Перечислите виды ядерных взрывов каковы основные поражающие факторы ядерного взрыва кратко

Обновлено: 04.07.2024

В 1896 году французским физиков Антуаном Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения. Оно положило начало эре излучения и использования ядерной энергии. Говоря о ней, выдающийся русский ученый В.И. Вернадский подчеркивал: “ С надеждой и опасением всматриваемся мы в нашего союзника и защитника”. И его опасения подтвердились – вначале появились не ледоколы, не атомные электростанции, не космические корабли, а оружие чудовищной разруши

тельной силы. Его создали в 1945 году бежавшие перед началом второй мировой войны из фашистской Германии в США и поддержанные правительством этой страны физики под руководством американского ученого Роберта Оппенгеймера.

Многие ошибаются, думая, что первый ядерный взрыв был произведён в Хиросиме. На самом деле испытание было произведено в США 16 июля 1945 года. Это произошло в пустынном районе близ города Аламогордо (штат Нью Мексико). На верхней платформе специально построенной 33-метровой стальной вышки была взорвана атомная бомба. По приблизительным оценкам специалистов при этом выделилась энергия, эквивалентная энергии взрыва не менее 15–20 тысяч тонн тринитротолуола.

Стальная конструкция вышки испарилась. На ее месте образовалась воронка диаметром 37 метров и глубиной 1.8 метра. Она являлась центром простиравшегося на большое расстояние кратера. В окружности 370 км была уничтожена вся растительность. Находившаяся на расстоянии 150 метров от точки взрыва стальная труба диаметром 10 см и высотой 5 метров тоже испарилась. Прочная стальная конструкция высотой 21 метр, подобная части каркаса 15–20 этажного дома, находившаяся на расстоянии 500 метров, была вырвана из бетонного основания, перекручена и разлетелась на части.

Вспышка от взрыва на расстоянии 32 км казалась в несколько раз ярче, чем солнечный свет в полдень. После нее образовался огненный шар, существовавший несколько секунд. Свет от него был виден в населенных пунктах на расстоянии до 290 км. Звук от взрыва был слышен на таком же расстоянии. В одном случае стекла в зданиях были выбиты ударной волной даже на расстоянии 200 км.

В результате взрыва образовалось гигантское облако сферической формы. Клубясь, оно устремилось вверх, приобрело форму гигантского гриба. Облако состояло из нескольких тонн пыли, поднятой с поверхности земли, паров железа и большого количества радиоактивных веществ, образовавшихся при цепной реакции деления ядерного заряда. Пыль и радиоактивные частицы осели на огромной площади, небольшое их количество было обнаружено на удалении 190 км от эпицентра взрыва. Испытания бомбы показали, что новое оружие готово к боевому применению.

Ядерный взрыв может быть произведен в космосе или разряженных слоях атмосфер, плотных(приземных) слоях атмосферы, у поверхности земли(воды), под землей(под водой). Зависит это от поставленных задач и преследуемых целей. Поэтому различают высотный, воздушный, наземный(надводный) и подземный(подводный) взрывы.

Высотный взрыв . Производится на высоте более 10 км, выше границы тропосферы Земли. Применяется для создания помех радиотехническим средствам и для поражения воздушных и космических целей. Воздушная ударная волна (на высоте до 30 км), проникающая радиация, световое излучение (на высоте 30—60 км), рентгеновское излучение, газовый поток (разлетающиеся продукты взрыва), электромагнитный импульс, ионизация атмосферы (на высотах свыше 60 км) - вот основные поражающие факторы данного взрыва.

Воздушный взрыв. Производится в атмосфере на высоте, но не выше 10 км. При этом светящаяся область не касается поверхности земли(воды). Основными поражающими факторами являются воздушная ударная волна, проникающая радиация, световое излучение и электромагнитный импульс. Воздушные и наземные объекты - это цели применения данного вида ядерного взрыва. Выбором оптимальной высоты достигается максимальная эффективность поражения ударной волной наземных объектов.

Наземный ( надводный) взрыв. Обычно производится на поверхности земли ( воды), но возможно, и на высоте, при которой огненный шар касается поверхности земли (воды). Поражающие факторы: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс, обширные зоны радиоактивного заражения, а также ударные волны в грунте и воде. Взрыв служит для уничтожения подземных и портовых сооружений, разрушения прочных наземных( надводных) объектов.

Подземный (подводный) ядерный взрыв . Осуществляется на глубине, заблаговременно заложенного ядерного фугаса в грунт (воду) или глубине проникания боеголовки. Основные поражающие факторы: сейсмические волны в грунте и ударная волна в воде и более сильное радиоактивное заражение местности (акватории) в районе взрыва. Применяется для поражения надводных и подводных объектов, гидротехнических и портовых сооружений, устройств завалов в горах , разрушения плотин и т.п.. Подводный взрыв создает гравитационные волны, которые не несут опасности в открытом море, но при подходе к берегу или при выходу на берег, образуют сплошной поток воды, который распространяется на очень большие расстояния.

При ядерном взрыве действуют пять поражающих факторов: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение, и электромагнитный импульс. Энергия ядерного взрыва распределяется примерно так: 50% расходуется на ударную волну, 35% – на световое излучение, 10% – на радиоактивное заражение, 4% – на проникающую радиацию и 1% – на электромагнитный импульс. Высокая температура и давление вызывают мощную ударную волну и световое излучение. Взрыв ядерного боеприпаса сопровождается выходом проникающей радиации, состоящей из потока нейтронов и гамма квантов. Облако взрыва содержит огромное количество радиоактивных продуктов – осколков деления ядерного горючего. По пути движения этого облака радиоактивные продукты из него выпадают, в результате чего происходит радиоактивное заражение местности, объектов и воздуха. Не равномерное движение электрических зарядов в воздухе под воздействием ионизирующих излучений приводит к образованию электромагнитного импульса. Так формируются основные поражающие факторы ядерного взрыва. Явления, сопровождающие ядерный взрыв, в значительной мере зависят от условий и свойств среды, в которой он происходит.

Ударная волна (УВ) основной поражающий фактор ядерного взрыва, который производит разрушение, повреждение зданий и сооружений, а также поражает людей и животных. Источником УВ является сильное давление, образующееся в центре взрыва (миллиарды атмосфер). Образовавшееся при взрыве раскаленные газы, стремительно расширяясь, передают давление соседним слоям воздуха, сжимая и нагревая их, а те в свою очередь воздействуют на следующие слои и т.д. В результате в воздухе со сверхзвуковой скоростью во все стороны от центра взрыва распространяется зона высокого давления.

Поражающее действие УВ характеризуется величиной избыточного давления.

Избыточное давление – это разность между максимальным давлением во фронте УВ и нормальным атмосферным давлением, измеряется в Паскалях (ПА, кПА). Распространяется со сверх звуковой скоростью, УВ на своем пути разрушает здания и сооружения, образуя четыре зоны разрушений (полных, сильных, средних, слабых) в зависимости от расстояния: Зона полных разрушений — 50 кПА Зона сильных разрушений — 30-50 кПА. Зона средних разрушений — 20-30 кПА. Зона слабых разрушений — 10-20 кПА.

Разрушения строительных сооружений, производимые избыточным давлением:
720 кг/м 2 (1 psi - фунт/кв. дюйм) - вылетают окна и двери;
2160 кг/м 2 (3 psi) - разрушение жилых домов;
3600 кг/м 2 (5 psi) - разрушение или сильное повреждение зданий из монолотного железобетона;
7200 кг/м 2 (10 psi) - разрушение особо прочных бетонных сооружений;
14400 кг/м 2 (20 psi) - выдерживают такое давление только специальные сооружения (типа бункеров).
Радиусы распространения этих зон давления можно рассчитать по следующей формуле: R = C * X 0.333 ,
R - радиус в километрах, X - заряд в килотоннах, C - константа, зависящая от уровня давления:
C = 2.2, для давления 1 psi
C = 1.0, для давления 3 psi
C = 0.71, для давления 5 psi
C = 0.45, для давления 10 psi
C = 0.28, для давления 20 psi

Ударная волна действует на людей двумя способами:

Прямое действие ударной волны и косвенное действие УВ ( летящими обломками сооружений, падающими стенами домов и деревьями, осколками стекла, камнями). Эти воздействия вызывают различные по степени тяжести поражения: Легкие поражения — 20-40 кПА (контузии, легкие ушибы). Средней тяжести — 40-60 кПА (потеря сознания, повреждение органов слуха, вывихи конечностей, кровотечение из носа и ушей, сотрясение мозга). Тяжелые поражение — более 60 кПА (сильные контузии, переломы конечностей, поражение внутренних органов). Крайне тяжелые поражения — более 100кПА ( со смертельным исходом). Эффективным способом защиты от прямого воздействия УВ будет укрытие в защитных сооружениях (убежищах, ПРУ, быстровозводимых населением). Для укрытия можно использовать канавы, овраги, пещеры, горные выработки, подземные переходы; можно просто лечь на землю в отдалении от зданий и сооружений.

Световое излучение (СИ) – это поток лучистой энергии (ультрафиолетовые и инфракрасные лучи). Источником СИ является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров и воздуха. СИ распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного боеприпаса (20-40 секунд). Однако не смотря на кратковременность своего воздействия эффективность действия СИ очень высока. СИ составляет 35% от всей мощности ядерного взрыва. Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева может быть такой, что поверхность объекта обуглится, оплавится, воспламенится или объект испарится.

Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом, т. е. количеством световой энергии, приходящейся за время излучения на 1 см2 поверхности, перпендикулярно расположенной к направлению световых лучей. За единицу измерения светового импульса принимают 1 кал/см2.

Световое излучение может вызвать ожоги открытых участков тела, ослепление людей и животных, обугливание или возгорание различных материалов. Поражение людей СИ выражается в появлении ожогов четырех степеней на кожном покрове и действием на глаза.

Так, при световом импульсе 2—4 кал/см2 у незащищенных людей могут возникнуть ожоги первой степени (краснота, припухлость, отек кожи – 100-200 кДж/м2).

При 4—6 кал/см2— ожоги второй степени (на фоне отечной кожи образуются пузыри разных размеров, наполненные прозрачной желтоватой жидкостью– 200-400 кДж/м2).

При 6— 12 кал/см2—ожоги третьей степени (полное омертвление кожных покровов и образование язв – 400-600 кДж/м2)

При световом импульсе более 12 кал/см2 ожоги четвёртой степени (обугливание кожи, омертвление глубоких слоев кожи и подлежащих ткани (подкожная жировая клетчатка, мышцы, кости). – более 600 кДж/м2).

Действие СИ на глаза: Временное ослепление – до 30 мин. Ожоги роговицы и век. Ожог глазного дна – слепота.

Световое излучение вызывает ожоги кожи, степень которых зависит от силы бомбы и удаленности от эпицентра:

Тяжесть ожога

2.5 кал/см 2 (4.3 км)

3.2 кал/см 2 (18 км)

5 кал/см 2 (52 км)

5 кал/см 2 (3.2 км)

6 кал/см 2 (14.4 км)

8.5 кал/см 2 (45 км)

8 кал/см 2 (2.7 км)

10 кал/см 2 (12 км)

12 кал/см 2 (39 км)

Проникающая радиация - это поток гамма-лучей и нейтронов, испускаемый из области взрыва в течении нескольких секунд. Из-за очень сильного поглощения в атмосфере, проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов. Расстояния, пройдя которое поток ослабевает в 10 раз для различных величин взрывов:
1 кт: L = 330 м
10 кт: L = 440 м
100 кт: - L = 490 м
1 Мт: L = 560 м
10 Мт: L = 670 м
20 Мт: L = 700 м.
Таким образом, можно вычислить уровень радиации на любом расстоянии от эпицентра :

Doze - доза приникающей радиации в рад, D - расстояние в метрах, L - константа ослабления, X - мощность взрыва в килотоннах.

При прохождении проникающей радиации через любую среду ее действие ослабляется. Излучение разных видов оказывают неодинаковое воздействие на организм, что объясняется разной их ионизирующей способностью.

Так альфа-излучения, представляющие собой тяжелые имеющие заряд частицы, обладают наибольшей ионизирующей способностью. Но их энергия, вследствие ионизации, быстро уменьшается. Поэтому альфа-излучения не способны проникнуть через наружный (роговой) слой кожи и не представляют опасности для человека до тех пор, пока вещества, испускающие альфа-частицы не попадут внутрь организма.

Бета-частицы на пути своего движения реже сталкиваются с нейтральными молекулами, поэтому их ионизирующая способность меньше, чем у альфа-излучения. Потеря же энергии при этом происходит медленнее и проникающая способность в тканях организма больше (1-2 см). Бета-излучения опасны для человека, особенно при попадании радиоактивных веществ на кожу или внутрь организма.

Гамма-излучение обладает сравнительно небольшой ионизирующей активностью, но в силу очень высокой проникающей способности представляет большую опасность для человека.

Ослабляющее действие ПР принято характеризовать слоем половинного ослабления, т.е. толщиной материала, проходя через который ПР уменьшается в два раза. Так, ПР ослабляют в два раза следующие материалы:

Свинец – 1.8 см Грунт, кирпич – 14 см Сталь – 2.8 см Вода – 23 см Бетон – 10 см Дерево – 30 см.

1 степень лучевой болезни – легкая – 100-200 бэр,

2 степень лучевой болезни – средней тяжести 200-400 бэр,

3 степень лучевой болезни – тяжелая – 400-600 бэр,

4 степень лучевой болезни – крайне тяжелая – более 600 бэр.

Радиоактивное заражение

З она А – умеренного заражения – от 40 до 400 бэр. Зона умеренного заражения – самая большая по размерам. В ее пределах население, находящееся на открытой местности, может получить в первые сутки после взрыва легкие радиационные поражения.

Менее 100 бэр. Такие дозы не оказывают существенного влияния на здоровье. Изменения в составе крови начинаются с 25 бэр. Эти изменения включают в себя общие изменение содержания белых кровяных клеток (уменьшение лимфоцитов), уменьшение тромбоцитов, и небольшое уменьшение красных кровяных клеток, такое состояние определяется лишь по анализу крови и устанавливается в течении нескольких дней после облучения. Продолжительность изменений в организме - около месяца. При 50 бэр становятся заметными ослабление лимфатических желез, снижение иммунитета. 80 Бэр дают 50% вероятность временного бесплодия у мужчин.

100-200 бэр. Симптомы умеренной степени тяжести. Возможна тошнота (в половине случаев при 200 бэр), иногда сопровождающаяся рвотой, появляющаяся через 3-6 часов после получения дозы и длящаяся от нескольких часов до дня. За этим следует период ремиссии, в течении которого пострадавший находится в нормальном самочувствии. Изменения в крови постепенно нарастают из-за естественной убыли и невосполнения кровяных клеток. Через 10-14 дней происходит следующее ухудшение самочувствия: потеря аппетита (у 50% при 150 бэр), недомогание, утомляемость (у 50% при 200 бэр) продолжающееся около месяца. В это время отмечается повышенная заболеваемость, из-за сниженного иммунитета, временное бесплодие у мужчин. Для доз из верхнего предела этого интервала клиническая картина сходная, за исключением меньшего периода ремиссии, более выраженных симптомов и большего периода выздоровления.

200-400 бэр. Степень заболевания достаточно серьезна. Основной пораженной тканью организма остается кроветворная. Тошнота наблюдается у 100% пострадавших при облучении в 300 бэр, в половине случаев она сопровождается рвотой. Начальные симптомы выявляются уже после 1-6 часов и длятся 1-2 дня. После 7-14 дней ремиссии, они возвращаются, к ним может прибавиться потеря волос, недомогание, усталость, диарея. При дозах более 350 бэр появляются кровотечения изо рта, подкожные, гематурия - наличие крови в моче. Возможно постоянное бесплодие у мужчин, выздоровление занимает несколько месяцев.

Зона Б – сильного заражения – от 400 до 1200 бэр. В зоне сильного заражения опасность для людей и животных выше. Здесь возможны тяжелые радиационные поражения даже за несколько часов пребывания на открытой местности, особенно в первые сутки.

400-600 бэр. При таких дозах полученной радиации, смертность, без оказания серьезной медицинской помощи (пересадка костного мозга), резко идет вверх: от 50% при 350 бэр до 90% при 600. Первоначальные симптомы возникают в период от 30 мин до 2 часов и продолжаются до двух дней. После 1-2 недель появляются все признаки характерные для облучения в 200-400 бэр, только в гораздо более тяжелой форме. Смерть наступает после 2-12 недель от многочисленных кровоизлияний и заражения каким-либо заболеванием (иммунитет практически отсутствует). Период излечения - около года, состав крови нормализуется еще дольше. Может происходить развитие бесплодия у женщин.

600-1000 бэр. Костный мозг отмирает практически полностью. Вероятность выжыть без его пересадки - отсутствует. Первоначальное ухудшение состояния наступает через 15-30 минут, и продолжается 2 дня. После 5-10 дней скрытого периода смерть наступает через 1-4 недели.

Зона В – опасного заражения – от 1200 до 4000 бэр. В зоне опасного заражения самые высокие уровни радиации. Даже на ее границе суммарная доза облучения за время полного распада радиоактивных веществ достигает 1200 р, а уровень радиации через 1 час после взрыва составляет 240 р/ч. В первые сутки после заражения суммарная доза на границе этой зоны составляет примерно 600 р, т.е. практически она смертельна. И хотя затем дозы облучения снижаются, на этой территории пребывание людей вне укрытий опасно очень продолжительное время.

Более 1000 бэр. Такие высокие дозы ионизирующего излучения вызывают немедленное нарушение обмена веществ, понос, кровотечения, потерю жидкости организмом и нарушение электролитного баланса.
При дозах 1000 - 5000 бэр это время уменьшается до 5-30 минут. Если удается пережить этот период, наступает фаза мнимого благополучия от пары часов до пары дней. Термальная фаза продолжается 2-10 дней, в течении ее больной впадает в прострацию, теряет аппетит, начинается кровавый понос. Пострадавший впадает в делирий, затем кому. Лечение таких доз направлено только на облегчение страданий умирающего.

Зона Г – чрезвычайно опасного заражения – от 4000 до 7000 бэр. 100% смертельная зона для человека.

Получение более 5000 бэр приводит к нарушением, затрагивающим непосредственно нервную систему. Человек моментально теряет ориентацию, чуть позже впадает в кому. Смерть наступает в течении двух суток.
Согласно оценкам, доза в 8000 бэр, например от нейтронной бомбы, ведет к моментальному впадению в кому и последующей смерти.

Для защиты населения от РЗМ используются все имеющиеся защитные сооружения (убежища, ПРУ, подвалы многоэтажных домов, станции метрополитена). Эти защитные сооружения должны обладать достаточно высоким коэффициентом ослабления (Косл) – от 500 до 1000 и более раз, т.к. зоны радиоактивного заражения имеют высокие уровни радиации. В зонах РЗМ населению необходимо принимать радиозащитные препараты из АИ-2 (№1 и №2).

Ядерные взрывы в атмосфере и в более высоких слоях приводят к образованию мощных электромагнитных полей с длинами волн от 1 до 1000 м и более. Эти поля в виду их кратковременного существования принято называть электромагнитным импульсом (ЭМИ). Электромагнитный импульс возникает и в результате взрыва и на малых высотах, однако напряженность электромагнитного поля в этом случае быстро спадает по мере удаления от эпицентра. В случае же высотного взрыва, область действия электромагнитного импульса охватывает практически всю видимую из точки взрыва поверхность Земли. Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением напряжений и токов в проводниках различной протяженности, расположенных в воздухе, земле, в радиоэлектронной и радиотехнической аппаратуре.

Наиболее подвержены воздействию ЭМИ линии связи, сигнализации и управления ракетных стартовых комплексов, командных пунктов. Большое количество ионов, оставшихся после взрыва, мешает коротковолновой связи и работе радаров. Защита от ЭМИ осуществляется экранированием линий управления и энергоснабжения, заменой плавких вставок (предохранителей) этих линий. ЭМИ составляет 1% от мощности ядерного боеприпаса.

На образование ЭМИ очень значительное влияние оказывает высота взрыва. ЭМИ силен при взрыве на высотах ниже 4 км, и особенно силен при высоте более 30 км, однако менее значителен для диапазона 4-30 км. Это происходит из-за того, что ЭМИ образуется при несимметричном поглощении гамма-лучей в атмосфере. А на средних высотак как раз такое поглощение происходит симметрично и равномерно, не вызывая больших флуктуаций в распределении ионов.

В начале XX века благодаря усилиям Альберта Эйнштейна человечество впервые узнало о том, что на атомном уровне из небольшого количества вещества при определенных условиях можно получить огромное количество энергии. В 30-е годы работу в этом направлении продолжили немецкий физик-ядерщик Отто Хан, англичанин Роберт Фриш и француз Жолио-Кюри. Именно им удалось на практике отследить результаты деления ядер атомов радиоактивных химических элементов. Смоделированный в лабораториях процесс цепной реакции подтвердил теорию Эйнштейна о способности вещества в малых количествах выделять большое количество энергии. В таких условиях рождалась физика ядерного взрыва – наука, поставившая под сомнение возможность дальнейшего существования земной цивилизации.

Рождение ядерного оружия

Еще в 1939 году французу Жолио-Кюри стало понятно, что воздействие на ядра урана в определенных условиях может привести к взрывной реакции огромной мощности. В результате цепной ядерной реакции начинается спонтанное экспоненциальное деление ядер урана, происходит выделение энергии в огромном количестве. В одно мгновение радиоактивное вещество взрывалось, при этом образующийся взрыв обладал огромным поражающим эффектом. В результате опытов стало ясно, что уран (U235) можно превратить из химического элемента в мощную взрывчатку.

В мирных целях, при работе ядерного реактора, процесс ядерного деления радиоактивных компонентов носит спокойный и контролируемый характер. При ядерном взрыве основным отличием является то, что колоссальный объем энергии выделяется мгновенно и это продолжается до тех пор, пока не иссякнет запас радиоактивной взрывчатки. Впервые человек узнал о боевых возможностях новой взрывчатки 16 июля 1945 года. В то время, когда в Потсдаме проходила заключительная встреча Глав государств победителей войны с Германией, на полигоне в Аламогордо штата Нью-Мексико состоялось первое испытание атомного боевого заряда. Параметры первого ядерного взрыва были достаточно скромными. Мощность атомного заряда в тротиловом эквиваленте равнялась массе тринитротолуола в 21 килотонну, однако сила взрыва и его воздействие на окружающие объекты произвели на всех, кто наблюдал за испытаниями, неизгладимое впечатление.

Классификация ядерных взрывов

Ядерные взрывы принято классифицировать по двум признакам:

по местоположению центра ядерного взрыва (точки нахождения заряда в момент подрыва боеприпаса)
по мощности ядерного заряда

Классификация по мощности

Мощность ядерного взрыва характеризуется тротиловым эквивалентом (массе тринитротолуола, при взрыве которого выделится столько же энергии, сколько при ядерном взрыве). Единицами измерения мощности ядерного взрыва являются 1 килотонна (кт) или 1 мегатонна (Мт) тротилового эквивалента.

Диаметр огненного шара, м

Максимум свечения, сек

Время свечения, сек

Высота облака, км

Диаметр облака, км

Сверхмалая (менее 1кт)

Классификация по местоположению центра ядерного взрыва

В зависимости от задач, решаемых с применением ядерного оружия, ядерные взрывы подразделяются на следующие виды:

космические
воздушные (атмосферные);
наземные
надводные
подземные
подводные.

Космический ядерный взрыв

Космическим называется ядерный взрыв, осуществляемых на высотах свыще 100 км.

Воздушный ядерный взрыв и его особенности

Отличие воздушного ядерного взрыва от других видов взрыва состоит в том, что светящаяся область ядерного взрыва не касается поверхности земли. Еще одним признаком воздушного взрыва является то, что пылевой столб, как правило, не соединяется с облаком взрыва. Воздушный взрыв может быть высоким воздушным и низким воздушным.

Высокий воздушный взрыв вызывает поражение людей на большей площади по сравнению с наземным взрывом, и не создает сколько-нибудь значительного радиоактивного заражения местности, поэтому он применяется для нанесения поражения живой силе и боевой технике войск противника, расположенных на открытых местностях.

Низкий воздушный взрыв применяется для поражения войск и боевой техники противника, укрытых в различного рода защитных сооружениях (окопах, траншеях и убежищах).

Ядерные взрывы, происходящие в ионосферной области, создают в атмосфере районы или области повышенной ионизации, которые могут влиять на распространение радиоволн (УКВ-диапазона) и нарушать работу радиотехнических средств. На высотах до 25 км основными поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна, световое излучение и проникающая радиация. Ввиду уменьшения плотности воздуха с высотой зона поражающего действии проникающей радиации увеличивается. Основную долю суммарной дозы излучения на этой высоте составляет нейтронный поток (в 1, 5-2 раза больше доли гамма-излучения).

Высотный взрыв применяется для поражения летательных аппаратов: самолетов, реактивных снарядов, ракет и пр. На высотах до 25 км их поражение происходит от действия унарной волны и светового излучения, а пилотируемых средств, кроме того, и от действия проникающей радиации. Взрывы на высоте 50 км и более применяются для поражения баллистических ракет, головных частей, системы автоматики и корпуса которых разрушаются под действием рентгеновского излучения, газового потока или потока нейтронов, создаваемых взрывом.

Наземный ядерный взрыв и его особенности

Наземным называется взрыв, происходящий непосредственно на земной поверхности (контактный) или на таком удалении от нее, когда огненный шар (светящаяся область) касается поверхности земли.

При наземном взрыве светящаяся область имеет форму полусферы, лежащей основанием на поверхности земли. В зоне соприкосновения светящейся области с землей поверхностный слой грунта под действием огромных давлений и высокой температуры размельчается, расплавляется, испаряется и, перемешиваясь при этом с радиоактивными продуктами взрыва, превращается в радиоактивный шлак и пыль, которые покрывают поверхность земли в радиусе нескольких сотен метров от центра взрыва.

Основным отличием наземного взрыва от воздушного является то, что при наземном взрыве образуется большая конусообразная воронка, размеры которой зависят от мощности взрыва, а также от типа грунта.

Характерной особенностью наземного взрыва является сильное радиоактивное заражение местности как в районе взрыва, так и по пути движения радиоактивного облака Масштабы и степень заражения местности зависят главным образом от мощности и высоты взрыва, времени, прошедшего с момента взрыва, расстояния от центра взрыва и метеорологических условий. Наиболее сильное заражение местности наблюдается при контактных наземных взрывах.
Основными поражающими факторами наземного взрыва являются: ударная волна, проникающая радиация и радиоактивное заражение местности и объектов.
В силу перечисленных выше особенностей наземный взрыв применяется для поражения объектов. состоящих из сооружений большой прочности, и войск, находящихся в прочных укрытиях.

Подземный ядерный взрыв и его особенности

Подземным взрывом называется ядерный взрыв, произведенный на некоторой глубине от земной поверхности. Чем больше глубина подземного взрыва, тем большее количество энергии взрыва расходуется на испарение и плавление грунта. Часть энергии взрыва расходуется на выброс грунта и образование воронки. Огненный шар и грибовидное облако при подземном взрыве имеют небольшие размеры и могут вообще отсутствовать. Если взрыв производится на достаточной глубине, то воздушная ударная волна не образуется, а энергия светового излучения поглощается грунтом. Интенсивность проникающей радиации по мере увеличения глубины взрыва также быстро снижается и теряет практическое значение. Степень радиоактивного заражения местности по следу облака с увеличением глубины взрыва сначала увеличивается, а затем вследствие осаждения все большего количества радиоактивных продуктов в непосредственной близости от места взрыва уменьшается.

Такие взрывы осуществляются для разрушения особо важных подземных хорошо защищенных сооружений и создания завалов в горах.

Основным поражающим фактором является волна сжатия, распространяющаяся в грунте. Ударная волна при таком взрыве в воздухе незначительна.

Надводный ядерный взрыв и его особенности

Надводный ядерный взрыв по своим характеристикам и параметрам имеет сходство с наземным взрывом и сопровождается теми же поражающими факторами, что и наземный взрыв. Разница заключается только в том. что грибовидное облако надводного взрыва состоит из плотного радиоактивного тумана или водяной пыли. Характерной особенностью 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.

Подводный ядерный взрыв и его особенности

Подводный ядерный взрыв характеризуется образованием султана, базисной волны и поверхностных волн. Султаном называется образуемый при взрыве водяной столб правильной цилиндрической формы, полый внутри и увенчанный вверху большим клубящимся облаком, состоящим из прорвавшихся через полый столб радиоактивных паров и газов. При достижении высоты, соответствующей мощности взрыва, водяной столб обрушивается и образует кольцевое клубящееся облако водяных брызг, называемое базисной волной. По мере удаления от центра взрыва базисная волна все больше поднимается в воздух, и слившись с султаном, приобретает вид слоисто-кучевого облака, из которого выпадает радиоактивный дождь. Поверхностные волны, образующиеся при подводном (и надводном) взрывах, представляют собой серию концентрических расходящихся волн, от высоты и длины которых зависит степень их воздействия на корабли и береговые сооружения. Размеры и характер волн определяются мощностью и глубиной взрыва. Световое излучение при подводном взрыве отсутствует.

Основным поражающим фактором подводного взрыва является подводная ударная волна. Радиоактивное заражение акватории, местности и объектов происходит в результате выпадении радиоактивных частиц из облака взрыва и базисной волны. Форма зараженного участка в районе зрыва лизка к кругу, радиус которого определяется радиусом распространения базисной волны.

Свет и удар

Самое страшное проявление взрыва — вовсе не гриб из поднятой пыли, а быстротечная вспышка и ударная волна. Именно они наносят максимум разрушений. Всё начинается со светового излучения, которое представляет собой поток лучистой энергии. Его источником является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. Если боеприпас взорвался в воздухе, вы увидите шар, если на земле, то полусферу.

Именно световое излучение, температура которого достигает 7700 градусов, может сжечь попавших в зону поражения, оставив лишь тени на стенах. Чёрноюморный анекдот советует в случае попадания в зону поражения светового излучения сделать из пальцев собачку, оставив на стене загадку для следующих поколений. Область поражения световым излучением самая маленькая, но самая разрушительная, в ней не останется ничего живого по определению. Холодильник, в который прятался Индиана Джонс, также не поможет.

Кстати, длительность огненного шара очень невелика. Для тактического ядерного взрыва она и вовсе составляет три сотых секунды. Вы просто увидите мгновенную вспышку, и придёт очередь ударной волны. Большинство разрушений вызывается как раз ею. Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 метров в секунду). При атмосферном взрыве скачок уплотнения — это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличение температуры, давления и плотности воздуха.

Вот от ударной волны бомбоубежища помогают очень хорошо. Даже обычный подвал многоквартирного дома даст вам шанс выжить в случае попадания в зону поражения. Однако для начала нужно оказаться в подвале до того, как взрыв произойдёт, а вероятность этого велика только в том случае, если вы там квартируете.

Механизм атомного заряда и принцип действия

Если не вдаваться в подробные описания и технологию создания атомной бомбы, кратко описать ядерный заряд можно буквально тремя фразами:

имеется докритическая масса радиоактивного вещества (уран U235 или плутоний Pu239);
создание определенных условий для начала цепной реакции деления ядер радиоактивных элементов (детонация);
создание критической массы делящегося вещества.

Весь механизм можно изобразить на простом и понятном рисунке, где все части и детали находятся в сильном и тесном взаимодействии друг с другом. В результате подрыва химического или электрического детонатора, запускается детонационная сферическая волна, сжимающая делящееся вещество до критической массы. Ядерный заряд представляет собой многослойную конструкцию. Уран или плутоний используется в качестве основной взрывчатки. Детонатором может служить определенное количество тротила или гексогена. Далее процесс сжатия приобретает неуправляемый характер.

Скорость протекающих процессов огромна и сравнима со скоростью света. Промежуток времени от начала детонации до запуска необратимой цепной реакции занимает не более 10-8 с. Другими словами, чтобы привести в действие 1 кг обогащенного урана, потребуется всего 10-7 секунд. Этой величиной обозначается время ядерного взрыва. С аналогичной скоростью протекает реакция термоядерного синтеза, лежащего в основе термоядерной бомбы с той разницей, что ядерный заряд приводит в действие еще более мощный — термоядерный заряд. Термоядерная бомба имеет другой принцип действия. Здесь мы имеем дело с реакцией синтеза легких элементов в более тяжелые, в результате которых опять же выделяется огромное количество энергии.

В процессе деления ядер урана или плутония возникает огромное количество энергии. В центре ядерного взрыва температура составляет 107 Кельвина. В таких условиях возникает колоссальное давление — 1000 атм. Атомы делящегося вещества превращаются в плазму, которая и становится главным результатом цепной реакции. Во время аварии на 4-м реакторе Чернобыльской АЭС ядерного взрыва не было, так как деление радиоактивного топлива осуществлялось медленно и сопровождалось только интенсивным выделением тепла.

Высокая скорость происходящих внутри заряда процессов приводит к стремительному скачку температуры и росту давления. Именно эти составляющие формируют характер, факторы и мощность ядерного взрыва.

Бежать ли в бомбоубежище?

Увы, но рассказы о бомбоубежищах как о хорошей защите от ядерного взрыва — скорее лишь сказки для самоуспокоения. Для того чтобы бомбоубежища действительно эффективно сработали, требуется, чтобы на момент взрыва люди уже находились там. Порождения Второй мировой войны, они по-прежнему эффективны при обычных артобстрелах и бомбёжках, в этом можно убедиться, посмотрев репортажи с Украины. Однако в случае полномасштабной ядерной войны система ГЗ, скорее всего, просто не успеет отработать, люди не добегут до укрытий, в конечном счёте это приведёт к ещё большему количеству смертей.

Кроме того, как показывают современные исследования, инвентаризацией было установлено наличие в казне Российской Федерации 16 271 объекта защитных сооружений, государственное финансирование на содержание которых не осуществлялось на протяжении более 20 лет. На данный момент большинство из них просто закрыты, не функционируют, там нет воды и запаса пищи, чтобы пересидеть положенное время для уменьшения влияния радиационного заражения. Надеяться на них просто нет смысла, да и, как уже говорилось, шанс попасть туда вовремя исчезающе мал.

Страх сильнее бомб

Также ещё раз хотим напомнить: самое губительное воздействие ядерного оружия — психологическое. По общему мнению специалистов, к наиболее серьёзным и продолжительным последствиям Чернобыльской катастрофы относятся последствия социально-психологического характера. Страх, тревожность, боязнь лучевой болезни убили гораздо больше людей, чем пострадало от радиации.

Боязнь ядерного взрыва, который, я надеюсь, никогда не произойдёт ни над одним из городов нашей уютной и небольшой Земли, убивает вас уже сейчас. А война с полномасштабным применением ядерного оружия, мы надеемся, не наступит никогда. Перестаньте волноваться и допивайте свой утренний чай. Здоровья и мирного неба над головой!

Читайте также: