Ledakan 1 MT. Senjata nuklir. Lahirnya Senjata Nuklir

Senjata nuklir

Senjata nuklir adalah seperangkat senjata nuklir, sarana penyampaiannya ke sasaran dan sarana pengendalian. Mengacu pada senjata pemusnah massal (bersama dengan senjata biologi dan kimia). Senjata nuklir adalah alat peledak yang menggunakan energi nuklir - energi yang dilepaskan sebagai akibat dari reaksi berantai nuklir seperti longsoran fisi inti berat dan/atau reaksi fusi termonuklir inti ringan.

Tindakan senjata nuklir didasarkan pada penggunaan energi ledakan alat peledak nuklir, yang dilepaskan sebagai akibat dari reaksi berantai fisi inti berat dan/atau reaksi fusi termonuklir yang tidak terkendali seperti longsoran salju.

Ledakan nuklir dapat berupa jenis berikut:

· udara - di troposfer

· dataran tinggi - di lapisan atas atmosfer dan di ruang dekat planet

· kosmik - di ruang angkasa dalam dan area luar angkasa lainnya

ledakan tanah - dekat tanah

· ledakan bawah tanah (di bawah permukaan bumi)

permukaan (dekat permukaan air)

di bawah air (bawah air)

Faktor-faktor yang merusak ledakan nuklir:

gelombang kejut

radiasi cahaya

· radiasi tembus

· kontaminasi radioaktif

· pulsa elektromagnetik (EMP)

Rasio kekuatan pengaruh berbagai faktor perusak bergantung pada fisika spesifik ledakan nuklir. Misalnya, ledakan termonuklir ditandai dengan ledakan yang lebih kuat daripada yang disebut. Ledakan atom menghasilkan radiasi cahaya, komponen sinar gamma dari radiasi penetrasi, namun komponen sel darah yang jauh lebih lemah dari radiasi penetrasi dan kontaminasi radioaktif di area tersebut.

Orang-orang yang terkena dampak langsung dari ledakan nuklir, selain kerusakan fisik, yang seringkali berakibat fatal bagi manusia, mengalami dampak psikologis yang kuat dari pemandangan ledakan dan kehancuran yang mengerikan. Pulsa elektromagnetik (EMP) tidak berdampak langsung pada organisme hidup, tetapi dapat mengganggu pengoperasian peralatan elektronik (elektronik tabung dan peralatan fotonik relatif tidak sensitif terhadap efek EMP).

Klasifikasi senjata nuklir

Semua senjata nuklir dapat dibagi menjadi dua kategori utama:

· "atom" - alat peledak satu fase atau satu tahap yang keluaran energi utamanya berasal dari reaksi nuklir fisi inti berat (uranium-235 atau plutonium) dengan pembentukan unsur yang lebih ringan

termonuklir (juga "hidrogen") - alat peledak dua fase atau dua tahap di mana dua proses fisik, yang terlokalisasi di area ruang yang berbeda, dikembangkan secara berurutan: pada tahap pertama, sumber energi utama adalah reaksi fisi berat inti, dan yang kedua, reaksi fisi dan fusi termonuklir digunakan dalam proporsi yang berbeda-beda, tergantung pada jenis dan konfigurasi amunisi.

Kekuatan muatan nuklir diukur dalam setara TNT - jumlah trinitrotoluena yang harus diledakkan untuk menghasilkan energi yang sama. Biasanya dinyatakan dalam kiloton (kt) dan megaton (Mt). Persamaan TNT bersifat kondisional: pertama, distribusi energi ledakan nuklir di antara berbagai faktor perusak sangat bergantung pada jenis amunisi, dan, bagaimanapun, sangat berbeda dengan ledakan kimia. Kedua, tidak mungkin mencapai pembakaran sempurna dari bahan peledak kimia dalam jumlah yang tepat.

Merupakan kebiasaan untuk membagi senjata nuklir menjadi lima kelompok menurut kekuatannya:

· ultra-kecil (kurang dari 1 kt)

· kecil (1 - 10 kt)

sedang (10 - 100 knot)

· besar (daya tinggi) (100 kt - 1 Mt)

· ekstra besar (daya ekstra tinggi) (lebih dari 1 Mt)

Opsi peledakan nuklir

Skema meriam

"Desain meriam" digunakan pada beberapa senjata nuklir generasi pertama. Inti dari rangkaian meriam adalah menembakkan bubuk mesiu dari satu blok bahan fisil bermassa subkritis (“peluru”) ke blok lain yang tidak bergerak (“target”).

Contoh klasik desain meriam adalah bom “Little Boy” yang dijatuhkan di Hiroshima pada tanggal 6 Agustus 1945.

Sirkuit yang meledak-ledak

Skema detonasi implosif menggunakan kompresi bahan fisil oleh gelombang kejut terfokus yang dihasilkan oleh ledakan bahan peledak kimia. Untuk memfokuskan gelombang kejut, digunakan apa yang disebut lensa peledak, dan peledakan dilakukan secara bersamaan di banyak titik dengan presisi tinggi. Pembentukan gelombang kejut konvergen dipastikan dengan penggunaan lensa peledak dari bahan peledak "cepat" dan "lambat" - TATV (triaminotrinitrobenzene) dan baratol (campuran trinitrotoluena dengan barium nitrat), dan beberapa bahan tambahan (lihat animasi). Penciptaan sistem penempatan bahan peledak dan peledakan seperti itu pernah menjadi salah satu tugas yang paling sulit dan memakan waktu. Untuk mengatasinya, perlu dilakukan sejumlah besar perhitungan rumit dalam dinamika hidro dan gas.

Bom atom kedua yang digunakan, “Fat Man,” yang dijatuhkan di Nagasaki pada tanggal 9 Agustus 1945, dieksekusi dengan skema yang sama.

ledakan nuklir tahun 2000

Pencipta bom atom, Robert Oppenheimer, pada hari pengujian pertama gagasannya berkata: “Jika ratusan ribu matahari terbit di langit sekaligus, cahayanya dapat disamakan dengan pancaran sinar Tuhan Yang Maha Esa. .. Akulah Kematian, penghancur besar dunia, yang membawa kematian bagi semua makhluk hidup” Kata-kata ini adalah kutipan dari Bhagavad Gita, yang dibaca oleh fisikawan Amerika dalam versi aslinya.

Fotografer dari Lookout Mountain berdiri setinggi pinggang di dalam debu yang ditimbulkan oleh gelombang kejut setelah ledakan nuklir (foto dari tahun 1953).

Nama Tantangan: Payung
Tanggal: 8 Juni 1958

Kekuatan: 8 kiloton

Ledakan nuklir bawah air dilakukan selama Operasi Hardtack. Kapal yang dinonaktifkan digunakan sebagai sasaran.

Nama Tantangan: Chama (sebagai bagian dari Proyek Dominic)
Tanggal: 18 Oktober 1962
Lokasi: Pulau Johnston
Kekuatan: 1,59 megaton

Nama Tantangan: Oak
Tanggal: 28 Juni 1958
Lokasi: Laguna Enewetak di Samudera Pasifik
Hasil: 8,9 megaton

Hasil Proyek Knothole, Tes Annie. Tanggal: 17 Maret 1953; proyek: Hasil Knothole; tantangan: Annie; Lokasi: Knothole, Situs Uji Nevada, Sektor 4; kekuatan: 16kt. (Foto: Wikicommons)

Nama Tantangan: Castle Bravo
Tanggal: 1 Maret 1954
Lokasi: Atol Bikini
Jenis ledakan: permukaan
Kekuatan: 15 megaton

Bom hidrogen Castle Bravo adalah ledakan terkuat yang pernah diuji oleh Amerika Serikat. Kekuatan ledakannya ternyata jauh lebih besar dari perkiraan awal sebesar 4-6 megaton.

Nama Tantangan: Castle Romeo
Tanggal: 26 Maret 1954
Lokasi: di tongkang di Kawah Bravo, Bikini Atoll
Jenis ledakan: permukaan
Kekuatan: 11 megaton

Kekuatan ledakannya ternyata 3 kali lebih besar dari perkiraan awal. Romeo adalah tes pertama yang dilakukan pada kapal tongkang.

Proyek Dominic, Tes Aztec

Nama Tantangan: Priscilla (sebagai bagian dari seri tantangan "Plumbbob")
Tanggal: 1957

Hasil: 37 kiloton

Seperti inilah proses pelepasan sejumlah besar energi radiasi dan panas selama ledakan atom di udara di atas gurun. Di sini Anda masih bisa melihat peralatan militer yang suatu saat akan hancur oleh gelombang kejut, ditangkap dalam bentuk mahkota yang mengelilingi episentrum ledakan. Anda dapat melihat bagaimana gelombang kejut terpantul dari permukaan bumi dan hendak menyatu dengan bola api.

Nama Tantangan: Grable (sebagai bagian dari Operation Upshot Knothole)
Tanggal: 25 Mei 1953
Lokasi: Situs Uji Nuklir Nevada
Kekuatan: 15 kiloton

Di lokasi uji coba di gurun Nevada, fotografer dari Lookout Mountain Center pada tahun 1953 mengambil foto fenomena yang tidak biasa (cincin api pada jamur nuklir setelah ledakan cangkang meriam nuklir), yang sifatnya memiliki lama memenuhi pikiran para ilmuwan.

Hasil Proyek Knothole, Tes Rake. Uji coba ini melibatkan ledakan bom atom berkekuatan 15 kiloton yang diluncurkan dengan meriam atom 280mm. Tes berlangsung pada tanggal 25 Mei 1953 di Situs Uji Nevada. (Foto: Administrasi Keamanan Nuklir Nasional/Kantor Situs Nevada)

Awan jamur terbentuk akibat ledakan atom uji Truckee yang dilakukan sebagai bagian dari Proyek Dominic.

Penghancur Proyek, Anjing Uji.

Proyek Dominic, tes Yeso. Tes: Ya; tanggal: 10 Juni 1962; proyek: Dominikus; lokasi: 32 km selatan Pulau Christmas; jenis pengujian: B-52, atmosfer, tinggi - 2,5 m; kapasitas: 3,0 juta ton; jenis muatan: atom. (Wikicommons)

Nama Tantangan: YA
Tanggal: 10 Juni 1962
Lokasi: Pulau Natal
Kekuatan: 3 megaton

Menguji "Licorn" di Polinesia Prancis. Gambar #1. (Pierre J./Tentara Perancis)

Nama tantangan: “Unicorn” (Perancis: Licorne)
Tanggal: 3 Juli 1970
Lokasi: Atol di Polinesia Prancis
Hasil: 914 kiloton

Menguji "Licorn" di Polinesia Prancis. Gambar #2. (Foto: Pierre J./Tentara Perancis)

Menguji "Licorn" di Polinesia Prancis. Gambar #3. (Foto: Pierre J./Tentara Perancis)

Untuk mendapatkan gambar yang bagus, lokasi pengujian sering kali mempekerjakan seluruh tim fotografer. Foto: ledakan uji coba nuklir di gurun Nevada. Di sebelah kanan terlihat gumpalan roket, yang dengannya para ilmuwan menentukan karakteristik gelombang kejut.

Menguji "Licorn" di Polinesia Prancis. Gambar #4. (Foto: Pierre J./Tentara Perancis)

Proyek Kastil, Tes Romeo. (Foto: zvis.com)

Proyek Hardtack, Tes Payung. Tantangan: Payung; tanggal: 8 Juni 1958; proyek: Hardtack I; lokasi: Laguna Atol Enewetak; jenis tes: bawah air, kedalaman 45 m; kekuatan: 8kt; jenis muatan: atom.

Proyek Redwing, Uji Seminole. (Foto: Arsip Senjata Nuklir)

Tes Riya. Uji atmosfer bom atom di Polinesia Prancis pada Agustus 1971. Sebagai bagian dari pengujian ini, yang berlangsung pada tanggal 14 Agustus 1971, hulu ledak termonuklir dengan nama sandi "Riya" dengan hasil 1000 kt diledakkan. Ledakan terjadi di wilayah Mururoa Atoll. Foto ini diambil dari jarak 60 km dari tanda nol. Foto: Pierre J.

Awan jamur akibat ledakan nuklir di Hiroshima (kiri) dan Nagasaki (kanan). Pada tahap akhir Perang Dunia II, Amerika Serikat meluncurkan dua bom atom di Hiroshima dan Nagasaki. Ledakan pertama terjadi pada 6 Agustus 1945, dan ledakan kedua pada 9 Agustus 1945. Ini adalah satu-satunya saat senjata nuklir digunakan untuk tujuan militer. Atas perintah Presiden Truman, Angkatan Darat AS menjatuhkan bom nuklir Little Boy di Hiroshima pada tanggal 6 Agustus 1945, disusul oleh bom nuklir Fat Man di Nagasaki pada tanggal 9 Agustus. Dalam waktu 2-4 bulan setelah ledakan nuklir, antara 90.000 hingga 166.000 orang tewas di Hiroshima, dan antara 60.000 hingga 80.000 orang di Nagasaki (Foto: Wikicommons)

Hasil Proyek Knothole. Situs Uji Nevada, 17 Maret 1953. Gelombang ledakan tersebut menghancurkan seluruh Gedung No. 1 yang terletak pada jarak 1,05 km dari tanda nol. Selisih waktu tembakan pertama dan kedua adalah 21/3 detik. Kamera ditempatkan dalam wadah pelindung setebal dinding 5 cm, satu-satunya sumber cahaya dalam wadah ini adalah lampu kilat nuklir. (Foto: Administrasi Keamanan Nuklir Nasional/Kantor Situs Nevada)

Penjaga Proyek, 1951. Nama tesnya tidak diketahui. (Foto: Administrasi Keamanan Nuklir Nasional/Kantor Situs Nevada)

Tes Tritunggal.

"Trinity" adalah nama kode untuk uji coba senjata nuklir pertama. Tes ini dilakukan oleh Angkatan Darat Amerika Serikat pada tanggal 16 Juli 1945, di sebuah lokasi yang terletak sekitar 56 km tenggara Socorro, New Mexico, di White Sands Missile Range. Uji coba tersebut menggunakan bom plutonium tipe ledakan, yang dijuluki “The Thing”. Setelah diledakkan, terjadi ledakan dengan kekuatan setara 20 kiloton TNT. Tanggal pengujian ini dianggap sebagai awal era atom. (Foto: Wikicommons)

Nama Tantangan: Mike
Tanggal: 31 Oktober 1952
Lokasi: Pulau Elugelab ("Flora"), Enewate Atoll
Kekuatan: 10,4 megaton

Perangkat yang diledakkan selama pengujian Mike, yang disebut "sosis", adalah bom "hidrogen" kelas megaton pertama yang sebenarnya. Awan jamur tersebut mencapai ketinggian 41 km dengan diameter 96 km.

AN602 (alias “Tsar Bomba”, alias “Ibu Kuzka”) adalah bom udara termonuklir yang dikembangkan di Uni Soviet pada tahun 1954-1961. sekelompok fisikawan nuklir di bawah kepemimpinan Akademisi Akademi Ilmu Pengetahuan Uni Soviet I.V. Kurchatov. Alat peledak paling kuat dalam sejarah umat manusia. Menurut berbagai sumber, kandungannya setara dengan 57 hingga 58,6 megaton TNT. Bom tersebut diuji pada 30 Oktober 1961. (Wikimedia)

Pengeboman MET dilakukan sebagai bagian dari Operasi Thipot. Patut dicatat bahwa ledakan MET memiliki kekuatan yang sebanding dengan bom plutonium Fat Man yang dijatuhkan di Nagasaki. 15 April 1955, 22kt. (Wikimedia)

Salah satu ledakan bom hidrogen termonuklir paling kuat yang pernah terjadi di AS adalah Operasi Castle Bravo. Kekuatan muatannya adalah 10 megaton. Ledakan terjadi pada tanggal 1 Maret 1954 di Bikini Atoll, Kepulauan Marshall. (Wikimedia)

Operasi Castle Romeo adalah salah satu ledakan bom termonuklir terkuat yang dilakukan Amerika Serikat. Bikini Atoll, 27 Maret 1954, 11 megaton. (Wikimedia)

Ledakan Baker, menunjukkan permukaan putih air terganggu oleh gelombang kejut udara, dan bagian atas kolom semburan berongga yang membentuk awan Wilson hemisferis. Di latar belakang adalah pantai Bikini Atoll, Juli 1946. (Wikimedia)

Ledakan bom termonuklir (hidrogen) Amerika “Mike” dengan kekuatan 10,4 megaton. 1 November 1952. (Wikimedia)

Operasi Rumah Kaca adalah rangkaian uji coba nuklir Amerika yang kelima dan yang kedua pada tahun 1951. Operasi tersebut menguji desain hulu ledak nuklir menggunakan fusi nuklir untuk meningkatkan keluaran energi. Selain itu, dampak ledakan terhadap bangunan, termasuk bangunan tempat tinggal, bangunan pabrik, dan bunker juga dipelajari. Operasi itu dilakukan di lokasi uji coba nuklir Pasifik. Semua perangkat diledakkan di menara logam tinggi, menirukan ledakan udara. Ledakan George, 225 kiloton, 9 Mei 1951. (Wikimedia)

Awan jamur dengan kolom air, bukan tangkai debu. Di sebelah kanan, terlihat lubang di pilar: kapal perang Arkansas tertutupi pancaran cipratan. Tes Baker, daya muatan - 23 kiloton TNT, 25 Juli 1946. (Wikimedia)

Awan setinggi 200 meter di atas Frenchman Flat setelah ledakan MET sebagai bagian dari Operasi Teapot, 15 April 1955, 22 kt. Proyektil ini memiliki inti uranium-233 yang langka. (Wikimedia)

Kawah ini terbentuk ketika gelombang ledakan berkekuatan 100 kiloton diledakkan di bawah gurun setinggi 635 kaki pada tanggal 6 Juli 1962, menggusur 12 juta ton bumi.

Waktu: 0 detik. Jarak: 0m. Inisiasi ledakan detonator nuklir.
Waktu: 0,0000001 detik. Jarak: 0m Suhu: hingga 100 juta °C. Awal dan jalannya reaksi nuklir dan termonuklir dalam muatan. Dengan ledakannya, detonator nuklir menciptakan kondisi untuk timbulnya reaksi termonuklir: zona pembakaran termonuklir melewati gelombang kejut dalam zat bermuatan dengan kecepatan sekitar 5000 km/s (106 - 107 m/s). Sekitar 90% dari neutron yang dilepaskan selama reaksi diserap oleh bahan bom, 10% sisanya dipancarkan keluar.

Waktu:< 10−7c. Расстояние: 2м Suhu: 30 juta°C. Akhir dari reaksi, awal dari penyebaran zat bom. Bom tersebut segera menghilang dari pandangan dan sebagai gantinya muncul bola bercahaya terang (bola api), menutupi penyebaran muatan. Laju pertumbuhan bola dalam beberapa meter pertama mendekati kecepatan cahaya. Massa jenis zat di sini turun menjadi 1% massa jenis udara sekitar dalam 0,01 detik; suhu turun menjadi 7-8 ribu °C dalam 2,6 detik, dipertahankan selama ~5 detik dan selanjutnya menurun seiring dengan naiknya bola api; Setelah 2-3 detik, tekanan turun hingga sedikit di bawah tekanan atmosfer.

Waktu: 1,4x10−7s. Jarak: 16m Suhu: 4 juta°C. Secara umum, dari 10−7 hingga 0,08 detik, fase pertama cahaya bola terjadi dengan penurunan suhu yang cepat dan pelepasan ~1% energi radiasi, sebagian besar dalam bentuk sinar UV dan radiasi cahaya terang, yang dapat merusak penglihatan pengamat jauh tanpa menimbulkan luka bakar pada kulit. Penerangan permukaan bumi pada momen-momen tersebut pada jarak hingga puluhan kilometer bisa seratus kali lebih besar dari Matahari.

Waktu: 1,7x10−7s. Jarak: 21m Suhu: 3 juta°C. Uap bom dalam bentuk tongkat, gumpalan padat dan pancaran plasma, seperti piston, memampatkan udara di depannya dan membentuk gelombang kejut di dalam bola - gelombang kejut internal, yang berbeda dari gelombang kejut biasa di non- sifat adiabatik, hampir isotermal dan pada tekanan yang sama kepadatannya beberapa kali lebih tinggi: udara yang terkompresi dengan guncangan segera memancarkan sebagian besar energi melalui bola, yang masih transparan terhadap radiasi.
Dalam puluhan meter pertama, benda-benda di sekitarnya, sebelum bola api menghantamnya, karena kecepatannya yang terlalu tinggi, tidak punya waktu untuk bereaksi dengan cara apa pun - benda-benda tersebut bahkan praktis tidak memanas, dan begitu berada di dalam bola di bawah aliran radiasi mereka menguap seketika.

Suhu: 2 juta°C. Kecepatan 1000 km/s. Ketika bola membesar dan suhu turun, energi dan kerapatan fluks foton berkurang dan jangkauannya (dalam urutan satu meter) tidak lagi cukup untuk kecepatan perluasan muka api yang mendekati kecepatan cahaya. Volume udara yang dipanaskan mulai mengembang dan aliran partikelnya terbentuk dari pusat ledakan. Saat udara masih berada di batas bola, gelombang panas melambat. Udara panas yang mengembang di dalam bola bertabrakan dengan udara diam di perbatasannya, dan di suatu tempat mulai dari 36-37 m, gelombang dengan kepadatan yang meningkat muncul - gelombang kejut udara eksternal di masa depan; Sebelumnya, gelombang tersebut tidak sempat muncul karena laju pertumbuhan bola cahaya yang sangat besar.

Waktu: 0,000001 detik. Jarak: 34m Suhu: 2 juta°C. Guncangan internal dan uap bom terletak di lapisan 8-12 m dari lokasi ledakan, puncak tekanan hingga 17.000 MPa pada jarak 10,5 m, kepadatan ~ 4 kali kepadatan udara, kecepatan adalah ~ 100 km/s. Wilayah udara panas: tekanan pada batas 2.500 MPa, di dalam wilayah hingga 5000 MPa, kecepatan partikel hingga 16 km/s. Substansi uap bom mulai tertinggal dari bagian dalam. melompat karena semakin banyak udara di dalamnya yang ditarik ke dalam gerakan. Gumpalan padat dan pancaran menjaga kecepatan.

Suhu: 600 ribu °C Mulai saat ini, sifat gelombang kejut tidak lagi bergantung pada kondisi awal ledakan nuklir dan mendekati kondisi khas ledakan kuat di udara, yaitu. Parameter gelombang seperti itu dapat diamati selama ledakan bahan peledak konvensional dalam jumlah besar.

Waktu: 0,0036 detik. Jarak: 60m Suhu: 600 ribu°C. Guncangan internal, setelah melewati seluruh bidang isotermal, menyusul dan menyatu dengan guncangan eksternal, meningkatkan kepadatannya dan membentuk apa yang disebut. guncangan kuat adalah gelombang kejut depan tunggal. Kepadatan materi dalam bola turun menjadi 1/3 atmosfer.

Waktu: 0,014 detik. Jarak: 110m Suhu: 400 ribu°C. Gelombang kejut serupa di episentrum ledakan bom atom pertama Soviet berkekuatan 22 kt pada ketinggian 30 m menghasilkan pergeseran seismik yang menghancurkan tiruan terowongan metro dengan berbagai jenis pengikat pada kedalaman 10 dan 20 m.30 m, hewan di terowongan pada kedalaman 10, 20 dan 30 m mati. Sebuah depresi berbentuk piring yang tidak mencolok dengan diameter sekitar 100 m muncul di permukaan.Kondisi serupa terjadi di episentrum ledakan Trinity 21 kt pada ketinggian 30 m, sebuah kawah dengan diameter 80 m dan kedalaman 30 m. 2 m terbentuk.

Waktu: 0,004 detik. Jarak: 135m
Suhu: 300 ribu°C. Ketinggian maksimum ledakan udara adalah 1 Mt hingga membentuk kawah yang terlihat jelas di dalam tanah. Bagian depan gelombang kejut terdistorsi akibat dampak gumpalan uap bom:

Waktu: 0,007 detik. Jarak: 190m Suhu: 200 ribu°C. Pada bagian depan yang halus dan tampak berkilau, iramanya. gelombang membentuk lepuh besar dan titik terang (bolanya tampak mendidih). Kepadatan materi dalam bola isotermal dengan diameter ~150 m turun di bawah 10% kepadatan atmosfer.
Benda nonmasif menguap beberapa meter sebelum datangnya api. bola (“Trik tali”); tubuh manusia yang berada di sisi ledakan akan memiliki waktu untuk hangus, dan akan menguap sepenuhnya dengan datangnya gelombang kejut.

Waktu: 0,015 detik. Jarak: 250m Suhu: 170 ribu°C. Gelombang kejutnya sangat menghancurkan bebatuan. Kecepatan gelombang kejut lebih tinggi dari kecepatan suara pada logam: batas teoritis kekuatan pintu masuk ke tempat perlindungan; tangki menjadi rata dan terbakar.

Waktu: 0,028 detik. Jarak: 320m Suhu: 110 ribu°C. Orang tersebut dihalau oleh aliran plasma (kecepatan gelombang kejut = kecepatan suara di tulang, tubuh roboh menjadi debu dan langsung terbakar). Penghancuran total struktur di atas tanah yang paling tahan lama.

Waktu: 0,079 detik. Jarak: 435m Suhu: 110 ribu°C. Penghancuran total jalan raya dengan permukaan aspal dan beton Suhu minimum radiasi gelombang kejut, akhir fase pendaran pertama. Shelter tipe metro, dilapisi dengan tabung besi cor dan beton bertulang monolitik dan dikubur hingga kedalaman 18 m, dirancang untuk mampu menahan ledakan (40 kt) tanpa kerusakan pada ketinggian 30 m pada jarak minimal 150 m ( tekanan gelombang kejut urutan 5 MPa), 38 kt RDS telah diuji.2 pada jarak 235 m (tekanan ~1,5 MPa), mengalami deformasi dan kerusakan kecil. Pada suhu di bagian depan kompresi di bawah 80 ribu °C, molekul NO2 baru tidak lagi muncul, lapisan nitrogen dioksida secara bertahap menghilang dan berhenti menyaring radiasi internal. Bola tumbukan secara bertahap menjadi transparan dan melaluinya, seperti melalui kaca yang digelapkan, awan uap bom dan bola isotermal terlihat selama beberapa waktu; Secara umum bola api mirip dengan kembang api. Kemudian, ketika transparansi meningkat, intensitas radiasi meningkat dan detail bola, seolah-olah menyala kembali, menjadi tidak terlihat. Prosesnya mengingatkan kita pada berakhirnya era rekombinasi dan lahirnya cahaya di Alam Semesta beberapa ratus ribu tahun setelah Big Bang.

Waktu: 0,15 detik. Jarak: 580m Suhu: 65 ribu°C. Radiasi ~100.000 Gy. Seseorang dibiarkan dengan pecahan tulang hangus (kecepatan gelombang kejut berada di urutan kecepatan suara di jaringan lunak: kejutan hidrodinamik yang menghancurkan sel dan jaringan melewati tubuh).

Waktu: 0,25 detik. Jarak: 630m Suhu: 50 ribu°C. Radiasi tembus ~40.000 Gy. Seseorang berubah menjadi puing-puing hangus: gelombang kejut menyebabkan amputasi traumatis, yang terjadi dalam sepersekian detik. bola api menghanguskan sisa-sisanya. Penghancuran total tangki. Penghancuran total jalur kabel bawah tanah, pipa air, pipa gas, saluran pembuangan, sumur inspeksi. Penghancuran pipa beton bertulang bawah tanah dengan diameter 1,5 m dan tebal dinding 0,2 m. Penghancuran bendungan beton melengkung pembangkit listrik tenaga air. Penghancuran parah pada benteng beton bertulang jangka panjang. Kerusakan ringan pada struktur metro bawah tanah.

Waktu: 0,4 detik. Jarak: 800m Suhu: 40 ribu°C. Memanaskan benda hingga 3000 °C. Radiasi tembus ~20.000 Gy. Penghancuran total semua struktur pelindung pertahanan sipil (tempat perlindungan) dan penghancuran perangkat pelindung di pintu masuk metro. Penghancuran bendungan beton gravitasi pembangkit listrik tenaga air, bunker menjadi tidak efektif pada jarak 250 m.

Waktu: 0,73 detik. Jarak: 1200m Suhu: 17 ribu°C. Radiasi ~5000 Gy. Dengan ketinggian ledakan 1.200 m, terjadi pemanasan udara tanah di pusat gempa sebelum datangnya guncangan. gelombang hingga 900°C. Seseorang 100% terbunuh oleh gelombang kejut. Penghancuran shelter dirancang untuk 200 kPa (tipe A-III atau kelas 3). Penghancuran total bunker beton bertulang prefabrikasi pada jarak 500 m dalam kondisi ledakan tanah. Penghancuran total rel kereta api. Kecerahan maksimum fase kedua cahaya bola saat ini telah melepaskan ~20% energi cahaya

Waktu: 1,4 detik. Jarak: 1600m Suhu: 12 ribu°C. Memanaskan benda hingga 200°C. Radiasi 500 Gy. Banyak luka bakar 3-4 derajat hingga 60-90% permukaan tubuh, kerusakan radiasi parah dikombinasikan dengan cedera lainnya, kematian segera atau hingga 100% pada hari pertama. Tangki terlempar ke belakang ~10 m dan rusak. Penghancuran total jembatan logam dan beton bertulang dengan bentang 30 - 50 m.

Waktu: 1,6 detik. Jarak: 1750m Suhu: 10 ribu°C. Perkiraan radiasi. 70 gram. Awak tank meninggal dalam waktu 2-3 minggu karena penyakit radiasi yang sangat parah. Penghancuran total bangunan beton, beton bertulang monolitik (bertingkat rendah) dan tahan gempa 0,2 MPa, shelter built-in dan berdiri bebas yang dirancang untuk 100 kPa (tipe A-IV atau kelas 4), shelter di ruang bawah tanah multi -bangunan bertingkat.

Waktu: 1.9c. Jarak: 1900m Suhu: 9 ribu °C Kerusakan berbahaya pada seseorang akibat gelombang kejut dan lemparan hingga 300 m dengan kecepatan awal hingga 400 km/jam, dimana 100-150 m (0,3-0,5 jalur) adalah penerbangan bebas, dan jarak yang tersisa adalah banyak pantulan di tanah. Radiasi sekitar 50 Gy merupakan bentuk penyakit radiasi fulminan, kematian 100% dalam waktu 6-9 hari. Penghancuran shelter built-in yang dirancang untuk 50 kPa. Kerusakan parah pada bangunan tahan gempa. Tekanan 0,12 MPa dan lebih tinggi - semua bangunan perkotaan padat dan habis dan berubah menjadi puing-puing padat (puing-puing individu bergabung menjadi satu padat), ketinggian puing-puing bisa 3-4 m Bola api saat ini mencapai ukuran maksimumnya (D ~ 2 km), tertimpa dari bawah oleh gelombang kejut yang dipantulkan dari tanah dan mulai meninggi; bola isotermal di dalamnya runtuh, membentuk aliran ke atas yang cepat di pusat gempa - kaki jamur di masa depan.

Waktu: 2,6 detik. Jarak: 2200m Suhu: 7,5 ribu°C. Cedera parah pada seseorang akibat gelombang kejut. Radiasi ~10 Gy adalah penyakit radiasi akut yang sangat parah, dengan kombinasi cedera, kematian 100% dalam waktu 1-2 minggu. Penghancuran truk. 0,1 MPa adalah tekanan desain gelombang kejut untuk desain struktur dan perangkat pelindung struktur bawah tanah jalur kereta bawah tanah dangkal.

Waktu: 3.8c. Jarak: 2800m Suhu: 7,5 ribu°C. Radiasi 1 Gy - dalam kondisi damai dan perawatan tepat waktu, cedera radiasi tidak berbahaya, tetapi dengan kondisi tidak sehat dan tekanan fisik dan psikologis yang parah yang menyertai bencana, kurangnya perawatan medis, nutrisi dan istirahat normal, hingga separuh dari korban meninggal hanya karena radiasi dan penyakit penyerta, dan dari segi jumlah kerusakan ( ditambah cedera dan luka bakar) lebih banyak lagi. Tekanan kurang dari 0,1 MPa - kawasan perkotaan dengan bangunan padat berubah menjadi puing-puing padat. Penghancuran total basement tanpa perkuatan struktur 0,075 MPa. Rata-rata kerusakan bangunan tahan gempa adalah 0,08-0,12 MPa. Kerusakan parah pada bunker beton bertulang prefabrikasi. Peledakan kembang api.

Waktu: 6c. Jarak: 3600m Suhu: 4,5 ribu°C. Kerusakan sedang pada seseorang akibat gelombang kejut. Radiasi ~0,05 Gy - dosisnya tidak berbahaya. Orang dan benda meninggalkan “bayangan” di aspal. Penghancuran total gedung administrasi bertingkat (kantor) (0,05-0,06 MPa), tempat perlindungan dari tipe paling sederhana; kehancuran yang parah dan total terhadap struktur industri besar-besaran. Hampir semua bangunan kota hancur dengan terbentuknya puing-puing lokal (satu rumah - satu puing). Penghancuran total mobil penumpang, pengrusakan total hutan. Pulsa elektromagnetik ~3 kV/m mempengaruhi peralatan listrik yang tidak sensitif. Kerusakannya mirip gempa 10 titik. Bola tersebut berubah menjadi kubah api, seperti gelembung yang melayang ke atas, membawa serta kolom asap dan debu dari permukaan bumi: karakteristik jamur eksplosif tumbuh dengan kecepatan vertikal awal hingga 500 km/jam. Kecepatan angin dari permukaan hingga pusat gempa ~100 km/jam.

Waktu: 15c. Jarak: 7500m. Kerusakan ringan pada seseorang akibat gelombang kejut. Luka bakar derajat tiga pada bagian tubuh yang terbuka. Kehancuran total rumah kayu, kerusakan parah pada bangunan bata bertingkat 0,02-0,03 MPa, kerusakan rata-rata gudang batu bata, beton bertulang bertingkat, rumah panel; kerusakan lemah pada gedung administrasi 0,02-0,03 MPa, struktur industri besar-besaran. Mobil terbakar. Kehancurannya mirip dengan gempa berkekuatan 6 skala richter atau badai berkekuatan 12 skala Richter. hingga 39 m/s. “Jamur” tersebut telah tumbuh hingga 3 km di atas pusat ledakan (ketinggian sebenarnya dari jamur tersebut lebih besar dari ketinggian ledakan hulu ledak, sekitar 1,5 km), ia memiliki “rok” kondensasi uap air di dalamnya. aliran udara hangat, disebarkan oleh awan ke lapisan atas atmosfer yang dingin.

Waktu: 35c. Jarak: 14km. Luka bakar tingkat dua. Kertas dan terpal gelap terbakar. Zona kebakaran yang terus menerus; di area dengan bangunan padat yang mudah terbakar, badai api dan tornado mungkin terjadi (Hiroshima, “Operasi Gomora”). Penghancuran bangunan panel yang lemah. Penonaktifan pesawat dan rudal. Kehancurannya mirip gempa 4-5 titik, badai 9-11 titik V = 21 - 28,5 m/s. “Jamur” telah tumbuh hingga ~5 km; awan api bersinar semakin redup.

Waktu: 1 menit. Jarak: 22km. Luka bakar tingkat satu—mengenakan pakaian renang dapat menyebabkan kematian. Penghancuran kaca yang diperkuat. Mencabut pohon-pohon besar. Zona kebakaran individu. “Jamur” telah meningkat menjadi 7,5 km, awan berhenti memancarkan cahaya dan sekarang memiliki warna kemerahan karena nitrogen oksida yang dikandungnya, yang membuatnya menonjol di antara awan lainnya.

Waktu: 1,5 menit. Jarak: 35km. Radius maksimum kerusakan pada peralatan listrik sensitif yang tidak terlindungi oleh pulsa elektromagnetik. Hampir semua kaca biasa dan beberapa kaca yang diperkuat di jendela pecah—terutama di musim dingin yang sangat dingin, ditambah kemungkinan terpotong oleh pecahan yang beterbangan. “Jamur” naik hingga 10 km, kecepatan pendakian ~220 km/jam. Di atas tropopause, awan berkembang sebagian besar lebarnya.
Waktu: 4 menit. Jarak: 85km. Kilatan cahaya tersebut tampak seperti Matahari yang besar dan terang tidak wajar di dekat cakrawala dan dapat menyebabkan luka bakar pada retina dan aliran panas ke wajah. Gelombang kejut yang terjadi setelah 4 menit masih dapat menjatuhkan seseorang dan memecahkan kaca jendela. “Jamur” naik lebih dari 16 km, kecepatan pendakian ~140 km/jam

Waktu: 8 menit. Jarak: 145km. Kilatan cahaya tidak terlihat di balik cakrawala, namun cahaya yang kuat dan awan yang berapi-api terlihat. Ketinggian total “jamur” mencapai 24 km, tinggi awan 9 km dan diameter 20-30 km, dengan bagian terluasnya “bertumpu” di tropopause. Awan jamur telah berkembang hingga ukuran maksimumnya dan diamati selama sekitar satu jam atau lebih hingga hilang oleh angin dan bercampur dengan awan normal. Curah hujan dengan partikel yang relatif besar keluar dari awan dalam waktu 10-20 jam, membentuk jejak radioaktif.

Waktu: 5,5-13 jam Jarak: 300-500 km. Perbatasan terjauh dari zona infeksi sedang (zona A). Tingkat radiasi pada batas luar zona adalah 0,08 Gy/jam; total dosis radiasi 0,4-4 Gy.

Waktu: ~10 bulan. Waktu efektif setengah pengendapan zat radioaktif untuk lapisan bawah stratosfer tropis (hingga 21 km); dampaknya juga terjadi terutama di garis lintang tengah di belahan bumi yang sama tempat ledakan terjadi.

Monumen uji coba pertama bom atom Trinity. Monumen ini didirikan di lokasi uji White Sands pada tahun 1965, 20 tahun setelah uji Trinity. Plakat monumen tersebut berbunyi: "Uji coba bom atom pertama di dunia dilakukan di situs ini pada 16 Juli 1945." Plakat lain di bawah memperingati penunjukan situs tersebut sebagai National Historic Landmark. (Foto: Wikicommons)

Radioaktivitas. Hukum peluruhan radioaktif. Dampak radiasi pengion terhadap objek biologis. Satuan pengukuran radioaktivitas.

Radioaktivitas adalah kemampuan atom dari isotop tertentu untuk meluruh secara spontan, memancarkan radiasi. Becquerel adalah orang pertama yang menemukan radiasi semacam itu yang dipancarkan oleh uranium, sehingga pada awalnya radiasi radioaktif disebut sinar Becquerel. Jenis utama peluruhan radioaktif adalah pelepasan partikel alfa dari inti atom - peluruhan alfa (lihat radiasi Alfa) atau partikel beta - peluruhan beta (lihat radiasi Beta).

Karakteristik radioaktivitas yang paling penting adalah hukum peluruhan radioaktif, yang menunjukkan bagaimana jumlah N inti radioaktif dalam suatu sampel berubah (rata-rata) seiring waktu t

N(t) = N 0 e –λt ,

dimana N 0 adalah jumlah inti awal pada momen awal (saat pembentukannya atau awal pengamatan), dan adalah konstanta peluruhan (peluang peluruhan inti radioaktif per satuan waktu). Melalui konstanta ini kita dapat menyatakan umur rata-rata inti radioaktif τ = 1/λ, serta waktu paruh T 1/2 = ln2/τ. Waktu paruh dengan jelas mencirikan laju peluruhan, menunjukkan berapa lama waktu yang dibutuhkan hingga jumlah inti radioaktif dalam sampel berkurang setengahnya.

Satuan.

Dampak radiasi pengion terhadap objek biologis.
Akibat paparan radiasi pengion pada tubuh manusia, proses fisik, kimia, dan biokimia yang kompleks dapat terjadi di jaringan.

Ketika zat radioaktif masuk ke dalam tubuh, efek merusaknya terutama disebabkan oleh sumber alfa, dan kemudian oleh sumber beta, yaitu. dalam urutan kebalikan dari iradiasi eksternal. Partikel alfa, yang memiliki kepadatan ionisasi rendah, merusak selaput lendir, yang merupakan lemahnya perlindungan organ dalam dibandingkan dengan kulit luar.

Ada tiga cara masuknya zat radioaktif ke dalam tubuh: melalui penghirupan udara yang terkontaminasi zat radioaktif, melalui makanan atau air yang terkontaminasi, melalui kulit, dan juga melalui infeksi pada luka terbuka. Cara pertama paling berbahaya, karena pertama, volume ventilasi paru sangat besar, dan kedua, nilai koefisien absorpsi di paru lebih tinggi.

Partikel debu tempat isotop radioaktif diserap, ketika udara dihirup melalui saluran pernapasan bagian atas, sebagian mengendap di rongga mulut dan nasofaring. Dari sini debu masuk ke saluran pencernaan. Partikel yang tersisa masuk ke paru-paru. Tingkat retensi aerosol di paru-paru bergantung pada penyebarannya. Sekitar 20% dari semua partikel tertahan di paru-paru; ketika ukuran aerosol berkurang, penundaan meningkat hingga 70%.

Saat menyerap zat radioaktif dari saluran pencernaan, koefisien resorpsi penting, yang mencirikan proporsi zat yang masuk ke dalam darah dari saluran pencernaan. Tergantung pada sifat isotopnya, koefisiennya sangat bervariasi: dari seperseratus persen (untuk zirkonium, niobium) hingga beberapa puluh persen (hidrogen, unsur alkali tanah). Resorpsi melalui kulit utuh 200-300 kali lebih sedikit dibandingkan melalui saluran pencernaan, dan biasanya tidak memainkan peran penting.
Ketika zat radioaktif masuk ke dalam tubuh dengan cara apa pun, zat tersebut terdeteksi di dalam darah dalam beberapa menit. Jika asupan zat radioaktif hanya satu kali, maka konsentrasinya dalam darah mula-mula meningkat hingga maksimum, kemudian menurun dalam waktu 15-20 hari.

Konsentrasi isotop berumur panjang dalam darah selanjutnya dapat dipertahankan pada tingkat yang hampir sama untuk waktu yang lama karena pencucian kembali zat yang disimpan. Pengaruh radiasi pengion pada sel merupakan hasil transformasi kompleks yang saling terkait dan saling bergantung. Menurut A.M. Sepupunya, kerusakan radiasi pada sel terjadi dalam tiga tahap. Pada tahap pertama, radiasi mempengaruhi formasi makromolekul kompleks, mengionisasi dan menggairahkannya. Ini adalah tahap fisik paparan radiasi. Tahap kedua adalah transformasi kimia. Mereka berhubungan dengan proses interaksi radikal protein, asam nukleat dan lipid dengan air, oksigen, radikal air dan pembentukan peroksida organik. Radikal yang timbul dalam lapisan molekul protein yang tersusun teratur berinteraksi membentuk “ikatan silang”, akibatnya struktur biomembran terganggu. Akibat rusaknya membran lisosom, terjadi peningkatan aktivitas dan pelepasan enzim, yang melalui difusi, mencapai organel sel mana pun dan dengan mudah menembusnya, menyebabkan lisisnya.

Efek akhir dari radiasi bukan hanya merupakan akibat dari kerusakan sel awal, tetapi juga proses perbaikan selanjutnya. Diasumsikan bahwa sebagian besar kerusakan primer pada sel terjadi dalam bentuk apa yang disebut kerusakan potensial, yang dapat terjadi tanpa adanya proses pemulihan. Pelaksanaan proses tersebut difasilitasi oleh proses biosintesis protein dan asam nukleat. Meskipun potensi kerusakan belum terjadi, sel dapat “pulih” dari kerusakan tersebut. Hal ini diyakini terkait dengan reaksi enzimatik dan disebabkan oleh metabolisme energi. Fenomena ini diyakini didasarkan pada aktivitas sistem yang, dalam kondisi normal, mengatur intensitas proses mutasi alami.

Efek mutagenik radiasi pengion pertama kali diketahui oleh ilmuwan Rusia R.A. Nadson dan R.S. Filippov pada tahun 1925 dalam percobaan ragi. Pada tahun 1927, penemuan ini dikonfirmasi oleh R. Meller pada objek genetik klasik - Drosophila.

Radiasi pengion dapat menyebabkan semua jenis perubahan keturunan. Spektrum mutasi akibat radiasi tidak berbeda dengan spektrum mutasi spontan.

Studi terbaru yang dilakukan oleh Kyiv Institute of Neurosurgery menunjukkan bahwa radiasi, bahkan dalam jumlah kecil, dengan dosis puluhan rem, memiliki efek yang kuat pada sel saraf – neuron. Tapi neuron tidak mati karena paparan radiasi langsung. Ternyata, akibat paparan radiasi, sebagian besar likuidator Chernobyl mengalami “ensefalopati pasca-radiasi”. Gangguan umum pada tubuh akibat pengaruh radiasi menyebabkan perubahan metabolisme, yang berujung pada perubahan patologis pada otak.

2. Prinsip perancangan senjata nuklir. Peluang utama untuk pengembangan lebih lanjut dan peningkatan senjata nuklir.

Amunisi nuklir adalah hulu ledak rudal, bom udara, peluru artileri, torpedo, dan ranjau berpemandu yang direkayasa (ranjau darat nuklir) yang diisi dengan muatan nuklir (termonuklir).

Elemen utama senjata nuklir adalah: muatan nuklir, sensor detonasi, sistem otomasi, sumber tenaga listrik, dan wadah.

Perumahan berfungsi untuk merakit semua elemen amunisi, melindunginya dari kerusakan mekanis dan termal, memberikan amunisi bentuk balistik yang diperlukan, dan juga untuk meningkatkan tingkat pemanfaatan bahan bakar nuklir.

Sensor detonasi (alat peledak) dirancang untuk memberikan sinyal untuk mengaktifkan muatan nuklir. Mereka dapat berupa tipe kontak dan jarak jauh (non-kontak).

Sensor kontak dipicu ketika amunisi menemui hambatan, dan sensor jarak jauh dipicu pada ketinggian (kedalaman) tertentu dari permukaan bumi (air).

Sensor jarak jauh, tergantung pada jenis dan tujuan senjata nuklir, dapat bersifat sementara, inersia, barometrik, radar, hidrostatis, dll.

Sistem otomasi mencakup sistem keselamatan, unit otomasi dan sistem peledakan darurat.

Sistem keselamatan menghilangkan kemungkinan ledakan muatan nuklir yang tidak disengaja selama pemeliharaan rutin, penyimpanan amunisi, dan selama penerbangan di sepanjang lintasan.

Unit otomasi dipicu oleh sinyal yang diterima dari sensor detonasi dan dirancang untuk menghasilkan pulsa listrik tegangan tinggi untuk mengaktifkan muatan nuklir.

Sistem peledakan darurat berfungsi untuk menghancurkan sendiri amunisi tanpa ledakan nuklir jika menyimpang dari lintasan yang ditentukan.

Sumber tenaga untuk seluruh sistem kelistrikan amunisi adalah baterai isi ulang dari berbagai jenis, yang hanya sekali pakai dan digunakan segera sebelum digunakan dalam pertempuran.

Muatan nuklir adalah alat untuk melakukan ledakan nuklir.Di bawah ini akan dibahas jenis-jenis muatan nuklir yang ada dan struktur dasarnya.

Biaya nuklir

Perangkat yang dirancang untuk melakukan proses eksplosif untuk melepaskan energi intranuklir disebut muatan nuklir.

Ada dua jenis utama muatan nuklir:

1 - muatan, energi ledakannya disebabkan oleh reaksi berantai zat fisil yang dipindahkan ke keadaan superkritis - muatan atom;

2 - muatan, energi ledakan yang disebabkan oleh reaksi fusi termonuklir inti - muatan termonuklir.

Muatan atom. Unsur utama muatan atom adalah bahan fisil (bahan peledak nuklir).

Sebelum ledakan, massa bahan peledak nuklir berada dalam keadaan subkritis. Untuk melakukan ledakan nuklir, ia dipindahkan ke keadaan superkritis. Dua jenis perangkat yang digunakan untuk memastikan pembentukan massa superkritis: meriam dan ledakan.

Dalam muatan jenis meriam, bahan peledak nuklir terdiri dari dua bagian atau lebih, yang massanya masing-masing kurang dari massa kritis, yang memastikan tidak terjadinya reaksi berantai nuklir secara spontan. Ketika ledakan nuklir terjadi, bagian-bagian individu dari bahan peledak nuklir digabungkan menjadi satu di bawah pengaruh energi ledakan bahan peledak konvensional dan massa total bahan peledak nuklir menjadi lebih besar dari massa kritis, yang menciptakan kondisi terjadinya ledakan. reaksi berantai.

Muatan tersebut dipindahkan ke keadaan superkritis melalui aksi muatan bubuk. Kemungkinan memperoleh kekuatan ledakan yang dihitung dalam muatan tersebut bergantung pada kecepatan pendekatan bagian-bagian bahan peledak nuklir.Dengan kecepatan pendekatan yang tidak mencukupi, koefisien kekritisan mungkin menjadi sedikit lebih besar dari satu bahkan sebelum bagian-bagian tersebut bersentuhan langsung. dari bahan peledak nuklir. Dalam hal ini, reaksi dapat dimulai dari satu pusat fisi awal di bawah pengaruh, misalnya, neutron fisi spontan, yang mengakibatkan ledakan tidak lengkap dengan faktor pemanfaatan bahan bakar nuklir yang kecil.

Keuntungan dari muatan nuklir jenis meriam adalah kesederhanaan desain, ukuran dan berat yang kecil, dan kekuatan mekanik yang tinggi, yang memungkinkan untuk membuat senjata nuklir berukuran kecil (peluru artileri, ranjau nuklir, dll.) berdasarkan bahan tersebut.

Dalam muatan jenis ledakan, untuk menciptakan massa superkritis, efek ledakan digunakan - kompresi menyeluruh bahan peledak nuklir dengan kekuatan ledakan bahan peledak konvensional, yang menyebabkan peningkatan tajam dalam kepadatannya.

Efek ledakan menciptakan konsentrasi energi yang sangat besar di zona ledakan nuklir dan memungkinkan tercapainya tekanan melebihi jutaan atmosfer, yang menyebabkan peningkatan kepadatan bahan peledak nuklir sebanyak 2 - 3 kali lipat dan penurunan massa kritis sebesar 4 - 9 kali.

Untuk menjamin simulasi reaksi berantai fisi dan percepatannya, pulsa neutron yang kuat harus disuplai dari sumber neutron buatan pada saat ledakan tertinggi. Karena bahan peledak nuklir berada dalam keadaan ini selama beberapa mikrodetik, maka momen pengirimannya pulsa neutron harus disinkronkan dengan momen kritis terbesar tercapai.

Keuntungan dari muatan atom tipe ledakan adalah tingkat pemanfaatan bahan peledak nuklir yang lebih tinggi, serta kemampuan untuk mengubah kekuatan ledakan nuklir dalam batas tertentu menggunakan saklar khusus.

Kerugian dari muatan atom termasuk massa dan dimensi yang besar, kekuatan mekanik yang rendah dan kepekaan terhadap kondisi suhu

Muatan termonuklir Dalam muatan jenis ini, kondisi untuk reaksi fusi diciptakan dengan meledakkan muatan atom (detonator) uranium-235, plutonium-239 atau kalifornium-251.Muatan termonuklir dapat berupa neutron dan gabungan

Dalam muatan neutron termonuklir, deuterium dan tritium digunakan sebagai bahan bakar termonuklir dalam bentuk murni atau dalam bentuk hidrida logam. "Pemantik" reaksi ini adalah plutonium-239 atau californium-251 yang sangat diperkaya, yang memiliki massa kritis yang relatif kecil. Hal ini memungkinkan untuk meningkatkan koefisien termonuklir amunisi.

Dalam muatan gabungan termonuklir, litium deuterida (LiD) digunakan sebagai bahan bakar termonuklir. Reaksi fusi dipicu oleh reaksi fisi uranium-235. Untuk memperoleh neutron berenergi tinggi untuk reaksi (1,18), pada awal proses nuklir, sebuah ampul dengan tritium (1H3) ditempatkan dalam muatan inti.Netron fisi diperlukan untuk memperoleh tritium dari litium dalam muatan inti. periode awal reaksi Selanjutnya, reproduksi tritium akan terjadi karena neutron yang dilepaskan selama reaksi fusi deuterium dan tritium, serta fisi uranium-238 (uranium alam paling umum dan termurah), yang secara khusus mengelilingi zona reaksi berupa cangkang.Kehadiran cangkang seperti itu memungkinkan tidak hanya untuk melakukan reaksi termonuklir seperti longsoran, tetapi juga untuk memperoleh energi tambahan ledakan, karena pada kerapatan fluks neutron yang tinggi dengan energi lebih dari 10 MeV, reaksi fisi inti uranium-238 berlangsung cukup efisien. Dalam hal ini, jumlah energi yang dilepaskan menjadi sangat besar dan dalam amunisi kaliber besar dan ultra besar dapat mencapai 80% dari total energi gabungan termonuklir. senjata.

Klasifikasi senjata nuklir

Amunisi nuklir diklasifikasikan menurut kekuatan energi yang dilepaskan dari muatan nuklir, serta berdasarkan jenis reaksi nuklir yang digunakan di dalamnya. Untuk mengkarakterisasi kekuatan amunisi, konsep "setara TNT" digunakan - ini adalah massa TNT yang energi ledakannya sama dengan energi yang dilepaskan selama ledakan udara senjata nuklir (muatan) yang setara dengan TNT dilambangkan dengan huruf dan diukur dalam ton (t), ribu ton (kg), juta ton (juta ton)

Berdasarkan kekuatannya, senjata nuklir secara konvensional dibagi menjadi lima kaliber.

Kaliber senjata nuklir

TNT setara ribuan ton.

Sangat kecil Hingga 1

Rata-rata 10-100

Besar 100-1000

Ekstra besar Lebih dari 1000

Klasifikasi ledakan nuklir berdasarkan jenis dan kekuatannya. Faktor yang merusak ledakan nuklir.

Tergantung pada tugas yang diselesaikan dengan penggunaan senjata nuklir, ledakan nuklir dapat dilakukan di udara, di permukaan bumi dan air, di bawah tanah dan di dalam air. Sesuai dengan ini, perbedaan dibuat antara ledakan di udara, di tanah (permukaan) dan di bawah tanah (bawah air) (Gambar 3.1).

Ledakan nuklir udara adalah ledakan yang terjadi pada ketinggian sampai dengan 10 km, bila daerah bercahaya tidak menyentuh tanah (air). Ledakan udara terbagi menjadi rendah dan tinggi. Kontaminasi radioaktif yang parah di wilayah tersebut hanya terjadi di dekat pusat ledakan udara rendah. Infeksi pada area sepanjang jalur awan tidak berdampak signifikan terhadap tindakan personel. Selama ledakan nuklir di udara, gelombang kejut, radiasi cahaya, radiasi penetrasi, dan EMR muncul sepenuhnya.

Ledakan nuklir di atas tanah (di atas air) adalah ledakan yang terjadi di permukaan bumi (air), dimana daerah bercahaya menyentuh permukaan bumi (air), dan kolom debu (air) dihubungkan dengan ledakan tersebut. awan sejak saat pembentukannya. 50 Ciri khas ledakan nuklir di darat (di atas air) adalah adanya kontaminasi radioaktif yang kuat pada area (air) baik pada area ledakan maupun pada arah pergerakan awan ledakan. Faktor perusak ledakan ini adalah gelombang kejut, radiasi cahaya, radiasi tembus, kontaminasi radioaktif di area tersebut dan EMP.

Ledakan nuklir bawah tanah (bawah air) adalah ledakan yang terjadi di bawah tanah (bawah air) dan ditandai dengan pelepasan sejumlah besar tanah (air) yang bercampur dengan produk peledak nuklir (pecahan fisi uranium-235 atau plutonium-239). Efek merusak dan merusak dari ledakan nuklir bawah tanah terutama ditentukan oleh gelombang ledakan seismik (faktor perusak utama), pembentukan kawah di dalam tanah dan kontaminasi radioaktif yang parah di daerah tersebut. Tidak ada emisi cahaya atau radiasi tembus. Ciri ledakan bawah air adalah terbentuknya plume (kolom air), yaitu gelombang dasar yang terbentuk ketika plume (kolom air) tersebut runtuh.

Ledakan nuklir di udara dimulai dengan kilatan cahaya yang menyilaukan dalam jangka pendek, yang cahayanya dapat diamati pada jarak beberapa puluh dan ratusan kilometer. Setelah kilatan cahaya, muncul area bercahaya berbentuk bola atau belahan (dalam ledakan tanah), yang merupakan sumber radiasi cahaya yang kuat. Pada saat yang sama, aliran radiasi gamma dan neutron yang kuat, yang terbentuk selama reaksi berantai nuklir dan selama peluruhan fragmen radioaktif dari fisi muatan nuklir, menyebar dari zona ledakan ke lingkungan. Kuanta gamma dan neutron yang dipancarkan selama ledakan nuklir disebut radiasi penetrasi. Di bawah pengaruh radiasi gamma sesaat, atom-atom lingkungan terionisasi, yang menyebabkan munculnya medan listrik dan magnet. Medan ini, karena durasi kerjanya yang singkat, biasanya disebut pulsa elektromagnetik ledakan nuklir.

Di pusat ledakan nuklir, suhu langsung naik hingga beberapa juta derajat, akibatnya material bermuatan berubah menjadi plasma bersuhu tinggi yang memancarkan sinar-X. Tekanan produk gas awalnya mencapai beberapa miliar atmosfer. Bola gas panas di daerah bercahaya, mencoba mengembang, menekan lapisan udara yang berdekatan, menciptakan penurunan tekanan yang tajam pada batas lapisan terkompresi dan membentuk gelombang kejut yang merambat dari pusat ledakan ke berbagai arah. . Karena massa jenis gas yang menyusun bola api jauh lebih rendah daripada massa jenis udara di sekitarnya, bola tersebut dengan cepat naik ke atas. Dalam hal ini, terbentuklah awan berbentuk jamur yang mengandung gas, uap air, partikel kecil tanah, dan sejumlah besar produk ledakan radioaktif. Setelah mencapai ketinggian maksimumnya, awan terbawa arus udara dalam jarak jauh, menghilang, dan produk radioaktif jatuh ke permukaan bumi, sehingga menimbulkan kontaminasi radioaktif pada area dan objek.

Untuk keperluan militer;

Berdasarkan kekuatan:

Sangat kecil (kurang dari 1.000 ton TNT);

Kecil (1 - 10 ribu ton);

Sedang (10-100 ribu ton);

Besar (100 ribu ton -1 Mt);

Ekstra besar (lebih dari 1 Mt).

Berdasarkan jenis ledakan:

Ketinggian (lebih dari 10 km);

Lintas Udara (awan tipis tidak mencapai permukaan bumi);

Tanah;

Permukaan;

Bawah tanah;

Di bawah air.

Faktor yang merusak ledakan nuklir. Faktor-faktor yang merusak ledakan nuklir adalah:

Gelombang kejut (50% energi ledakan);

Radiasi cahaya (35% energi ledakan);

Radiasi penetrasi (45% energi ledakan);

Kontaminasi radioaktif (10% energi ledakan);

Pulsa elektromagnetik (1% energi ledakan);

Senjata nuklir adalah yang paling merusak dan mutlak di dunia. Mulai tahun 1945, uji coba ledakan nuklir terbesar dalam sejarah dilakukan, yang menunjukkan akibat mengerikan dari ledakan nuklir.

Sejak uji coba nuklir pertama pada 15 Juli 1945, tercatat lebih dari 2.051 uji coba senjata nuklir lainnya di seluruh dunia.

Tidak ada kekuatan lain yang dapat mewakili kehancuran mutlak seperti senjata nuklir. Dan senjata jenis ini dengan cepat menjadi lebih kuat dalam beberapa dekade setelah pengujian pertama.

Uji coba bom nuklir pada tahun 1945 menghasilkan hasil sebesar 20 kiloton, artinya bom tersebut memiliki daya ledak sebesar 20.000 ton TNT. Selama 20 tahun, Amerika Serikat dan Uni Soviet menguji senjata nuklir dengan massa total lebih dari 10 megaton, atau 10 juta ton TNT. Dari segi skala, ini setidaknya 500 kali lebih kuat dari bom atom pertama. Untuk memperbesar skala ledakan nuklir terbesar dalam sejarah, data diperoleh menggunakan Nukemap milik Alex Wellerstein, sebuah alat untuk memvisualisasikan efek mengerikan dari ledakan nuklir di dunia nyata.

Pada peta yang ditampilkan, cincin ledakan pertama adalah bola api, diikuti radius radiasi. Radius merah muda menampilkan hampir seluruh kerusakan bangunan dan 100% korban jiwa. Dalam radius abu-abu, bangunan yang lebih kuat akan tahan terhadap ledakan. Dalam radius oranye, orang-orang akan menderita luka bakar tingkat tiga dan bahan-bahan yang mudah terbakar akan terbakar, sehingga berpotensi menimbulkan badai api.

Ledakan nuklir terbesar

Tes Soviet 158 ​​dan 168

Pada tanggal 25 Agustus dan 19 September 1962, dengan selang waktu kurang dari sebulan, Uni Soviet melakukan uji coba nuklir di wilayah Novaya Zemlya Rusia, sebuah kepulauan di Rusia utara dekat Samudra Arktik.

Tidak ada video atau foto dari pengujian tersebut yang tersisa, namun kedua pengujian tersebut melibatkan penggunaan bom atom berkekuatan 10 megaton. Ledakan ini akan membakar segala sesuatu dalam radius 1,77 mil persegi di titik nol, menyebabkan luka bakar tingkat tiga pada korban di area seluas 1,090 mil persegi.

Ivy Mike

Pada tanggal 1 November 1952, Amerika Serikat melakukan uji coba Ivy Mike di Kepulauan Marshall. Ivy Mike adalah bom hidrogen pertama di dunia dan memiliki hasil 10,4 megaton, 700 kali lebih kuat dari bom atom pertama.

Ledakan Ivy Mike begitu dahsyat hingga menguapkan pulau Elugelab tempat ledakannya, meninggalkan kawah sedalam 164 kaki sebagai gantinya.

Kastil Romeo

Romeo merupakan ledakan nuklir kedua dalam serangkaian uji coba yang dilakukan Amerika Serikat pada tahun 1954. Semua ledakan terjadi di Bikini Atoll. Romeo adalah tes terkuat ketiga dalam seri ini dan menghasilkan sekitar 11 megaton.

Romeo adalah pesawat pertama yang diuji di kapal tongkang di perairan terbuka, bukan di terumbu karang, karena AS dengan cepat kehabisan pulau untuk menguji senjata nuklir. Ledakan tersebut akan membakar segalanya dalam radius 1,91 mil persegi.

Tes Soviet 123

Pada tanggal 23 Oktober 1961, Uni Soviet melakukan uji coba nuklir No. 123 di Novaya Zemlya. Tes 123 adalah bom nuklir berkekuatan 12,5 megaton. Sebuah bom sebesar ini akan membakar segala sesuatu dalam radius 2,11 mil persegi, menyebabkan luka bakar tingkat tiga pada orang-orang di area seluas 1,309 mil persegi. Tes ini juga tidak meninggalkan catatan.

Kastil Yankee

Castle Yankee, rangkaian uji coba terkuat kedua, dilakukan pada tanggal 4 Mei 1954. Bom tersebut menghasilkan kekuatan 13,5 megaton. Empat hari kemudian, dampak radioaktifnya mencapai Mexico City, yang jaraknya sekitar 7.100 mil.

Kastil Bravo

Castle Bravo yang dilakukan pada tanggal 28 Februari 1954, merupakan yang pertama dari serangkaian uji coba Castle dan ledakan nuklir AS terbesar sepanjang masa.

Bravo awalnya dimaksudkan untuk menjadi ledakan 6 megaton. Sebaliknya, bom tersebut menghasilkan ledakan sebesar 15 megaton. Jamurnya mencapai ketinggian 114.000 kaki di udara.

Kesalahan perhitungan militer AS mengakibatkan paparan radiasi terhadap sekitar 665 penduduk Marshall dan kematian seorang nelayan Jepang akibat paparan radiasi yang berada 80 mil dari lokasi ledakan.

Tes Soviet 173, 174 dan 147

Dari 5 Agustus hingga 27 September 1962, Uni Soviet melakukan serangkaian uji coba nuklir di Novaya Zemlya. Uji coba 173, 174, 147 dan semuanya menonjol sebagai ledakan nuklir terkuat kelima, keempat, dan ketiga dalam sejarah.

Ketiga ledakan yang dihasilkan memiliki kekuatan 20 Megaton atau sekitar 1000 kali lebih kuat dari bom nuklir Trinity. Sebuah bom sebesar ini akan menghancurkan segala sesuatu dalam jarak tiga mil persegi yang dilewatinya.

Tes 219, Uni Soviet

Pada tanggal 24 Desember 1962, Uni Soviet melakukan uji coba No. 219, dengan hasil 24,2 megaton, di atas Novaya Zemlya. Sebuah bom dengan kekuatan sebesar ini dapat membakar segala sesuatu dalam jarak 3,58 mil persegi, menyebabkan luka bakar tingkat tiga di area seluas hingga 2.250 mil persegi.

Bom Tsar

Pada tanggal 30 Oktober 1961, Uni Soviet meledakkan senjata nuklir terbesar yang pernah diuji dan menciptakan ledakan buatan manusia terbesar dalam sejarah. Hasilnya adalah ledakan yang 3.000 kali lebih kuat dari bom yang dijatuhkan di Hiroshima.

Kilatan cahaya ledakan terlihat hingga jarak 620 mil.

Tsar Bomba pada akhirnya menghasilkan ledakan antara 50 dan 58 megaton, dua kali lipat ledakan nuklir terbesar kedua.

Sebuah bom sebesar ini akan menghasilkan bola api berukuran 6,4 mil persegi dan mampu menyebabkan luka bakar tingkat tiga dalam jarak 4.080 mil persegi dari pusat gempa.

Bom atom pertama

Ledakan atom pertama sebesar Bom Tsar, dan hingga saat ini ledakan tersebut dianggap berukuran hampir tak terbayangkan.

Menurut NukeMap, senjata berkekuatan 20 kiloton ini menghasilkan bola api dengan radius 260 m, kurang lebih 5 lapangan sepak bola. Perkiraan kerusakan menunjukkan bahwa bom tersebut akan menghasilkan radiasi mematikan selebar 7 mil dan menyebabkan luka bakar tingkat tiga dalam jarak 12 mil. Jika bom semacam itu digunakan di wilayah Manhattan, lebih dari 150.000 orang akan terbunuh dan dampaknya akan meluas hingga ke Connecticut tengah, menurut perhitungan NukeMap.

Bom atom pertama berukuran kecil menurut standar senjata nuklir. Namun daya rusaknya masih sangat besar bagi persepsi.

Waktu: 0 detik. Jarak : 0 m (tepat di pusat gempa).
Inisiasi ledakan detonator nuklir.

Waktu:< 0,0000001c. Jarak: 0 m Suhu: hingga 100 juta°C.
Awal dan jalannya reaksi nuklir dan termonuklir dalam muatan. Dengan ledakannya, detonator nuklir menciptakan kondisi untuk timbulnya reaksi termonuklir: zona pembakaran termonuklir melewati gelombang kejut dalam zat bermuatan dengan kecepatan sekitar 5000 km/s (10 6 -10 7 m/s). Sekitar 90% neutron yang dilepaskan selama reaksi diserap oleh bahan bom, 10% sisanya terbang keluar.

Waktu:< 10 −7 abad. Jarak: 0 m.
Hingga 80% atau lebih energi zat yang bereaksi diubah dan dilepaskan dalam bentuk sinar-X lembut dan radiasi UV keras dengan energi yang sangat besar. Radiasi sinar-X menghasilkan gelombang panas yang memanaskan bom, keluar dan mulai memanaskan udara di sekitarnya.

Waktu:< 10 −7 c. Расстояние: 2 м. Температура: 30 млн.°C.
Akhir dari reaksi, awal dari penyebaran zat bom. Bom tersebut segera menghilang dari pandangan, dan sebagai gantinya muncul bola bercahaya terang (bola api), menutupi penyebaran muatan. Laju pertumbuhan bola dalam beberapa meter pertama mendekati kecepatan cahaya. Kepadatan zat di sini turun menjadi 1% dari kepadatan udara di sekitarnya dalam 0,01 detik; suhu turun menjadi 7-8 ribu °C dalam 2,6 detik, ditahan selama ~5 detik dan selanjutnya menurun seiring dengan naiknya bola api; Setelah 2-3 detik, tekanan turun hingga sedikit di bawah tekanan atmosfer.

Waktu: 1,1×10 −7 detik. Jarak: 10 m Suhu: 6 juta°C.
Perluasan bola tampak hingga ~10 m terjadi karena pancaran udara terionisasi di bawah radiasi sinar-X dari reaksi nuklir, dan kemudian melalui difusi radiasi dari udara panas itu sendiri. Energi kuanta radiasi yang meninggalkan muatan termonuklir sedemikian rupa sehingga jalur bebasnya sebelum ditangkap oleh partikel udara adalah sekitar 10 m, dan pada awalnya sebanding dengan ukuran bola; foton dengan cepat mengelilingi seluruh bola, merata-ratakan suhunya dan terbang keluar dengan kecepatan cahaya, mengionisasi lebih banyak lapisan udara; karenanya suhu yang sama dan laju pertumbuhan mendekati cahaya. Selanjutnya, dari penangkapan ke penangkapan, foton kehilangan energi, jarak tempuhnya berkurang, dan pertumbuhan bola melambat.

Waktu: 1,4×10 −7 detik. Jarak: 16 m Suhu: 4 juta°C.
Secara umum, dari 10−7 hingga 0,08 detik, fase pertama cahaya bola terjadi dengan penurunan suhu yang cepat dan pelepasan ~1% energi radiasi, sebagian besar dalam bentuk sinar UV dan radiasi cahaya terang yang dapat merusak. penglihatan pengamat jauh tanpa menyebabkan luka bakar pada kulit. Penerangan permukaan bumi pada momen-momen tersebut pada jarak hingga puluhan kilometer bisa seratus kali lebih besar dari Matahari.

Waktu: 1,7×10 −7 detik. Jarak: 21 m Suhu: 3 juta°C.
Uap bom dalam bentuk tongkat, gumpalan padat dan pancaran plasma, seperti piston, memampatkan udara di depannya dan membentuk gelombang kejut di dalam bola - guncangan internal yang berbeda dengan gelombang kejut konvensional dalam non-adiabatik, sifat hampir isotermal, dan pada tekanan yang sama beberapa kali lebih padat: udara terkompresi kejut segera memancarkan sebagian besar energi melalui bola, yang masih transparan terhadap radiasi.
Dalam puluhan meter pertama, benda-benda di sekitarnya, sebelum bola api menghantamnya, karena kecepatannya yang terlalu tinggi, tidak punya waktu untuk bereaksi dengan cara apa pun - benda-benda tersebut bahkan praktis tidak memanas, dan, begitu berada di dalam bola di bawah aliran radiasi, mereka langsung menguap.

Waktu: 0,000001 detik. Jarak: 34 m Suhu: 2 juta°C. Kecepatan 1000 km/s.
Ketika bola membesar dan suhu turun, energi dan kerapatan fluks foton berkurang, dan jangkauannya (dalam urutan satu meter) tidak lagi cukup untuk kecepatan perluasan muka api yang mendekati kecepatan cahaya. Volume udara yang dipanaskan mulai mengembang, dan aliran partikelnya terbentuk dari pusat ledakan. Saat udara masih berada di batas bola, gelombang panas melambat. Udara panas yang mengembang di dalam bola bertabrakan dengan udara diam di perbatasannya, dan, mulai dari jarak 36-37 m, gelombang dengan kepadatan yang meningkat muncul - gelombang kejut udara eksternal di masa depan; Sebelumnya, gelombang tersebut tidak sempat muncul karena laju pertumbuhan bola cahaya yang sangat besar.

Waktu: 0,000001 detik. Jarak: 34 m Suhu: 2 juta°C.
Guncangan internal dan uap bom terletak di lapisan 8-12 m dari lokasi ledakan, puncak tekanan hingga 17000 MPa pada jarak 10,5 m, kepadatan ~4 kali lebih besar dari kepadatan udara, kecepatannya ~100 km/s. Wilayah udara panas: tekanan pada batasnya adalah 2500 MPa, di dalam wilayah tersebut hingga 5000 MPa, kecepatan partikel hingga 16 km/s. Substansi uap bom mulai tertinggal dari guncangan internal karena semakin banyak udara di dalamnya yang tertarik untuk bergerak. Gumpalan padat dan pancaran menjaga kecepatan.

Waktu: 0,000034 detik. Jarak: 42 m Suhu: 1 juta°C.
Kondisi di episentrum ledakan bom hidrogen pertama Soviet (400 kt pada ketinggian 30 m), yang menciptakan kawah dengan diameter sekitar 50 m dan kedalaman 8 m. 15 m dari pusat gempa, atau 5-6 m dari dasar menara bermuatan, terdapat bunker beton bertulang dengan dinding setebal 2 m untuk meletakkan peralatan ilmiah di atasnya, ditutupi dengan gundukan tanah besar setebal 8 m - hancur.

Waktu: 0,0036 detik. Jarak: 60 m Suhu: 600 ribu °C.
Mulai saat ini, sifat gelombang kejut tidak lagi bergantung pada kondisi awal ledakan nuklir dan mendekati kondisi khas ledakan kuat di udara, yaitu. Parameter gelombang seperti itu dapat diamati selama ledakan bahan peledak konvensional dalam jumlah besar.
Guncangan internal, setelah melewati seluruh bidang isotermal, menyusul dan menyatu dengan guncangan eksternal, meningkatkan kepadatannya dan membentuk apa yang disebut. guncangan kuat adalah gelombang kejut depan tunggal. Kepadatan materi dalam bola turun menjadi 1/3 atmosfer.

Waktu: 0,014 detik. Jarak: 110 m Suhu: 400 ribu °C.
Gelombang kejut serupa di episentrum ledakan bom atom pertama Soviet berkekuatan 22 kt pada ketinggian 30 m menghasilkan pergeseran seismik yang menghancurkan terowongan kereta bawah tanah tiruan dengan berbagai jenis pengikat pada kedalaman 10, 20 dan 30 M; hewan di terowongan pada kedalaman 10, 20 dan 30 m mati. Sebuah depresi berbentuk piring yang tidak mencolok dengan diameter sekitar 100 m muncul di permukaan.Kondisi serupa terjadi di episentrum ledakan Trinity (21 kt pada ketinggian 30 m, kawah dengan diameter 80 m dan kedalaman 80 m). 2 m terbentuk).

Waktu: 0,004 detik. Jarak: 135 m Suhu: 300 ribu °C.
Ketinggian maksimum ledakan udara adalah 1 Mt hingga membentuk kawah yang terlihat jelas di dalam tanah. Bagian depan gelombang kejut terdistorsi oleh dampak gumpalan uap bom.

Waktu: 0,007 detik. Jarak: 190 m Suhu: 200 ribu °C.
Pada bagian depan gelombang kejut yang halus dan tampak berkilau, terbentuk “lepuh” besar dan titik terang (bola tampak mendidih). Kepadatan materi dalam bola isotermal dengan diameter ~150 m turun di bawah 10% kepadatan atmosfer.
Benda-benda non-masif menguap beberapa meter sebelum datangnya bola api (“trik tali”); tubuh manusia yang berada di sisi ledakan akan memiliki waktu untuk hangus, dan akan menguap sepenuhnya dengan datangnya gelombang kejut.

Waktu: 0,01 detik. Jarak: 214 m Suhu: 200 ribu °C.
Gelombang kejut udara serupa dari bom atom Soviet pertama pada jarak 60 m (52 ​​​​m dari pusat gempa) menghancurkan kepala poros yang menuju ke terowongan kereta bawah tanah tiruan di bawah pusat gempa (lihat di atas). Setiap kepala terbuat dari beton bertulang yang kuat, ditutupi dengan tanggul tanah kecil. Pecahan kepala jatuh ke dalam batang, kemudian dihancurkan oleh gelombang seismik.

Waktu: 0,015 detik. Jarak: 250 m Suhu: 170 ribu °C.
Gelombang kejutnya sangat menghancurkan bebatuan. Kecepatan gelombang kejut lebih tinggi dari kecepatan suara pada logam: batas teoritis kekuatan pintu masuk ke tempat perlindungan; tangki menjadi rata dan terbakar.

Waktu: 0,028 detik. Jarak: 320 m Suhu: 110 ribu °C.
Seseorang dihalau oleh aliran plasma (kecepatan gelombang kejut sama dengan kecepatan suara di tulang, tubuh hancur menjadi debu dan langsung terbakar). Penghancuran total struktur di atas tanah yang paling tahan lama.

Waktu: 0,073 detik. Jarak: 400 m Suhu: 80 ribu°C.
Penyimpangan pada bidang tersebut hilang. Kepadatan zat turun di bagian tengah hingga hampir 1%, dan di tepi bola isotermal dengan diameter ~320 m - hingga 2% dari atmosfer. Pada jarak ini, dalam waktu 1,5 detik, suhunya memanas hingga 30.000°C dan turun hingga 7000°C, ~5 detik suhunya tetap ~6500°C dan suhunya turun selama 10-20 detik saat bola api bergerak ke atas.

Waktu: 0,079 detik. Jarak: 435 m Suhu: 110 ribu °C.
Penghancuran total jalan raya dengan permukaan aspal dan beton Suhu minimum radiasi gelombang kejut, akhir fase cahaya pertama. Shelter tipe metro, dilapisi dengan tabung besi cor dengan beton bertulang monolitik dan dikubur hingga kedalaman 18 m, dirancang mampu menahan ledakan (40 kt) tanpa kerusakan pada ketinggian 30 m pada jarak minimal 150 m ( tekanan gelombang kejut urutan 5 MPa), 38 kt RDS telah diuji -2 pada jarak 235 m (tekanan ~1,5 MPa), mengalami deformasi kecil dan kerusakan.
Pada suhu di bagian depan kompresi di bawah 80 ribu °C, molekul NO 2 baru tidak lagi muncul, lapisan nitrogen dioksida secara bertahap menghilang dan berhenti menyaring radiasi internal. Bola tumbukan secara bertahap menjadi transparan, dan melaluinya, seperti melalui kaca yang digelapkan, awan uap bom dan bola isotermal terlihat selama beberapa waktu; Secara umum bola api mirip dengan kembang api. Kemudian, ketika transparansi meningkat, intensitas radiasi meningkat, dan detail bola, seolah-olah menyala lagi, menjadi tidak terlihat.

Waktu: 0,1 detik. Jarak: 530 m Suhu: 70 ribu °C.
Ketika bagian depan gelombang kejut terpisah dan bergerak maju dari batas bola api, laju pertumbuhannya menurun secara nyata. Fase kedua pendar dimulai, kurang intens, tetapi dua kali lipat lebih lama, dengan pelepasan 99% energi radiasi ledakan, terutama dalam spektrum tampak dan IR. Dalam seratus meter pertama, seseorang tidak sempat melihat ledakan dan mati tanpa menderita (waktu reaksi visual manusia 0,1-0,3 detik, waktu reaksi terhadap luka bakar 0,15-0,2 detik).

Waktu: 0,15 detik. Jarak: 580 m Suhu: 65 ribu °C. Radiasi: ~100000 Gy.
Seseorang dibiarkan dengan pecahan tulang yang hangus (kecepatan gelombang kejut berada di urutan kecepatan suara di jaringan lunak: kejutan hidrodinamik yang menghancurkan sel dan jaringan melewati tubuh).

Waktu: 0,25 detik. Jarak: 630 m Suhu: 50 ribu °C. Radiasi penetrasi: ~40000 Gy.
Seseorang berubah menjadi puing-puing hangus: gelombang kejut menyebabkan amputasi traumatis, dan bola api yang mendekat setelah sepersekian detik menghanguskan sisa-sisanya.
Penghancuran total tangki. Penghancuran total jalur kabel bawah tanah, pipa air, pipa gas, saluran pembuangan, sumur inspeksi. Penghancuran pipa beton bertulang bawah tanah dengan diameter 1,5 m dan tebal dinding 0,2 m Penghancuran bendungan beton lengkung pembangkit listrik tenaga air. Penghancuran parah pada benteng beton bertulang jangka panjang. Kerusakan ringan pada struktur metro bawah tanah.

Waktu: 0,4 detik. Jarak: 800 m Suhu: 40 ribu°C.
Memanaskan benda hingga 3000°C. Radiasi tembus ~20000 Gy. Penghancuran total semua struktur pertahanan sipil (tempat perlindungan), penghancuran perangkat pelindung di pintu masuk metro. Penghancuran bendungan beton gravitasi pembangkit listrik tenaga air. Kotak obat menjadi tidak efektif pada jarak 250 m.

Waktu: 0,73 detik. Jarak: 1200 m Suhu: 17 ribu°C. Radiasi: ~5000 Gy.
Dengan ketinggian ledakan 1200 m, pemanasan udara tanah di episentrum sebelum datangnya gelombang kejut mencapai 900°C. Seseorang 100% terbunuh oleh gelombang kejut.
Penghancuran shelter yang dirancang untuk 200 kPa (tipe A-III, atau kelas 3). Penghancuran total bunker beton bertulang prefabrikasi pada jarak 500 m dalam kondisi ledakan tanah. Penghancuran total rel kereta api. Kecerahan maksimum fase kedua cahaya bola; saat ini ia telah melepaskan ~20% energi cahaya.

Waktu: 1,4 detik. Jarak: 1600 m Suhu: 12 ribu °C.
Memanaskan benda hingga 200°C. Radiasi - 500 Gy. Banyak luka bakar tingkat 3-4 hingga 60-90% permukaan tubuh, cedera radiasi parah, dikombinasikan dengan cedera lainnya; angka kematian segera atau sampai 100% pada hari pertama.
Tangki terlempar ke belakang ~10 m dan rusak. Penghancuran total jembatan logam dan beton bertulang dengan bentang 30-50 m.

Waktu: 1,6 detik. Jarak: 1750 m Suhu: 10 ribu °C. Radiasi: kira-kira. 70 gram.
Awak tank meninggal dalam waktu 2-3 minggu karena penyakit radiasi yang sangat parah.
Penghancuran total bangunan beton, beton bertulang monolitik (bertingkat rendah) dan tahan gempa 0,2 MPa, shelter terpasang dan berdiri bebas yang dirancang untuk 100 kPa (tipe A-IV, atau kelas 4), shelter di ruang bawah tanah bangunan bertingkat.

Waktu: 1,9 detik. Jarak: 1900 m Suhu: 9 ribu°C.
Kerusakan berbahaya pada seseorang akibat gelombang kejut dan lemparan hingga 300 m dengan kecepatan awal hingga 400 km/jam; dimana 100-150 m (0,3-0,5 jalur) adalah penerbangan bebas, dan jarak yang tersisa adalah banyak pantulan di tanah. Radiasi sekitar 50 Gy merupakan bentuk penyakit radiasi fulminan, 100% mematikan dalam waktu 6-9 hari.
Penghancuran shelter built-in yang dirancang untuk 50 kPa. Kerusakan parah pada bangunan tahan gempa. Tekanan 0,12 MPa dan lebih tinggi - semua bangunan perkotaan padat dan habis dan berubah menjadi puing-puing padat (puing-puing individu bergabung menjadi satu kesatuan yang terus menerus), ketinggian puing-puing bisa 3-4 m Bola api saat ini mencapai ukuran maksimumnya (~diameter 2 km), dihancurkan dari bawah oleh gelombang kejut yang dipantulkan dari tanah dan mulai naik; bola isotermal di dalamnya runtuh, membentuk aliran ke atas yang cepat di pusat gempa - kaki jamur di masa depan.

Waktu: 2,6 detik. Jarak: 2200 m Suhu: 7,5 ribu °C.
Cedera parah pada seseorang akibat gelombang kejut. Radiasi ~10 Gy adalah penyakit radiasi akut yang sangat parah, dengan kombinasi cedera, kematian 100% dalam waktu 1-2 minggu. Tinggal yang aman di dalam tangki, di ruang bawah tanah yang dibentengi dengan lantai beton bertulang, dan di sebagian besar tempat perlindungan pertahanan sipil.
Penghancuran truk. 0,1 MPa adalah tekanan desain gelombang kejut untuk desain struktur dan perangkat pelindung struktur bawah tanah jalur kereta bawah tanah dangkal.

Waktu: 3,8 detik. Jarak: 2800 m Suhu: 7,5 ribu °C.
Radiasi 1 Gy - dalam kondisi damai dan perawatan tepat waktu, cedera radiasi tidak berbahaya, tetapi dengan kondisi tidak sehat dan tekanan fisik dan psikologis yang parah yang menyertai bencana, kurangnya perawatan medis, nutrisi dan istirahat normal, hingga separuh dari korban mati hanya karena radiasi dan penyakit penyerta, dan dalam hal jumlah kerusakan ( ditambah cedera dan luka bakar) - lebih banyak lagi.
Tekanan kurang dari 0,1 MPa - kawasan perkotaan dengan bangunan padat berubah menjadi puing-puing padat. Penghancuran total basement tanpa perkuatan struktur 0,075 MPa. Rata-rata kerusakan bangunan tahan gempa adalah 0,08-0,12 MPa. Kerusakan parah pada bunker beton bertulang prefabrikasi. Peledakan kembang api.

Waktu: 6c. Jarak: 3600 m Suhu: 4,5 ribu °C.
Kerusakan sedang pada seseorang akibat gelombang kejut. Radiasi ~0,05 Gy - dosisnya tidak berbahaya. Orang dan benda meninggalkan “bayangan” di aspal.
Penghancuran total gedung administrasi bertingkat (kantor) (0,05-0,06 MPa), tempat perlindungan dari tipe paling sederhana; kehancuran yang parah dan total terhadap struktur industri besar-besaran. Hampir semua bangunan kota hancur dengan terbentuknya puing-puing lokal (satu rumah - satu puing). Penghancuran total mobil penumpang, pengrusakan total hutan. Pulsa elektromagnetik ~3 kV/m mempengaruhi peralatan listrik yang tidak sensitif. Kehancuran serupa dengan gempa berkekuatan 10 skala Richter.
Bola tersebut berubah menjadi kubah api, seperti gelembung yang melayang ke atas, membawa serta kolom asap dan debu dari permukaan bumi: karakteristik jamur eksplosif tumbuh dengan kecepatan vertikal awal hingga 500 km/jam. Kecepatan angin dari permukaan hingga pusat gempa ~100 km/jam.

Waktu: 10c. Jarak: 6400 m Suhu: 2 ribu°C.
Berakhirnya waktu efektif fase cahaya kedua, ~80% total energi radiasi cahaya telah dilepaskan. 20% sisanya menyala tanpa bahaya selama sekitar satu menit dengan penurunan intensitas yang terus menerus, secara bertahap hilang di awan. Penghancuran tipe shelter paling sederhana (0,035-0,05 MPa).
Pada kilometer pertama, seseorang tidak akan mendengar deru ledakan akibat kerusakan pendengaran akibat gelombang kejut. Seseorang terlempar ke belakang oleh gelombang kejut pada kecepatan ~20 m dengan kecepatan awal ~30 km/jam.
Penghancuran total rumah bata bertingkat, rumah panel, kerusakan parah pada gudang, kerusakan sedang pada bangunan administrasi rangka. Kehancurannya mirip gempa berkekuatan 8 SR. Aman di hampir semua ruang bawah tanah.
Cahaya kubah api tidak lagi berbahaya, berubah menjadi awan api, volumenya bertambah seiring naiknya; gas panas di awan mulai berputar dalam pusaran berbentuk torus; produk panas ledakan terlokalisasi di bagian atas awan. Aliran udara berdebu dalam kolom bergerak dua kali lebih cepat saat jamur naik, menyusul awan, melewatinya, menyimpang dan seolah-olah berputar mengelilinginya, seolah-olah pada gulungan berbentuk cincin.

Waktu: 15c. Jarak: 7500 m.
Kerusakan ringan pada seseorang akibat gelombang kejut. Luka bakar derajat tiga pada bagian tubuh yang terbuka.
Kehancuran total rumah kayu, kerusakan parah pada bangunan bata bertingkat 0,02-0,03 MPa, kerusakan rata-rata gudang batu bata, beton bertulang bertingkat, rumah panel; kerusakan lemah pada gedung administrasi 0,02-0,03 MPa, struktur industri besar-besaran. Mobil terbakar. Kerusakannya serupa dengan gempa berkekuatan 6 skala richter atau angin topan berkekuatan 12 skala richter dengan kecepatan angin mencapai 39 m/s. Jamur telah tumbuh hingga 3 km di atas pusat ledakan (ketinggian sebenarnya dari jamur lebih besar dari ketinggian ledakan hulu ledak, sekitar 1,5 km), memiliki “rok” kondensasi uap air di aliran udara hangat, disebarkan oleh awan ke lapisan atas atmosfer yang dingin.

Waktu: 35c. Jarak: 14 km.
Luka bakar tingkat dua. Kertas dan terpal gelap terbakar. Area kebakaran terus menerus; di area dengan bangunan padat yang mudah terbakar, badai api dan tornado mungkin terjadi (Hiroshima, “Operasi Gomora”). Penghancuran bangunan panel yang lemah. Penonaktifan pesawat dan rudal. Kerusakannya mirip gempa berkekuatan 4-5 skala Richter, badai berkekuatan 9-11 skala Richter dengan kecepatan angin 21-28,5 m/s. Jamur telah tumbuh hingga ~5 km, awan api semakin bersinar redup.

Waktu: 1 menit. Jarak: 22 km.
Luka bakar tingkat satu, kemungkinan kematian pada pakaian renang.
Penghancuran kaca yang diperkuat. Mencabut pohon-pohon besar. Area kebakaran yang terisolasi. Jamur telah tumbuh hingga 7,5 km, awan berhenti memancarkan cahaya dan kini berwarna kemerahan karena nitrogen oksida yang dikandungnya, yang membuatnya menonjol di antara awan lainnya.

Waktu: 1,5 menit. Jarak: 35km.
Radius maksimum kerusakan pada peralatan listrik sensitif yang tidak terlindungi oleh pulsa elektromagnetik. Hampir semua kaca biasa dan beberapa kaca yang diperkuat di jendela pecah—terutama di musim dingin yang sangat dingin, ditambah kemungkinan terpotong oleh pecahan yang beterbangan.
Jamur itu naik hingga 10 km, kecepatan pendakiannya ~220 km/jam. Di atas tropopause, awan berkembang sebagian besar lebarnya.

Waktu: 4 menit. Jarak: 85 km.
Kilatan cahaya tersebut terlihat seperti Matahari yang besar dan cerah secara tidak wajar di cakrawala dan dapat menyebabkan luka bakar pada retina dan aliran panas ke wajah. Gelombang kejut yang terjadi setelah 4 menit masih dapat menjatuhkan seseorang dan memecahkan kaca jendela.
Jamur itu menjulang lebih dari 16 km, kecepatan pendakiannya ~140 km/jam.

Waktu: 8 menit. Jarak: 145km.
Kilatan cahaya tidak terlihat di balik cakrawala, namun cahaya yang kuat dan awan yang berapi-api terlihat. Tinggi total jamur mencapai 24 km, tinggi awan 9 km dan diameter 20-30 km; dengan bagian lebarnya “bertumpu” di tropopause. Awan jamur telah berkembang hingga ukuran maksimumnya dan diamati selama sekitar satu jam atau lebih hingga hilang oleh angin dan bercampur dengan kekeruhan normal. Curah hujan dengan partikel yang relatif besar keluar dari awan dalam waktu 10-20 jam, membentuk jejak radioaktif.

Waktu: 5,5-13 jam. Jarak: 300-500 km.
Perbatasan terjauh dari zona infeksi sedang (zona A). Tingkat radiasi pada batas luar zona adalah 0,08 Gy/jam; total dosis radiasi 0,4-4 Gy.

Waktu: ~10 bulan.
Waktu efektif separuh pengendapan zat radioaktif untuk lapisan bawah stratosfer tropis (sampai 21 km); dampak buruk juga terjadi terutama di garis lintang tengah di belahan bumi yang sama tempat ledakan terjadi.
===============