Ядерное оружие

Поглощенная энергия светового  излучения  переходит  в  тепловую, что приводит  к  разогреву  поверхностного слоя материала. Нагрев может быть настолько сильным, что  возможно обугливание или воспламенение горючего материала и растрескивание или оплавление негорючего, что может приводить к огромным пожарам. При этом действие светового излучения ядерного взрыва эквивалентно  массированному  применению  зажигательного оружия, которое рассматривается в четвертом учебном вопросе.

Кожный покров человека также поглощает энергию светового излучения, за счет  чего  может нагреваться до высокой температуры и получать ожоги. В первую  очередь  ожоги возникают на открытых участках тела, обращенных в сторону взрыва. Если смотреть в сторону взрыва незащищенными глазами, то возможно поражение глаз, приводящее к полной потере зрения.

Ожоги, вызываемые  световым  излучением, не  отличаются  от обычных, вызываемых огнем или кипятком. Они тем сильнее, чем меньше расстояние до взрыва и чем больше мощность боеприпаса. При воздушном взрыве поражающее действие светового излучения больше, чем при наземном той же мощности.

В  зависимости от воспринятого светового импульса ожоги делятся на три степени. Ожоги первой степени проявляются в поверхностном поражении кожи: покраснении, припухлости, болезненности. При ожогах второй степени на коже  появляются пузыри. При ожогах третьей степени наблюдается омертвление кожи и образование язв.

При  воздушном взрыве боеприпаса мощностью 20 кТ и прозрачности атмосферы  порядка 25 км ожоги первой степени будут наблюдаться в радиусе 4,2 км от центра взрыва; при  взрыве  заряда мощностью 1 МгТ это расстояние увеличится до 22,4 км. Ожоги второй степени  проявляются  на расстояниях 2,9  и  14,4  км  и  ожоги  третьей степени - на расстояниях 2,4 и 12,8 км соответственно для боеприпасов мощностью 20 кТ и 1МгТ.

в)  Проникающая  радиация  представляет  собой  невидимый поток гамма-квантов  и нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва. Гамма-кванты и  нейтроны  распространяются  во все  стороны от центра взрыва на сотниметров. С увеличением расстояния  от  взрыва  количество гамма-квантов и нейтронов, проходящее  через  единицу  поверхности,  уменьшается. При подземном  и  подводном  ядерных  взрывах действие  проникающей радиации распространяется  на расстояния, значительно меньшие, чем при наземных и воздушных взрывах, что объясняется поглощением потока нейтронов и гамма-квантов водой.

Зоны  поражения  проникающей радиацией при взрывах ядерных боеприпасов средней и большой мощности несколько меньше зон поражения ударной волной и  световым излучением. Для боеприпасов с небольшим тротиловым эквивалентом  (1000 тонн и менее) наоборот, зоны  поражающего действия проникающей радиацией превосходят зоны поражения ударной  волной  и  световым излучением.

Поражающее  действие  проникающей  радиации  определяется способностью гамма-квантов  и  нейтронов ионизировать атомы среды, в которой они распространяются. Проходя через живую ткань, гамма-кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав клеток, которые  приводят  к нарушению  жизненных  функций  отдельных  органов и систем. Под влиянием ионизации  в организме возникают биологические процессы отмирания и разложения клеток. В результате этого у пораженных людей развивается специфическое заболевание, называемое лучевой болезнью.

г) Основными источниками радиоактивного заражения являются продукты деления ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образующиеся в результате воздействия нейтронов на материалы, из которых изготовлен ядерный боеприпас, и на некоторые элементы, входящие в состав грунта в районе взрыва.

При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается земли. Внутрь ее затягиваются массы испаряющегося грунта, которые поднимаются вверх. Охлаждаясь, пары продуктов деления грунта конденсируются на твердых частицах. Образуется радиоактивное облако. Оно поднимается на многокилометровую высоту, а затем со скоростью 25-100 км/ч движется по ветру. Радиоактивные частицы, выпадая из облака на землю, образуют зону радиоактивного заражения (след), длина которой может достигать нескольких сот километров.

Радиоактивное заражение людей, боевой техники, местности и различны объектов  при  ядерном взрыве обусловливается осколками деления вещества заряда  и  непрореагировавшей частью заряда, выпадающими из облака взрыва, а также наведенной радиоактивностью.

С  течением  времени  активность  осколков деления быстро уменьшается, особенно в первые часы после взрыва.  Так,  например,  общая  активность осколков  деления  при  взрыве ядерного боеприпаса мощностью 20 кТ через один день будет в несколько тысяч раз меньше, чем через одну минуту после взрыва.

При взрыве ядерного боеприпаса часть  вещества заряда не  подвергается делению, а выпадает в обычном своем виде; распад ее сопровождается образованием  альфа-частиц. Наведенная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами, образующимися в грунте  в  результате  облучения  его нейтронами, испускаемыми в момент взрыва ядрами атомов химических элементов, входящих  в  состав  грунта. Образовавшиеся изотопы, как правило, бета-активны, распад  многих  из  них сопровождается  гамма-излучением.

Периоды  полураспада  большинства из образующихся радиоактивных изотопов, сравнительно невелики от одной минуты до часа. В связи с этим наведенная активность может представлять опасность лишь в первые часы после  взрыва и только в районе, близком к его эпицентру.

 Основная  часть  долгоживущих  изотопов  сосредоточена  в радиоактивном облаке, которое  образуется  после взрыва. Высота  поднятия  облака для боеприпаса  мощностью  10 кТ равна 6 км, для боеприпаса мощностью 10 МгТ она составляет 25 км. По мере продвижения облака из него выпадают сначала наиболее крупные частицы, а затем все более и более мелкие, образуя  по пути движения зону радиоактивного заражения, так называемый след облака.

Размеры следа зависят главным образом  от  мощности ядерного боеприпаса, а  также от скорости ветра и могут достигать в длину несколько сотен и в ширину нескольких десятков километров.

Поражения в результате внутреннего облучения появляются  в  результате попадания  радиоактивных веществ внутрь организма через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт. В этом случае радиоактивные излучения вступают в  непосредственный  контакт  с  внутренними  органами  и  могут вызвать сильную  лучевую болезнь; характер заболевания будет зависеть от количества радиоактивных веществ, попавших в организм.

На  вооружение, боевую  технику  и инженерные сооружения радиоактивные вещества не оказывают вредного воздействия.

д) Электромагнитный импульс - это кратковременное электромагнитное поле, возникающее при взрыве ядерного боеприпаса в результате взаимодействия гамма-лучей и нейтронов, испускаемых пои ядерном взрыве, с атомами окружающей среды. Следствием его воздействия перегорание или пробои отдельных элементов радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры.

Поражение людей возможно только в тех случаях, когда они в момент  взрыва соприкасаются с протяженными проводными линиями.

Наиболее надежным средством защиты от всех поражающих факторов ядерного взрыва являются защитные сооружения. В поле следует укрываться за  прочными местными предметами, обратными скатами высот, в складках местности.

При действиях в зонах заражения для защиты органов дыхания, глаз и открытых участков тела от радиоактивных веществ используются средства защиты органов дыхания (противогазы, респираторы, противопыльные тканевые маски и ватно-марлевые повязки), а также средства защиты кожи.

Особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов.

Нейтронные боеприпасы являются разновидностью ядерных боеприпасов. Их основу составляют термоядерные заряды, в которых используются ядерные реакции деления и синтеза. Взрыв такого боеприпаса оказывает поражающее воздействие прежде всего на людей за счет мощного потока проникающей радиации, в котором значительная часть  (до 40%) приходится на так называемые быстрые нейтроны.

При взрыве нейтронного боеприпаса площадь зоны поражения проникающей радиацией превосходит площадь зоны поражения  ударной волной в несколько раз. В этой зоне техника и сооружения могут оставаться невредимыми, а люди получают смертельные поражения.

Для защиты от нейтронных боеприпасов используются те же средства и способы, что и для защиты от обычных ядерных боеприпасов. Кроме того, при сооружении убежищ и укрытий рекомендуется уплотнять и увлажнять грунт, укладываемый над ними, увеличивать толщину перекрытий, устраивать дополнительную защиту входов и выходов. Защитные свойства техники повышаются применением комбинированной защиты, состоящей  из водородосодержащих веществ (например, полиэтилена) и материалов с высокой плотностью (свинец).

 

1.7 Очаг ядерного  поражения.

Очагом ядерного поражения называется территория, подвергшаяся непосредственному воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. Он характеризуется массовыми разрушениями зданий, сооружений, завалами, авариями в сетях коммунально-энергетического хозяйства, пожарами, радиоактивным заражением и значительными потерями среди населения.

Размеры очага тем больше, чем мощнее ядерный взрыв. Характер разрушений в очаге зависит также от прочности конструкций зданий и сооружений, их этажности и плотности застройки.

За внешнюю границу очага ядерного поражения принимают условную линию на местности, проведенную на таком расстоянии от эпицентра (центра) взрыва, где величина избыточного давления ударной волны равна 10 кПа.

Очаг ядерного поражения условно делят на зоны – участки  с примерно одинаковыми по характеру разрушениями.

Зона полных разрушений – территория, подвергшаяся воздействию действию ударной волны с избыточным давлением (на внешней границе) свыше 50 кПа.

В зоне полностью разрушаются все здания и сооружения, а также противорадиационные укрытия и часть убежищ, образуются сплошные завалы, повреждается коммунально-энергетическая сеть.

Зона сильных разрушений – с избыточным давлением во фронте ударной волны от 50 до 30 кПа. В этой зоне наземные здания и сооружения получают сильные разрушения,  образуются местные завалы, возникнут сплошные и массовые пожары. Большинство убежищ сохранится, у отдельных убежищ будут завалены входы и выходы. Люди в них могут получить поражения только из-за нарушения герметизации, затопления или загазованности помещений.

Зона средних разрушений – с избыточным давлением во фронте ударной волны от 30 до 20 кПа. В ней здания и сооружения получат средние разрушения. Убежища и укрытия  подвального типа сохранятся. От светового излучения возникнут сплошные пожары.

Зона слабых разрушений – с  избыточным давлением во фронте ударной волны от 20 до 10 кПа. Здания получат небольшие разрушения. От светового излучения возникнут отдельные очаги пожаров.

 

1.8 Зоны радиоактивного  заражения на следе облака  ядерного взрыва.

Зона радиоактивного заражения – это территория, подвергшаяся заражению радиоактивными веществами в результате их выпадения после наземных (подземных) и низких воздушных ядерных взрывов.

Вредное воздействие ионизирующих излучений оценивается полученной дозой излучения (дозой радиации) Д, т. е. энергией этих лучей поглощенной в единице объема облучаемой среды. Эта энергия измеряется существующими дозиметрическими приборами в рентгенах (Р).

Рентген – это  такое количество гамма-излучения, которое создает в 1 см2 сухого воздуха (при температуре 0 °C и давлении 760 мм рт. ст.) 2,08 x 109 ионов.

Для оценки интенсивности ионизирующего излучения, испускаемого радиоактивными веществами на зараженной местности, ведено понятие “мощность дозы ионизирующего излучения” (уровень радиации). Ее измеряют в рентгенах в час (Р/ч), небольшие мощности дозы—в миллирентгенах в час (мР/ч).

Постепенно мощность дозы излучения снижается. Так, мощность дозы излучения, замеренная через 1 ч после наземного ядерного взрыва, через 2 ч уменьшится вдвое, спустя 3 ч – в четыре раза, через 7 ч – в десять раз, а через 49 – в сто раз.

Необходимо отметить, что при аварии на АЭС с выбросом осколков ядерного топлива (радионуклидов) местность может быть загрязнена на протяжении от нескольких месяцев до нескольких лет.

Степень радиоактивного заражения и размеры зараженного участка (радиоактивного следа) при ядерном взрыве зависят от мощности и вида взрыва, метеорологических условий, а также от характера местности и грунта.

Размеры радиоактивного следа условно делят на зоны (Рис. 1).

Зона чрезвычайно опасного заражения. На внешней границе зоны доза излучения, с момента выпадения радиоактивных веществ из облака на местность до полного их распада, равна 4000 Р (в середине зоны – 10000 Р), мощность дозы излучения через 1 ч после взрыва — 800 Р/ч.

Зона опасного заражения. На внешней границе зоны излучения – 1200 Р, мощность дозы излучения через 1 ч – 240 Р/ч.

Зона сильного заражения. На внешней границе зоны излучения – 400 Р, мощность дозы излучения через 1 ч – 80 Р/ч.

Зона умеренного заражения. На внешней границе зоны излучения – 40 Р, мощность дозы излучения через 1 ч – 8 Р/ч.

В результате воздействия ионизирующих излучений, как и при воздействии проникающей радиации, у людей возникает лучевая болезнь. Доза 150—250 Р вызывает лучевую болезнь первой степени, доза 250—-400 Р — лучевую болезнь второй степени, доза 400—700 Р — лучевую болезнь третьей степени, доза свыше 700 Р — лучевую болезнь четвертой степени.