Артиллерийских подразделений

РАДИАЦИОННАЯ, ХИМИЧЕСКАЯ

И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА

АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ

Часть I

Учебное пособие

Министерство обороны РФ

2004

 

 

А.Е.Калиновский

 

РАДИАЦИОННАЯ, ХИМИЧЕСКАЯ

И БИОЛОГИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА

АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ПОДРАЗДЕЛЕНИЙ

Часть I

ЯДЕРНОЕ, ХИМИЧЕСКОЕ, БИОЛОГИЧЕСКОЕ,

ЗАЖИГАТЕЛЬНОЕ ОРУЖИЕ

И СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА

 

 

Допущено Учебно-методическим объединением высших военно-учебных заведений по образованию в области военного управления ВС РФ (СВ) в качестве учебного пособия для курсантов высших военно-учебных заведений ракетных войск и артиллерии ВС РФ, обучающихся по направлению подготовки «Электротехника, электромеханика и электротехнологии», по специальности «Электромеханика» и по военной специальности «Применение подразделений артиллерии»

 

 

Министерство обороны РФ

2004

УДК 623.454.86; 623.458; 623.459(075.8)

К 17

 

К 17. Радиационная, химическая и биологическая защита артиллерийских подразделений. Учебное пособие. Часть I. Казанское высшее артиллерийское командное училище (военный институт) имени маршала артиллерии М.Н.Чистякова 2004. – 166 с.

Учебное пособие предназначено для курсантов военного артиллерийского университета, обучающихся по специальности 180100 «Электромеханика» и по военной специальности «Применение подразделений артиллерии».

 

Автор: Калиновский Анатолий Евгеньевич

 

 

Рецензенты:	преподаватель РХБЗ – Казанского высшего военного командного училища (военного института), доцент, Марюшко С.П.
	старший преподаватель – начальник службы РХБ защиты Казанского высшего артиллерийского командного училища (военного института) имени маршала артиллерии М.Н.Чистякова подполковник Минин М.М.

 

Иллюстраций – 52, таблиц – 16, библиографий – 35 (наимен.).

 

 

Оглавление

Предисловие………………………………………………………………….		7
ГЛАВА 1. ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ…………………………………………….		8
1.1.	Физико-технические принципы устройства и действия ядерных боеприпасов…………………………………………….	8
1.1.1.	Ядерные реакции взрывного характера и условия их осуществления…………………………………………………….	8
1.1.2.	Термоядерные реакции (реакции синтеза)………………………	10
1.1.3.	Принцип устройства и действия ядерных боеприпасов………..	10
1.1.4.	Виды ядерных взрывов и их характеристика……………………	13
1.2.	Ударная волна ядерного взрыва………………………………….	14
1.2.1.	Параметры ударной волны……………………………………….	16
1.2.2.	Влияние условий взрыва на параметры воздушной ударной волны……………………………………………………………….	18
1.2.3.	Поражающее действие ударной волны…………………………..	19
1.2.4.	Защита от ударной волны…………………………………………	20
1.3.	Световое излучение ядерного взрыва……………………………	20
1.3.1.	Характеристика светового излучения……………………………	20
1.3.2.	Поражающее действие светового излучения……………………	21
1.3.3.	Поражение людей при действии светового излучения…………	21
1.3.4.	Защита от светового излучения…………………………………..	22
1.4.	Проникающая радиация ядерного взрыва……………………….	22
1.4.1.	Доза проникающей радиации…………………………………….	22
1.4.2.	Особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов	23
1.4.3.	Ослабление проникающей радиации защитными материалами	23
1.4.4.	Поражающее действие проникающей радиации………………..	24
1.4.5.	Защита от проникающей радиации………………………………	26
1.5.	Электромагнитный импульс ядерного взрыва…………………..	26
1.5.1.	Поражающее действие ЭМИ……………………………………...	27
1.5.2.	Защита от ЭМИ……………………………………………………	27
1.6.	Радиоактивное заражение местности и объектов……………….	28
1.6.1.	Заражение местности при наземном и воздушном ядерных взрывах……………………………………………………………..	28
1.6.2.	Поражающее действие радиоактивного заражения……………..	30
1.6.3.	Защита от излучений при действиях на радиоактивно заражённой местности…………………………………………….	31
1.7.	Комбинированные поражения при ядерных взрывах…………...	31
ГЛАВА 2. ХИМИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ……………………………………...		33
2.1.	Общая характеристика…………………………………………….	33
2.2.	Классификация, устройство, принцип действия химических боеприпасов и боевых приборов…………………………………	35
2.3.	Общая характеристика токсичных химикатов…………………..	40
2.4.	Классификация токсичных химикатов…………………………..	41
2.5.	Токсикологические характеристики токсичных химикатов……	42
2.6.	Средства оказания первой медицинской помощи и профилактики……………………………………………………...	43
2.7.	Токсичные химикаты нервно-паралитического действия……...	45
2.8.	Токсичные химикаты кожно-нарывного действия……………...	47
2.9.	Токсичные химикаты психохимического действия…………….	49
2.10.	Токсичные химикаты раздражающего действия………………..	50
2.11.	Токсичные химикаты общеядовитого и удушающего действия	53
2.11.1	Синильная кислота………………………………………………...	53
2.11.2.	Фосген……………………………………………………………...	55
2.12.	Токсины и природные яды………………………………………..	57
2.12.1.	Токсины…………………………………………………………….	57
2.12.2.	Природные яды…………………………………………………….	59
2.13.	Фитотоксиканты…………………………………………………...	60
ГЛАВА 3. СИЛЬНОДЕЙСТВУЮЩИЕ ЯДОВИТЫЕ ВЕЩЕСТВА              И ЗАЩИТА ОТ НИХ……………………………………………		61
3.1.	Физико-химические свойства сильнодействующих ядовитых веществ……………………………………………………………..	61
3.2.	Токсические свойства сильнодействующих ядовитых веществ	62
3.3.	Первая помощь пострадавшим при химически опасных авариях……………………………………………………………..	71
3.4.	Организация защиты от СДЯВ…………………………………...	72
ГЛАВА 4. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ………………………………….		72
4.1.	Характеристика биологических средств…………………………	72
4.2.	Особенности биологических средств…………………………….	74
4.3.	Способы применения биологического оружия………………….	75
4.4.	Средства и принципы применения биологического оружия…...	77
4.5.	Характеристика некоторых биологических средств……………	78
4.5.1.	Быстродействующие биологические средства…………………..	78
4.5.2.	Биологические средства замедленного действия………………..	80
4.6.	Защита от биологического оружия……………………………….	81
ГЛАВА 5. ЗАЖИГАТЕЛЬНОЕ ОРУЖИЕ…………………………………		83
5.1.	Назначение зажигательного оружия……………………………..	83
5.2.	Зажигательные вещества и смеси………………………………...	84
5.3.	Средства боевого применения зажигательных веществ и смесей………………………………………………………………	86
5.4.	Поражающее действие зажигательного оружия………………...	88
5.5.	Средства и способы защиты от зажигательного оружия……….	89
5.6.	Основные мероприятия по защите от зажигательного оружия...	92
Заключение…………………………………………………………………...		94

Предисловие

Одна из особенностей сегодняшней военно-стратегической ситуации в мире состоит в том, что угроза применения оружия массового поражения (ОМП) всё больше смещается с глобального уровня в региональную плоскость, ассоциируясь при этом с военно-политической активностью и амбициями различных национальных и субнациональных группировок и государств.

Особого внимания заслуживает факт активного интереса со стороны различных террористических организаций к химическому и биологическому оружию. О реальности таких террористических актов свидетельствует применение зарина в метро г.Токио в марте 1995г., а также использование в настоящее время в США биологических поражающих средств.

Опыт прошедших войн и военных конфликтов даёт основание полагать, что с началом вооружённых столкновений произойдут разрушения (преднамеренные или сопутствующие) радиационно, химически и биологически опасных объектов. В этот период войскам придётся действовать в условиях радиоактивного, химического и биологического заражения, затоплений, пожаров.

Вышеизложенное убедительно свидетельствует о необходимости эффективной защиты войск как в условиях применения ОМП, так и при ведении боевых действий обычными средствами. Значительная роль при этом отводится такому виду боевого обеспечения, как радиационная, химическая и биологическая защита (РХБ защита).

Основной целью изучения дисциплины «РХБ защита» является подготовка грамотного, волевого, инициативного офицера, знающего боевые свойства ОМП и сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ), а также принципы организации РХБ защиты, способного организовать боевые действия подразделений в условиях применения противником ОМП и разрушения радиационно и химически опасных объектов (РХОО), обеспечить безопасность и защиту личного состава при выполнении поставленных задач.

Необходимость создания учебного пособия по дисциплине «РХБ защита» обусловлена разработкой проектов новых уставных документов, а также тем, что имеющиеся учебники и учебные пособия устарели, не отражают современное состояние РХБ защиты и утратили свою актуальность.

Учебное пособие состоит из 3-х частей.

 

ГЛАВА 1

 ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ

Оружие, действие которого основано на использовании ядерной энергии, называют ядерным оружием.

Название «ядерное оружие» означает, что речь идёт об оружии, основанном на использовании энергии, выделяемой при превращениях атомных ядер. Следовательно, это название имеет общее, собирательное значение.

Первая атомная бомба была взорвана в опытных целях (в Аламогордо 16 июля 1945 года), а затем две бомбы были сброшены американскими войсками на японские города Хиросиму (6 августа 1945 года) и Нагасаки (9 августа 1945 года). Это отнюдь не диктовалось военной необходимостью и привело к гибели десятков тысяч мирных жителей этих городов.

В 1947 году американская монополия на секрет атомного оружия кончилась. В 1949 году в СССР было проведено испытание ядерного оружия.

 

 

 

 

 

а                                                            б

Рис. 1.1. Атомные бомбы США:

а – «Малыш», б – «Толстяк»

В настоящее время помимо России и США ядерным оружием владеют Англия (с 1952 года), Франция (с 1960 года), Китай (с 1964 года).

Атомную промышленность имеют Бельгия, Италия, Япония. Кроме того, по уровню развития ядерной физики и промышленности некоторые другие страны подошли к возможности создания ядерных зарядов и ядерных боеприпасов. Индия и Пакистан провели испытания ядерных устройств.

В соответствии с планами дальнейшего совершенствования ядерных средств США намечали оснастить нейтронными боеприпасами ракеты «Ланс», 203,2-мм и 155-мм гаубицы.

В связи с этим исключительно важное значение имеют боеготовность и бдительность Российских Вооружённых Сил.

Чтобы войска могли успешно выполнять любые боевые задачи в условиях применения ядерного оружия, необходимы, прежде всего, отличные знания его поражающих факторов. Это даёт возможность правильно организовать защиту от него.

 

Ядерных боеприпасов

Их осуществления

Ядерными реакциями называются превращения атомных ядер, происходящие в результате взаимодействия с ними элементарных частиц или других ядер.

В некоторых тяжёлых ядрах захват свободного нейтрона может привести к ядерной реакции деления (₉₂U²³⁵, ₉₂U²³³, ₉₄Pu²³⁹). В реакции деления ядро урана, захватив нейтрон, распадается на два тяжёлых «осколка», т.е. на два новых ядра:     ₉₂U²³⁵ + ₀n¹ → ₉₂U²³⁶ → ₃₈Sr⁹⁴ + ₅₄Xe¹⁴⁰ + γ + 2₀n¹ + 200Мэв.

При этой реакции испускаются два-три новых свободных нейтрона, которые могут проникнуть в другие неразделившиеся ядра и вызвать их деление. В результате деления каждого их этих ядер также испускается по два-три нейтрона, вызывающих последующее деление ядер. Таким образом, развивается лавинообразный процесс, называемый цепной реакцией деления ядер (рис.1.2).

Цепная реакция при делении ядер урана и плутония представляет собой взрыв огромной силы. Однако это может происходить лишь в том случае, когда масса урана-235 или плутония-239 больше некоторой определённой величины, называемой критической.

В ядерном заряде не все нейтроны, высвободившиеся в процессе деления ядра, вызывают последующие деления ядер. Часть нейтронов вылетает за пределы объёма ядерного взрывчатого вещества, а часть их взаимодействует с его ядрами, не вызывая их деления.

 

Рис. 1.2. Схема развития цепной ядерной реакции

Среднее число новых актов деления ядер, происходящих под действием нейтронов, образовавшихся при делении ядра, называется коэффициентом развития ядерной реакции К_р.

Цепная реакция деления ядер вещества заряда, носящая взрывной характер, возможна тогда, когда К_р > 1.

Критической массой называется наименьшее количество ядерного взрывчатого вещества, в котором коэффициент развития ядерной реакции при данных условиях равен единице.

Масса вещества меньше критической называется подкритической, а превышающая критическую – надкритической.

Величина критической массы зависит от многих условий:

- от формы и конструкции заряда;

- от характера, вида, степени чистоты и плотности делящегося вещества;

- от наличия и свойств отражателя нейтронов;

- от активности дополнительного источника нейтронов.

Наименьшая величина критической массы при прочих равных условиях будет у зарядов, имеющих форму шара. В таких зарядах количество вторичных нейтронов, вылетающих за его пределы, будет минимальным. Это объясняется тем, что среди геометрических тел, имеющих одинаковый объём, но различную форму, наименьшую поверхность имеет шар. Исходя из этого, ядерные заряды обычно имеют форму шара.

Любое засорение ядерного горючего посторонними примесями всегда приводит к увеличению критической массы, так как примеси поглощают выделяющиеся нейтроны.

Критическая масса значительно уменьшается при увеличении плотности делящегося вещества. Если плотность делящегося вещества увеличить в два раза, то критическая масса уменьшится в четыре раза. Следовательно, критическая масса обратно пропорциональна квадрату плотности делящегося вещества.

Кроме того, критическая масса может быть уменьшена, если заряд окружить оболочкой, способной возвращать (отражать) нейтроны в зону реакции, т.е. уменьшить их утечку. Тем самым достигается значительная экономия делящегося вещества.

 

 

1.1.2. Термоядерные реакции (реакции синтеза)

Практическое осуществление термоядерных реакций стало возможным лишь после овладения цепными реакциями деления тяжёлых ядер взрывного типа. Необходимые для начала

 

термоядерной реакции сверхвысокую температуру и давление оказалось возможным получить с помощью ядерного взрыва. Цепная реакция деления даёт начало реакции синтеза ядер гелия из водорода:                                  ₁H² + ₁H³ → ₂He³ + ₀n¹

От этого в свою очередь выделяется теплота и повышается без того высокая температура. Скорость термоядерной реакции и количество выделяющегося тепла резко увеличиваются, что в свою очередь ведёт к дальнейшему лавинообразному ускорению реакции. В конечном счёте, происходит мощный термоядерный взрыв.

Рис. 1.7. Схема комбинированного термоядерного заряда

Мощность ядерных боеприпасов характеризуется тротиловым эквивалентом (q), т.е. массой тротилового заряда, энергия взрыва которого равна энергии взрыва ядерного заряда.

В зависимости от мощности ядерные боеприпасы условно делят на 5 калибров:

- сверхмалый          – до 1тыс. тонн                 (до 1кт);

- малый               – от 1 до 10тыс. тонн       (1-10кт);

- средний                 – от 10 до 100тыс. тонн   (10-100кт);

- крупный                – от 100 до 1000тыс. тонн (100кт-1мт);

- сверхкрупный      – более 1млн. тонн           (более 1мт).

-

Рис. 1.9. Эпицентр ядерного взрыва

Ударную волну, световое излучение, проникающую радиацию, электромагнитный импульс и радиоактивное заражение местности называют поражающими факторами ядерного взрыва.

 

Рис. 1.10. Распределение давления в атмосфере при воздушном ядерном

Рис. 1.11. Изменение давления во времени в фиксированной точке пространства при прохождении через неё воздушной ударной волны

 

До подхода фронта ударной волны к заданной точке, давление в ней равно атмосферному давлению Р_о. В момент прихода фронта волны давление скачком изменяется до величины R_ф, а затем оно постепенно понижается и становится ниже атмосферного. Пройдя через минимальное значение, давление опять монотонно возрастает, пока не достигнет значения, равного Р_о.

Промежуток времени, в течение которого давление в данной точке превышает атмосферное, называется фазой сжатия (τ₊). Промежуток времени, в течение которого в данной точке давление оказывается ниже атмосферного, называется фазой разрежения (τ_–). Длительность фазы сжатия τ₊ часто называют временем действия ударной волны в данной точке.

Одновременно с подходом ударной волны ранее покоящийся воздух внезапно приобретает скорость в направлении движения фронта волны. Скорость воздуха является наибольшей в момент прохождения фронта волны через данную точку. Затем она уменьшается, становится равной нулю и приобретает отрицательное давление, т.е. воздух движется в сторону взрыва и, в конце концов, останавливается.

Чем больше избыточное давление во фронте волны, тем больше скорость движения воздуха. При взаимодействии движущегося воздуха с каким-либо объектом возникает сила давления скоростного напора, которая может обладать сильным метательным действием.

Параметры ударной волны

Основными параметрами воздушной ударной волны, которые характеризуют её поражающие свойства, являются:

ΔР_ф – избыточное давление во фронте ударной волны, Па;

ΔР_ск – скоростной напор, Па;

τ₊    – продолжительность фазы сжатия, с.

Эти величины параметров во фронте волны определяют характер поражений и связаны друг с другом.

Избыточное давление является основной характеристикой ударной волны и определяет характер поражающего действия на объекты. Величина избыточного давления во фронте ударной волны зависит от мощности взрыва и расстояния от центра взрыва.

 

ΔРф=а1				^3√q	+а2	^3√q^2	+а3	q	кПа, где:	(1.2)
				R		R^2		R^3
	R	–	расстояние от центра взрыва, км;
	q	–	тротиловый эквивалент взрыва, кт.

 

Из формулы (1.2) видно, что с увеличением расстояния от центра взрыва избыточное давление уменьшается.

Важной характеристикой, обусловливающей метательное действие ударной волны для малоразмерных объектов, является скоростной напор ΔР_ск. Величина скоростного напора характеризует давление, которое испытывает единичная площадка, поставленная перпендикулярно направлению потока воздуха, в результате полной остановки движущегося воздуха.

 

ΔРск =	2,5ΔРф	кПа	(1.3)
	ΔРф + 7,2

Максимальное значение скоростного напора в данной точке пространства будет иметь место при прохождении через эту точку фронта ударной волны.

Избыточное давление действует на объект относительно небольшого размера практически одновременно со всех сторон, поэтому он даже при разрушении остаётся на своём месте. Скоростной напор действует на объект лишь со стороны взрыва, так как воздух в зоне сжатия движется только в одном направлении. Поэтому скоростной напор является причиной метательного действия ударной волны. На сравнительно небольших расстояниях от центра взрыва, где величина скоростного напора больше избыточного давления, ударная волна может отбрасывать даже такие тяжёлые объекты военной техники, как танки, орудия и др.

Из уравнения (1.2) можно заметить, что величина ΔР_ф не меняется, если остаётся постоянным отношение ³√q/R. Это означает, что при двух взрывах с различными эквивалентами q₁ и q₂ одно и то же значение давления ΔР_ф будет на расстояниях, которые относятся как

 

R₁/R₂ = ³√q₁/³√q₂.                                                  (1.4)

 

Формула (1.4) является математическим выражением закона подобия для воздушных ядерных взрывов.

Закон подобия даёт возможность определить параметры воздушной ударной волны на различных расстояниях от центра взрыва любой мощности, если эти параметры известны для взрыва какой-либо определённой мощности.

При наземном взрыве фронт ударной волны имеет форму полусферы

(рис.1.12). Ввиду этого концентрация энергии в ударной волне примерно в два раза выше, чем при взрыве в воздухе. Часть энергии, которая при взрыве в воздушном пространстве пошла бы на образование нижней полусферы ударной волны, при наземном взрыве почти целиком отражается от земной поверхности и складывается с энергией, распространяющейся в верхнюю полусферу.

 

 

 

Рис. 1.12. Ударная волна наземного взрыва

Фронт ударной волны, распространяясь в приземном слое воздуха, всё время остаётся перпендикулярным к поверхности земли, т.е. ударная волна как бы скользит по земле.

При воздушном взрыве распространение ударной волны происходит следующим образом (рис.1.13).

 

 

Рис. 1.13. Ударная волна воздушного взрыва

В начале взрыва образуется ударная волна, имеющая сферический фронт. Эта волна называется падающей. Через некоторое время после взрыва фронт падающей волны доходит до поверхности земли и отражается от неё. В зависимости от условий отражения различают ближнюю и дальнюю зоны.

В дальней зоне (R_э > Н) на некоторой высоте от поверхности земли фронты падающей и отражённой волн сливаются между собой, образуя вертикальный фронт головной ударной волны (волны Маха). По мере увеличения расстояния от эпицентра взрыва увеличивается высота фронта головной ударной волны.

Параметры отражённой (головной) ударной волны ΔР_{ф отр} и ΔР_{ск отр} значительно превышает значения их во фронте падающей волны.

В зависимости от вида взрыва формирование ударных волн происходит по разному. Как же это сказывается на поражающем действии?

На рис.1.14 видно, что на небольших расстояниях от центра (эпицентра) взрыва для одной и той же мощности взрыва избыточное давление ΔР_ф наземного взрыва превосходит ΔР_ф воздушного взрыва. С увеличением расстояния ΔР_ф наземного взрыва падает быстрее, чем ΔР_ф воздушного взрыва.

 

 

Рис. 1.14. Изменение избыточного давления с расстоянием при наземном и воздушном взрывах

Следовательно, для объектов большой прочности, выходящих из строя при ΔР_ф > 1кгс/см², радиус зоны разрушающего действия ударной волны будет наибольшим при наземном взрыве. Для малопрочных объектов, выходящих из строя при ΔР_ф < 1кгс/см², наибольший радиус разрушений будет при воздушном взрыве.

 

Воздушной ударной волны

 

Рельеф местности оказывает заметное влияние на параметры ударной волны: на передних (обращённых в сторону взрыва) скатах возвышенностей, крутизна которых составляет более 10-15^о, наблюдается повышение давления. Чем круче скат, тем больше давление. На обратных скатах, наоборот, давление уменьшается (рис.1.15).

В лощинах, траншеях, окопах, расположенных перпендикулярно направлению распространения ударной волны, давление примерно такое же, как на открытой местности, то метательное действие ударной волны в них значительно меньше. Этим и объясняются их защитные свойства.

 

Рис. 1.15. Изменение давления во фронте ударной волны элементами рельефа местности

На параметры ударной волны оказывают влияние лесные массивы. Это обусловлено сопротивлением, которое оказывают деревья движению воздушных масс. Максимальное давление внутри леса на 10-15% выше, чем на открытой местности, а метательное действие в 2-3 раза меньше. Следует иметь в виду, что ударная волна с давлением 0,3-0,5кг/см² ломает и валит деревья, образуя завалы, нанося поражения личному составу и повреждая боевую технику, укрытия.

 

 

Защита от ударной волны

Защита от поражения ударной волной обеспечивается изоляцией человека или объекта от воздействия избыточного давления и скоростного напора.

Наиболее надёжную защиту обеспечивают специальные прочные сооружения закрытого типа, заглублённые в землю, которые могут создаваться для личного состава и важнейших объектов. Они подразделяются на подземные и котлованные (заглублённые и полузаглублённые).

Практически постоянно и полностью обеспечить защиту всего личного состава с помощью закрытых сооружений (убежищ, укрытий, блиндажей и др.) невозможно. Поэтому должны использоваться открытые сооружения (траншеи, ходы сообщения, окопы, щели), которые уменьшают радиусы зон поражения ударной волной в 1,4 раза, а площади поражения и потери войск в личном составе примерно в 2-3 раза.

При невозможности использовать защитные свойства различных сооружений следует применять элементарные меры защиты. Как указывалось выше, одной из причин поражения человека при непосредственном воздействии на него воздушной ударной волны является скоростной напор, за счёт которого на человека действует смещающая сила F. Величина этой силы определяется по формуле:

                   F = ΔР_ск • S • C_x,   где:                                     (1.5)

S	–	площадь поперечного сечения тела человека, на которое воздействует скоростной напор;
Cx	–	коэффициент аэродинамического сопротивления тела человека;
ΔРск	–	величина скоростного напора.

 

Из формулы (1.5) видно, что величина смещающей силы может быть понижена за счёт уменьшения S. Для достижения этой цели необходимо при ведении боевых действий на открытой местности по вспышке ядерного взрыва немедленно ложиться лицом вниз, ногами в сторону взрыва. При этом площадь поперечного сечения уменьшается примерно в 10 раз, а воздействие скоростного напора будет минимальным.

 

Рис. 1.16. Распределение падающего на тело светового импульса

Поражающим действием обладает та часть светового излучения, которая поглощается телом. Поглощая световую энергию, тела нагреваются до определённой температуры. В зависимости от температуры, до которой нагревается тело, достигается та или иная степень поражения – обугливание, воспламенение, оплавление материалов или ожоги кожи различной тяжести.

Вследствие того, что световой импульс поглощается в первую очередь поверхностным слоем материала, нагревается этот, сравнительно тонкий слой. Степень поражения зависит не только от теплового импульса, но и от теплопроводности, т.е. от степени отвода тепла внутрь тела, от теплоёмкости

и размеров (толщины) тела.

Материалы обладают различной восприимчивостью к воздействию светового излучения. Негорючие материалы под действием излучения могут деформироваться, терять прочность, оплавляться. Горючие материалы и сухая растительность могут воспламениться и образовать очаги пожара.

Величина поражающего импульса возрастает с увеличением калибра ядерного боеприпаса. Это связано с тем, что существенное влияние на степень поражения оказывает не только количество световой энергии, но и длительность её воздействия. Из двух одинаковых по величине световых импульсов поражает сильнее тот, который излучён за более короткое время.

 

Доза проникающей радиации

Гамма-излучение и нейтроны, проходя сквозь вещество, находящееся в твёрдом, жидком или газообразном состоянии, взаимодействуют с атомами

среды, прямо или косвенно вызывая их ионизацию.

Дозой излучения (Д) называется энергия излучения, переданная или могущая быть переданной единице массы вещества в процессе взаимодействия излучения с этим веществом.

Основной физической величиной, характеризующей ионизирующее действие гамма-излучения и нейтронов, является поглощённая доза. Поглощённая доза – это энергия излучения, поглощённая единицей массы облучаемого вещества.

Для характеристики ионизирующего действия гамма-излучения широкое применение получила экспозиционная доза. Экспозиционная доза выражает степень ионизации среды через суммарный электрический заряд ионов каждого знака, образующихся в единице массы вещества в результате радиоактивного облучения.

Доза гамма-излучения зависит от величины тротилового эквивалента q, расстояния от центра взрыва до облучаемого объекта R, от средней плотности воздуха ρ на этом расстоянии: Д_γ = f (q, R, ρ). Исходя из этого, дозу гамма-излучения рассчитывают по таблицам и графикам справочников.

Для оценки поражающего действия нейтронов ядерного взрыва на личный состав используется понятие биологической дозы и единица, названная биологическим эквивалентом рентгена (бэр).

Дозу нейтронов также рассчитывают по таблицам и графикам справочников.

Поражающее действие проникающей радиации определяется её суммарной дозой, которая получается путём сложения доз гамма-излучения и нейтронов: Д = Д_γ + Д_n.

Соотношение между дозами гамма-излучения и нейтронов в суммарной дозе радиации зависит от мощности взрыва и расстояния до центра взрыва. При взрывах боеприпасов сверхмалого калибра доза нейтронов в несколько раз превосходит дозу γ–излучения. С уменьшением расстояния до центра взрыва доля нейтронов в суммарной дозе радиации увеличивается. При взрывах боеприпасов среднего и крупного калибров доза гамма-излучения на всех расстояниях от центра взрыва больше дозы нейтронов.

 

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