естественных «холодильниках») хватит на всё время прокорма всего выжившего человечества, а Финляндия и Норвегия, например, имеют стратегические запасы зерна для быстрого восстановления сельского хозяйства.
  5. Новый ледниковый период. Является крайне маловероятным сценарием продолжения предыдущего, в ситуации, когда отражающая способность Земли возрастает за счёт снега, и начнут нарастать новые ледяные шапки от полюсов и вниз, к экватору. Однако часть суши у экватора остаётся пригодной для жизни и сельского хозяйства. В результате цивилизации придётся радикально измениться. Трудно представить огромные переселения народов без войн. Много видов живых существ вымрет, но большая часть разнообразия биосферы уцелеет. Люди уже пережили несколько ледниковых периодов, которые могли начаться весьма резко в результате извержений супервулканов и падений астероидов (извержение вулкана Тоба). При таком развитии событий, возврат к исходному состоянию может занять около ста лет.
  6. Необратимое глобальное похолодание. Оно может быть следующей фазой ледникового периода, при наихудшем, но практически невероятном развитии событий. На всей Земле на геологически длительное время установится температурный режим, как в Антарктиде, океаны замёрзнут, суша покроется толстым слоем льда. Только высокотехнологичная цивилизация, способная строить огромные сооружения подо льдом, может пережить такое бедствие, но такая цивилизация могла бы, вероятно, найти способ обратить вспять этот процесс. Жизнь может уцелеть только в океанах.

Проникающая радиация

Понятие ядерного оружия, характеристика, поражающие факторы позволяют предпринять соответствующие меры для предотвращения больших человеческих, технических потерь при возникновении взрыва.

Световое излучение и ударная волна являются основными поражающими факторами. Однако не менее сильное воздействие после взрыва имеет проникающая радиация. Она распространяется в воздухе на расстояние до 3 км.

Гамма-лучи и нейтроны проходят через живую материю и способствуют ионизации молекул и атомов клеток различных организмов. Это ведет к развитию лучевой болезни. Источником этого поражающего фактора являются процессы синтеза и деления атомов, которые наблюдаются в момент ее применения.

Мощность этого воздействия измеряют в радах. Доза, которая поражает живые ткани, характеризуется типом, мощностью и видом ядерного взрыва, а также удаленностью объекта от эпицентра.

Изучая характеристики ядерного оружия, способы воздействия и защиты от него, следует рассмотреть подробно степени проявления лучевой болезни. Существует ее 4 степени. При легкой форме (первая степень) доза радиации, полученной человеком, составляет 150-250 рад. Болезнь излечивается в течение 2 месяцев в стационарном порядке.

Вторая степень возникает при дозе облучения до 400 рад. В этом случае меняется состав крови, выпадают волосы. Требуется активное лечение. Выздоровление наступает спустя 2,5 месяца.

Тяжелая (третья) степень заболевания проявляется при облучении до 700 рад. Если лечение проходит благополучно, человек может выздороветь спустя 8 месяцев стационарного лечения. Остаточные явления проявляются гораздо дольше.

При четвертой стадии доза облучения составляет свыше 700 рад. Человек погибает через 5-12 дней. Если радиация превысит предел 5000 рад, личный состав погибает спустя несколько минут. Если организм был ослаблен, человек даже при малых дозах радиационного облучения тяжело переносит лучевую болезнь.

Защитой от проникающей радиации могут быть специальные материалы, которые сдерживают разные типы лучей.

Общее определение

На занятиях по предмету основ безопасности жизнедеятельности (ОБЖ) одним из направлений обучения является рассмотрение особенностей ядерного, химического, бактериологического оружия и его характеристик. Также изучаются закономерности возникновения подобных опасностей, их проявление и способы защиты. Это в теории позволяет снизить количество человеческих жертв при поражении оружием массового уничтожения.

Ядерным называется оружие взрывного типа, действие которого основано на энергии цепного деления тяжелых ядер изотопов. Также поражающая сила может появляться при термоядерном синтезе. Эти два типа оружия отличаются силой действия. Реакции деления при одной массе будет в 5 раз слабее, чем при термоядерных реакциях.

Первая ядерная бомба было разработана в США в 1945 году. Первый удар при помощи этого оружия был произведен 5.08.1945 года. Бомба была сброшена на город Хиросиму в Японии.

В СССР первую ядерную бомбу разработали в 1949 году. Ее взорвали в Казахстане, вне населенных пунктов. В 1953 году СССР вела испытания водородной бомбы. Это оружие в 20 раз превосходило по своей силе то, которое было сброшено на Хиросиму. При этом размер этих бомб был одинаковым.

Характеристика ядерного оружия на ОБЖ рассматривается с целью определения последствий и способов выжить при ядерной атаке. Правильное поведение населения при таком поражении может спасти больше человеческих жизней. Условия, которые складываются после взрыва, зависят от того, в каком месте он произошел, какую мощность имел.

Ядерное оружие превышает по мощности, разрушающим действиям обычные авиационные бомбы в несколько раз. Если оно применяется против войск противника, поражение носит обширный характер. При этом наблюдаются огромные человеческие потери, разрушается техника, сооружения и прочие объекты.

Принцип действия ядерного (атомного) оружия

Термоядерные (водородные) взрывные устройства

Так АН602 (царь-бомба) имела трёхступенчатую конструкцию: ядерный заряд первой ступени (расчётный вклад в мощность взрыва — 1,5 мегатонны) запускал термоядерную реакцию во второй ступени (вклад в мощность взрыва — 50 мегатонн), а она, в свою очередь, инициировала ядерную «реакцию Джекила-Хайда» (деление ядер в блоках урана-238 под действием быстрых нейтронов, образующихся в результате реакции термоядерного синтеза) в третьей ступени (ещё 50 мегатонн мощности), так что общая расчётная мощность АН602 составляла 101,5 мегатонны

Проникающая радиация

Сюда перенаправляется запрос «». На эту тему нужна .

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: 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.

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.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий