Краткая характеристика поражающих факторов ядерного взрыва

В планах военного командования ядерных государств при использовании ядерного оружия планируется применять только воздушные взрывы, так как в этом случае радиоактивное заражение минимальное. В случае наземного взрыва радиоактив­ное облако сможет облететь Земной шар несколько раз, заражая радиоактивными веществами и территорию государства, приме­нившего оружие.

Поражающими факторами ядерного взрыва являются:

1) ударная волна - 50 % всей энергии взрыва;

2) световое излучение -35 % от общей энергии взрыва, время действия от 1 с до 15 с в зависимости от мощности взрыва;

3) проникающая радиация - 5 % от общей энергии взрыва, время действия несколько секунд в момент взрыва;

4) радиоактивное заражение местности -10 % от общей энергии взры­ва, распространяется со скоростью ветра;

5) электромагнитный импульс - гораздо меньше 1 % всей энергии взрыва

*Ударная волна

Источником ударной волны являются высокая температура в несколько миллионов градусов и давление несколько милли­ардов атмосфер. Основные параметры ударной волны: избыточ­ное давление, скоростной напор, фаза сжатия и фаза разрежения (рис. 4.1). Избыточное давление и скоростной напор измеряют­ся в Паскалях или кгс/ см² (1кгс/см² = 105Па). Фаза сжатия и фаза разрежения измеряются в секундах. Скорость распростра­нения ударной волны равна скорости звука.

Поражение ударной волной возникает в результате воздействия избы­точного давления, которое человек воспринимает как резкий удар, фаза сжатия приводит к сжиманию тела со всех сторон скоро­стного напора, который обладает метательным действием, а фаза разрежения проявляется в образовании обратной ударной волны

 

 

Рис.4.1– Параметры ударной волны: Р - давление воздуха; Р0 - нормальное атмосферное давление воздуха; Т - текущее время; t^+- фаза сжатия; t^-- фаза разрежения

При избыточном давлении Р_ф = 0,2-0,4 кгс/см² люди полу­чают легкие травмы и контузии, при избыточном давлении примерно 0,5 кгс/см² людям наносятся в основном средние травмы, при избыточном давлении более 0,5 кгс/см² - травмы тяжелой и крайне тяжелой степени (кровотечение из носа и ушей, переломы костей) и при избыточном давлении свыше 1 кгс/см² люди погибают.

Таким образом, воздействие ударной волны на человека приводит или к его гибели или к травмам различной степени тяжести, а также к ранениям осколками разрушающихся зданий и сооружений. Крупные здания и сооружения разрушаются, в основном, за счет избыточного давления, а малые объекты - за счет скоростного напора.

Источником светового излучения является светящаяся об­ласть ядерного взрыва.

Параметром, характеризующим поражающее действие свето­вого излучения, является световой импульс, который измеряет­ся в Дж/м² или кал/см² (1 кал/см² = 4,2 ∙10⁴ Дж/м²).

Световое излучение при воздействии на людей может вызвать ожоги различной степени и поражение глаз:

· ожоги первой степени - покраснение кожи (2-4 кал/см²);

· ожоги второй степени — образование на коже пузырей (4— 8 кал/см²);

· ожоги третьей степени — обугливание кожи (8-12 кал/см²);

· ожоги четвертой степени - обугливание подкожных тканей (более 12 кал/см²).

Воздействуя на окружающую среду, световое излучение вы­зывает пожары: отдельные, массовые, сплошные.

Возгорание и устойчивое горение различных материалов зависит от величины светового (теплового) импульса и рассто­яния от источника до возгораемых материалов.

Характер воздействия на здания и сооружения зависит не только от величины светового импульса, но и от времени его действия, а также от плотности, теплопроводности, цвета и толщины материала. К материалам, способным легко воспламенятся от светового излучения, относятся горючие газы, бумага, сухая трава, солома, резина, дерево. Воспламенение материалов приводит к пожару. Возгорание материалов происходит при U_c =125 кДж/м².

Электромагнитный импульс наблюдается при всех видах взрывов. Особенно он опасен при взрывах на высотах более 40 км, так как в этом случае он является наиболее мощным и распро­страняется на большие расстояния.

Например, при взрыве над островом Джонсон ядерного боеприпаса на высоте 396 км в городах на расстоянии 1300 км от эпицентра взрыва полностью вышли из строя уличное осве­щение, линии электропередач и линии связи.

Электромагнитный импульс, наводя электродвижущую силу в металлических предметах, в проводах, вызывает сильные наведенные токи, разрушающие оконечные электронные устрой­ства и другое оборудование и поражают находящихся у оборудова­ния людей. Особо чувствительны к воздействию электромагнитного импульса полупроводниковые приборы и интегральные микро­схемы

Проникающая радиация - это поток нейтронов и гамма- лучей, испускаемых от делящегося ядерного вещества в момент взрыва ядерного боеприпаса. Они распространяются в воздухе во все стороны на расстояния до 2,5-3 км, производят ионизацию воздуха, всех предметов и человека, а нейтроны, проникая в землю, вызывают наведенную радиоактивность. Проникающая радиация является основным поражающим фактором нейтрон­ных боеприпасов.

Источниками радиоактивного заражения при ядерных взрывах являются: осколки деления атомов ядерного горючего, наведенная радиоактивность, не разделившаяся часть ядерного горючего.

Радиоактивное заражение - результат выпадения осадков из радиоактивного облака, которое под воздействием ветра может распространяться при воздушном взрыве на глубину до 200-600 км и более в зависимости от мощности взрыва и скорости ветра

Характерной особенностью радиоактивного заражения является быстрый спад уровня радиации в первые часы после взрыва (через 2 ч – в 2 раза, через 3 ч – в 4 раза, через 7 ч – в 10 раз, через 49 ч – в 100 раз). Причина – наличие большого количества изотопов с малым периодом полураспада.