Световое излучение ядерного взрыва

Характеристика светового излучения

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток электромагнитного излучения оптического диапазона в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасной областях спектра. Световое излучение по своей природе является тепловым.

Длительность светового излучения t_св зависит от мощности ядерного боеприпаса и приближенно оценивается по формуле t_св = 0,1 ³√q (с).  (1.6)

Основной характеристикой поражающего действия светового излучения ядерного взрыва является световой импульс.

Световым импульсом называется количество энергии прямого светового излучения, приходящееся на 1см² неэкранированной поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению распространения светового потока, за всё время свечения огненного шара.

Величина светового импульса зависит от следующих факторов:

- от тротилового эквивалента взрыва;

- вида взрыва;

- расстояния освещаемой поверхности от центра взрыва;

- состояния атмосферы в момент взрыва.

Величина светового импульса быстро уменьшается с увеличением расстояния от центра взрыва. Если бы световое излучение распространялось в пустоте, величина светового импульса уменьшалась бы строго пропорционально квадрату расстояния от центра взрыва. При увеличении расстояния в два или три раза световой импульс уменьшился бы соответственно в четыре и девять раз. Но так как воздух содержит частицы пыли, воды и других примесей, то величина светового импульса уменьшается несколько быстрее, чем в пустоте. Следовательно, ослабление светового излучения зависит от состояния атмосферы.

Световое излучение ослабляется вследствие поглощения и рассеяния его в атмосфере. При малой влажности воздуха это проявляется в незначительной степени. Однако в туман, при обложном дожде и сильном снегопаде световое излучение ослабляется настолько, что как самостоятельный поражающий фактор его практически можно не учитывать.

Очень сильно влияет на величину светового импульса рельеф местности. При расположении объектов на обратных скатах холмов или оврагов воздействие на них прямого светового потока снижается или полностью исключается. Можно считать, что любая непрозрачная преграда на пути распространения прямого излучения, образующая зону тени, обычно является надёжной защитой от светового излучения.

 

Поражающее действие светового излучения

Световая энергия, падающая на тело, частично поглощается им, частично отражается, а если тело прозрачно, то частично проходит сквозь него (рис.1.16).

 

 

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.