Ядерный взрыв поражающие факторы: 1.2. Поражающие факторы ядерного взрыва и их воздействие на различные объекты

1.2. Поражающие факторы ядерного взрыва и их воздействие на различные объекты

Ядерный взрыв сопровождается выделением огромного количества энергии и способен практически мгновенно вывести из строя на значительном расстоянии незащищенных людей, открыто расположенную технику, сооружения и различные материальные средства. Основными, поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна (сейсмовзрывные волны), световое излучение, проникающая радиация электромагнитный импульс, и радиоактивное заражение местности.

Ударная волна. Ударная волна является основным поражающим фактором ядерного взрыва. Она представляет собой область сильного сжатия среды (воздуха, воды), распространяющуюся во все стороны от точки взрыва со сверхзвуковой скоростью. В самом начале взрыва передней границей ударной волны является поверхность огненного шара. Затем, по мере удаления от центра взрыва, передняя граница (фронт) ударной волны отрывается от огненного шара, перестает светиться и становится невидимой.

Основными параметрами ударной волны являются

избыточное давление во фронте ударной волны, время ее действия и скоростной напор. При подходе ударной волны к какой-либо точке пространства в ней мгновенно повышается давление и температура, а воздух начинает двигаться в направлении распространения ударной волны. С удалением от центра взрыва давление во фронте ударной волны падает. Затем становится меньше атмосферного (возникает разрежение). В это время воздух начинает двигаться в направлении, противоположном направлению распространения ударной волны. После установления атмосферного давления движение воздуха прекращается.

Ударная волна проходит первые 1000 м за 2 сек, 2000 м — за 5 сек, 3000 м — за 8 сек.

За это время человек, увидев вспышку, может укрыться и тем самым уменьшить вероятность поражения волной или вообще избежать его.

Ударная волна может наносить поражения людям, разрушать или повреждать технику, вооружение, инженерные сооружения и имущество. Поражения, разрушения и повреждения вызываются как непосредственным воздействием ударной, волны, так и косвенно — обломками разрушаемых зданий, сооружений, деревьев и т. п.

Степень поражения людей и различных объектов зависит от того, на каком расстоянии от места взрыва и в каком положении они находятся. Объекты, расположенные на поверхности земли, повреждаются сильнее, чем заглубленные.

Световое излучение. Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, источником которой является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Размеры светящейся области пропорциональны мощности взрыва. Световое излучение распространяется практически мгновенно (со скоростью 300000 км/сек) и длится в зависимости от мощности взрыва от одной до нескольких секунд. Интенсивность светового излучения и его поражающее действие уменьшаются с увеличением расстояния от центра взрыва; при увеличении расстояния в 2 и 3 раза интенсивность светового излучения снижается в 4 и 9 раз.

Действие светового излучения при ядерном взрыве заключается в нанесении поражений людям и животным ультрафиолетовыми, видимыми и инфракрасными (тепловыми) лучами в виде ожогов различной степени, а также в обугливании или возгорании воспламеняющихся частей и деталей сооружений, зданий, вооружения, боевой техники, резиновых катков танков и автомобилей, чехлов, брезентов и других видов имущества и материалов. При прямом наблюдении взрыва с близкого расстояния световое излучение причиняет повреждения сетчатке глаз и может вызвать потерю зрения (полностью или частично).

Проникающая радиация. Проникающая радиация представляет собой поток гамма лучей и нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны и облака ядерного взрыва. Продолжительность действия проникающей радиации, составляете всего несколько секунд, тем не менее, она способна наносить тяжелое поражение личному составу в виде лучевой болезни, особенно если он расположен открыто. Основным источником гамма-излучения являются осколки деления вещества заряда, находящиеся в зоне взрыва и радиоактивном облаке. Гамма-лучи и нейтроны способны проникать через значительные толщи различных материалов. При прохождении через различные материалы поток гамма-лучей ослабляется, причем, чем плотнее вещество, тем больше ослабление гамма-лучей.

Например, в воздухе гамма-лучи распространяются на многие сотни метров, а в свинце всего лишь на несколько сантиметров. Нейтронный поток наиболее сильно ослабляется веществами, в состав которых входят легкие элементы (водород, углерод). Способность материалов ослаблять гамма-излучение и поток нейтронов можно характеризовать величиной слоя половинного ослабления.

Слоем половинного ослабления называется толщина материала, проходя через, которую гамма-лучи и нейтроны ослабляются в 2 раза. При увеличении толщины материала до двух слоев половинного ослабления доза радиации уменьшается в 4 раза, до трех слоев — в 8 раз и т. д.

Значение слоя половинного ослабления для некоторых материалов

Материал	Плотность, г/см3	Слой половинного ослабления, см
		по нейтронам	по гамма-излучению
Вода	1	3	20
Полиэтилен	0,9	3	22
Сталь	7,8	11	3
Свинец	11,3	12	2
Грунт	1,6	9	13
Бетон	2,3	8	10
Дерево	0,7	10	30

Коэффициент ослабления проникающей радиации при наземном взрыве мощностью 10 тыс. т. для закрытого бронетранспортера равен 1,1. Для танка — 6, для траншеи полного профиля – 5. Подбрустверные ниши и перекрытые щели ослабляют радиацию в 25-50 раз; покрытие блиндажа ослабляет радиацию в 200-400 раз, а покрытие убежища — в 2000-3000 раз. Стена железобетонного сооружения толщиной в 1 м ослабляет радиацию примерно в 1000 раз; броня танков ослабляет радиацию в 5-8 раз.

Радиоактивное заражение местности. Радиоактивное заражение местности, атмосферы и различных объектов при ядерных взрывах вызывается осколками деления, наведенной активностью и не прореагировавшей частью заряда.

Основным источником радиоактивного заражения при ядерных взрывах являются радиоактивные продукты ядерной реакции — осколки деления ядер урана или плутония. Радиоактивные продукты ядерного взрыва, осевшие на поверхность земли, испускают гамма-лучи, бета — и альфа-частицы (радиоактивные излучения).

Радиоактивные частицы выпадают из облака и заражают местность, создавая радиоактивный след (рис. 6) на расстояниях в десятки и сотни километров от центра взрыва.

Рис. 6. Зоны заражения на следе ядерного взрыва

По степени опасности зараженную местность по следу облака ядерного взрыва делят на четыре зоны.

Зона А – умеренного заражения. Доза излучения до полного распада радиоактивных веществ на внешней границе зоны составляет 40 рад, на внутренней границе – 400 рад.

Зона Б – сильного заражения – 400-1200 рад.

Зона В – опасного заражения – 1200-4000 рад.

Зона Г – чрезвычайно опасного заражения – 4000-7000 рад.

На зараженной местности люди подвергаются действию радиоактивных излучений, в результате чего у них может развиться лучевая болезнь. Не менее опасно попадание радиоактивных веществ внутрь организма, а также на кожу. Так, при попадании на кожу, особенно на слизистые оболочки полости рта, носа и глаз, даже малых количеств радиоактивных веществ могут наблюдаться радиоактивные поражения.

Вооружение и техника, зараженные РВ, представляют определенную опасность для личного состава, если обращаться, с ними без средств защиты. В целях исключения поражения личного состава от радиоактивности зараженной техники установлены допустимые уровни заражения продуктами ядерных взрывов, не приводящие к лучевому поражению. Если заражение выше допустимых норм, то необходимо удалять радиоактивную пыль с поверхностей, т. е. производить их дезактивацию.

Радиоактивное заражение, в отличие от других поражающих факторов, действует длительное время (часы, сутки, годы) и на больших площадях. Оно не имеет внешних признаков и обнаруживается только с помощью специальных дозиметрических приборов.

Электромагнитный импульс. Электромагнитные поля, сопровождающие ядерные взрывы, называют электромагнитным импульсом (ЭМИ).

При наземном и низком воздушном взрывах поражающее воздействие ЭМИ наблюдается на расстоянии нескольких километров от центра взрыва. При высотном ядерном взрыве могут возникнуть поля ЭМИ в зоне взрыва и на высотах 20-40 км от поверхности земли.

Поражающее действие ЭМИ проявляется, прежде всего, по отношению к радиоэлектронной и электротехнической аппаратуре, находящейся на вооружении и военной технике и других объектах. Под действием ЭМИ в указанной аппаратуре наводятся электрические токи и напряжения, которые могут вызвать пробой изоляции, повреждение трансформаторов, порчу полупроводниковых приборов, перегорание плавких вставок и других элементов радиотехнических устройств.

Сейсмовзрывные волны в грунте. При воздушных и наземных ядерных взрывах в грунте образуются сейсмовзрывные волны, представляющие собой механические колебания грунта. Эти волны распространяются на большие расстояния от эпицентра взрыва, вызывают деформации грунта и являются существенным поражающим фактором для подземных, шахтных и котлованных сооружений.

Источником сейсмовзрывных волн при воздушном взрыве является воздушная ударная волна, действующая на поверхность земли. При наземном взрыве сейсмовзрывные волны образуются как в результате действия воздушной ударной волны, так и вследствие передачи энергии грунту непосредственно в центре взрыва.

Сейсмовзрывные волны формируют динамические нагрузки на конструкции, элементы строений и т. д. Сооружения и их конструкции совершают колебательные движения. Напряжения, возникающие в них, при достижении определенных значений приводить к разрушениям элементов конструкций. Колебания, передаваемые от строительных конструкций на размещаемые в сооружениях вооружение, военную технику и внутреннее оборудование, могут приводить к их повреждениям. Пораженным может оказаться и личный состав в результате действия на него перегрузок и акустических волн, вызываемых колебательным движением элементов сооружений.

Читать полный конспект Современные средства массового поражения

Поражающие факторы ядерного взрыва — Вики

При наземном ядерном взрыве около 50 % энергии идёт на образование ударной волны и воронки в земле, 30— 40 % в световое излучение, до 5 % на проникающую радиацию и электромагнитное излучение и до 15 % в радиоактивное заражение местности.

При воздушном взрыве нейтронного боеприпаса доли энергии распределяются своеобразно: ударная волна до 10 %, световое излучение 5 — 8 % и примерно 85 % энергии уходит в проникающую радиацию (нейтронное и гамма-излучения)^[1]

Ударная волна и световое излучение аналогичны поражающим факторам традиционных взрывчатых веществ, но световое излучение в случае ядерного взрыва значительно мощнее.

Ударная волна разрушает строения и технику, травмирует людей и оказывает отбрасывающее действие быстрым перепадом давления и скоростным напором воздуха. Последующие за волной разрежение (падение давления воздуха) и обратный ход воздушных масс в сторону развивающегося ядерного гриба также могут нанести некоторые повреждения.

Световое излучение действует только на неэкранированные, то есть ничем не прикрытые от взрыва объекты, может вызвать воспламенение горючих материалов и пожары, а также ожоги и поражение зрения человека и животных.

Проникающая радиация оказывает ионизирующее и разрушающее воздействие на молекулы тканей человека, вызывает лучевую болезнь. Особенно большое значение имеет при взрыве нейтронного боеприпаса. От проникающей радиации могут защитить подвалы многоэтажных каменных и железобетонных зданий, подземные убежища с заглублением от 2-х метров (погреб, например или любое укрытие 3-4 класса и выше), некоторой защитой обладает бронированная техника.

Радиоактивное заражение — при воздушном взрыве относительно «чистых» термоядерных зарядов (деление-синтез) этот поражающий фактор сведён к минимуму. И наоборот, в случае взрыва «грязных» вариантов термоядерных зарядов, устроенных по принципу деление-синтез-деление, наземного, заглублённого взрыва, при которых происходит нейтронная активация содержащихся в грунте веществ, а тем более взрыва так называемой «грязной бомбы» может иметь решающее значение.

Электромагнитный импульс выводит из строя электрическую и электронную аппаратуру, нарушает радиосвязь.

В зависимости от типа заряда и условий взрыва энергия взрыва распределяется по-разному. Например, при взрыве обычного ядерного заряда без повышенного выхода нейтронного излучения или радиоактивного загрязнения может быть следующее соотношение долей энергетического выхода на различных высотах^[2]:

Доли энергии воздействующих факторов ядерного взрыва
Высота / Глубина	Рентгеновское излучение	Световое излучение	Теплота огненного шара и облака	Ударная волна в воздухе	Деформация и выброс грунта	Волна сжатия в грунте	Теплота полости в земле	Проникающая радиация	Радиоактивные вещества
100 км	64 %	24 %						6 %	6 %
70 км	49 %	38 %	1 %					6 %	6 %
45 км	1 %	73 %	13 %	1 %				6 %	6 %
20 км		40 %	17 %	31 %				6 %	6 %
5 км		38 %	16 %	34 %				6 %	6 %
0 м		34 %	19 %	34 %	1 %	менее 1 %	?	5 %	6 %
Глубина камуфлетного взрыва					30 %	30 %	34 %		6 %

Световое излучение

Самое страшное проявление взрыва — не гриб, а быстротечная вспышка и образованная ею ударная волна Образование головной ударной волны (эффект Маха) при взрыве 20 кт Разрушения в Хиросиме в результате атомной бомбардировки

Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар, при наземном — полусферу.

Жертва ядерной бомбардировки Хиросимы

Максимальная температура поверхности светящейся области составляет обычно 5700-7700 °C. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Приближенно, продолжительность свечения в секундах равна корню третьей степени из мощности взрыва в килотоннах. При этом интенсивность излучения может превышать 1000 Вт/см² (для сравнения — максимальная интенсивность солнечного света 0,14 Вт/см²).

Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.

При воздействии светового излучения на человека возникает поражение глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение и защищенных одеждой участков тела.

Защитой от воздействия светового излучения может служить произвольная непрозрачная преграда.

В случае наличия тумана, дымки, сильной запыленности и/или задымленности воздействие светового излучения также снижается.

Ударная волна

Большая часть разрушений, причиняемых ядерным взрывом, вызывается действием ударной волны. Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с для атмосферы). При атмосферном взрыве скачок уплотнения — это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличение температуры, давления и плотности воздуха. Непосредственно за фронтом ударной волны происходит снижение давления и плотности воздуха, от небольшого понижения далеко от центра взрыва и почти до вакуума внутри огненной сферы. Следствием этого снижения является обратный ход воздуха и сильный ветер вдоль поверхности со скоростями до 100 км/час и более к эпицентру.^[3] Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей, а близко к эпицентру наземного или очень низкого воздушного взрыва порождает мощные сейсмические колебания, способные разрушить или повредить подземные сооружения и коммуникации, травмировать находящихся в них людей.

Большинство зданий, кроме специально укрепленных, серьёзно повреждаются или разрушаются под воздействием избыточного давления 2160—3600 кг/м² (0,22—0,36 атм).

Энергия распределяется по всему пройденному расстоянию, из-за этого сила воздействия ударной волны уменьшается пропорционально кубу расстояния от эпицентра.

Защитой от ударной волны для человека являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями, складками местности.

Проникающая радиация

Проникающая радиация (ионизирующее излучение) представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.

Радиус поражения проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и ударной волны, поскольку она сильно поглощается атмосферой. Проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов, однако ядерный заряд может быть специально сконструирован таким образом, чтобы увеличить долю проникающей радиации для нанесения максимального ущерба живой силе (так называемое нейтронное оружие). На больших высотах, в стратосфере и космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс — основные поражающие факторы.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов. Разные материалы по-разному реагируют на эти излучения и по-разному защищают.

От гамма-излучения хорошо защищают материалы, имеющие элементы с высокой атомной массой (железо, свинец, низкообогащённый уран), но эти элементы очень плохо ведут себя под нейтронным излучением: нейтроны относительно хорошо их проходят и при этом генерируют вторичные захватные гамма-лучи, а также активируют радиоизотопы, надолго делая саму защиту радиоактивной (например, железную броню танка; свинец же не проявляет вторичной радиоактивности). Пример слоёв половинного ослабления проникающего гамма-излучения^[4]: свинец 2 см, сталь 3 см, бетон 10 см, каменная кладка 12 см, грунт 14 см, вода 22 см, древесина 31 см.

Нейтронное излучение в свою очередь хорошо поглощается материалами, содержащими лёгкие элементы (водород, литий, бор), которые эффективно и с малым пробегом рассеивают и поглощают нейтроны, при этом не активируются и гораздо меньше выдают вторичное излучение. Слои половинного ослабления нейтронного потока: вода, пластмасса 3 — 6 см, бетон 9 — 12 см, грунт 14 см, сталь 5 — 12 см, свинец 9 — 20 см, дерево 10 — 15 см. Лучше всех материалов поглощают нейтроны водород (но в газообразном состоянии он имеет малую плотность), гидрид лития и карбид бора.

Идеального однородного защитного материала от всех видов проникающей радиации нет, для создания максимально лёгкой и тонкой защиты приходится совмещать слои различных материалов для последовательного поглощения нейтронов, а затем первичного и захватного гамма-излучения (например, многослойная броня танков, в которой учтена и радиационная защита; защита оголовков шахтных пусковых установок из ёмкостей с гидратами лития и железа с бетоном), а также применять материалы с добавками. Универсальны широко применяемые в строительстве защитных сооружений бетон и увлажнённая грунтовая засыпка, содержащие и водород и относительно тяжёлые элементы. Очень хорош для строительства бетон с добавкой бора (20 кг B₄C на 1 м³ бетона), при одинаковой толщине с обычным бетоном (0,5 — 1 м) он обеспечивает в 2 — 3 раза лучшую защиту от нейтронной радиации и подходит для защиты от нейтронного оружия^[5].

Электромагнитный импульс

Зарево, возникшее в результате высотного ядерного взрыва Starfish Prime

При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизованном радиацией и световым излучением в воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций. Этот эффект может быть использован для ослепления системы предупреждения о ракетном нападении.

Сила ЭМИ меняется в зависимости от высоты взрыва: в диапазоне ниже 4 км он относительно слаб, сильнее при взрыве 4-30 км, и особенно силён при высоте подрыва более 30 км (см., например, эксперимент по высотному подрыву ядерного заряда Starfish Prime).

Возникновение ЭМИ происходит следующим образом:

1. Проникающая радиация, исходящая из центра взрыва, проходит через протяженные проводящие предметы.
2. Гамма-кванты рассеиваются на свободных электронах, что приводит к появлению быстро изменяющегося токового импульса в проводниках.
3. Вызванное токовым импульсом поле излучается в окружающее пространство и распространяется со скоростью света, со временем искажаясь и затухая.

Под воздействием ЭМИ во всех неэкранированных протяжённых проводниках индуцируется напряжение, и чем длиннее проводник, тем выше напряжение. Это приводит к пробоям изоляции и выходу из строя электроприборов связанных с кабельными сетями, например, трансформаторные подстанции и т. д.

Большое значение ЭМИ имеет при высотном взрыве до 100 км и более. При взрыве в приземном слое атмосферы не оказывает решающего поражения малочувствительной электротехники, его радиус действия перекрывается другими поражающими факторами. Но зато оно может нарушить работу и вывести из строя чувствительную электроаппаратуру и радиотехнику на значительных расстояниях — вплоть до нескольких десятков километров от эпицентра мощного взрыва, где прочие факторы уже не приносят разрушающий эффект. Может вывести из строя незащищённую аппаратуру в прочных сооружениях, рассчитанных на большие нагрузки от ядерного взрыва (например ШПУ). На людей поражающего действия не оказывает^[6].

Радиоактивное заражение

Кратер от взрыва 104-килотонного заряда. Выбросы грунта также служат источником заражения

Радиоактивное заражение — результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва — продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность).

Оседая на поверхность земли по направлению движения облака, продукты взрыва создают радиоактивный участок, называемый радиоактивным следом. Плотность заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от окружающих условий.

Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучения: альфа, бета и гамма. Время их воздействия на окружающую среду весьма продолжительно.

В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко это происходит в первые часы после взрыва.

Поражение людей и животных воздействием радиационного заражения может вызываться внешним и внутренним облучением. Тяжелые случаи могут сопровождаться лучевой болезнью и летальным исходом.

Установка на боевую часть ядерного заряда оболочки из кобальта вызывает заражение территории опасным изотопом ⁶⁰Co (гипотетическая грязная бомба).

Эпидемиологическая и экологическая обстановка

Ядерный взрыв в населённом пункте, как и другие катастрофы, связанные с большим количеством жертв, разрушением вредных производств и пожарами, приведёт к тяжёлым условиям в районе его действия, что будет вторичным поражающим фактором. Люди, даже не получившие значительных поражений непосредственно от взрыва, с большой вероятностью могут погибнуть от инфекционных заболеваний^[7] и химических отравлений. Велика вероятность сгореть в пожарах или просто расшибиться при попытке выйти из завалов.

Ядерная атака атомной электростанции может поднять в воздух значительно больше радиоактивных веществ, чем может дать сама бомба. При прямом попадании заряда и испарении реактора или хранилища радиоактивных материалов площадь земель, в течение многих десятков лет непригодных для жизни, будет в сотни—тысячи раз больше площади заражения от наземного ядерного взрыва. Например, при испарении реактора мощностью 100 МВт ядерным взрывом в 1 мегатонну и просто при наземном ядерном взрыве 1 Мт соотношение площадей территории со средней дозой 2 рад (0,02 Грей) в год будет следующим: через 1 год после атаки 130 000 км² и 15 000 км² через 5 лет 60 000 км² и 90 км² через 10 лет 50 000 км² и 15 км² через 100 лет 700 км² и 2 км²^[8].

Психологическое воздействие

Люди, оказавшиеся в районе действия взрыва, кроме физических повреждений, испытывают мощное психологическое угнетающее воздействие от устрашающего вида разворачивающейся картины ядерного взрыва, катастрофичности разрушений и пожаров, исчезновения привычного ландшафта, множества изувеченных, обугленных умирающих вокруг и разлагающихся трупов из-за невозможности их захоронения, гибели родных и близких, осознания причинённого вреда своему организму и ужаса наступающей смерти от развивающейся лучевой болезни. Результатом такого воздействия среди выживших после катастрофы явится развитие острых психозов, а также клаустрофобных синдромов из-за осознания невозможности выйти на поверхность земли, устойчивых кошмарных воспоминаний, влияющие на все последующее существование. В Японии есть отдельное слово, обозначающее людей, ставших жертвами ядерных бомбардировок — «Хибакуся».

Государственные спецслужбы многих стран предполагают^{[источник не указан 3511 дней]}, что одной из целей различных террористических группировок может являться завладение ядерным оружием и применение его против мирного населения с целью психологического воздействия, даже если физические поражающие факторы ядерного взрыва будут незначительны в масштабах страны-жертвы и всего человечества. Сообщение о ядерном теракте будет немедленно распространено средствами массовой информации (телевидение, радио, интернет, пресса) и несомненно окажет огромное психологическое воздействие на людей, на что могут рассчитывать террористы.

См. также

Ссылки

Источники

1. ↑ Убежища гражданской обороны: Конструкция и расчёт/ В. А. Котляревский, В. И. Ганушкин, А. А. Костин и др.; Под ред. В. А. Котляревского. — М.: Стройиздат, 1989. — С. 4—5. ISBN 5-274-00515-2
2. ↑ Защита от оружия массового поражения. — М.: Воениздат, 1989. — С. 23.
3. ↑ Действие ядерного взрыва. Сборник переводов. М., «Мир», 1971. — С. 85
4. ↑ Морозов, В. И. и др. Приспособление подвалов существующих зданий под убежища, М., 1966. С. 72
5. ↑ Иванов, Г. Нейтронное оружие. // Зарубежное военное обозрение, 1982, № 12. — С. 53
6. ↑ Атаманюк В.Г., Ширшев Л.Г. Акимов Н.И. Гражданская оборона: Учебник для втузов / Под ред. Д.И.Михайдова. — М.: Высш. шк., 1986. — С. 39. — 207 с.
7. ↑ Иванов, Г. Нейтронное оружие. // Зарубежное военное обозрение, 1982, № 12. — С. 52
8. ↑ Защита от оружия массового поражения. — М.: Воениздат, 1989. — С. 79, 81.

9.1.1. Поражающие факторы ядерного взрыва . Основы безопасности жизнедеятельности

При взрыве ядерного боеприпаса за миллионные доли секунды выделяется колоссальное количество энергии. Температура повышается до нескольких миллионов градусов, а давление достигает миллиардов атмосфер. Высокие температура и давление вызывают световое излучение и мощную ударную волну. Наряду с этим взрыв ядерного боеприпаса сопровождается испусканием проникающей радиации, состоящей из потока нейтронов и гамма-квантов. Облако взрыва содержит огромное количество радиоактивных продуктов – осколков деления ядерного взрывчатого вещества, которые выпадают по пути движения облака, в результате чего происходит радиоактивное заражение местности, воздуха и объектов. Неравномерное движение электрических зарядов в воздухе, возникающее под действием ионизирующих излучений, приводит к образованию электромагнитного импульса.

Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:

      1) ударная волна – 50% энергии взрыва;

      2) световое излучение – 30–35% энергии взрыва;

      3) проникающая радиация – 8–10% энергии взрыва;

      4) радиоактивное заражение – 3–5% энергии взрыва;

      5) электромагнитный импульс – 0,5–1% энергии взрыва.

Ударная волна ядерного взрыва – один из основных поражающих факторов. В зависимости от того, в какой среде возникает и распространяется ударная волна – в воздухе, воде или грунте, ее называют соответственно воздушной волной, ударной волной в воде и сейсмовзрывной волной (в грунте).

Воздушной ударной волной называется область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Ударная волна вызывает у человека открытые и закрытые травмы различной степени тяжести. Большую опасность для человека представляет и косвенное воздействие ударной волны. Разрушая здания, убежища и укрытия, она может послужить причиной тяжелых травм.

Избыточное давление и метательное действие скоростного напора также являются основными причинами вывода из строя различных сооружений и техники. Повреждения техники в результате отбрасывания (при ударе о грунт) могут быть более значительными, чем от избыточного давления.

Основной способ защиты людей и техники от поражения ударной волны заключается в изоляции их от действия избыточного давления и скоростного напора. Для этого используются укрытия и убежища различного типа и складки местности.

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой электромагнитное излучение, включающее видимую ультрафиолетовую и инфракрасную области спектра.

Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева может быть такой, что поверхность объекта обуглится, оплавится или воспламенится. Световое излучение может вызывать ожоги открытых участков тела человека, а в темное время суток – временное ослепление.

Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах – и испарившегося грунта. Размеры светящейся области и время ее свечения зависят от мощности, а форма – от вида взрыва.

Время действия светового излучения наземных и воздушных взрывов мощностью 1 тыс. т составляет примерно 1 с, 10 тыс. т – 2,2 с, 100 тыс. т – 4,6 с, 1 млн т – 10 с. Размеры светящейся области также возрастают с увеличением мощности взрыва и составляют от 50 до 200 м при сверхмалых мощностях ядерного взрыва и 1–2 тыс. м при крупных.

Ожоги открытых участков тела человека второй степени (образование пузырей) наблюдаются на расстоянии 400–1 тыс. м при малых мощностях ядерного взрыва, 1,5–3,5 тыс. м при средних и более 10 тыс. м при крупных.

Степень воздействия светового излучения на различные здания, сооружения, технику зависит от свойств их конструкционных материалов. Оплавление, обугливание, воспламенение материалов в одном месте могут привести к распространению огня, массовым пожарам.

Защита от светового излучения более проста, чем от других поражающих факторов, поскольку любая непрозрачная преграда, любой объект, создающий тень, могут служить защитой.

Проникающая радиация представляет собой поток гамма-излучения и нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва.

Гамма-излучение и нейтронное излучение различны по своим физическим свойствам. Общим для них является то, что они могут распространяться в воздухе во все стороны на расстояние до 2,5–3 км. Проходя через биологическую ткань, гамма– и нейтронное излучения ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав живых клеток, в результате чего нарушается нормальный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возникновению специфического заболевания – лучевой болезни.

Источником проникающей радиации являются ядерные реакции деления и синтеза, протекающие в боеприпасах в момент взрыва, а также радиоактивный распад осколков деления.

Время действия проникающей радиации определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту, при которой гамма-излучение и нейтроны поглощаются толщей воздуха и не достигают земли (2,5–3 км), и составляет 15–20 с.

Степень, глубина и форма лучевых поражений, развивающихся в биологических объектах при воздействии на них ионизирующих излучений, зависит от величины поглощенной энергии излучения. Для характеристики этого показателя используется понятие поглощенной дозы, т.е. энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества.

В системе СИ за единицу поглощенной дозы облучения принят джоуль на килограмм (Дж/кг) – грей (1 Гр = 1 Дж/кг).

В радиометрии и медицине системными и внесистемными единицами измерения доз являются: грей (Гр), рад, зиверт (Зв), биологический эквивалент рентгена (бэр), рентгена (Р) и их производные.

Соотношение между единицами: 1 Гр = 100 рад = 100 бэр = = 100 Р.

Для характеристики скорости накопления дозы используется понятие «мощность дозы», т.е. приращение дозы в единицу времени. Отсюда соответственно вытекают и единицы измерения мощностей дозы: Гр/ч, Гр/мин, рад/ч, мрад/ч, Зв/год, Зв/ч, бэр/ч, Р/ч, мР/ч, мкР/ч.

Поражающее действие проникающей радиации на людей и их работоспособность зависят от дозы излучения и времени облучения.

В зависимости от поглощенной дозы различают четыре степени лучевой болезни

   1. Лучевая болезнь I степени (легкая) возникает при суммарной дозе излучения 100–200 рад. Скрытый период продолжается 2–3 недели, после чего появляются недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение, периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержание красных кровяных телец.

   2. Лучевая болезнь II степени (средняя) возникает при суммарной дозе излучения 200–400 рад. Скрытый период длится около недели. Признаки заболевания выражены более ярко. При активном лечении выздоровление наступает через 1,5– 2 месяца.

   3. Лучевая болезнь III степени (тяжелая) наступает при дозе излучения 400–600 рад. Скрытый период составляет несколько часов. Болезнь протекает интенсивно и тяжело. При интенсивном лечении выздоровление возможно через 6–8 месяцев.

   4. Лучевая болезнь IV степени (крайне тяжелая форма) наступает при дозе излучения более 600 рад. Болезнь сопровождается затемнением сознания, лихорадкой, нарушением водно-солевого баланса и заканчивается смертельным исходом через 5–10 суток.

Лучевая болезнь у животных возникает при более высоких дозах излучения.

При больших дозах излучения выходят из строя средства радиоэлектроники, электроавтоматики и связи.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и нейтроны.

★ Поражающие факторы ядерного взрыва

                                     

3. Проникающая радиация.

(Penetrating radiation)

Проникающая радиация ионизирующее излучение-это гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.

Радиус действия проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и ударной волны, так как оно сильно поглощается атмосферой. проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших мощности зарядов, однако ядерный заряд может быть специально разработан, чтобы увеличить долю проникающей радиации для нанесения максимального ущерба живой силе так называемое нейтронное оружие. на больших высотах, в стратосфере и космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс — основные поражающие факторы.

Проникающая радиация может вызвать обратимые и необратимые изменения в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов при воздействии ионизирующего излучения.

Защиты от ионизирующих излучений являются различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов. различные материалы по-разному реагируют на излучение и различные защиты.

От гамма-излучения защищают материалы, имеющие элементы с высокой атомной массой, но эти элементы очень плохо ведут себя под нейтронным излучением: нейтроны относительно хорошо их проходят и при этом генерируют вторичные улавливать гамма-лучи, а также активируют радиоизотопы, надолго делая саму защиту радиоактивной например, железную броню танка, свинец же не проявляет вторичной радиоактивности. пример слоями половину ослабление проникающего гамма-излучения-свинец 2 см, стали 3 см, бетона 10 см, каменную кладку 12 см, почвы 14 см, вода 22 см, дерево 31 см.

Нейтронное излучение в свою очередь хорошо впитывается материалов, содержащих легкие элементы, которые эффективно и с малым пробегом рассеивают и поглощают нейтроны, она не активирует и даст гораздо меньше вторичного излучения. слоями половину ослабление потока нейтронов: вода, пластик 3 — 6 см, бетона 9 — 12 см, почвы 14 см, стали 5 — 12 см, свинца 9 — 20 см, дерево 10 — 15 см. Лучше все материалы поглощают нейтроны, но водород в газообразном состоянии он имеет низкую плотность, гидрид лития и карбида бора.

Идеально однородного защитного материала от всех видов проникающей радиации нет, для создания максимально легкой и тонкой защиты приходится совмещать слои различных материалов для последовательного поглощения нейтронов, а затем первичного и захвата гамма-излучения, и использование материалов с добавками. универсальные широко применяются в строительстве ограждающих конструкций бетонных и влажным грунтом обратной засыпки, содержащей водород и относительно тяжелые элементы. Очень хорош для строительства бетон с добавкой бора 20 килограмм B 4 C (Б 4) для 1 м3 бетона при одинаковой толщине с обычным бетоном 0.5 — 1 м обеспечивает в 2 — 3 раза лучшей защитой от нейтронного излучения и подходит для защиты от нейтронного оружия.

Анализ воздействия поражающих факторов ядерного взрыва на органы зрения Текст научной статьи по специальности «Прочие медицинские науки»

АНАЛИЗ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ЯДЕРНОГО ВЗРЫВА НА ОРГАНЫ ЗРЕНИЯ

А.В. Калач, д.х.н, доцент, ФГБОУ ВПО Воронежский институт ГПС МЧС России,

К.Б. Летникова, ИДПО ВГМА им. Бурденко

Землетрясения, извержения вулканов, наводнения, ураганы и другие стихийные бедствия, а также войны были постоянными спутниками человеческой истории. XX столетие и, особенно, 2-я его половина характеризуется бурным развитием и техники, что нашло отражение в таких эпитетах, как «Век атома», «Золотой век биологии», «Космическая эра». В последние же десятилетия его стали называть и «Веком массового травматизма», обусловленного не только силами природы, деятельностью человека. При этом отмечается тенденция роста числа и масштабов различных катастроф.

Проблемы катастроф широко обсуждаются в Комитетах Всемирной Организации здравоохранения, на международных конгрессах, а также на ассамблеях, научных конференциях и т. п. В результате систематического и глубокого изучения проблемы формируются научные взгляды на теорию и практику катастроф, уточняются определенные понятия «катастрофа» и «авария».

Если внимательно проанализировать историю, то окажется, что все человечество постоянно живет в атмосфере событий, явлений и процессов, которые в той или иной мере модно назвать предвестниками катастроф.

Общим критерием для определения понятия катастрофы в большинстве стран следует считать явление природы или акцию человека, представляющие реальную для жизни людей. При этом к катастрофам стали относить происшествия, когда одномоментно возникало 10 и более пораженных (рекомендации ВОЗ), от 25 человек — с травмами и от 15 до 50 и более больных (рекомендации МЗ РСФСР, 1990 г.).

В «Толковом словаре живого великорусского языка» В. И. Даля (1881 г.) катастрофа определяется как «переворот, перелом, важное событие, решающее судьбу или дело». В более близких к нашему времени энциклопедических словарях (1954 г.) и в толковом словаре Ушакова (1935, 1948 г.) катастрофа определяется как неожиданное несчастье, бедствие крупного масштаба, крушение, событие, влекущее за собой трагические последствия».

Под аварией понимается опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей, приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного и

транспортного процессов, а также к нанесению ущерба окружающей и природной среде.

Из сказанного выше следует, что резких и строго очерченных границ между аварией и катастрофой не существует. Главные критерии — масштаб ущерба и наличие человеческих жертв. В тоже время термин авария применим только к техногенным процессам, а катастрофа — к процессам техногенного, природного, социального и другого характера.

В интересах здравоохранения под чрезвычайной ситуацией подразумевается обстановка, сложившаяся в результате катастрофы, при которой число пораженных, нуждающихся в экстренной медицинской помощи, превосходит возможности своевременного ее оказания силами и средствами местного здравоохранения, и требуется привлечение их извне, а также изменение форм и методов повседневной работы медицинских учреждений и персонала.

Исследования в области аварий и катастроф после ядерного взрыва показывают, что ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства.

Поражающими факторами ядерного взрыва (ЯВ) являются: световое излучение, проникающая радиация, ударная волна, радиоактивное заражение. Электромагнитный импульс (ЭМИ) влияния на людей по понятным причинам не оказывает, зато выводит из строя электронное оборудование. Примерно половина всей энергии выходит в виде ударной волны, остальное — световое излучение, на долю проникающей радиации (гамма-лучей и нейтронов) приходится не более 5%. Такое разнообразие поражающих факторов говорит о том, что ЯВ представляет собой гораздо более опасное явление, чем взрыв аналогичного по энерговыходу количества обычной взрывчатки.

Пропорции распределения энергии ЯВ между этими поражающими факторами остаются примерно одинаковыми практически во всем диапазоне мощностей (разница составляет +/- 10%), поэтому возможно описать простыми соотношениями радиусы поражения для каждого из факторов в зависимости от мощности заряда:

здесь: RL — радиус получения ожогов третьей степени (с омертвлением тканей) от светового излучения; Rв — разрушения домов ударной волной;

— получения дозы в 500 бэр от проникающей радиации; радиусы получаются в километрах; X — величина ЯВ в килотоннах. Для примера приводится таблица, созданная на основе этих формул:

Заряд Световое излучение, км Ударная волна, км Проникающая радиация, км

1 кт 0.7 0.7 0.8

100 кт 4.4 3.2 2

600 кт 9 5.9 2.8

1 Мт 11 7 3.2

50 Мт 53 25 6.9

Энергия рассеивается в пространстве, соответственно, в зависимости от типа поражающего фактора мы имеем тот или иной показатель степени:

Ударная волна — распределяет свою энергию по всему пройденному ей объему, поэтому сила ее уменьшается пропорционально кубическому корню от расстояния.

Световое излучение — распределяется лишь по площади сферы, и если бы не незначительное поглощение воздухом, убывало бы пропорционально квадратному корню.

Ионизирующие излучение интенсивно поглощается воздухом, поэтому при мощных взрывах его роль невелика. При слабых же, наоборот, радиус поражения для него больше, чем для других факторов. Вот почему сила взрыва нейтронных зарядов, где оно — основной поражающий фактор, не превосходит нескольких кт — делать больше просто бесполезно.

Световое излучение — это поток световых лучей, исходящих из огненного шара. Видимые и инфракрасные лучи испускаются в течение от долей, до нескольких секунд, в зависимости от величины заряда. В течение

этого времени, его интенсивность может превышать 1000

2 2 Вт/см (максимальная интенсивность солнечного света — 0.14 Вт/см2).

Световое излучение поглощается непрозрачными материалами, и может вызывать массовые возгорания зданий и материалов, а также ожоги кожи и поражение глаз. Практически во всех случаях испускание светового излучения из области взрыва заканчивается к моменту прихода ударной волны. Это нарушается лишь в области тотального уничтожения, где любой из трех факторов (свет, радиация, ударная волна) причиняет смертельный урон.

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

Тяжесть ожога 20 кт 1 Мт 20 Мт

1-й степени 2.5 кал/см (4.3 км) 3.2 кал/см (18 км) 5 кал/см (52 км)

2-й степени 5 кал/см2 (3.2 км) 6 кал/см2 (14.4 км) 8.5 кал/см2 (45 км)

3-й степени 8 кал/см2 (2.7 км) 10 кал/см2 (12 км) 12 кал/см2 (39 км)

Зависимость дистанции получения ожогов различной степени тяжести в зависимости от мощности:

0х — расстояние получения ожогов первой степени, 02 — второй степени, 03 — третьей степени; X — заряд в килотоннах; расстояние в километрах. Наиболее вероятное повреждение зрения при ядерном взрыве — повреждение роговицы, вследствие теплового действия света и временная слепота, при которой человек теряет зрение на время от нескольких секунд до нескольких часов. Более серьезные повреждения сетчатки происходят, когда взгляд человека направлен непосредственно на огненный шар взрыва. Яркость огненного шара не изменяется с расстоянием (за исключением случая тумана), просто уменьшается его видимый размер. Таким образом, повредить глаза можно на практически любом расстоянии, на котором видна вспышка. Вероятность этого выше в ночное время, из-за более широкого раскрытия зрачка.

Непосредственное действие светового излучения атомного взрыва поражает преимущественно открытые участки тела, обращенные в сторону взрыва — в первую очередь лицо. Часто в этих случаях страдают и глаза.

При тяжелых (III и IV степени) ожогах органа зрения пораженный участок кожи век представляет собой темно-серый или грязно-желтый струп. Конъюнктива при этом также подвергается глубокому некрозу и приобретает серовато-белый цвет, а роговица — фарфорово-белый цвет, становится сухой и нервной.

Тяжелые ожоги конъюнктивы и роговицы нередко закапчиваются образованием сращений конъюнктивы век и глазного яблока (симблефарон). При ожогах роговицы нередко развивается глубокая гнойная язва с тенденцией распространения по поверхности и вглубь; в последнем случае иногда происходит прободение глазного яблока.

Процесс заканчивается образованием обширного бельма, а иногда и стафиломы.

При ожоге II степени глаза и его придатков на гиперемированной и припухшей коже век образуются пузыри. Конъюнктива значительно отекает, покрывается беловатыми легко снимаемыми пленками (поверхностный некроз). На роговице наблюдается слущивание эпителия; она принимает серовато-мутный оттенок за счет помутнения поверхностных слоев ее стромы. Процесс может закончиться образованием язв роговицы и длительно не заживающих конъюнктивитов.

Ожоги I степени глаза и его придатков характеризуются гиперемией, иногда небольшим отеком кожи век и конъюнктивы, а также легким помутнением эпителия роговицы. Спустя некоторое время на обожженной роговице могут появиться быстро исчезающие эрозии.

Ожоги I степени глаз и их придатков, не осложненные инфекцией, всегда заканчиваются полным выздоровлением.

Следует отметить, что даже при тяжелых ожогах кожи лица и век иногда отсутствуют поражения глазного яблока; это зависит от защитного рефлекса — смыкания век в момент воздействия светового излучения. В части случаев могут наблюдаться односторонние (так называемые профильные) ожоги век и роговицы.

Одновременный ожог век и лица вследствие наклонности к образованию келоидных рубцов часто ведет к вывороту век.

Ожоги органа зрения, причиняемые световым излучением атомного взрыва, клинически мало отличаются от обычных термических ожогов, которые могут быть вызваны воспламенившейся одеждой и возникшими при взрыве пожарами.

Поражение глаз световым излучением часто комбинируется с воздействием ионизирующих излучений; в этих случаях течение ожогов отягощается. Особо тяжелое клиническое течение и неблагоприятные исходы наблюдаются в тех случаях, когда наряду с ожогом имеется еще травма и тяжелое поражение ионизирующими излучениями.

Сочетание ожога органа зрения с общим радиационным поражением нередко приводит к развитию конъюнктивита, кератита, а иногда и язвы роговицы с тяжелым и весьма вялым продолжительным течением вследствие понижения сопротивляемости организма и развития вторичной инфекции. Кроме того, при ожогах конъюнктивы II и III степени отторжение и расплавление некротических тканей замедлено, появление грануляций и эпителизация задержаны.

Проведенный анализ позволяет сделать выводы, что сложный комплекс вопросов, касающихся различных аспектов безопасности жизнедеятельности, требует не только проведение исследований и анализа общих проблем, но и создание конкретной теоретической модели, формулировки конкретных практических задач.

Список использованной литературы:

1. Самуэль Гласстон, Филип Долан Характеристики ядерного оружия (The Effects of Nuclear Weapon), 1977.

2. Безопасность жизнедеятельности и медицина катастроф: Москва: Академия, 2008. 320 с.

3. Курс лекций и методические разработки по гражданской обороне и защите от чрезвычайных ситуаций для обучения работников организаций и других групп населения / М.И. Камышанский, В.Я. Перевощиков, Н.В. Твердохлебов. Санкт-Петербург: Институт риска и безопасности, 2010. 486 с.

4. Организация и ведение гражданской обороны и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: Москва: Институт риска и безопасности, 2010. 536 с.

5. Руководство по обучению населения защите и оказанию первой медицинской помощи в чрезвычайных ситуациях. Санкт-Петербург: Издательский дом «Велт», 2009. 448 с.

6. Служба медицины катастроф в управлении безопасностью жизнедеятельности при техногенных авариях. Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2010. 218 с.

Ядерный взрыв, его поражающие факторы

Содержание Введение 1. Последовательность событий при ядерном взрыве 2. Ударная волна 3. Световое излучение 4. Проникающая радиация 5. Радиоактивное заражение 6. Электромагнитный импульс Заключение Список литературы Введение Ядерный взрыв — мощный взрыв, вызванный высвобождением ядерной энергии: либо при быстро развивающейся цепной реакции деления тяжелых ядер; — либо при термоядерной реакции синтеза ядер гелия из более легких ядер. В зависимости от задач, решаемых применением ядерного оружия, ядерные взрывы могут производиться в воздухе, на поверхности земли и воды, под землей и водой. Ядерный взрыв сопровождается выделением огромного количества энергии, поэтому по разрушающему и поражающему действию он в сотни и тысячи раз может превосходить взрывы самых крупных боеприпасов, снаряженных обычными взрывчатыми веществами. Поражающие факторы ядерного оружия — физические процессы и явления, которые возникают при ядерном взрыве и определяют его поражающее воздействие. Характер, степень и продолжительность воздействия поражающих факторов зависят от мощности ядерного боеприпаса, вида взрыва, расстояния от его эпицентра, степени защиты объектов, метеорологических условий, характера местности. Основными поражающими факторами ядерного оружия являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс. Примерно половина всей энергии выходит в виде ударной волны, остальное — световое излучение, на долю проникающей радиации (гамма-лучей и нейтронов) приходится не более 5%. Такое разнообразие поражающих факторов говорит о том, что ядерный взрыв представляет собой гораздо более опасное явление, чем взрыв аналогичного по энерговыходу количества обычной взрывчатки. Люди, непосредственно подвергшиеся воздействию поражающих факторов ядерного взрыва, кроме физических повреждений, испытывают психологическое угнетающее воздействие от осознания факта близкого ядерного взрыва — самого разрушительного оружия, известного человечеству на данный момент. 1. Последовательность событий при ядерном взрыве Выделение огромного количества энергии, происходящее в

Действие ядерного оружия. — 1965 — Электронная библиотека «История Росатома»

Закладок нет.

 

 

Обложка123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161162163164165166167168169170171172173174175176177178179180181182183184185186187188189190191192193194195196197198199200201202203204205206207208209210211212213214215216217218219220221222223224225226227228229230231232233234235236237238239240241242243244245246247248249250251252253254255256257258259260261262263264265266267268269270271272273274275276277278279280281282283284285286287288289290291292293294295296297298299300301302303304305306307308309310311312313314315316317318319320321322323324325326327328329330331332333334335336337338339340341342343344345346347348349350351352353354355356357358359360361362363364365366367368369370371372373374375376377378379380381382383384385386387388389390391392393394395396397398399400401402403404405406407408409410411412413414415416417418419420421422423424425426427428429430431432433434435436437438439440441442443444445446447448449450451452453454455456457458459460461462463464465466467468469470471472473474475476477478479480481482483484485486487488489490491492493494495496497498499500501502503504505506507508509510511512513514515516517518519520521522523524525526527528529530531532533534535536537538539540541542543544545546547548549550551552553554555556557558559560561562563564565566567568569570571572573574575576577578579580581582583584585586587588589590591592593594595596597598599600601602603604605606607608609610611612613614615616617618619620621622623624625626627628629630631632633634635636637638639640641642643644645646647648649650651652653654655656657658659660661662663664665666667668669670671672673674675676677678679680Обложка – 12 – 34 – 56 – 78 – 910 – 1112 – 1314 – 1516 – 1718 – 1920 – 2122 – 2324 – 2526 – 2728 – 2930 – 3132 – 3334 – 3536 – 3738 – 3940 – 4142 – 4344 – 4546 – 4748 – 4950 – 5152 – 5354 – 5556 – 5758 – 5960 – 6162 – 6364 – 6566 – 6768 – 6970 – 7172 – 7374 – 7576 – 7778 – 7980 – 8182 – 8384 – 8586 – 8788 – 8990 – 9192 – 9394 – 9596 – 9798 – 99100 – 101102 – 103104 – 105106 – 107108 – 109110 – 111112 – 113114 – 115116 – 117118 – 119120 – 121122 – 123124 – 125126 – 127128 – 129130 – 131132 – 133134 – 135136 – 137138 – 139140 – 141142 – 143144 – 145146 – 147148 – 149150 – 151152 – 153154 – 155156 – 157158 – 159160 – 161162 – 163164 – 165166 – 167168 – 169170 – 171172 – 173174 – 175176 – 177178 – 179180 – 181182 – 183184 – 185186 – 187188 – 189190 – 191192 – 193194 – 195196 – 197198 – 199200 – 201202 – 203204 – 205206 – 207208 – 209210 – 211212 – 213214 – 215216 – 217218 – 219220 – 221222 – 223224 – 225226 – 227228 – 229230 – 231232 – 233234 – 235236 – 237238 – 239240 – 241242 – 243244 – 245246 – 247248 – 249250 – 251252 – 253254 – 255256 – 257258 – 259260 – 261262 – 263264 – 265266 – 267268 – 269270 – 271272 – 273274 – 275276 – 277278 – 279280 – 281282 – 283284 – 285286 – 287288 – 289290 – 291292 – 293294 – 295296 – 297298 – 299300 – 301302 – 303304 – 305306 – 307308 – 309310 – 311312 – 313314 – 315316 – 317318 – 319320 – 321322 – 323324 – 325326 – 327328 – 329330 – 331332 – 333334 – 335336 – 337338 – 339340 – 341342 – 343344 – 345346 – 347348 – 349350 – 351352 – 353354 – 355356 – 357358 – 359360 – 361362 – 363364 – 365366 – 367368 – 369370 – 371372 – 373374 – 375376 – 377378 – 379380 – 381382 – 383384 – 385386 – 387388 – 389390 – 391392 – 393394 – 395396 – 397398 – 399400 – 401402 – 403404 – 405406 – 407408 – 409410 – 411412 – 413414 – 415416 – 417418 – 419420 – 421422 – 423424 – 425426 – 427428 – 429430 – 431432 – 433434 – 435436 – 437438 – 439440 – 441442 – 443444 – 445446 – 447448 – 449450 – 451452 – 453454 – 455456 – 457458 – 459460 – 461462 – 463464 – 465466 – 467468 – 469470 – 471472 – 473474 – 475476 – 477478 – 479480 – 481482 – 483484 – 485486 – 487488 – 489490 – 491492 – 493494 – 495496 – 497498 – 499500 – 501502 – 503504 – 505506 – 507508 – 509510 – 511512 – 513514 – 515516 – 517518 – 519520 – 521522 – 523524 – 525526 – 527528 – 529530 – 531532 – 533534 – 535536 – 537538 – 539540 – 541542 – 543544 – 545546 – 547548 – 549550 – 551552 – 553554 – 555556 – 557558 – 559560 – 561562 – 563564 – 565566 – 567568 – 569570 – 571572 – 573574 – 575576 – 577578 – 579580 – 581582 – 583584 – 585586 – 587588 – 589590 – 591592 – 593594 – 595596 – 597598 – 599600 – 601602 – 603604 – 605606 – 607608 – 609610 – 611612 – 613614 – 615616 – 617618 – 619620 – 621622 – 623624 – 625626 – 627628 – 629630 – 631632 – 633634 – 635636 – 637638 – 639640 – 641642 – 643644 – 645646 – 647648 – 649650 – 651652 – 653654 – 655656 – 657658 – 659660 – 661662 – 663664 – 665666 – 667668 – 669670 – 671672 – 673674 – 675676 – 677678 – 679680

 

 

Взрывная волна

Ядерные взрывы вызывают как немедленные, так и замедленные разрушительные эффекты. Взрыв, тепловое излучение и быстрое ионизирующее излучение вызывают значительные разрушения в течение секунд или минут после ядерного взрыва. Отсроченные эффекты, такие как выпадение радиоактивных осадков и другие возможные воздействия на окружающую среду, наносят ущерб в течение длительного периода, от часов до лет. Каждый из этих эффектов рассчитывается от точки взрыва.

Граунд Зиро

Термин «нулевой уровень» относится к точке на поверхности земли непосредственно ниже (или выше) точки взрыва.Для прорыва над (или под) водой соответствующую точку обычно называют «нулевой поверхностью». Термин «ноль на поверхности» или «ноль на поверхности» также обычно используется для наземных и подземных взрывов. В некоторых публикациях наземный (или поверхностный) ноль называют «гипоцентром» взрыва.

Взрывные эффекты

Наибольший урон наносит взрывной взрыв. Ударная волна воздуха излучается наружу, вызывая внезапные изменения давления воздуха, которые могут раздавить объекты, и сильный ветер, который может сбивать объекты.Как правило, большие здания разрушаются из-за изменения давления воздуха, а люди и объекты, такие как деревья и опоры, разрушаются ветром.

Величина воздействия взрыва связана с высотой взрыва над уровнем земли. Для любого заданного расстояния от центра взрыва существует оптимальная высота взрыва, которая вызовет наибольшее изменение давления воздуха, называемое избыточным давлением, и чем больше расстояние, тем больше оптимальная высота взрыва.В результате взрыв на поверхности создает наибольшее избыточное давление на очень близких расстояниях, но меньшее избыточное давление, чем взрыв воздуха на несколько больших расстояниях.

Когда ядерное оружие взрывается на поверхности Земли или вблизи нее, взрыв выкапывает большую воронку. Часть материала, который использовался в кратере, откладывается на краю кратера; остальное поднимается в воздух и возвращается на Землю в виде радиоактивных осадков. Взрыв, который находится над поверхностью Земли дальше, чем радиус огненного шара, не вырывает кратера и вызывает незначительные немедленные осадки.По большей части ядерный взрыв убивает людей косвенными средствами, а не прямым давлением.

Эффекты теплового излучения

Примерно 35 процентов энергии ядерного взрыва — это интенсивный выброс теплового излучения, то есть тепла. Эффект похож на эффект двухсекундной вспышки огромного солнечного фонаря. Поскольку тепловое излучение распространяется примерно со скоростью света, вспышка света и тепла опережает взрывную волну на несколько секунд, точно так же, как молния видна до того, как слышен гром.

Видимый свет вызывает «слепоту вспышки» у людей, смотрящих в направлении взрыва. Слепота может длиться несколько минут, после чего полностью выздоравливает. Если вспышка сфокусирована через хрусталик глаза, это приведет к необратимому ожогу сетчатки. В Хиросиме и Нагасаки было много случаев слепоты, но только один случай ожога сетчатки у выживших. С другой стороны, любой человек, ослепший во время вождения автомобиля, легко может нанести непоправимый вред себе и другим.

Ожоги кожи возникают в результате воздействия более интенсивного света и, следовательно, происходят ближе к точке взрыва. Ожоги первой, второй и третьей степени могут возникнуть на расстоянии пяти миль от места взрыва и более. Ожоги третьей степени более 24 процентов тела или ожоги второй степени более 30 процентов тела приведут к серьезному шоку и, вероятно, окажутся фатальными, если не будет оказана своевременная специализированная медицинская помощь. Во всех Соединенных Штатах есть учреждения для лечения от 1000 до 2000 случаев тяжелых ожогов.Одно ядерное оружие могло произвести более 10 000 единиц.

Тепловое излучение ядерного взрыва может напрямую воспламенить растопочные материалы. Как правило, горючие материалы вне дома, такие как листья или газеты, не окружены достаточным количеством горючего материала, чтобы вызвать самоподдерживающийся пожар. С большей вероятностью распространятся пожары, вызванные проходящим через окна тепловым излучением, которое воспламеняет кровати и мягкую мебель внутри домов. Другой возможный источник пожаров, который может быть более разрушительным в городских районах, — косвенный.Повреждение складов, водонагревателей, печей, электрических цепей или газопроводов взрывом приведет к возгоранию там, где много топлива.

Прямое воздействие ядерной радиации

Прямое излучение происходит во время взрыва. Он может быть очень интенсивным, но его диапазон ограничен. Для крупного ядерного оружия диапазон интенсивного прямого излучения меньше, чем диапазон смертоносного взрыва и воздействия теплового излучения. Однако в случае оружия меньшего размера прямое излучение может оказаться смертельным эффектом с наибольшей дальностью действия.Прямая радиация нанесла существенный ущерб жителям Хиросимы и Нагасаки. Реакция человека на ионизирующее излучение является предметом большой научной неопределенности и интенсивных споров. Кажется вероятным, что даже небольшие дозы радиации приносят какой-то вред.

Fallout

Излучение Fallout получают от частиц, которые становятся радиоактивными в результате взрыва и впоследствии распространяются на различных расстояниях от места взрыва. В то время как любой ядерный взрыв в атмосфере вызывает некоторые осадки, выпадение осадков намного больше, если взрыв находится на поверхности, или, по крайней мере, достаточно низко, чтобы шаровой шарнир коснулся земли.Значительную опасность представляют частицы, поднятые с земли и облученные ядерным взрывом. Радиоактивные частицы, которые поднимаются только на небольшое расстояние (те, что находятся на «стебле» знакомого грибовидного облака), упадут обратно на землю в течение нескольких минут, приземлившись близко к центру взрыва. Такие частицы вряд ли вызовут много смертей, потому что они упадут в районы, где уже погибло большинство людей. Однако радиоактивность усложнит спасательные работы или возможную реконструкцию.Радиоактивные частицы, которые поднимаются выше, будут унесены ветром на некоторое расстояние, прежде чем вернуться на Землю, и, следовательно, площадь и интенсивность выпадения осадков сильно зависят от местных погодных условий. Большая часть материала просто уносится по ветру длинным шлейфом. Дождь также может оказывать значительное влияние на способы осаждения радиации от меньшего оружия, поскольку дождь переносит загрязненные частицы на землю. Районы, получающие такие загрязненные дожди, станут «горячими точками» с большей интенсивностью излучения, чем их окрестности.

---

FM 8-9 Часть I / Chptr 3 Действие ядерных взрывов

---

FM 8-9 Часть I / Глава 3 Действие ядерных взрывов

ГЛАВА 3

ВЛИЯНИЕ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ

РАЗДЕЛ I — ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

301. Введение.

Основные различия в механизмах выработки энергии и соответствующие характеристики обычных взрывов по сравнению с ядерными были обсуждены в главе 2. В этой главе это обсуждение будет расширено, чтобы рассмотреть формы, в которых энергия, производимая при таких детонациях, воздействует на окружающую среду. .Расположение точки взрыва в окружающей среде так же важно, как и мощность при определении способа распределения энергии, и этот фактор будет обсуждаться более подробно.

302. Общие эффекты ядерных взрывов.

а. В то время как разрушительное действие обычных взрывов почти полностью обусловлено передачей энергии в виде взрывной волны с вытекающим из этого механическим повреждением, энергия ядерного взрыва передается окружающей среде в трех различных формах: взрыв; тепловое излучение; и ядерное излучение.Распределение энергии между этими тремя формами будет зависеть от мощности оружия, места взрыва и характеристик окружающей среды. Для атмосферного взрыва на малой высоте оружия среднего размера в килотонном диапазоне энергия распределяется примерно следующим образом:

(1) 50% в виде взрыва;

(2) 35% в виде теплового излучения; состоит из широкого диапазона электромагнитного спектра, включая инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый свет, а также некоторые мягкие рентгеновские лучи, испускаемые во время взрыва; и

(3) 15% как ядерное излучение; в том числе 5% как исходное ионизирующее излучение, состоящее в основном из нейтронов и гамма-лучей, испускаемых в течение первой минуты после взрыва, и 10% как остаточное ядерное излучение.Остаточная ядерная радиация представляет опасность при выпадении осадков.

г. Значительное отклонение от этого распределения будет происходить при изменении мощности или места взрыва. Лучше всего это показано путем сравнения диапазонов повреждений, вызванных этими эффектами оружия разной мощности (Таблица 3-I).

г. Распределение выхода энергии оружия значительно изменяется усиленной радиационной ядерной боеголовкой. Проще говоря, боеголовка с усиленным излучением разработана специально для уменьшения процента энергии, рассеиваемой в виде взрыва и тепла, с последующим увеличением процентного выхода исходного излучения.Приблизительный процент энергии взрыва составляет 30%; 20% термический; 45% исходное облучение; и 5% остаточного излучения.

303. Первичная передача энергии и формирование огненного шара.

а. Из-за огромного количества энергии, высвобождаемой на единицу массы при ядерном взрыве, в непосредственной близости от взрыва развиваются температуры в несколько десятков миллионов градусов по Цельсию. Это резко контрастирует с несколькими тысячами градусов обычного взрыва. При таких очень высоких температурах неделившиеся части ядерного оружия испаряются.Атомы не выделяют энергию в виде кинетической энергии, а выделяют ее в виде большого количества электромагнитного излучения. При атмосферной детонации это электромагнитное излучение, состоящее в основном из мягких рентгеновских лучей, поглощается окружающей атмосферой в пределах нескольких метров от точки взрыва, нагревая ее до чрезвычайно высоких температур и образуя ярко-горячую сферу из воздуха и газового оружия. остатки, так называемый огненный шар. Сразу после образования огненный шар начинает быстро расти и подниматься, как воздушный шар.В течение миллисекунды после взрыва диаметр огненного шара от взрыва в 1 мегатонну (Мт) составляет 150 метров. Это увеличивается до максимума 2200 м за 10 секунд, при этом огненный шар также поднимается со скоростью 100 м / сек. Первоначальное быстрое расширение огненного шара сильно сжимает окружающую атмосферу, создавая мощную взрывную волну, которая обсуждается ниже.

г. Сам огненный шар испускает огромное количество электромагнитного излучения, аналогичного по спектру солнечному свету.Обычно это называют тепловым излучением. Компонент видимого света объясняет ослепляющую вспышку, наблюдаемую при детонации, а также последующую яркость огненного шара, в то время как инфракрасная составляющая приводит к широко распространенным ожогам и зажигательным эффектам.

г. По мере расширения до максимального диаметра огненный шар охлаждается, и примерно через минуту его температура снизилась до такой степени, что он больше не испускает значительное количество теплового излучения. Комбинация движения вверх и охлаждения огненного шара приводит к образованию характерного грибовидного облака.Когда огненный шар охлаждается, испаренные материалы в нем конденсируются, образуя облако твердых частиц. После взрыва воздуха конденсированные капли воды придают ему типичный вид белого облака. В случае поверхностного взрыва это облако также будет содержать большое количество грязи и другого мусора, которые испаряются, когда огненный шар касается поверхности земли, или впоследствии всасываются сильными восходящими потоками, придавая облаку грязно-коричневый вид. Грязь и мусор загрязняются радиоизотопами, образовавшимися в результате взрыва или активируемыми нейтронным излучением, и падают на землю в виде осадков.

г. Облако поднимается примерно за 10 минут до стабильной высоты, которая зависит от тепловой мощности оружия и атмосферных условий. Он будет продолжать расти в боковом направлении, принимая знакомую форму гриба, и может оставаться видимым в течение часа или более при благоприятных условиях. Например, ядерное облако от поверхностного взрыва мощностью 1 Мт стабилизируется на высоте более 20 километров (км) и будет иметь средний поперечный диаметр 35 км.

304.Типы всплесков.

Относительные эффекты взрыва, тепла и ядерного излучения будут в значительной степени определяться высотой, на которой взрывается оружие. Ядерные взрывы обычно классифицируются как воздушные, наземные, подземные или высотные.

а. Воздушные взрывы. Воздушный взрыв — это взрыв, при котором оружие взрывается в воздухе на высоте ниже 30 км, но на высоте, достаточной для того, чтобы огненный шар не касался поверхности земли.После такого взрыва взрыв может нанести значительный ущерб и травмы. Высота воздушного взрыва может быть изменена для получения максимальных эффектов взрыва, максимальных тепловых эффектов, желаемых радиационных эффектов или сбалансированной комбинации этих эффектов. Ожоги открытых участков кожи могут происходить на многих квадратных километрах, а повреждения глаз — на еще большей площади. Первоначальная ядерная радиация будет представлять значительную опасность для меньшего по размеру оружия, но опасность выпадения осадков можно игнорировать, поскольку локальных выпадений в результате взрыва с воздуха практически нет.Продукты деления обычно рассредоточены по большой площади земного шара, за исключением случаев, когда выпадают местные осадки, приводящие к локальным выпадениям. Вблизи нулевой точки может быть небольшая зона нейтронно-индуцированной активности, которая может быть опасной для войск, проходящих через эту зону. Тактически против наземных войск наиболее вероятно применение воздушных очередей.

г. Поверхностный взрыв. Поверхностный взрыв — это взрыв, при котором оружие взрывается на поверхности земли или немного над ней, так что огненный шар фактически касается поверхности земли или воды.В этих условиях зона воздействия взрыва, теплового излучения и первоначального ядерного излучения будет менее обширной, чем при воздушном взрыве такой же мощности, за исключением области эпицентра поражения, где сосредоточены разрушения. В отличие от воздушных взрывов, локальные осадки могут представлять опасность в гораздо большей зоне с подветренной стороны, чем та, на которую влияют взрывная волна и тепловое излучение.

г. Подземный взрыв. Подземный взрыв — это взрыв, при котором точка взрыва находится под поверхностью земли или воды.Кратер, как правило, возникает в результате подземного взрыва, как и в случае взрыва на поверхности. Если взрыв не проникает через поверхность, единственной другой опасностью будет удар по земле или воде. Если взрыв достаточно мелкий, чтобы проникнуть через поверхность, эффекты взрыва, теплового излучения и начального ядерного излучения будут присутствовать, но они будут меньше, чем для поверхностного взрыва сопоставимой мощности. Если произойдет проникновение, местные осадки будут очень сильными.

г. Высотный взрыв. Высотный взрыв — это взрыв, при котором оружие взрывается на такой высоте (более 30 км), что исходное мягкое рентгеновское излучение, генерируемое детонацией, рассеивает энергию в виде тепла в гораздо большем объеме молекул воздуха.Там огненный шар намного больше и расширяется намного быстрее. Ионизирующее излучение от высотного взрыва может распространяться на сотни миль, прежде чем будет поглощено. Возможна значительная ионизация верхней атмосферы (ионосферы). После высотных взрывов может произойти серьезное нарушение связи. Они также приводят к генерации интенсивного электромагнитного импульса (ЭМИ), который может значительно снизить производительность или разрушить сложное электронное оборудование. Биологические эффекты ЭМИ неизвестны; однако косвенные эффекты могут возникать в результате выхода из строя критически важного медицинского оборудования.

РАЗДЕЛ II — ВЗРЫВ

305. Формирование взрывной волны.

а. В результате очень высоких температур и давлений в точке взрыва горячие газообразные остатки движутся радиально наружу от центра взрыва с очень высокими скоростями. Большая часть этого материала содержится в относительно тонкой плотной оболочке, известной как гидродинамический фронт. Действуя во многом как поршень, который толкает и сжимает окружающую среду, фронт передает энергию атмосфере импульсами и генерирует крутой, сферически расширяющийся взрыв или ударную волну.Сначала эта ударная волна отстает от поверхности развивающегося огненного шара. Однако в течение доли секунды после детонации скорость расширения огненного шара уменьшается до такой степени, что ударная волна догоняет и затем начинает двигаться впереди огненного шара. На долю секунды плотный фронт ударной волны закроет огненный шар, учитывая характерный двойной пик света, наблюдаемый при ядерном взрыве.

г. По мере расширения пиковое давление взрывной волны уменьшается, и скорость распространения уменьшается от начальной сверхзвуковой скорости до скорости звука в передающей среде.Однако при отражении от земной поверхности давление в волне будет усилено слиянием падающей и отраженной волн (эффект Маха), описанный ниже.

г. Большая часть разрушений, вызванных ядерным взрывом, происходит из-за взрывных воздействий. Объекты на пути взрывной волны подвергаются сильному резкому повышению атмосферного давления и чрезвычайно сильным кратковременным ветрам. Большинство зданий, за исключением усиленных или взрывобезопасных конструкций, пострадают от умеренных до серьезных повреждений при избыточном давлении всего 35 баллов.5 килопаскалей (кПа) (0,35 атм). Скорость сопутствующего порыва ветра может превышать несколько сотен км / ч. Большинство материальных целей чувствительны к лобовому сопротивлению или ветру.

г. Дальность действия взрыва значительно увеличивается с взрывной мощностью оружия. При типичном воздушном порыве эти значения избыточного давления и скорости ветра, указанные выше, будут преобладать в диапазоне 0,7 км для мощности в 1 килотонну (Kt); 3,2 км для 100 узлов; и 15,0 км для 10 млн. т.

306. Распространение взрывной волны в воздухе.

В то время как взрывная волна проходит через перегретую атмосферу в огненном шаре, она распространяется со сверхзвуковой скоростью. После того, как он покидает область вокруг огненного шара, он замедляется до нормальной скорости звука в атмосфере. Пока взрывная волна распространяется в радиальном направлении, ее интенсивность уменьшается примерно пропорционально квадрату расстояния. Однако, когда расширяющаяся взрывная волна от ядерного взрыва в воздухе ударяется о поверхность земли, она отражается (рис. 3-I), и отраженная волна усиливает и усиливает первичную волну.

а. Цели в непосредственной близости от нулевой точки могут фактически подвергнуться воздействию двух взрывных волн: начальной или падающей, за которой несколько позже следует вторичная отраженная волна. Эта ограниченная область вблизи нулевой точки, в которой падающая и отраженная волны разделены, известна как область регулярного отражения.

г. За пределами области регулярного отражения, когда она движется через воздух, который уже нагрет и сжат падающей взрывной волной, отраженная волна будет двигаться намного быстрее и очень быстро догонит падающую волну.Затем они сливаются, образуя комбинированный волновой фронт, известный как стержень Маха. Высота ствола Маха увеличивается по мере того, как взрывная волна движется наружу и становится почти вертикальным фронтом взрыва. В результате давление взрыва на поверхности не будет уменьшаться пропорционально квадрату расстояния, и большинство прямых повреждений от взрыва будет направлено горизонтально, например, на стены здания, а не на крышу.

г. По мере того как высота взрыва для взрыва с заданной мощностью уменьшается или по мере увеличения мощности взрыва для данной высоты взрыва, отражение Маха начинается ближе к нулевой отметке, а избыточное давление вблизи нулевой точки становится больше.Однако по мере того, как высота взрыва уменьшается, общая площадь покрытия для воздействия взрыва также заметно уменьшается. Выбор высоты очереди во многом зависит от характера цели. Относительно устойчивые цели требуют концентрированного взрыва на малой высоте или надводного взрыва, в то время как чувствительные цели могут быть повреждены менее сильной взрывной волной от взрыва на большей высоте. В последнем случае может быть поражена большая площадь и, следовательно, большее количество целей.

г.Поверхностный взрыв приводит к максимально возможному избыточному давлению вблизи нулевой отметки. В таком взрыве фронт ударной волны имеет полусферическую форму, и практически все объекты подвергаются воздействию фронта взрыва, аналогичного тому, который описан выше в области Маха. Подземный взрыв вызывает наименьший воздушный удар, поскольку большая часть энергии рассеивается при образовании кратера и возникновении земной ударной волны.

307. Статическое избыточное давление и динамическое давление.

а. С взрывной волной в воздухе связаны два различных, но одновременных явления:

(1) Статическое избыточное давление, т.е.е. резкое повышение давления из-за сжатия атмосферы. Это давление, создаваемое плотной стенкой воздуха, составляющей фронт волны. Величина избыточного давления в любой заданной точке прямо пропорциональна плотности воздуха в волне.

(2) Динамические давления, т. Е. Силы сопротивления, создаваемые сильными кратковременными порывами ветра, связанными с движением воздуха, необходимым для образования взрывной волны. Эти силы называются динамическими, потому что они имеют тенденцию толкать, кувыркаться и разрывать объекты и вызывать их резкое смещение.

г. Как правило, статическое избыточное давление очень резко возрастает от нормального атмосферного в незатронутом воздухе перед взрывной волной до резкого пика (рис. 3-II). Затем он уменьшается за передней частью. По мере того, как взрывная волна движется от нулевой точки, максимальное избыточное давление на фронте уменьшается, в то время как спад избыточного давления за фронтом становится более постепенным. После прохождения достаточного расстояния от огненного шара давление за фронтом фактически падает ниже нормального атмосферного давления, так называемой отрицательной фазы взрывной волны.

г. Пройдя через атмосферу, взрывная волна передает свою энергию молекулам окружающего воздуха, приводя их в движение в направлении приближающегося фронта ударной волны. Движение этих молекул воздуха проявляется в виде сильных кратковременных ветров, известных как «порывы ветра», которые сопровождают взрывную волну. Разрушающая сила, связанная с этими ветрами, пропорциональна квадрату их скорости и измеряется в терминах динамического давления. Эти ветры представляют собой силы распада, которые производят большое количество ракет и кувыркование объектов.Эти динамические силы очень разрушительны.

г. Большая часть материального ущерба, вызванного ядерным воздушным взрывом, вызвана сочетанием высоких статических избыточных давлений и динамических давлений или давлений ветра. Относительно большая продолжительность фазы сжатия взрывной волны (рис. 3-II) также важна в том смысле, что конструкции, ослабленные первоначальным воздействием фронта волны, буквально разрываются на части под действием следующих сил и давлений. Фазы силы сжатия и сопротивления вместе могут длиться несколько секунд или дольше, в течение которых присутствуют силы, во много раз превышающие силы сильнейшего урагана.Они сохраняются даже во время отрицательной фазы взрывной волны, когда присутствует частичный вакуум из-за сильного вытеснения воздуха.

e. Практически важно изучить изменение давления в фиксированном месте как функцию времени. В течение короткого периода времени после ядерного взрыва в воздухе не будет повышения давления, поскольку фронту ударной волны требуется конечное время, чтобы достичь заданной точки. Это время прибытия, которое может варьироваться от нескольких секунд до минут, будет зависеть в первую очередь от расстояния места до центра взрыва и, в меньшей степени, от мощности взрыва.Первоначально скорость ударного фронта во много раз превышает скорость звука, потому что он движется через перегретый воздух, но по мере удаления от огненного шара он замедляется до скорости звука 330 м / с в нормальной атмосфере. При детонации с высокой мощностью ранняя скорость фронта ударной волны и расстояние, пройденное через перегретый воздух, больше. Поэтому времени несколько меньше. По достижении фронта ударной волны как статическое избыточное давление, так и динамическое давление увеличиваются почти сразу от нуля до своих максимальных значений.Пиковые значения давления, конечно, будут зависеть от расстояния от нулевой точки, высоты взрыва и мощности и будут в дальнейшем изменяться с учетом различий в местности и метеорологических условиях. По мере прохождения фронта взрыва статическое и динамическое давление уменьшается, хотя и с несколько разной скоростью. Большинство повреждений от взрыва будет нанесено во время положительной фазы волны или фазы сжатия. Продолжительность этой положительной фазы увеличивается с урожайностью и удалением от нулевой точки и колеблется от 0.От 2 до 0,5 с для ядерного взрыва мощностью 1 кТ до 4 до 10 с для взрыва мощностью 10 Мт. Для сравнения: продолжительность взрывной волны от обычного фугасного взрыва составляет всего несколько сотых секунды.

ф. Из-за гораздо большей продолжительности взрывной волны от ядерного взрыва конструкции подвергаются максимальной нагрузке в течение соответственно более длительных периодов времени, и повреждения будут намного более обширными для данного пикового избыточного давления, чем можно было бы ожидать в противном случае.Во время отрицательной фазы, которая обычно длится еще дольше, статическое давление упадет ниже нормального атмосферного давления, и порывистый ветер фактически изменит направление и дует обратно к нулевой отметке. Однако повреждения, полученные во время отрицательной фазы, обычно незначительны, поскольку пиковые значения разрежения и скорости ветра относительно низкие. Эффекты взрыва, связанные с положительным и отрицательным фазовым давлением, показаны на Рисунке 3-III.

308.Взрывная загрузка.

Когда взрывная волна ударяется о поверхность твердой цели, например, здания, отраженная волна усиливает падающую волну, и поверхность здания будет подвергаться избыточному давлению в 2-8 раз больше, чем только падающая волна. Сила этого дополнительного напряжения зависит от многих факторов, в том числе от пикового избыточного давления падающей взрывной волны, а также от угла, под которым волна ударяется о здание. По мере продвижения фронта ударной волны он изгибается или дифрагирует вокруг здания, и давление на переднюю стену быстро уменьшается.Однако в течение короткого промежутка времени, когда взрывная волна еще не охватила всю конструкцию, существует значительный градиент давления спереди назад, что создает серьезную нагрузку на здание. Для небольших объектов этот период так называемой дифракционной нагрузки настолько мал, что не возникает значительного напряжения. Однако для больших зданий напряжение дифракционной нагрузки будет значительным. Даже после того, как фронт ударной волны прошел по зданию, конструкция по-прежнему будет подвергаться сильному сжатию и сильному сопротивлению от кратковременных ветров.Фактическое избыточное давление, необходимое для серьезного повреждения дифракционно-чувствительных целей, на самом деле довольно низкое. В Таблице 3-II показано разрушение чувствительных элементов конструкции при воздействии взрывной нагрузки с избыточным давлением.

309. Перетаскивание загрузки.

Все объекты на пути взрывной волны, независимо от размера или структуры, будут подвергаться динамической нагрузке давлением или силам сопротивления порывами порывов ветра. На перетаскивание в умеренной степени влияет форма цели.Круглые объекты относительно не подвержены воздействию ветра, в то время как плоские или утопленные поверхности обладают большим сопротивлением и, следовательно, подвергаются повышенному ударному давлению и вероятности повреждения. Влияние динамического давления обычно зависит от максимального значения динамического давления и его продолжительности. Хотя динамическое давление на фасаде здания обычно меньше, чем пиковое избыточное давление из-за взрывной волны и ее отражения, период динамической нагрузки намного больше, чем период дифракционной нагрузки, и, следовательно, повреждения зданий каркасного типа, мосты и другие конструкции будут значительными.Оборудование и персонал относительно устойчивы к статическому избыточному давлению, но очень уязвимы к динамическому давлению. Например, военные машины, от джипов до танков, чаще всего получают повреждения, когда их толкают, опрокидывают или бросает порывистый ветер. Аналогичным образом, порывы ветра являются причиной большинства повреждений в результате взрыва. Из-за силы ветра, связанной даже с низкими значениями избыточного давления, механические травмы, вызванные ракетами, приведенными в движение ветром, или насильственным телесным перемещением, намного превзойдут по количеству прямые взрывные повреждения из-за фактического сжатия организма.

310. Ударные волны в других средах.

а. При наземных и подземных взрывах значительная часть урожая передается в виде ударных волн на земле или в воде. В случае поверхностного прорыва на суше на нулевой отметке образуется кратер, размер которого зависит в первую очередь от урожайности. Относительно небольшое повреждение за пределами расстояния приблизительно трех радиусов кратера произойдет из-за удара земли. Наибольший ущерб будет вызван сопутствующей воздушной взрывной волной. При подземных взрывах кратер образуется либо в результате выброса материала, как при неглубоком взрыве, либо в результате обрушения земли в полости, образованной более глубоким взрывом.Поскольку избыточное давление в наземной ударной волне очень быстро уменьшается с расстоянием, ударное повреждение снова будет ограничиваться областью, близкой к точке взрыва.

г. Ударные волны на земле также будут индуцированы в результате взрыва воздуха. Если избыточное давление во взрывной волне очень велико, толчок грунта проникнет на некоторое расстояние в землю и может повредить подземные сооружения, подземные коммуникации и т. Д.

г. Из-за плотности и относительной несжимаемости воды ударные волны в этой среде имеют очень высокие пиковые избыточные давления и скорости распространения.Пиковое избыточное давление на расстоянии 1 км от подводного взрыва мощностью 10 кт составляет приблизительно 6080 кПа (60 атм (атмосферное давление)), в то время как пиковое избыточное давление в воздухе на том же расстоянии от воздушного удара составляет всего 111,4 кПа (1,1 атм. ). Возникающие поверхностные волны на этом расстоянии будут примерно 10 м в высоту. Фронт ударной волны также будет двигаться примерно в пять раз быстрее, чем взрывная волна в воздухе. Серьезное повреждение военно-морских судов может быть вызвано ударной волной, вызванной подводным взрывом или взрывом на поверхности воды.Хотя основная часть энергии удара распространяется в воде, значительная часть также передается через поверхность в виде обычного воздушного удара. Эта взрывная волна, вероятно, могла бы стать основным источником повреждения наземных целей, если бы взрыв произошел в прибрежной зоне.

РАЗДЕЛ III — ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

311. Формирование теплового излучения.

Большое количество электромагнитного излучения в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях электромагнитного спектра испускается с поверхности огненного шара в течение первой минуты или раньше после взрыва.Это тепловое излучение распространяется от огненного шара со скоростью света 300 000 км / сек. Основная опасность теплового излучения — это получение ожогов и травм глаз у облученного персонала. Такие термические поражения могут возникать даже на расстояниях, на которых воздействие взрыва и первоначального ядерного излучения минимально. Поглощение теплового излучения также вызовет возгорание горючих материалов и может привести к пожару, который затем быстро распространяется среди обломков, оставленных взрывом. Диапазон тепловых эффектов заметно увеличивается с увеличением мощности оружия.

312. Распространение тепловой энергии.

а. Большая часть энергии, высвобождаемой в процессах деления или синтеза, первоначально находится в форме кинетической энергии продуктов реакций (например, осколков деления и т. Д.). В течение миллионных долей секунды после взрыва многочисленные неупругие столкновения этих испаренных атомов приводят к образованию плазмы из очень горячих остатков оружия. Поскольку температура этой системы составляет несколько десятков миллионов градусов по Цельсию, она излучает огромное количество энергии в виде электромагнитного излучения.Это излучение впоследствии поглощается окружающей атмосферой, которая нагревается до чрезвычайно высоких температур, в результате чего она испускает дополнительное излучение с немного меньшей энергией. Этот сложный процесс радиационной передачи энергии является основным механизмом формирования и расширения огненного шара.

г. Поскольку это тепловое излучение распространяется со скоростью света, а его длина свободного пробега (расстояние между точкой излучения и точкой поглощения) относительно велика, первоначальное расширение огненного шара происходит чрезвычайно быстро, гораздо быстрее, чем движение газообразного вещества наружу. материал из центра взрыва, ответственный за возникновение взрывной волны.Следовательно, фронт взрывной волны сначала отстает от радиационного фронта (поверхности огненного шара).

г. Однако по мере того, как огненный шар расширяется и его энергия накапливается во все увеличивающемся объеме, его температура снижается, а передача энергии тепловым излучением становится менее быстрой. В этот момент фронт взрывной волны начинает догонять поверхность огненного шара, а затем движется впереди нее; этот процесс называется гидродинамическим разделением. Из-за огромного сжатия атмосферы взрывной волной воздух перед огненным шаром нагревается до накала.Таким образом, после гидродинамического разделения огненный шар фактически состоит из двух концентрических областей: горячего внутреннего ядра, известного как изотермическая сфера; и внешний слой светящегося воздуха, нагретого ударами.

г. Внешний слой первоначально поглощает большую часть излучения изотермической сферы, и, следовательно, кажущаяся температура поверхности огненного шара и количество испускаемого им излучения уменьшаются после разделения. Но по мере того, как фронт ударной волны продвигается еще дальше, температура сотрясаемого воздуха понижается, и он становится все более прозрачным.Это приводит к демаскированию все еще раскаленной изотермической области и увеличению видимой температуры поверхности огненного шара. Это явление называется отрывом.

313. Уровень теплового излучения.

а. Скорость теплового излучения огненного шара зависит от его видимой температуры поверхности. Из предшествующего обсуждения должно быть очевидно, что тепловая отдача ядерного взрыва в воздухе будет тогда происходить в виде двух импульсов (рис. 3-IV), начального импульса, состоящего в основном из ультрафиолетового излучения, которое содержит только около 1% от общего количества. лучистой энергии взрыва и прекращается, когда ударный фронт движется впереди огненного шара, и второй импульс, который возникает после отрыва.

г. Тепловое излучение, испускаемое поверхностью огненного шара во время второго теплового импульса, отвечает за большинство тепловых эффектов. Он состоит в основном из излучения в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях электромагнитного спектра. Тепловое воздействие (измеряемое в джоулях на единицу площади открытой поверхности) будет меньше от центра взрыва, потому что излучение распространяется по большей площади и ослабляется при прохождении через промежуточный воздух.Поскольку огненный шар находится очень близко к точечному источнику теплового излучения, количество теплового излучения в любой заданной точке изменяется приблизительно пропорционально квадрату расстояния от взрыва. Закон обратных квадратов не применяется точно, потому что тепловое излучение, особенно ультрафиолетовое, также будет поглощаться и рассеиваться атмосферой. Степень видимости атмосферы влияет на ослабление тепловой энергии с расстоянием в ограниченной степени, но в меньшей степени, чем можно было бы ожидать, исходя из чисто поглощающих свойств атмосферы, поскольку уменьшение пропускания в значительной степени компенсируется увеличением рассеянного излучения.

314. Экранирование.

Поскольку тепловое излучение распространяется от огненного шара по прямым линиям (если оно не рассеивается), любой непрозрачный объект, расположенный между огненным шаром и целью, будет действовать как щит и обеспечивать значительную защиту от теплового излучения. Если присутствует значительное рассеяние, как в случае плохой видимости, тепловое излучение будет приниматься со всех сторон, и экранирование будет менее эффективным.

315. Урожайность и высота.

а. Урожайность. Общее количество теплового излучения, период времени, в течение которого оно испускается, и диапазон тепловых эффектов увеличиваются с мощностью ядерного взрыва (рис. 3-V).

г. Высотные эффекты. Интенсивность теплового излучения в данной точке будет зависеть от высоты и типа вспышки. Как правило, термическая опасность наиболее высока в случае взрыва воздуха на малой высоте. Общие тепловые эффекты будут меньше для поверхностных взрывов и часто отсутствуют для подземных взрывов.При наземных выбросах большая часть тепловой энергии поглощается землей или водой около нулевого уровня. Кроме того, экранирование из-за неровностей местности из пыли, влаги и различных газов в воздухе у поверхности земли будет иметь тенденцию уменьшать количество тепловой энергии, достигающей цели. При подземных выбросах без заметного проникновения большая часть тепловой энергии поглощается и рассеивается при нагревании и испарении почвы и воды под поверхностью.

г. Высотные эффекты. При высотных воздушных выбросах (более 30 км) низкая плотность атмосферы изменяет характер процесса теплового излучения, поскольку первичное тепловое излучение поглощается гораздо большим объемом воздуха, и, соответственно, температура системы ниже. . Хотя больший процент мощности взрыва проявляется в виде теплового излучения, большая часть излучения испускается настолько медленно, что становится неэффективным. Около 25-35% общего выхода излучается за один импульс очень короткой длительности.Более того, из-за относительно большого расстояния между центром вспышки и земной поверхностью интенсивность теплового излучения на уровне земли, как правило, невысока.

316. Тепловые эффекты.

а. Когда тепловое излучение попадает на объект, часть его отражается, часть пропускается, а остальная часть поглощается. Доля поглощаемого падающего излучения зависит от природы и цвета материала. Тонкий материал может передавать большую часть падающей на него лучистой энергии.Светлый объект может отражать большую часть падающего излучения и, таким образом, избегать повреждений. Термические повреждения и травмы возникают из-за поглощения большого количества тепловой энергии за относительно короткие периоды времени. Поглощенное тепловое излучение повышает температуру поглощающей поверхности и приводит к ожогам, обугливанию и возможному воспламенению горючих органических материалов, таких как дерево, бумага, ткани и т. Д. Если целевой материал является плохим проводником тепла, поглощенная энергия уменьшается. в основном ограничивается поверхностным слоем материала.

г. Радиационное воздействие (# Джоулей / кв / см), необходимое для воспламенения материалов и других тепловых эффектов, увеличивается с мощностью оружия (Таблица 3-III). Это происходит потому, что повышенная тепловая энергия требуется для компенсации потерь энергии из-за теплопроводности и конвекции во время более длительного теплового импульса оружия с более высокой мощностью. Для оружия с меньшей мощностью тепловой импульс настолько короткий, что у этих процессов не так много времени, чтобы охладить открытую поверхность. Следовательно, гораздо более высокий процент депонированной тепловой энергии эффективен для создания теплового повреждения.Это повышенное тепловое требование не означает, что термическая опасность менее значительна для более высоких урожаев. Напротив, общая тепловая энергия, выделяемая во время ядерного взрыва, заметно увеличивается с мощностью, и эффекты распространяются на гораздо большие расстояния. Следовательно, хотя для получения заданного теплового отклика для взрыва с большой мощностью требуется больше тепловой энергии, эффективный диапазон, до которого простирается этот уровень, намного больше.

г. Фактическое воспламенение материалов, подвергшихся воздействию теплового излучения, в значительной степени зависит от ширины теплового импульса (которая зависит от мощности оружия) и природы материала, особенно его толщины и содержания влаги.В местах, близких к нулевой отметке, где тепловое излучение превышает 125 Дж / кв. См, почти все горючие материалы будут гореть, хотя горение может не продолжаться (Таблица 3-III). С другой стороны, на больших расстояниях воспламеняются только наиболее легко воспламеняемые материалы, хотя может произойти обугливание открытых поверхностей. Вероятность значительных пожаров после ядерного взрыва зависит от плотности точек возгорания, наличия и состояния горючего материала (горячего, сухого или влажного), ветра, влажности и характера окружающей среды.Зажигательные эффекты усугубляются вторичными возгораниями, вызванными эффектами взрывной волны, такими как опрокидывание печей и печей, разрыв газовых линий и т. Д. В Хиросиме в течение 20 минут после взрыва возникла сильная огненная буря. Огненная буря обжигает сама себя с большой жестокостью и характеризуется ураганными ветрами, дующими к центру огня со всех точек компаса. Однако это явление не характерно для ядерных взрывов, которое часто наблюдалось при крупных лесных пожарах и после налетов с зажигательной смесью во время Второй мировой войны.

РАЗДЕЛ IV — ЯДЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

317. Источники ядерной радиации.

Взрывные и тепловые эффекты в определенной степени возникают при всех типах взрывов, как обычных, так и ядерных. Однако выброс ионизирующего излучения — это явление, уникальное для ядерных взрывов, и это дополнительный механизм, приводящий к ранениям, наложенный на взрывные и тепловые эффекты. Это излучение в основном бывает двух видов: электромагнитное и твердое, и оно испускается не только во время детонации (начальное излучение), но и в течение длительных периодов времени после него (остаточное излучение).Первоначальное или быстрое ядерное излучение — это ионизирующее излучение, испускаемое в течение первой минуты после взрыва и почти полностью являющееся результатом ядерных процессов, происходящих при взрыве. Остаточное излучение определяется как излучение, которое испускается спустя более 1 минуты после взрыва и возникает в основном в результате распада радиоизотопов, образующихся во время взрыва.

318. Первоначальное излучение.

Около 5% энергии, выделяющейся при ядерном воздушном взрыве, передается в виде исходного нейтронного и гамма-излучения.Нейтроны возникают почти исключительно в результате реакций деления и синтеза, производящих энергию, в то время как начальное гамма-излучение включает излучение, возникающее в результате этих реакций, а также в результате распада короткоживущих продуктов деления. Интенсивность первоначального ядерного излучения быстро уменьшается с удалением от точки взрыва из-за распространения излучения по большей площади по мере его удаления от места взрыва, а также из-за поглощения, рассеяния и захвата атмосферой. Характер излучения, полученного в данном месте, также зависит от расстояния до места взрыва.Вблизи точки взрыва интенсивность нейтронов больше, чем интенсивность гамма-излучения, но с увеличением расстояния нейтронно-гамма-отношение уменьшается. В конечном итоге нейтронная составляющая исходного излучения становится незначительной по сравнению с гамма-составляющей. Диапазон значительных уровней начального излучения не увеличивается заметно с увеличением мощности оружия, и, в результате, исходное излучение становится менее опасным с увеличением мощности. С более крупными вооружениями, превышающими 50 кт, взрывные и тепловые эффекты настолько важны, что мгновенными радиационными эффектами можно пренебречь.

319. Остаточная радиация.

Остаточная радиационная опасность ядерного взрыва заключается в выпадении радиоактивных осадков и нейтронно-индуцированной активности. Остаточное ионизирующее излучение возникает от:

а. Продукты деления. Это изотопы средней массы, которые образуются при расщеплении ядра тяжелого урана или плутония в реакции деления. Существует более 300 различных продуктов деления, которые могут возникнуть в результате реакции деления. Многие из них радиоактивны с сильно различающимся периодом полураспада.Некоторые из них очень короткие, то есть доли секунды, а некоторые достаточно длинные, чтобы материалы могли представлять опасность в течение месяцев или лет. Их основной способ распада — испускание бета- и гамма-излучения. На килотонну выработки образуется примерно 60 граммов продуктов деления. Расчетная активность этого количества продуктов деления через 1 минуту после взрыва равна активности 1,1 x 10 ²¹ Бк (30 миллионов килограммов радия) в равновесии с продуктами его распада.

г. Неразделившийся ядерный материал. Ядерное оружие относительно неэффективно в использовании расщепляющегося материала, и большая часть урана и плутония рассеивается в результате взрыва, не подвергаясь делению. Такой неделившийся ядерный материал распадается за счет испускания альфа-частиц и имеет относительно небольшое значение.

г. Активность, индуцированная нейтронами. Если атомные ядра захватывают нейтроны при воздействии потока нейтронного излучения, они, как правило, становятся радиоактивными (нейтронно-индуцированная активность), а затем распадаются за счет испускания бета- и гамма-излучения в течение длительного периода времени.Нейтроны, испускаемые как часть первоначального ядерного излучения, вызовут активацию остатков оружия. Кроме того, могут активироваться атомы материала окружающей среды, такого как почва, воздух и вода, в зависимости от их состава и расстояния до места взрыва. Например, небольшая территория вокруг эпицентра земли может стать опасной в результате воздействия на минералы почвы первоначальным нейтронным излучением. Это происходит главным образом из-за захвата нейтронов натрием (Na), марганцем, алюминием и кремнием в почве.Это незначительная опасность из-за ограниченной площади.

320. Fallout.

а. Worldwide Fallout. После взрыва с воздухом продукты деления, расщепившийся ядерный материал и остатки оружия, испарившиеся под воздействием тепла огненного шара, конденсируются в тонкую суспензию очень мелких частиц диаметром от 0,01 до 20 микрометров. Эти частицы могут быстро втягиваться в стратосферу, особенно если мощность взрывчатого вещества превышает 10 кт.Затем они будут разнесены атмосферными ветрами и постепенно осядут на поверхность земли через недели, месяцы и даже годы в виде всемирных осадков. Радиобиологическая опасность выпадений во всем мире по существу является долгосрочной из-за потенциального накопления в организме долгоживущих радиоизотопов, таких как стронций-90 и цезий-137, в результате приема пищи, содержащей эти радиоактивные материалы. . Эта опасность гораздо менее серьезна, чем опасности, связанные с локальными выпадениями осадков, и поэтому в данной публикации подробно не обсуждается.Местные осадки вызывают гораздо большую оперативную озабоченность.

г. Местный Fallout. При взрыве поверхности земли или воды большое количество земли или воды испарится под действием тепла огненного шара и втягивается в радиоактивное облако. Этот материал станет радиоактивным, когда он конденсируется с продуктами деления и другими радиоактивными загрязнителями или активируется нейтронами. В результате поверхностного взрыва будут образовываться большие количества частиц диаметром от менее 0,1 микрометра до нескольких миллиметров в дополнение к очень мелким частицам, которые способствуют выпадению осадков во всем мире.Более крупные частицы не поднимутся в стратосферу и, следовательно, осядут на Землю в течение примерно 24 часов в виде местных осадков. Сильное локальное загрязнение радиоактивными осадками может выходить далеко за рамки взрывных и тепловых воздействий, особенно в случае поверхностных взрывов с высокой мощностью. Всякий раз, когда люди остаются в радиологически загрязненной зоне, такое загрязнение приведет к немедленному внешнему облучению, а также к возможной в дальнейшем внутренней опасности из-за вдыхания и проглатывания радиоактивных загрязнителей.В тяжелых случаях радиоактивного заражения радиоактивными осадками могут быть получены летальные дозы внешнего излучения, если не будут приняты меры защиты или уклонения. В случае всплесков на водной поверхности (и неглубоких подводных водах) частицы имеют тенденцию быть более легкими и мелкими, поэтому они производят меньше локальных осадков, но распространяются на большую площадь. Частицы содержат в основном морские соли с небольшим количеством воды; они могут иметь эффект засева облаков, вызывая локальные дожди и области с сильными локальными выпадениями. Для подземных всплесков существует дополнительное явление, называемое «выброс у основания».»Основная волна — это облако, которое катится наружу от нижней части колонны, образованное подземным взрывом. Для подводных взрывов видимая волна, по сути, представляет собой облако капель жидкости (воды) со свойством течь почти так, как если бы оно были однородной жидкостью. После испарения воды может сохраняться невидимая основная волна мелких радиоактивных частиц. Для подземных наземных взрывов волна состоит из мелких твердых частиц, но она все еще ведет себя как жидкость. Почвенно-земная среда благоприятствует основанию образование скачков при подземном прорыве

г. Метеорологические эффекты. Метеорологические условия будут сильно влиять на выпадение осадков, особенно местных осадков. Атмосферные ветры могут распространять осадки на большие площади. Например, в результате поверхностного взрыва термоядерного устройства мощностью 15 Мт на атолле Бикини 1 марта 1954 г. образовалась область Тихого океана примерно сигарообразной формы, простирающаяся более чем на 500 км с подветренной стороны и варьирующаяся по ширине до 100 км. сильно загрязнены. Снег и дождь, особенно если они идут со значительной высоты, ускорят выпадение местных осадков.В особых метеорологических условиях, таких как местный ливневый дождь, возникающий над радиоактивным облаком, могут образовываться ограниченные области сильного загрязнения.

Американский опыт. Гонка за супербомбой. Специальная функция

Последствия ядерного взрыва Ущерб, нанесенный ядерными взрывами, может сильно различаться в зависимости от мощности оружия (измеряется в килотоннах или мегатоннах), типа используемого ядерного топлива, конструкции устройства, независимо от того, взорвалось ли оно в воздухе. или на поверхности земли — география вокруг цели, будь то зима или лето, туман или ясность, ночь или день, ветер или штиль.Какими бы ни были факторы, взрыв высвободит несколько различных форм энергии. Одна из форм — взрывной взрыв. Другие формы — прямое ядерное излучение и тепловое излучение. А затем идут радиоактивные осадки — не совсем энергия, выделяемая взрывом, но все же разрушительный результат. Explosive Blast Большая часть повреждений, нанесенных ядерным взрывом, является результатом его ударной волны. Ударная волна взрыва состоит из двух компонентов. Во-первых, это стена давления, которая расширяется наружу от взрыва.Именно это давление, измеряемое в фунтах на квадратный дюйм (фунтах на квадратный дюйм), сносит стены зданий. Типичный двухэтажный дом, подверженный 5 фунтам на квадратный дюйм, почувствует силу 180 тонн на стороне, обращенной к взрыву. (Загрузите фильм Quicktime под названием «Дом», чтобы увидеть пример здания, подверженного этому типу давления.) Кроме того, взрыв создает ветер со скоростью 160 миль в час. И это только при 5 фунтах на квадратный дюйм. Скорость ветра после взрыва 20 фунтов на квадратный дюйм составит 500 миль в час! Прямое ядерное излучение Ядерный взрыв создает несколько форм ядерной или ионизирующей радиации.Ядерное деление (расщепление атома) и ядерный синтез (объединение атомов), которые происходят, чтобы вызвать взрыв, прямо или косвенно выделяющий нейтроны, гамма-лучи, бета-частицы и альфа-частицы. Нейтроны — это тяжелые частицы, которые высвобождаются из ядер атомов. Эти крошечные «ракеты» могут легко пробивать твердые объекты. Еще одна проникающая форма излучения — гамма-лучи, которые представляют собой энергетические фотоны. Оба эти типа радиации могут быть смертельными. Бета- и альфа-частицы менее опасны, их радиус действия составляет несколько метров и несколько сантиметров соответственно.Альфа-частицы могут причинить вред, только если они проглочены. Тепловое излучение Необязательно приближаться к эпицентру, чтобы увидеть яркую вспышку, создаваемую взорвавшейся бомбой. Вспышку бомбы видели за сотни миль. Это излучение не только очень яркое, но и очень горячее (отсюда и название «тепловое»). Если вы находитесь в семи милях от взрыва мощностью в одну мегатонну, тепло, исходящее от огненного шара, вызовет ожог первой степени (эквивалентный сильному солнечному ожогу) любой открытой кожи, обращенной к свету.Если вы находитесь в шести милях от вас, это вызовет ожоги второй степени. А если вы находитесь на расстоянии пяти миль, тепловое излучение вызовет ожоги третьей степени — гораздо более серьезную травму, которая потребует немедленной медицинской помощи. Сильная жара также может вызвать «массовый пожар», то есть пожар, который может вызвать одновременное возгорание больших площадей. Fallout Вы видели изображение: грибовидное облако, созданное ядерным взрывом. Произведенный при детонации на поверхности земли или вблизи нее, этот тип взрыва приводит к выпадению радиоактивных осадков на большие расстояния.Земля и обломки, ставшие радиоактивными в результате ядерного взрыва, поднимаются вверх, образуя ножку грибовидного облака. Большая часть этого материала падает прямо вниз к эпицентру эпицентра в течение нескольких минут после взрыва, но некоторые уносятся высоко в атмосферу. Этот материал разлетится по земле в следующие часы, дни, месяцы. Фактически, некоторые частицы, поднимающиеся через гриб, попадут в стратосферу, где они могут оставаться в течение десятков лет. Направление ветра, естественно, играет важную роль в распределении радиоактивных осадков.Но скорость ветра тоже. Карты радиоактивных осадков Blast Mapper показывают область, где выпадут радиоактивные осадки, если ветер будет дуть со стабильной скоростью 15 миль в час. Более легкие ветры сделают эту область более широкой, но не такой глубокой. При более сильном ветре выпадающий «шлейф» станет уже и длиннее. Посмотреть повреждения от другого взрыва.

Что происходит, когда он взрывается? — Узнайте о ядерном оружии

Ударная волна

Ядерный взрыв создает огромную ударную / взрывную волну, скорость которой достигает многих сотен километров в час.Люди, близкие к эпицентру, будут мгновенно убиты одним взрывом. На расстоянии взрыв вызывает внутренние повреждения, такие как повреждение легких, повреждение ушей и внутреннее кровотечение. Прежде всего, взрывная волна приведет к косвенному ущербу.

Люди будут похоронены под падающими зданиями или брошены на стены или предметы. Обломки, такие как осколки стекла, кирпичи, бетон и деревянные блоки, будут разбрасываться вокруг и причинить серьезные травмы. Ударная волна и тепловой импульс являются факторами, вызывающими самые непосредственные смерти и травмы в случае ядерного взрыва.

В Нагасаки 9 процентов всех смертей сразу после атомной бомбардировки оценивается в результате падения осколков стекла. Примерно столько же было убито другими падающими обломками, поражающими людей на большой скорости. В Хиросиме доля смертей, вызванных падением и летящими обломками, оценивается в 30 процентов от общего числа погибших.

Тепловой импульс

На определенном расстоянии от места взрыва тепло настолько сильное, что испаряется практически все.В Хиросиме от некоторых людей, сидящих на каменных скамьях недалеко от центра взрыва, остались только их очертания. За пределами зоны смертельного исхода многие люди получат серьезные ожоги. Тепловое излучение на голую кожу напрямую вызывает ожоги. Кожа также будет косвенно повреждена при возгорании одежды.

Тепловое излучение вызывает повреждение глаз, так что многие люди будут ослеплены взрывом. У большинства из них зрение вернется в течение нескольких минут, но у некоторых будут необратимые повреждения глаз из-за ожогов сетчатки.

Многие люди также будут ранены или убиты пожарами, возникшими в результате теплового излучения. Эти пожары могут объединиться и превратиться в огромные огненные бури, распространяющиеся от места взрыва. В этих местах даже люди в подземных убежищах умрут из-за жары, недостатка кислорода или от отравления угарным или диоксидом углерода.

В Хиросиме ожоги стали причиной 60 процентов немедленных смертей, в то время как число немедленных смертей от ожогов в Нагасаки составило 95 процентов.Внимательный читатель заметит, что, если вместе подсчитать количество смертей от падающих обломков и ожогов, сумма превысит 100 процентов. Цифры основаны на оценках Инженерного округа Манхэттена, которые указывают, что многие жертвы получили несколько смертельных травм — следовательно, общая сумма превышает 100 процентов.

Начальное облучение

Первоначальное излучение — это первое излучение, которое появляется после взрыва ядерного оружия. Он состоит из гамма- и нейтронного излучения, испускаемого в момент взрыва, длящегося не более минуты.Это излучение наносит ущерб людям, животным, окружающей среде, электронике и т. Д. Интенсивность первоначального излучения быстро уменьшается с увеличением расстояния от нулевой точки. Что касается более крупного ядерного оружия, с взрывной мощностью более 50 килотонн, последствия взрыва и тепловой волны настолько серьезны, что влияние первоначального излучения на здоровье незначительно.

Выпадение радиоактивных осадков

Радиоактивный материал, оставленный ядерным оружием, в конечном итоге падает на землю в виде частиц.Это называется радиоактивными осадками и делится на три категории: местные, региональные и глобальные.

При местных выпадениях радиоактивные частицы разносятся по ветру и падают на Землю в течение нескольких дней. В некоторых пострадавших районах дозы радиоактивного облучения могут оказаться смертельными для облученных людей.

Частицы, которым суждено стать региональными выпадениями, после взрыва попадают непосредственно в тропосферу (ближайший к Земле слой воздуха), а затем падают вниз в течение нескольких недель.Эти выпадения могут привести к повреждению людей и, в конечном итоге, к увеличению числа случаев рака и генетических повреждений. Люди, которые едят пищу, пьют воду и дышат загрязненным воздухом, страдают от последствий радиоактивных осадков.

Некоторые из радиоактивных частиц поднимаются при взрыве в стратосферу, где они распространяются по Земле и медленно падают или осыпаются дождем в течение месяцев или даже лет в виде глобальных осадков. Это вызвано в основном более мощным ядерным оружием и тем, что взрыв происходит в атмосфере, а не на земле.Радиоактивность несколько спадает, прежде чем достичь Земли, но у некоторых радиоактивных веществ период полураспада составляет тысячи или миллионы лет, то есть время, необходимое для того, чтобы радиоактивность уменьшилась вдвое.

Это означает, что глобальные осадки могут оказывать воздействие на здоровье в течение очень долгого времени. Цезий-137 и радиоактивный йод являются примерами радиоактивных веществ, которые попадают в пищевую цепочку и, следовательно, влияют на здоровье людей.

Электромагнитный импульс (ЭМИ)

Когда гамма-излучение выбивает электроны из атомов молекул воздуха, эти электроны объединяются, образуя сильный импульс электрического тока, создавая электромагнитное поле.Затем это поле распространяется как очень короткоживущая волна: электромагнитный импульс. ЭМИ вызывает нарушения и повреждение электронного оборудования.

EMP представляет собой серьезную угрозу для нашего современного общества, поскольку большая часть инфраструктуры зависит от электроники. Есть множество предметов, которые могут улавливать и проводить электромагнитную энергию, например, антенны, телефонные провода, железнодорожные пути. Эта энергия может проникнуть в компьютеры и другое чувствительное оборудование и вызвать повреждение жизненно важных систем, например систем водоснабжения или электроснабжения, а также телекоммуникаций.Без этих систем наше общество перестанет функционировать. ЭМИ водородной бомбы, взорванной на большой высоте, может вывести из строя все электронные системы на очень большой территории (например, по всей Северной Европе).

Убедитесь сами

С помощью программы Nukemap вы можете выбрать город и силу ядерного оружия, а затем посмотреть, что произойдет, когда ядерное оружие взорвется.

Последнее обновление: 30 декабря 2015 г.

Официальный сайт Атлантик-Бич!

Ядерный взрыв — это взрыв с интенсивным светом и высокой температурой, разрушительной волной давления и широко распространенным радиоактивным материалом, который может загрязнять воздух, воду и поверхности земли на многие мили вокруг.Ядерное устройство может варьироваться от оружия, переносимого межконтинентальной ракетой, запущенной враждебной страной или террористической организацией, до небольшого портативного ядерного устройства, перевозимого человеком. Все ядерные устройства при взрыве вызывают смертельные эффекты, включая ослепляющий свет, сильное тепло (тепловое излучение), начальное ядерное излучение, взрыв, возгорание, вызванное тепловым импульсом, и вторичные возгорания, вызванные разрушением.

Ядерная угроза, существовавшая во время холодной войны, уменьшилась; однако остается вероятность того, что террорист может получить доступ к ядерному оружию.Это импровизированные ядерные устройства (IND), как правило, меньшего размера и менее мощное оружие, чем мы традиционно представляем. Хотя эксперты могут предсказать, что ядерная атака менее вероятна, чем другие типы, все же важно знать простые шаги, которые могут спасти вашу жизнь и жизнь вашей семьи.

Подготовьте себя, свою семью и свое имущество к опасностям ядерных устройств.

Опасность массированного стратегического ядерного нападения на Соединенные Штаты сегодня, по прогнозам экспертов, менее вероятна.Однако терроризм по своей природе непредсказуем.

В случае угрозы нападения людям, живущим рядом с потенциальными целями, можно было бы посоветовать эвакуироваться, или они могли бы самостоятельно принять решение об эвакуации в область, не считающуюся вероятной целью. Защита от радиоактивных осадков потребует укрытия в подземном помещении или в центре большого здания.

В целом, потенциальные цели включают

• стратегических ракетных объектов и военных баз.
• Государственные центры, такие как Вашингтон, округ Колумбия, и столицы штатов.
• Важные транспортные и коммуникационные центры.
• Производственные, промышленные, технологические и финансовые центры.
• Нефтеперерабатывающие, электрические и химические заводы.
• Основные порты и аэродромы.

Три фактора защиты от радиации и осадков — это расстояние, защита и время.

• Расстояние — чем больше расстояние между вами и частицами радиоактивных осадков, тем лучше. Подземная зона, такая как подвал дома или офисного здания, обеспечивает большую защиту, чем первый этаж здания.Пол около середины высотного здания может быть лучше, в зависимости от того, что находится поблизости на этом уровне, на котором могут собираться значительные частицы радиоактивных осадков. Плоские крыши собирают частицы радиоактивных осадков, поэтому верхний этаж — не лучший выбор, равно как и пол, примыкающий к соседней плоской крыше.
• Экранирование — чем тяжелее и плотнее материалы — толстые стены, бетон, кирпичи, книги и земля — ​​между вами и частицами радиоактивных осадков, тем лучше.
• Время — выпадающая радиация довольно быстро теряет свою интенсивность.Со временем вы сможете покинуть убежище от радиоактивных осадков. Радиоактивные осадки представляют наибольшую угрозу для людей в течение первых двух недель, к тому времени они снизились примерно до 1 процента от первоначального уровня радиации.

Помните, что любая защита, даже временная, лучше, чем ее отсутствие, и чем больше защиты, расстояния и времени вы сможете использовать, тем лучше.

Риски ядерных устройств

Масштабы, характер и время появления этих опасностей трудно предсказать.Географическое распространение опасных воздействий будет определяться следующим:

• Размер устройства. Более мощная бомба произведет более отдаленные эффекты.
• Высота взрыва устройства над землей. Это определит степень воздействия взрыва.
• Характер поверхности под взрывом. Некоторые материалы с большей вероятностью станут радиоактивными и попадут в воздух, чем другие. Плоские участки более подвержены воздействию взрыва.
• Существующие метеорологические условия.Скорость и направление ветра повлияют на время прибытия радиоактивных осадков; осадки могут смыть выпавшие из атмосферы осадки.

Электромагнитный импульс

Помимо других эффектов, ядерное оружие, взорванное в атмосфере Земли или над ней, может создавать электромагнитный импульс (ЭМИ), электрическое поле высокой плотности. ЭМИ действует как удар молнии, но сильнее, быстрее и короче. ЭМИ может серьезно повредить электронные устройства, подключенные к источникам питания или антеннам.Сюда входят системы связи, компьютеры, электрические приборы и системы зажигания автомобилей или самолетов. Ущерб может варьироваться от незначительного перерыва до фактического выгорания компонентов. Может быть затронуто большая часть электронного оборудования в пределах 1000 миль от ядерного взрыва на большой высоте. Радиостанции с батарейным питанием и короткими антеннами обычно не пострадают. Хотя ЭМИ вряд ли причинит вред большинству людей, он может нанести вред тем, у кого есть кардиостимуляторы или другие имплантированные электронные устройства.

Radioactive Fallout

Даже если люди находятся недостаточно близко к ядерному взрыву, чтобы пострадать от прямых ударов, они могут пострадать от радиоактивных осадков.Любой ядерный взрыв приводит к выпадению осадков. Взрывы, происходящие у поверхности земли, вызывают гораздо большее количество осадков, чем взрывы, происходящие на больших высотах. Это связано с тем, что огромное количество тепла, производимого ядерным взрывом, вызывает подъем воздуха, который образует знакомое грибовидное облако. Когда взрыв происходит у поверхности земли, миллионы испарившихся частиц грязи также втягиваются в облако. По мере уменьшения тепла радиоактивные материалы, которые испарились, конденсируются на частицах и падают обратно на Землю.Это явление называется радиоактивными осадками. Этот выпавший в результате радиоактивный осадок материал распадается в течение длительного периода времени и является основным источником остаточной ядерной радиации.

Осадки от ядерного взрыва могут переноситься ветровыми потоками на сотни миль, если существуют подходящие условия. Воздействие даже небольшого портативного устройства, взорванного на уровне земли, может быть смертельным.

Ядерное излучение невозможно увидеть, понюхать или иным образом обнаружить с помощью обычных органов чувств. Радиацию можно обнаружить только с помощью устройств радиационного контроля.Это отличает радиологические аварийные ситуации от других типов аварийных ситуаций, таких как наводнения или ураганы. Мониторинг может прогнозировать время прибытия радиоактивных осадков, которое будет объявлено через официальные каналы предупреждения. Однако любое увеличение скопления песка и грязи на поверхности должно быть предупреждением о необходимости принятия защитных мер.

Перед ядерным взрывом

Ниже перечислены действия, которые вы можете сделать, чтобы защитить себя, свою семью и свое имущество в случае ядерного взрыва.

• Создайте комплект для экстренной помощи, который включает такие предметы, как нескоропортящиеся продукты, вода, радио с батарейным или ручным управлением, дополнительные фонарики и батарейки. Вы можете приготовить комплект для своего рабочего места и портативный комплект, который будет храниться в машине на случай, если вам предложат эвакуироваться.
• Составьте план действий в чрезвычайной ситуации для семьи. Ваша семья может не быть вместе во время стихийного бедствия, поэтому важно знать, как вы будете связываться друг с другом, как вы снова будете вместе и что вы будете делать в случае чрезвычайной ситуации.
  • Планируйте места, где будет встречаться ваша семья, как в пределах, так и за пределами вашего непосредственного района.
  • Знание систем предупреждения вашего сообщества и планов действий в случае стихийных бедствий, включая маршруты эвакуации.
• Узнайте у официальных лиц, определены ли какие-либо общественные здания в вашем районе в качестве убежищ от радиоактивных осадков. Если таковых не было назначено, составьте свой собственный список потенциальных приютов рядом с вашим домом, местом работы и школой. К таким местам относятся подвалы или центральная часть средних этажей высотных зданий без окон, а также метро и туннели.
• Если вы живете в многоквартирном доме или многоэтажном доме, поговорите с менеджером о наиболее безопасном месте в доме для укрытия и о том, как обеспечить жильцов дома до тех пор, пока не станет безопасно выходить из дома.
• В периоды повышенной угрозы увеличьте запасы на случай стихийных бедствий, чтобы их хватило на срок до двух недель.

Укрыться во время ядерного взрыва абсолютно необходимо. Есть два типа укрытий — взрывные и радиоактивные. Ниже описаны два типа укрытий:

• Противовзрывные укрытия специально сконструированы для обеспечения некоторой защиты от давления взрыва, начального излучения, тепла и огня.Но даже бомбоубежище не выдерживает прямого попадания ядерного взрыва.
• Укрытия от радиоактивных осадков не нужно строить специально для защиты от радиоактивных осадков. Это может быть любое защищенное пространство при условии, что стены и крыша достаточно толстые и плотные, чтобы поглощать излучение, испускаемое частицами осадков.

Во время ядерного взрыва

Ниже приведены инструкции, что делать в случае ядерного взрыва.

• Слушайте официальную информацию и следуйте инструкциям персонала аварийного реагирования.В зависимости от того, что известно об угрозе, вас могут попросить укрыться, отправиться в определенное место или покинуть это место.
• Если прозвучало предупреждение об атаке, скройтесь как можно быстрее, по возможности под землей, и оставайтесь там, пока не получите других указаний.
• Найдите ближайшее здание, желательно построенное из кирпича или бетона, и войдите внутрь, чтобы избежать попадания радиоактивных материалов снаружи.
• Если в течение нескольких минут можно добраться до лучшего убежища, такого как многоэтажное здание или подвал, немедленно отправляйтесь туда.
• Спуститесь как можно глубже под землю или в центр высокого здания. Цель состоит в том, чтобы поставить как можно больше стен и столько же бетона, кирпича и земли между вами и радиоактивным материалом снаружи.
• Оставайтесь на месте, даже если вы разлучены со своей семьей. Внутри — самое безопасное место для всех людей в зоне поражения. Это может спасти тебе жизнь.
• В период наивысшего уровня радиации безопаснее всего оставаться внутри, вдали от радиоактивных материалов снаружи.
• Уровни радиации чрезвычайно опасны после ядерного взрыва, но уровни быстро снижаются.
• Ожидайте, что вы проведете внутри по крайней мере 24 часа, если иное не указано властями.
• Если эвакуация отвечает вашим интересам, вы получите указание сделать это. Все доступные способы связи будут использоваться для предоставления новостей и / или инструкций.
• Людей на пути радиоактивного материала — с подветренной стороны от места взрыва — также могут попросить принять меры защиты.

Если вас застали снаружи и вы не можете сразу попасть внутрь:

• Не смотрите на вспышку или огненный шар — они могут ослепить вас.
• Укройтесь за всем, что может предложить защиту.
• Лягте на землю и накройте голову. Если взрыв находится на некотором расстоянии, взрывная волна может поразить 30 секунд или больше.
• Возьмите укрытие как можно скорее, даже если вы находитесь за много миль от эпицентра атаки — радиоактивные осадки могут переноситься ветром на сотни миль.Помните о трех защитных факторах: расстояние, экранирование и время.
• Если вы находились на улице во время или после взрыва, как можно скорее очиститесь, чтобы удалить радиоактивный материал, который мог осесть на вашем теле.
• Снимите одежду, чтобы радиоактивный материал не распространялся. Удаление верхнего слоя одежды может удалить до 90% радиоактивного материала.
• Если возможно, поместите загрязненную одежду в пластиковый пакет и закройте или завяжите его. Поместите сумку как можно дальше от людей и животных, чтобы излучаемая им радиация не влияла на окружающих.
• По возможности примите душ с большим количеством воды и мыла, чтобы удалить радиоактивное загрязнение. Не трите и не царапайте кожу.
• Вымойте волосы шампунем или водой с мылом. Не используйте кондиционер для волос, потому что он будет связывать радиоактивный материал с волосами, не давая им легко смыться.
• Осторожно высморкайтесь и протрите веки и ресницы чистой влажной тканью. Аккуратно протрите уши.
• Если вы не можете принять душ, протрите кожу, не прикрытую одеждой, салфеткой или чистой влажной тканью.

После ядерного взрыва

Скорость распада радиоактивных осадков одинакова для ядерного устройства любого размера. Однако количество выпадающих осадков будет зависеть от размера устройства и его близости к земле. Следовательно, тем, кто находится в районах с самым высоким уровнем радиации, может потребоваться укрытие на срок до месяца.

Самые тяжелые осадки будут ограничены районом взрыва или с подветренной стороны от взрыва, и 80 процентов выпадения произойдет в течение первых 24 часов.

Людям в большинстве пострадавших районов можно было разрешить выйти из укрытия в течение нескольких дней и, при необходимости, эвакуироваться в незатронутые районы.

Возвращение домой

Возвращаясь домой, помните следующее:

• Продолжайте слушать радио и телевидение, чтобы узнать, что делать, куда идти и куда избегать.
• Держитесь подальше от поврежденных участков. Держитесь подальше от участков, обозначенных как «радиационная опасность» или «ОПАСНОСТЬ». Помните, что излучение нельзя увидеть, понюхать или иным образом обнаружить человеческими органами чувств.

Если вам требуется дополнительная информация по любой из этих тем, могут оказаться полезными следующие ресурсы.

• Ядерная атака . Документ, содержащий руководство по подготовке к ядерной угрозе.

Веб-сайты по теме

Чтобы получить дополнительную информацию о том, как планировать и подготовиться к ядерному взрыву, а также узнать о доступных ресурсах, посетите следующие веб-сайты:

Surviving a Nuclear Blast

Surviving a Nuclear Blast

Джоэл Домингес

14 марта 2016 г.

Представлено как курсовая работа для Ph341, Стэнфордский университет, зима 2016 г.

Фиг.1: 25-тонный взрыв промышленного масштаба дверь для приюта. (Источник: Викимедиа Commons)

Гарантированное взаимное уничтожение (MAD), использование в полном объеме использование ядерного оружия двумя или многими странами, находящимися в состоянии войны, было общим опасением среди мирных жителей, политиков и комбатантов по обе стороны холода Война. Холодная война также вызвала рост рынка убежищ от радиоактивных осадков. [1] В эпоху холодной войны у людей была возможность инвестировать в убежища от радиоактивных осадков стоимостью от 500 до 2500 долларов, отвечающие их потребностям, и предложить защиту.[2] Чтобы определить, какие убежища от радиоактивных осадков подходят для защиты, необходимо учитывать несколько факторов рассмотрение при строительстве или покупке убежища от радиоактивных осадков. Факторы такие как эффекты и последствия ядерного оружия должны быть поняты перед проектированием компонентов убежища от радиоактивных осадков (т.е. входов, выходов, вентиляция, затворы), которые предлагают несколько форм защиты (т. е. избыточное давление, радиация). [2] В этом документе будут определены критерии, которые убежища от радиоактивных осадков предназначены для защиты от радиоактивных осадков и выясняют это, анализируя убежища от радиоактивных осадков, продаваемые и испытанные в эпоху холодной войны.

Характеристики ядерного взрыва

Ядерное оружие дважды применялось в боевых действиях истории, и их влияние на их цели широко учился. Это оружие производит разрушительный взрыв, сопровождаемый тепловые импульсы интенсивного светового и теплового излучения от серии ядерные реакции в используемой бомбе. Эти взрывы обычно производят Избыточное давление 50 фунтов на квадратный дюйм в сопровождении ветра 1000 миль в час, способного разрушения зданий и могут быть усилены, если взрыв волна должна была ударить по «возвращающемуся углу».»[2] Если бы взрыв возникать в воздухе и не касаться земли, это не приведет к возникновению кратера, но производят мелкие радиоактивные частицы, которые остаются в воздухе. атмосфера в течение нескольких дней или лет, пока дождь или снег не растворится и не принесет это к поверхности земли. С другой стороны, приповерхностные и поверхностные взрывы, похожие на воздушные, производят большое количество радиоактивная пыль из пылевидного материала из образовавшегося кратера, который поднимает атмосферу, прежде чем обосноваться самостоятельно.В результате выпадение укрытия должны быть спроектированы таким образом, чтобы выдерживать первоначальные удары воздуха, так как а также предотвратить попадание разносимого ветром мусора в укрыться через их входы. Пример прочной 25-тонной взрывной двери способен выдерживать высокое избыточное давление и взрывы. справа на рис. 1.

Помимо ветра, укрытие должно быть способно защита от первоначального испускаемого нейтронного и гамма-излучения, особенно для оружия, которое имеет избыточное давление выше 30 фунтов на квадратный дюйм и находится в диапазон от десяти до нескольких сотен килотонн.Это вредный фактор для строительства, так как он определяет толщину крыши и подъезда убежища от радиоактивных осадков. Кроме того, убежища также должны быть спроектированы так, чтобы содержать «пространство для погремушки», чтобы предотвратить сейсмические ударные волны от взрыва до повредить убежище. [2] Наконец, эти убежища должны быть спроектированы так, чтобы выдерживать и предотвращать повреждения или пожары, вызванные повышением температуры, а также тщательно спроектированы для предотвращения скопления щебня рядом с подъезды.

Фиг.2: Демонстрация проникновения мощность для α-, β- и γ-излучения. (Источник: Викимедиа Commons)

Как упоминалось ранее, радиоактивная пыль попадает в две формы, которые «падают» с неба в соответствии со своими размерами. В мельчайшие частицы радиоактивных осадков очень микроскопичны и имеют тенденцию подниматься в атмосферы в течение недель или лет, прежде чем достигнуть земли дождем или снег; к счастью, эти частицы имеют безвредный уровень радиации. по прибытии.С другой стороны, более крупные частицы радиоактивных осадков, которые оседают от первых нескольких часов до первых двух дней более опасны, чем убежища от радиоактивных осадков необходимы для обеспечения защиты. Fallout может дальше классифицируются как альфа- и бета-частицы, что классифицирует излучение, которое они испускали. [3] Альфа-частицы идентичны ядрам атом гелия и испускаются осколками радиоактивных осадков; альфа-частицы имеют плохая проникающая способность и может быть остановлена ​​на расстоянии от 1 до 3 дюймов воздуха. [3] С другой стороны, бета-частицы — это высокоскоростные электроны, испускаемые радиоактивные осадки, которые могут проникать примерно на 10 футов в воздух или примерно 1/8 ^-го дюйма воды, дерева или человеческой ткани.В проникающая способность для этих типов излучения показана на рисунке 2. слева. В результате следует соблюдать осторожность с бета-частицами в во избежание радиационных ожогов. Чтобы убежище от радиоактивных осадков обеспечить эффективную защиту от излучения метод количественной оценки необходимо использовать излучение.

Измерение излучения

Количество радиации, полученной от воздействия гамма-лучи и рентгеновские лучи количественно выражаются в единицах рентгена (R), которые используется в дозиметрах для измерения количества полученного излучения.На с другой стороны, измерители мощности дозы используются для измерения мощности дозы путем запись мгновенного количества рентгена, получаемого за час. Зона с высоким выпадением радиоактивных осадков будет иметь мощность дозы около 1000 Р / ч, 488 Р / ч, и 100 р / час через 1 час, 2 часа и 7 часов соответственно после взрыва. [3] Для мощности дозы 1000 Р / час (1 час после взрыва) распадаться до 1 р / час. [3]

Затухающее излучение

В убежищах от радиоактивных осадков, основная радиация, вызывающая озабоченность — упомянутое ранее начальное гамма-излучение (т.е. высоко проникающие гамма-лучи захвата азота, гамма-лучи продуктов деления и нейтроны), а не бета-компоненты радиоактивных осадков. [2] Эффективный экранирующий материал имеет высокую поверхностную плотность, препятствующую проникновению между источником излучения и объектом, принимающим излучение, и таким образом уменьшите полученное радиоактивное выпадение. [3] Метод измерения ослабление гамма-излучения осуществляется через «десятую толщину» и понятия «коэффициент защиты» (PF). Толщина десятого значения — это толщина материала, необходимая для уменьшения излучения передается через материал с коэффициентом (называемым PF) 10.[2] Для гамма-излучения — толщина десятого значения для свинца, бетона, и уплотненная земля составляют 0,4, 2,5 и 3,6 дюйма соответственно. [3] Толщина десятого значения также может быть применена к поверхностной плотности, в чтобы определить количество необходимого материала. Применяя эти концепции к материалам, можно сделать вывод, что материалы более высокий атомный номер (например, свинец) или плотность обеспечивают лучшую защиту для излучения, и что количество защитного материала может быть отрегулирован для предотвращения проникновения гамма-излучения.

Строительство и испытание убежищ от радиоактивных осадков

Все вышеупомянутые факторы, и дополнительные (например, вентиляция, продовольственные пайки, стоимость, генераторы и т. д.) не упомянутые в этом документе, были приняты во внимание Управлением Брошюра о гражданской и оборонной мобилизации с инструкциями о том, как построить собственное «семейное убежище». [1] Эти убежища от радиоактивных осадков могут быть построены на цокольных этажах новостроек от 250 до 500 долларов за место.[2] Эти подвальные укрытия находятся под землей, чтобы уменьшить радиационной передачи, и использовать бетонную основу для поддержки и повышение твердости до более 10 фунтов на квадратный дюйм. Такие пакеты, как FCDA Family Shelter Mark I был протестирован и продан на рынок, выдерживающий взрывы до 65 фунтов на квадратный дюйм, что больше, чем ранее упомянутое среднее избыточное давление 50 фунтов на квадратный дюйм. Более сложные пакеты, например, протестированные в Operation Plumbbob в Неваде, состоял из бетонной арочной конструкции с 16-футовой аркой. пролеты и стенки толщиной 8 дюймов выдерживали избыточное давление, создаваемое выстрелом из башни мощностью 36 кТ при избыточном давлении между 50-200 фунтов на квадратный дюйм.[2] Грибовидное облако от выстрела 36 кТ можно увидеть на Рисунок 3. Если ранее заданные значения десятых толщин применены к этим арочным конструкциям, стены будут иметь общий PF 1000. В рамках того же проекта, диаметр 7 футов, калибр 10, оцинкованный, гофрированная водопропускная труба с несколькими пластинами, заглубленная на глубину 5-10 футов почвы (10 ¹⁶ по 10 ¹⁶⁶ ПФ) удалось выжить избыточное давление более 245 фунтов на квадратный дюйм без деформации и незначительное излучения (от дозы гамма-нейтронов 100 000 R).[2] Эти конструкции доказывают, что тщательное рассмотрение здания может обеспечить защиту от взрыва ядерной бомбы и радиации. Тем не мение, фактор, сильно влияющий на выживание, — это личность в пределах убежище от радиоактивных осадков.

Эти приюты помогают людям выжить в первые последствия ядерных взрывов, но выживание людей в убежище сильно зависит от самих себя до, во время и после ядерной взрыв. Перед взрывом эти люди должны решить, они хотели бы инвестировать в проект, чтобы обезопасить себя и свои семья, а также сколько вложить.[1] Во время взрыва или выпадения радиоактивных осадков, люди в пределах радиоактивных осадков должны быть осторожны в подходящее время, когда уровень радиации низкий. После ухода убежище, эти выжившие также должны быть осведомлены о радиации вокруг их, измеряя свое окружение и защищая себя от остаточное бета-излучение. Поступая так, люди могут предотвратить получение смертельная доза 450 Р, и выжить с переносимой дозой облучения более 100 р по 6 р в сутки. Помимо радиации, влияющей на выживаемость, психологическое поведение и боязнь радиации после ядерного взрыва могут влияют на выживание человека или общества.[3] Выживший должен уметь справиться со стрессом и приложить усилия для восстановления производства продуктов питания и производство предметов первой необходимости, если они находятся в ядерной катастрофе или в выход из зоны взрыва в районы с низким уровнем радиации, если их окружение площадь не пострадала. Применяя ранее упомянутый менталитет, выжившие могут выдержать ядерный взрыв и обеспечить свое выживание.

© Джоэл Домингес. Автор дает разрешение копировать, распространять и демонстрировать эту работу в неизменном виде, с ссылка на автора, только в некоммерческих целях.Все остальные права, в том числе коммерческие, принадлежат автору.

Список литературы

[1] С. А. Лихтман, «Самостоятельная безопасность: безопасность», Гендер и домашнее убежище от радиоактивных осадков в Америке времен холодной войны », Дж. Дизайн Hist. 19 , 39 (2006).

[2] К. В. Честер и Г. П. Циммерман, «Гражданская оборона Приюты — Современная оценка — 1986, «Окридж Нэшнл» Лаборатория, ОРНЛ-6252, март 1987 г.

[3] К. Х. Кирни, «Ядерная Навыки выживания на войне — обновленная и расширенная версия 1987 г., Орегон Институт науки и медицины, февраль 1999 г.

Симулятор и модели эффектов ядерного оружия

Жан М. Беле

Физический факультет, Лаборатория ядерных наук, Массачусетский технологический институт

Построенный на основе математических моделей, этот веб-калькулятор использует данные о воздействии ядерного оружия, полученные от пользователей (например, мощность оружия, погодные условия, скорость ветра). Затем он обеспечивает осведомленность пользователей о потенциальных рисках и понимание реальных угроз ядерного оружия.

Ядерное оружие может быть во много миллионов раз мощнее, чем самое большое обычное оружие.Большая часть повреждений, вызванных ядерным взрывом на поверхности или на малой или средней высоте в воздухе, вызвана интенсивной взрывной волной, сопровождавшей взрыв.

рис 1. Хронология последствий ядерного взрыва.

• Большая часть энергии, выделяемой при ядерном взрыве, находится в форме теплового излучения, способного вызвать возгорание и ожоги кожи.
• Ядерный взрыв сопровождается двумя типами ядерного излучения: исходным ядерным излучением, способным вызывать вредные невидимые гамма-лучи и нейтроны, а также остаточным ядерным излучением, которое испускает излучение в течение длительного периода времени.
• Долгосрочные последствия для здоровья человека и окружающей среды были задокументированы в Нагасаки и Хиросиме.
• Воздействие ядерного взрыва зависит от многих факторов, включая конструкцию оружия (деление или синтез) и его мощность; происходит ли детонация в воздухе (и на какой высоте), на поверхности, под землей или под водой; метеорологические и экологические условия; и является ли цель городской или сельской.

Для получения дополнительной информации см. Воздействие ядерного оружия

Пожалуйста, пройдите по ссылкам ниже для просмотра эффектов калькуляторов и симуляторов:

Источники: Сэмюэл Гласстон и Филип Дж.