Основные поражающие факторы ядерного оружия
Поражающий фактор – это физическое, химическое или биологическое действие, которое определяется или выражается соответствующими параметрами. При ядерном взрыве возникают следующие поражающие факторы: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс и радиоактивное заражение местности. Распределение общей энергии взрыва зависит от типа боеприпаса и вида взрыва. При взрыве в атмосфере до 50% энергии расходуется на образование воздушной ударной волны, 35% – на световое излучение, 5% – на проникающую радиацию и 1% – на электромагнитный импульс. При наземном взрыве осколки деления ядер выпадают на землю, и еще около 10% энергии выделяется в течение длительного времени при распаде продуктов деления. Так происходит радиоактивное заражение местности.
Воздушная ударная волна – это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Источниками возникновения ударной волны являются высокое давление в области взрыва (миллиарды атмосфер) и температура, достигающая миллионов градусов. Наибольшее давление в сжатой области наблюдается на передней ее кромке, которая называется фронтом ударной воздушной волны. Непосредственно за фронтом ударной волны образуются сильные потоки воздуха, скорость которых достигает нескольких сотен километров в час (даже на расстоянии 10 км от места взрыва боеприпаса мощностью 1 Мт скорость движения воздуха превышает 110 км/ч). При оценке воздействия воздушной ударной волны на людей и животных различают непосредственные поражения (возникают в результате действия избыточного давления и скоростного напора, приводящих к травмам) и косвенные поражения (могут быть нанесены обломками зданий, камнями, осколками стекла и других предметов, летящих под воздействием скоростного напора). Воздействие ударной волны на людей характеризуется легкими (временное нарушением слуха, легкие контузии, вывихи, ушибы – при избыточном давлении 20–40 кПа), средними (контузии головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей, вывихи конечностей – при избыточном давлении 40–60 кПа), тяжелыми (травмы внутренних органов, внутреннее кровотечение, сотрясение мозга, сильные переломы – при избыточном давлении свыше 100 кПа) и крайне тяжелыми поражениями. Защитой от ударной волны являются убежища.
Световое излучение представляет собой поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником его является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах – и испарившегося грунта. Максимальная температура поверхности светящейся области не зависит от мощности взрыва и равна приблизительно 5700–7700˚ С., Когда температура снижается до 1700˚С, свечение прекращается. Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом – количеством световой энергии, падающей за все время излучения на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения светового излучения. Результатом действия светового излучения может быть оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах, а также воспламенение и возгорание. Поражение людей световым импульсом выражается в появлении ожогов 1–4 степеней как открытых, так и защищенных одеждой участков тела, а также в поражении глаз, которое проявляется в ослеплении от 2 до 5 минут днем, до 30 и более минут ночью, если человек не смотрел в сторону взрыва. Защитой от светового излучения может служить любая непрозрачная преграда.
Проникающая радиация представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва. Время действия проникающей радиации на материалы характеризуется поглощенной дозой, мощностью дозы и потоком нейтронов. Она может вызвать обратимые и необратимые изменения в материалах, элементах радиотехнической оптической и другой аппаратуры за счет нарушения кристаллической решетки вещества, а также в результате различных физико-химических процессов, происходящих под воздействием ионизирующих излучений. Поражающее действие проникающей радиации на людей характеризуется дохой поглощенной энергии и заключается в ионизации атомов и молекул биологической ткани, в результате чего нарушается обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, что приводит к возникновению лучевой болезни. Степень тяжести лучевого поражения зависит от поглощенной дозы, времени, за которое получена эта доза, а также от индивидуальных особенностей организма и его состояния на момент облучения.
Радиоактивное заражение местности. Его источником служат продукты деления ядерного горючего, радиоактивные изотопы, образующиеся в грунте и других материалах при воздействии нейтронов, а также неразделившаяся часть ядерного заряда. Основное место в образовании радиоактивного заражения принадлежит осколкам деления ядерного горючего. Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучений: альфа, бета и гамма. Поскольку при наземном взрыве в огненный шар вовлекается значительное количество грунта и других веществ, то при охлаждении эти частицы выпадают в виде радиоактивных осадков, и при перемещении облака на земле остается радиоактивный след. Плотность заражения как в районе взрыва, так и по следу заражения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Радиационное заражение местности характеризуется мощностью дозы излучения и дозой излучения за период полного распада радиоактивных веществ. Местность считается зараженной при уровнях радиации 0,5 Р/ч и более.
Выделяют следующие зоны заражения
A – зона умеренного заражения (75–80% площади радиоактивного следа). Доза полного распада продуктов колеблется от 40 до 400 Р. Работы на открытой местности, расположенной в середине зоны или у ее внутренней границы, должны быть прекращены на несколько часов.
Б – зона сильного заражения (ок. 10% площади). Доза полного распада продуктов колеблется от 400 до 1200 Р. В зоне Б работы на объектах прекращаются сроком до 1 суток, рабочие и служащие укрываются в защитных сооружениях ГО, подвалах или других укрытиях.
В-зона опасного заражения (10–15% площади) На внешней границе зоны Доза полного распада продуктов составляет 1200 Р., на внутренней границе – 4000 Р. В этой зоне работы прекращаются от 1 до 3–4 суток, рабочие и служащие укрываются в защитных сооружениях ГО.
Г – зона чрезвычайно опасного заражения (10–15% площади) На внешней границе зоны доза полного распада продуктов составляет 4000 Р. В зоне Г работы на объектах прекращаются на 4 и более суток, рабочие и служащие укрываются в убежищах. По истечении указанного срока уровень радиации на территории объекта спадает до значений, обеспечивающих безопасную деятельность рабочих и служащих в производственных помещениях.
Электромагнитный импульс. При ядерном взрыве образуется сильное электромагнитное излучение в широком диапазоне волн с максимумом плотности в области 15–30 кГц. Ввиду кратковременности действия (десятки миллисекунд) это излучение называют электромагнитным импульсом.
Скачать реферат