Электромагнитный импульс ядерного взрыва

Электромагнитным импульсом (ЭМИ) называются кратковременные мощные электрические и магнитные поля, возникающие при наземных и воздушных ядерных взрывах.

При наземном или низком воздушном взрыве (рис.1.17) гамма-кванты (1), испускаемые из зоны протекания ядерных реакций, выбивают из атомов воздуха быстрые электроны (5), которые летят в направлении движения гамма-квантов со скоростью, близкой к скорости света, а положительные ионы (остатки атомов) (2) остаются на месте. В результате такого разделения электрических зарядов в пространстве образуются элементарные и результирую-

щие электрические (4) и магнитные (3) поля ЭМИ.

 

Рис. 1.17. Схема возникновения электромагнитного импульса при наземном ядерном взрыве

а) образование элементарных электрических и магнитных полей; б) образование пространственных зарядов

 

При наземном и низком воздушном взрывах поражающее действие ЭМИ наблюдается на расстоянии нескольких километров от центра взрыва.

При высотном ядерном взрыве (Н > 10км) могут возникать поля ЭМИ в зоне взрыва и на высотах 20-40км от поверхности земли (рис.1.18).

 

 

Рис. 1.18. Схема образования полей ЭМИ при высотном ядерном взрыве

Испускаемое из зоны взрыва гамма-излучение в направлении поверхности земли начинает поглощаться в более плотных слоях атмосферы на высотах 20-40км, выбивая из атомов воздуха быстрые электроны. В результате разделения и перемещения положительных и отрицательных зарядов в этой области и в зоне взрыва возникает электромагнитное излучение, которое достигает поверхности земли в зоне радиусом до нескольких сотен километров.

 

Поражающее действие ЭМИ

Поражающее действие ЭМИ проявляется прежде всего по отношению к электротехнической и радиоэлектронной аппаратуры. Под воздействием ЭМИ в аппаратуре наводятся электрические токи и напряжения, которые могут вызвать пробой изоляции, повреждение трансформаторов, сгорание разрядников, порчу полупроводниковых приборов, перегорание плавких вставок и выходных элементов (обмоток реле, катушек индуктивности и т.п.), пробой конденсаторов и других элементов.

Наиболее подвержены воздействию ЭМИ линии связи, сигнализации и управления.

На подземных и воздушных проводных и кабельных линиях возникают высокие электрические потенциалы как относительно земли, так и между проводами. Наведенные в них напряжения могут распространяться по проводам на многие километры и вызывать повреждение аппаратуры и поражение личного состава, соприкасающегося с ней.

Высотный взрыв способен создавать помехи в работе средств связи на очень больших площадях.

Защита от ЭМИ

Для защиты радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры, расположенной в сооружениях, от ЭМИ наиболее эффективным способом является использование электропроводящих металлических экранов, которые в значительной мере снижают величины напряжений, наводимых на внутренних проводах и кабелях.

Для защиты кабельных линий и подключённой к ним аппаратуры от

воздействия ЭМИ рекомендуются следующие меры:

- использование симметричных двухпроводных линий;

- применение экранированных кабелей или прокладка кабелей в металлических трубах;

- применение разрядников с дренажными и запирающими катушками, плавких вставок, схем автоматического отключения аппаратуры от линии и др.

Для защиты людей от поражения высоким напряжением необходимо проводить технические и организационные мероприятия, исключающие возможность соприкосновения людей с токонесущими элементами даже при пробое изоляции.