Sprādziens 1 MT. Atomierocis. Kodolieroču dzimšana

Atomierocis

Kodolieroči ir kodolieroču kopums, līdzekļi to nogādāšanai mērķī un kontroles līdzekļi. Attiecas uz masu iznīcināšanas ieročiem (kopā ar bioloģiskajiem un ķīmiskajiem ieročiem). Kodolierocis ir sprādzienbīstama ierīce, kas izmanto kodolenerģiju – enerģiju, kas izdalās lavīnai līdzīgas kodolķēdes reakcijas, smago kodolu sadalīšanās un/vai vieglo kodolu kodolsintēzes reakcijas rezultātā.

Kodolieroču darbības pamatā ir kodolsprādzienbīstamas ierīces sprādziena enerģijas izmantošana, kas izdalās nekontrolētas lavīnai līdzīgas smago kodolu sadalīšanās ķēdes reakcijas un/vai kodolsintēzes reakcijas rezultātā.

Kodolsprādzieni var būt šāda veida:

· gaiss – troposfērā

· augstkalnu - atmosfēras augšējos slāņos un gandrīz planētu telpā

· kosmiskā - dziļā apļveida telpā un jebkurā citā kosmosa zonā

zemes sprādziens - netālu no zemes

· pazemes sprādziens (zem zemes virsmas)

virsma (pie ūdens virsmas)

zemūdens (zemūdens)

Kodolsprādziena kaitīgie faktori:

šoka vilnis

gaismas starojums

· caurejošs starojums

· radioaktīvais piesārņojums

· elektromagnētiskais impulss (EMP)

Dažādu kaitīgo faktoru ietekmes spēka attiecība ir atkarīga no kodolsprādziena specifiskās fizikas. Piemēram, kodoltermiskajam sprādzienam ir raksturīgi spēcīgāki nekā t.s. Atomu sprādziens rada gaismas starojumu, iekļūstošā starojuma gamma staru komponentu, bet daudz vājāku iekļūstošā starojuma korpuskulāro komponentu un apgabala radioaktīvo piesārņojumu.

Cilvēki, kas tieši pakļauti kodolsprādziena kaitīgajiem faktoriem, papildus fiziskiem bojājumiem, kas bieži vien ir nāvējoši cilvēkiem, piedzīvo spēcīgu psiholoģisku ietekmi no šausminošā sprādziena un iznīcināšanas skata. Elektromagnētiskajam impulsam (EMP) nav tiešas ietekmes uz dzīviem organismiem, taču tas var traucēt elektronisko iekārtu darbību (caurules elektronika un fotoniskās iekārtas ir salīdzinoši nejutīgas pret EMP ietekmi).

Kodolieroču klasifikācija

Visus kodolieročus var iedalīt divās galvenajās kategorijās:

· "atomu" - vienfāzes vai vienpakāpes sprādzienbīstamas ierīces, kurās galvenā enerģija tiek iegūta no smago kodolu (urāna-235 vai plutonija) skaldīšanas kodolreakcijas, veidojot vieglākus elementus.

kodoltermiskās (arī "ūdeņraža") - divfāzu vai divpakāpju sprādzienbīstamas ierīces, kurās secīgi tiek attīstīti divi fizikāli procesi, kas lokalizēti dažādās telpas zonās: pirmajā posmā galvenais enerģijas avots ir smago vielu dalīšanās reakcija. kodoli, un otrajā, skaldīšanas un kodoltermiskās saplūšanas reakcijas tiek izmantotas dažādās proporcijās atkarībā no munīcijas veida un konfigurācijas

Kodollādiņa jaudu mēra TNT ekvivalentā – trinitrotoluola daudzumā, kas jādetonē, lai iegūtu tādu pašu enerģiju. To parasti izsaka kilotonās (kt) un megatonās (Mt). TNT ekvivalents ir nosacīts: pirmkārt, kodolsprādziena enerģijas sadalījums starp dažādiem kaitīgiem faktoriem ir būtiski atkarīgs no munīcijas veida un jebkurā gadījumā ļoti atšķiras no ķīmiskā sprādziena. Otrkārt, ir vienkārši neiespējami sasniegt atbilstošu ķīmiskās sprāgstvielas daudzuma pilnīgu sadegšanu.

Kodolieročus ir ierasts sadalīt piecās grupās pēc to jaudas:

· īpaši mazs (mazāks par 1 kt)

· mazs (1–10 kb)

vidējs (10–100 kb)

· liels (lieljaudas) (100 kt - 1 Mt)

· īpaši liels (īpaši liela jauda) (vairāk nekā 1 Mt)

Kodoldetonācijas iespējas

Lielgabalu shēma

"Lielgabalu dizains" tika izmantots dažos pirmās paaudzes kodolieročos. Lielgabala ķēdes būtība ir izšaut šaujampulvera lādiņu no viena subkritiskās masas skaldāmā materiāla bloka (“lode”) uz citu stacionāru (“mērķi”).

Klasisks lielgabala konstrukcijas piemērs ir bumba “Little Boy”, kas tika nomesta Hirosimā 1945. gada 6. augustā.

Impozīvā ķēde

Eksplozīvās detonācijas shēmā tiek izmantota skaldāmā materiāla saspiešana ar fokusētu triecienvilni, ko rada ķīmiskas sprāgstvielas detonācija. Lai fokusētu triecienvilni, tiek izmantotas tā sauktās sprādzienbīstamās lēcas, un detonācija tiek veikta vienlaikus daudzos punktos ar augstu precizitāti. Saplūstoša triecienviļņa veidošanos nodrošināja sprādzienbīstamu lēcu izmantošana no “ātrām” un “lēnajām” sprāgstvielām - TATV (triaminotrinitrobenzols) un baratola (trinitrotoluola maisījums ar bārija nitrātu), kā arī dažas piedevas (skat. animāciju). Šādas sprāgstvielu izvietošanas un detonācijas sistēmas izveide savulaik bija viens no grūtākajiem un laikietilpīgākajiem uzdevumiem. Lai to atrisinātu, bija nepieciešams veikt milzīgu daudzumu sarežģītu aprēķinu hidro- un gāzu dinamikā.

Otrā no izmantotajām atombumbām “Fat Man”, kas tika nomesta Nagasaki 1945. gada 9. augustā, tika izpildīta saskaņā ar to pašu shēmu.

2000 kodolsprādzieni

Atombumbas radītājs Roberts Openheimers dienā, kad tika veikts pirmais sava intelekta izmēģinājuma darbs, sacīja: “Ja debesīs uzreiz uzlēktu simtiem tūkstošu saules, to gaismu varētu salīdzināt ar mirdzumu, kas izplūst no Visaugstā Kunga. .. Es esmu Nāve, lielais pasauļu iznīcinātājs, kas nes nāvi visam dzīvajam. Šie vārdi bija citāts no Bhagavadgītas, ko amerikāņu fiziķis lasīja oriģinālā.

Fotogrāfi no Lookout Mountain atrodas līdz viduklim putekļos, ko izraisījis triecienvilnis pēc kodolsprādziena (foto no 1953. gada).

Izaicinājuma nosaukums: Lietussargs
Datums: 1958. gada 8. jūnijs

Jauda: 8 kilotonnas

Operācijas Hardtack laikā tika veikts zemūdens kodolsprādziens. Kā mērķi tika izmantoti ekspluatācijas pārtraukšanas kuģi.

Izaicinājuma nosaukums: Chama (kā daļa no projekta Dominic)
Datums: 1962. gada 18. oktobris
Atrašanās vieta: Džonstonas sala
Jauda: 1,59 megatonnas

Izaicinājuma nosaukums: Ozols
Datums: 1958. gada 28. jūnijs
Atrašanās vieta: Enewetak lagūna Klusajā okeānā
Raža: 8,9 megatonnas

Project Upshot Knothole, Annija Test. Datums: 1953. gada 17. marts; projekts: Upshot Knothole; izaicinājums: Annija; Atrašanās vieta: Knothole, Nevada Test Site, Sector 4; jauda: 16 kt. (Foto: Wikicommons)

Izaicinājuma nosaukums: Bravo pils
Datums: 1954. gada 1. marts
Atrašanās vieta: Bikini atols
Sprādziena veids: virsma
Jauda: 15 megatonnas

Castle Bravo ūdeņraža bumba bija visspēcīgākais sprādziens, ko jebkad ir pārbaudījušas ASV. Sprādziena spēks izrādījās daudz lielāks nekā sākotnēji tika prognozēts 4-6 megatonnas.

Izaicinājuma nosaukums: Romeo pils
Datums: 1954. gada 26. marts
Atrašanās vieta: uz liellaivas Bravo krāterī, Bikini atolā
Sprādziena veids: virsma
Jauda: 11 megatonnas

Sprādziena spēks izrādījās 3 reizes lielāks nekā sākotnēji tika prognozēts. Romeo bija pirmais tests, kas tika veikts uz liellaivas.

Projekts Dominiks, acteku tests

Izaicinājuma nosaukums: Priscilla (kā daļa no izaicinājumu sērijas "Plumbbob")
Datums: 1957. gads

Raža: 37 kilotonnas

Tieši šādi izskatās milzīgu starojuma un siltuma enerģijas daudzumu izdalīšanas process atomsprādziena laikā gaisā virs tuksneša. Šeit joprojām ir apskatāma militārā tehnika, kuru pēc brīža iznīcinās triecienvilnis, tverts vainaga veidā, kas ieskauj sprādziena epicentru. Var redzēt, kā triecienvilnis atspīdēja no zemes virsmas un gatavojas saplūst ar ugunsbumbu.

Izaicinājuma nosaukums: Grable (kā daļa no operācijas Upshot Knothole)
Datums: 1953. gada 25. maijs
Atrašanās vieta: Nevadas kodolizmēģinājumu vieta
Jauda: 15 kilotonnas

Izmēģinājumu poligonā Nevadas tuksnesī fotogrāfi no Lookout Mountain Center 1953. gadā nofotografēja neparastu parādību (uguns gredzenu kodolsēnē pēc kodollielgabala šāviņa eksplozijas), kuras raksturs ilgi nodarbināja zinātnieku prātus.

Project Upshot Knothole, Grābekļa tests. Šis tests ietvēra 15 kilotonnu atombumbas sprādzienu, kas tika palaists ar 280 mm atoma lielgabalu. Pārbaude notika 1953. gada 25. maijā Nevadas izmēģinājumu poligonā. (Foto: Nacionālā kodoldrošības administrācija/Nevadas vietnes birojs)

Projekta Dominic ietvaros veiktā Truckee izmēģinājuma atomsprādziena rezultātā izveidojās sēņu mākonis.

Project Buster, izmēģinājuma suns.

Projekts Dominic, Yeso tests. Tests: Yeso; datums: 1962. gada 10. jūnijs; projekts: Dominiks; atrašanās vieta: 32 km uz dienvidiem no Ziemassvētku salas; testa veids: B-52, atmosfēras, augstums - 2,5 m; jauda: 3,0 mt; lādiņa veids: atomu. (Wikicommons)

Izaicinājuma nosaukums: YESO
Datums: 1962. gada 10. jūnijs
Atrašanās vieta: Ziemassvētku sala
Jauda: 3 megatonnas

"Licorn" testēšana Franču Polinēzijā. 1. attēls. (Pjērs Dž./Francijas armija)

Izaicinājuma nosaukums: “Vienradzis” (franču: Licorne)
Datums: 1970. gada 3. jūlijs
Atrašanās vieta: Atols Franču Polinēzijā
Raža: 914 kilotonnas

"Licorn" testēšana Franču Polinēzijā. 2. attēls. (Foto: Pjērs J./Francijas armija)

"Licorn" testēšana Franču Polinēzijā. 3. attēls. (Foto: Pjērs J./Francijas armija)

Lai iegūtu labus attēlus, testa vietnēs bieži tiek nodarbinātas veselas fotogrāfu komandas. Foto: kodolizmēģinājuma sprādziens Nevadas tuksnesī. Labajā pusē redzami raķešu spārni, ar kuru palīdzību zinātnieki nosaka triecienviļņa raksturlielumus.

"Licorn" testēšana Franču Polinēzijā. 4. attēls. (Foto: Pjērs J./Francijas armija)

Projekts pils, Romeo tests. (Foto: zvis.com)

Projekts Hardtack, lietussargu tests. Izaicinājums: Lietussargs; datums: 1958. gada 8. jūnijs; projekts: Hardtack I; atrašanās vieta: Enewetak Atoll lagūna; testa veids: zemūdens, dziļums 45 m; jauda: 8kt; lādiņa veids: atomu.

Projekts Redwing, Test Seminole. (Foto: Kodolieroču arhīvs)

Rijas tests. Atombumbas izmēģinājums atmosfērā Franču Polinēzijā 1971. gada augustā. Šīs pārbaudes ietvaros, kas notika 1971. gada 14. augustā, tika uzspridzināta kodoltermiskā kaujas lādiņa ar kodētu nosaukumu "Riya" ar jaudu 1000 kt. Sprādziens notika Mururoa atola teritorijā. Šī fotogrāfija uzņemta no 60 km attāluma no nulles atzīmes. Foto: Pierre J.

Sēņu mākonis no kodolsprādziena virs Hirosimas (pa kreisi) un Nagasaki (pa labi). Otrā pasaules kara beigu posmā ASV palaida divas atombumbas uz Hirosimu un Nagasaki. Pirmais sprādziens notika 1945. gada 6. augustā, bet otrais – 1945. gada 9. augustā. Šī bija vienīgā reize, kad kodolieroči tika izmantoti militāriem mērķiem. Pēc prezidenta Trūmena pavēles ASV armija 1945. gada 6. augustā nometa atombumbu Little Boy uz Hirosimu, kam sekoja Fat Man kodolbumba Nagasaki 9. augustā. 2-4 mēnešu laikā pēc kodolsprādzieniem Hirosimā gāja bojā no 90 000 līdz 166 000 cilvēku, bet Nagasaki - no 60 000 līdz 80 000 cilvēku. (Foto: Wikicommons)

Rezultāts Knothole Project. Nevadas izmēģinājumu vieta, 1953. gada 17. marts. Sprādziena vilnis pilnībā iznīcināja ēku Nr.1, kas atrodas 1,05 km attālumā no nulles atzīmes. Laika starpība starp pirmo un otro šāvienu ir 21/3 sekundes. Kamera tika ievietota aizsargmaciņā ar sieniņu biezumu 5 cm.Vienīgais gaismas avots šajā gadījumā bija kodolzibspuldze. (Foto: Nacionālā kodoldrošības administrācija/Nevadas vietnes birojs)

Projekta reindžeris, 1951. Pārbaudes nosaukums nav zināms. (Foto: Nacionālā kodoldrošības administrācija/Nevadas vietnes birojs)

Trīsvienības pārbaude.

"Trinity" bija pirmā kodolieroču izmēģinājuma kodētais nosaukums. Šo pārbaudi Amerikas Savienoto Valstu armija veica 1945. gada 16. jūlijā vietā, kas atrodas aptuveni 56 km uz dienvidaustrumiem no Socorro, Ņūmeksikā, White Sands raķešu diapazonā. Pārbaudē tika izmantota sprādziena tipa plutonija bumba ar iesauku “The Thing”. Pēc detonācijas notika sprādziens ar jaudu, kas līdzvērtīga 20 kilotonnām trotila. Šī testa datums tiek uzskatīts par atomu laikmeta sākumu. (Foto: Wikicommons)

Izaicinājuma nosaukums: Maiks
Datums: 1952. gada 31. oktobris
Atrašanās vieta: Elugelab sala ("Flora"), Enevatetas atols
Jauda: 10,4 megatonnas

Maika testa laikā uzspridzinātā ierīce, saukta par "desu", bija pirmā patiesā megatonu klases "ūdeņraža" bumba. Sēņu mākonis sasniedza 41 km augstumu ar 96 km diametru.

AN602 (aka “Tsar Bomba”, aka “Kuzka’s Mother”) ir kodoltermiskā aviācijas bumba, kas izstrādāta PSRS 1954.-1961.gadā. kodolfiziķu grupa PSRS Zinātņu akadēmijas akadēmiķa I.V.Kurčatova vadībā. Visspēcīgākā sprādzienbīstamā ierīce cilvēces vēsturē. Saskaņā ar dažādiem avotiem, tam bija no 57 līdz 58,6 megatonnām trotila ekvivalenta. Bumba tika izmēģināta 1961. gada 30. oktobrī. (Wikimedia)

MET bombardēšana tika veikta operācijas Thipot ietvaros. Zīmīgi, ka MET sprādziens pēc jaudas bija salīdzināms ar Nagasaki nomesto plutonija bumbu Fat Man. 1955. gada 15. aprīlis, 22 kt. (Wikimedia)

Viens no spēcīgākajiem kodoltermiskās ūdeņraža bumbas sprādzieniem ASV kontā bija operācija Castle Bravo. Uzlādes jauda bija 10 megatonnas. Sprādziens notika 1954. gada 1. martā Bikini atolā, Māršala salās. (Wikimedia)

Operācija Pils Romeo bija viens no spēcīgākajiem ASV veiktajiem kodolbumbu sprādzieniem. Bikini atols, 1954. gada 27. marts, 11 megatonnas. (Wikimedia)

Beikera sprādziens, kas parāda balto ūdens virsmu, ko iztraucējis gaisa triecienvilnis, un dobās aerosola kolonnas augšdaļu, kas veidoja puslodes formas Vilsona mākoni. Fonā ir Bikini atola krasts, 1946. gada jūlijs. (Wikimedia)

Amerikāņu kodoltermiskās (ūdeņraža) bumbas “Mike” sprādziens ar jaudu 10,4 megatonnas. 1952. gada 1. novembris. (Wikimedia)

Operācija Siltumnīca bija piektā amerikāņu kodolizmēģinājumu sērija un otrā no tām 1951. gadā. Operācijā tika pārbaudītas kodolgalviņu konstrukcijas, izmantojot kodolsintēzi, lai palielinātu enerģijas izlaidi. Papildus tika pētīta sprādziena ietekme uz konstrukcijām, tostarp dzīvojamām ēkām, rūpnīcu ēkām un bunkuriem. Operācija tika veikta Klusā okeāna kodolizmēģinājumu poligonā. Visas ierīces tika detonētas uz augstiem metāla torņiem, imitējot gaisa sprādzienu. Džordža sprādziens, 225 kilotonnas, 1951. gada 9. maijs. (Wikimedia)

Sēņu mākonis ar ūdens stabu putekļu kāta vietā. Pa labi uz staba ir redzams caurums: līnijkuģis Arkanzasa sedza šļakatu emisiju. Baker tests, uzlādes jauda - 23 kilotonnas trotila, 1946. gada 25. jūlijs. (Wikimedia)

200 metru mākonis virs Frenchman Flat pēc MET sprādziena operācijas Tējkanna ietvaros, 1955. gada 15. aprīlī, 22 kt. Šim šāviņam bija reta urāna-233 kodols. (Wikimedia)

Krāteris izveidojās, kad 1962. gada 6. jūlijā zem 635 pēdu tuksneša tika uzspridzināts 100 kilotonnu sprādziena vilnis, izspiežot 12 miljonus tonnu zemes.

Laiks: 0s. Attālums: 0m. Kodoldetonatora sprādziena ierosināšana.
Laiks: 0,0000001 s. Attālums: 0m Temperatūra: līdz 100 miljoniem °C. Kodoltermisko un kodolreakciju sākums un norise lādiņā. Ar savu sprādzienu kodoldetonators rada apstākļus kodoltermisku reakciju sākumam: kodoltermiskās sadegšanas zona iet caur triecienvilni lādiņa vielā ar ātrumu aptuveni 5000 km/s (106 - 107 m/s).Apmēram 90% no reakciju laikā atbrīvotajiem neitroniem tiek absorbēti bumbas viela, atlikušie 10% tiek emitēti.

Laiks:< 10−7c. Расстояние: 2м Temperatūra: 30 miljoni°C. Reakcijas beigas, bumbas vielas izkliedes sākums. Bumba nekavējoties pazūd no redzesloka, un tās vietā parādās spilgta gaismas sfēra (uguns bumba), kas maskē lādiņa izkliedi. Sfēras augšanas ātrums pirmajos metros ir tuvu gaismas ātrumam. Vielas blīvums šeit samazinās līdz 1% no apkārtējā gaisa blīvuma 0,01 sekundē; temperatūra nokrītas līdz 7-8 tūkstošiem °C 2,6 sekundēs, tiek uzturēta ~5 sekundes un, paceļoties ugunīgajai sfērai, turpina pazemināties; Pēc 2-3 sekundēm spiediens pazeminās līdz nedaudz zem atmosfēras spiediena.

Laiks: 1,4x10-7s. Attālums: 16m Temperatūra: 4 miljoni°C. Kopumā no 10–7 līdz 0,08 sekundēm sfēras spīduma 1. fāze notiek ar strauju temperatūras pazemināšanos un ~1% starojuma enerģijas izdalīšanos, galvenokārt UV staru un spilgtas gaismas starojuma veidā, kas var sabojāt redzi tālu novērotājs bez izglītības ādas apdegumus. Zemes virsmas apgaismojums šajos brīžos līdz pat desmitiem kilometru attālumā var būt simts vai vairāk reižu lielāks nekā Saule.

Laiks: 1,7x10-7s. Attālums: 21m Temperatūra: 3 miljoni°C. Bumbu tvaiki nūju, blīvu recekļu un plazmas strūklu veidā, tāpat kā virzulis, saspiež gaisu priekšā un veido triecienvilni sfēras iekšpusē - iekšējo triecienvilni, kas atšķiras no parastā triecienviļņa ar ne- adiabātiskas, gandrīz izotermiskas īpašības un pie tādiem pašiem spiedieniem ir vairākas reizes lielāks blīvums: trieciena saspiežot gaisu, gaiss nekavējoties izstaro lielāko daļu enerģijas caur lodi, kas joprojām ir caurspīdīga starojumam.
Pirmajos desmitos metru apkārtējiem objektiem, pirms uguns sfēra uz tiem trāpa, tā pārāk lielā ātruma dēļ nav laika nekādi reaģēt - tie pat praktiski nesasilst, un, nonākot sfēras iekšpusē zem starojuma plūsmas tie iztvaiko uzreiz.

Temperatūra: 2 miljoni°C. Ātrums 1000 km/s. Sfērai augot un temperatūrai pazeminoties, fotonu enerģija un plūsmas blīvums samazinās, un to diapazons (metra robežās) vairs nav pietiekams uguns frontes izplešanās ātrumam tuvu gaismas ātrumam. Uzkarsētais gaisa tilpums sāka paplašināties un no sprādziena centra izveidojās tā daļiņu plūsma. Kad gaiss joprojām atrodas pie sfēras robežas, karstuma vilnis palēninās. Izplešanās sakarsētais gaiss sfēras iekšpusē saduras ar stacionāro gaisu tās robežās, un kaut kur sākot no 36-37 m parādās pieaugoša blīvuma vilnis - nākotnes ārējais gaisa triecienvilnis; Pirms tam vilnim nebija laika parādīties gaismas sfēras milzīgā augšanas ātruma dēļ.

Laiks: 0,000001 s. Attālums: 34m Temperatūra: 2 miljoni°C. Bumbas iekšējais trieciens un tvaiki atrodas slānī 8-12 m no sprādziena vietas, spiediena maksimums ir līdz 17 000 MPa 10,5 m attālumā, blīvums ~ 4 reizes lielāks par gaisa blīvumu, ātrums. ir ~ 100 km/s. Karstā gaisa apgabals: spiediens pie robežas 2500 MPa, reģiona iekšienē līdz 5000 MPa, daļiņu ātrums līdz 16 km/s. Bumbas tvaiku viela sāk atpalikt no iekšpuses. lēkt, jo kustībā tiek ievilkts arvien vairāk gaisa. Blīvi recekļi un strūklas uztur ātrumu.

Temperatūra: 600 tūkstoši °C No šī brīža triecienviļņa raksturs pārstāj būt atkarīgs no kodolsprādziena sākotnējiem apstākļiem un tuvojas tipiskajam spēcīgam sprādzienam gaisā, t.i. Šādus viļņu parametrus varēja novērot lielas konvencionālo sprāgstvielu masas eksplozijas laikā.

Laiks: 0,0036 s. Attālums: 60m Temperatūra: 600 tūkst.°C. Iekšējais trieciens, šķērsojis visu izotermisko sfēru, panāk un saplūst ar ārējo, palielinot tā blīvumu un veidojot t.s. spēcīgs trieciens ir viena triecienviļņa fronte. Vielas blīvums sfērā samazinās līdz 1/3 atmosfēras.

Laiks: 0,014 s. Attālums: 110 m Temperatūra: 400 tūkst.°C. Līdzīgs triecienvilnis pirmās padomju atombumbas ar jaudu 22 kt sprādziena epicentrā 30 m augstumā radīja seismisku nobīdi, kas iznīcināja metro tuneļu imitāciju ar dažāda veida stiprinājumiem 10 un 20 dziļumos. m.30 m, dzīvnieki tuneļos 10, 20 un 30 m dziļumā gāja bojā. Virspusē parādījās neuzkrītošs apakštasītes formas ieplaka ar diametru aptuveni 100 m. Līdzīgi apstākļi bija Trīsvienības 21 kt sprādziena epicentrā 30 m augstumā; krāteris ar diametru 80 m un dziļumu Izveidojās 2 m.

Laiks: 0,004 s. Attālums: 135 m
Temperatūra: 300 tūkst.°C. Maksimālais gaisa sprādziena augstums ir 1 Mt, lai zemē izveidotu pamanāmu krāteri. Trieciena viļņa priekšpusi izkropļo bumbas tvaiku kluču triecieni:

Laiks: 0,007 s. Attālums: 190 m Temperatūra: 200 tūkst.°C. Uz gludas un šķietami spīdīgas priekšpuses, ritms. viļņi veido lielus tulznas un gaišus plankumus (šķiet, ka sfēra vārās). Vielas blīvums izotermiskā sfērā ar diametru ~150 m nokrītas zem 10% no atmosfēras blīvuma.
Nemasīvi priekšmeti iztvaiko dažus metrus pirms uguns ierašanās. sfēras (“Auvju triki”); cilvēka ķermenim sprādziena pusē būs laiks pārogļot, un tas pilnībā iztvaiko līdz ar trieciena viļņa ierašanos.

Laiks: 0,015 s. Attālums: 250 m Temperatūra: 170 tūkst.°C. Trieciena vilnis ļoti iznīcina akmeņus. Trieciena viļņa ātrums ir lielāks par skaņas ātrumu metālā: patversmes ieejas durvju izturības teorētiskā robeža; tvertne saplacinās un sadedzina.

Laiks: 0,028 s. Attālums: 320 m Temperatūra: 110 tūkst.°C. Cilvēku izkliedē plazmas straume (trieciena viļņa ātrums = skaņas ātrums kaulos, ķermenis sabrūk putekļos un uzreiz apdeg). Visizturīgāko virszemes konstrukciju pilnīga iznīcināšana.

Laiks: 0,079 s. Attālums: 435 m Temperatūra: 110 tūkst.°C. Pilnīga automaģistrāļu iznīcināšana ar asfalta un betona virsmām Temperatūras minimums triecienviļņu starojumam, 1. svelmes fāzes beigas. Metro tipa nojume, kas apšūta ar čuguna caurulēm un monolītu dzelzsbetonu un ierakta līdz 18 m, ir aprēķināta tā, lai tā spētu izturēt sprādzienu (40 kt) bez iznīcināšanas 30 m augstumā vismaz 150 m attālumā ( triecienviļņu spiediens 5 MPa robežās), pārbaudīti 38 kt RDS 2 235 m attālumā (spiediens ~1,5 MPa), guvuši nelielas deformācijas un bojājumus. Temperatūrā kompresijas frontē zem 80 tūkstošiem °C jaunas NO2 molekulas vairs neparādās, slāpekļa dioksīda slānis pamazām izzūd un pārstāj ekranēt iekšējo starojumu. Trieciena sfēra pamazām kļūst caurspīdīga un caur to, kā cauri aptumšotam stiklam, kādu laiku ir redzami bumbas tvaiku mākoņi un izotermiskā sfēra; Kopumā uguns sfēra ir līdzīga uguņošanas ierīcēm. Tad, palielinoties caurspīdīgumam, palielinās starojuma intensitāte un sfēras detaļas, it kā atkal uzliesmo, kļūst neredzamas. Process atgādina rekombinācijas laikmeta beigas un gaismas rašanos Visumā vairākus simtus tūkstošus gadu pēc Lielā sprādziena.

Laiks: 0,15 s. Attālums: 580 m Temperatūra: 65 tūkst.°C. Radiācija ~100 000 Gy. Cilvēkam paliek pārogļotas kaulu fragmenti (trieciena viļņa ātrums ir kārtībā ar skaņas ātrumu mīkstajos audos: hidrodinamisks trieciens, kas iznīcina šūnas un audus, iziet cauri ķermenim).

Laiks: 0.25s. Attālums: 630 m Temperatūra: 50 tūkst.°C. Caurspīdošais starojums ~40 000 Gy. Cilvēks pārvēršas par pārogļotu vraku: triecienvilnis izraisa traumatisku amputāciju, kas notiek sekundes daļā. ugunīgā sfēra pārogļo mirstīgās atliekas. Pilnīga tvertnes iznīcināšana. Pazemes kabeļu līniju, ūdensvadu, gāzes vadu, kanalizācijas, apskates aku pilnīga iznīcināšana. Pazemes dzelzsbetona cauruļu iznīcināšana ar diametru 1,5 m un sienu biezumu 0,2 m. Hidroelektrostacijas arkveida betona dambja iznīcināšana. Ilgstošu dzelzsbetona nocietinājumu smaga iznīcināšana. Nelieli bojājumi pazemes metro konstrukcijām.

Laiks: 0.4s. Attālums: 800m Temperatūra: 40 tūkst.°C. Objektu sildīšana līdz 3000 °C. Caurspīdošais starojums ~20 000 Gy. Pilnīga visu civilās aizsardzības aizsargkonstrukciju (patvertņu) iznīcināšana un aizsargierīču iznīcināšana pie metro ieejām. Hidroelektrostacijas gravitācijas betona dambja iznīcināšana, bunkuri kļūst neefektīvi 250 m attālumā.

Laiks: 0,73 s. Attālums: 1200 m Temperatūra: 17 tūkst.°C. Radiācija ~5000 Gy. Ar sprādziena augstumu 1200 m, zemes gaisa sildīšana epicentrā pirms trieciena ierašanās. viļņi līdz 900°C. Cilvēku 100% nogalina triecienvilnis. 200 kPa (A-III tips vai 3. klase) paredzēto nojumju iznīcināšana. Saliekamo dzelzsbetona bunkuru pilnīga iznīcināšana 500 m attālumā zemes sprādziena apstākļos. Pilnīga dzelzceļa sliežu iznīcināšana. Sfēras mirdzuma otrās fāzes maksimālais spilgtums līdz tam laikam bija izlaidis ~20% gaismas enerģijas

Laiks: 1,4 s. Attālums: 1600 m Temperatūra: 12 tūkst.°C. Objektu sildīšana līdz 200°C. Radiācija 500 Gy. Neskaitāmi 3-4 grādu apdegumi līdz 60-90% ķermeņa virsmas, smagi radiācijas bojājumi kombinācijā ar citām traumām, mirstība uzreiz vai līdz 100% pirmajā dienā. Tvertne tiek atmesta ~10 m un sabojāta. Metāla un dzelzsbetona tiltu ar laidumu 30 - 50 m pilnīga iznīcināšana.

Laiks: 1,6 s. Attālums: 1750 m Temperatūra: 10 tūkst.°C. Radiācija apm. 70 gr Tanku apkalpe mirst 2-3 nedēļu laikā no ārkārtīgi smagas staru slimības. Pilnīga betona, dzelzsbetona monolītu (mazstāvu) un zemestrīces izturīgu 0,2 MPa ēku iznīcināšana, iebūvētas un brīvi stāvošas nojumes, kas paredzētas 100 kPa (A-IV tips vai 4. klase), nojumes daudzstāvu pagrabos -stāvu ēkas.

Laiks: 1.9c. Attālums: 1900 m Temperatūra: 9 tūkst.°C Bīstams cilvēka bojājums triecienvilnis un metiens līdz 300 m ar sākotnējo ātrumu līdz 400 km/h, no kuriem 100-150 m (0,3-0,5 ceļš) ir brīvais lidojums, un atlikušais attālums ir daudzi rikošeti ap zemi. Apmēram 50 Gy apstarošana ir staru slimības zibens forma [, 100% mirstība 6-9 dienu laikā. 50 kPa paredzēto iebūvēto nojumju iznīcināšana. Spēcīga zemestrīcēm izturīgu ēku iznīcināšana. Spiediens 0,12 MPa un lielāks - visas pilsētas ēkas ir blīvas un izvadītas un pārvēršas par cietām drupām (atsevišķas šķembas saplūst vienā cietā), šķembu augstums var būt 3-4 m. Uguns sfēra šajā laikā sasniedz maksimālo izmēru (D ~ 2 km), no apakšas saspiests no zemes atstarotā triecienviļņa un sāk celties; izotermiskā sfēra tajā sabrūk, veidojot strauju augšupejošu plūsmu epicentrā – sēnes topošajā kājā.

Laiks: 2,6 s. Attālums: 2200 m Temperatūra: 7,5 tūkstoši°C. Smagas traumas cilvēkam no trieciena viļņa. Radiācija ~10 Gy ir ārkārtīgi smaga akūta staru slimība, ar traumu kombināciju, 100% mirstība 1-2 nedēļu laikā. Droša uzturēšanās tvertnē, nocietinātā pagrabā ar dzelzsbetona griestiem un lielākajā daļā G.O.patvertņu Kravas automašīnu iznīcināšana. 0,1 MPa ir triecienviļņa projektētais spiediens konstrukciju un aizsargierīču projektēšanai seklu metro līniju pazemes konstrukcijām.

Laiks: 3,8c. Attālums: 2800 m Temperatūra: 7,5 tūkstoši°C. 1 Gy starojums - mierīgos apstākļos un savlaicīgu ārstēšanu, nekaitīgs radiācijas ievainojums, bet ar katastrofu pavadošajiem antisanitārajiem apstākļiem un smagu fizisko un psiholoģisko stresu, medicīniskās aprūpes, uztura un normālas atpūtas trūkumu, līdz pusei cietušo mirst tikai no starojuma un blakusslimībām, un pēc bojājumu apjoma ( plus ievainojumi un apdegumi) daudz vairāk. Spiediens mazāks par 0,1 MPa - pilsētu teritorijas ar blīvām ēkām pārvēršas par cietām drupām. Pagrabu pilnīga iznīcināšana bez konstrukciju pastiprināšanas 0,075 MPa. Zemestrīces izturīgo ēku iznīcināšana vidēji ir 0,08-0,12 MPa. Saliekamo dzelzsbetona bunkuru nopietni bojājumi. Pirotehnikas detonācija.

Laiks: 6c. Attālums: 3600 m Temperatūra: 4,5 tūkst.°C. Mērens trieciena viļņa bojājums cilvēkam. Starojums ~0,05 Gy - deva nav bīstama. Cilvēki un priekšmeti atstāj “ēnas” uz asfalta. Pilnīga administratīvo daudzstāvu karkasa (biroju) ēku (0,05-0,06 MPa) iznīcināšana, vienkāršākā tipa nojumes; smaga un pilnīga masīvu rūpniecības struktūru iznīcināšana. Gandrīz visas pilsētas ēkas tika iznīcinātas, veidojoties vietējām šķembām (viena māja - viena drupa). Pilnīga vieglo automašīnu iznīcināšana, pilnīga meža iznīcināšana. Elektromagnētiskais impulss ~3 kV/m ietekmē nejutīgas elektroierīces. Iznīcināšana ir līdzīga 10 balles zemestrīcei. Sfēra pārvērtās ugunīgā kupolā, kā burbulis, kas peld uz augšu, nesot sev līdzi dūmu un putekļu kolonnu no zemes virsmas: raksturīga sprādzienbīstama sēne aug ar sākotnējo vertikālo ātrumu līdz 500 km/h. Vēja ātrums virszemē līdz epicentram ir ~100 km/h.

Laiks: 15c. Attālums: 7500 m. Viegls trieciena viļņa bojājums cilvēkam. Trešās pakāpes apdegumi atklātās ķermeņa daļās. Koka māju pilnīga iznīcināšana, ķieģeļu daudzstāvu ēku smaga iznīcināšana 0,02-0,03 MPa, vidēji ķieģeļu noliktavu, daudzstāvu dzelzsbetona, paneļu māju iznīcināšana; vāja administratīvo ēku iznīcināšana 0,02-0,03 MPa, masīvas rūpnieciskās konstrukcijas. Automašīnas aizdegas. Iznīcināšana ir līdzīga 6 magnitūdu zemestrīcei vai 12 magnitūdu viesuļvētrai. līdz 39 m/s. “Sēne” ir izaugusi līdz 3 km virs sprādziena centra (patiesais sēnes augstums ir lielāks par kaujas galviņas sprādziena augstumu, aptuveni 1,5 km), tai ir ūdens tvaiku kondensācijas “svārki” silta gaisa straume, ko mākonis virza aukstā augšējo slāņu atmosfērā.

Laiks: 35c. Attālums: 14km. Otrās pakāpes apdegumi. Papīrs un tumšs brezents aizdegas. Nepārtrauktu ugunsgrēku zona; blīvi uzliesmojošu ēku zonās iespējama uguns vētra un viesuļvētra (Hirosima, “Operācija Gomora”). Vāja paneļu ēku iznīcināšana. Lidmašīnu un raķešu atspējošana. Iznīcināšana ir līdzīga 4-5 ballu zemestrīcei, 9-11 balles vētrai V = 21 - 28,5 m/s. “Sēne” izaugusi līdz ~5km, ugunīgais mākonis spīd arvien vājāk.

Laiks: 1 min. Attālums: 22km. Pirmās pakāpes apdegumi — pludmales apģērba valkāšana var izraisīt nāvi. Pastiprināto stiklojumu iznīcināšana. Lielu koku izraušana ar saknēm. Atsevišķu ugunsgrēku zona.“Sēne” pacēlusies līdz 7,5 km, mākonis pārstāj izstarot gaismu un tagad tajā esošo slāpekļa oksīdu dēļ iegūst sarkanīgu nokrāsu, kas to īpaši izcels starp citiem mākoņiem.

Laiks: 1,5 min. Attālums: 35km. Maksimālais rādiuss, ko elektromagnētiskā impulsa ietekmē neaizsargātas jutīgas elektroiekārtas var sabojāt. Gandrīz viss parastais stikls un daži pastiprinātie stikli logos bija izsisti — īpaši salnajā ziemā, kā arī iespēja iegriezties no lidojošām lauskas. “Sēne” pacēlās līdz 10 km, kāpuma ātrums ~220 km/h. Virs tropopauzes mākonis attīstās galvenokārt platumā.
Laiks: 4 min. Attālums: 85km. Zibspuldze izskatās kā liela, nedabiski spoža Saule pie horizonta un var izraisīt tīklenes apdegumus un karstuma uzliesmojumu sejā. Trieciena vilnis, kas pienāk pēc 4 minūtēm, joprojām var nogāzt cilvēku no kājām un izsist atsevišķus stiklus logos. “Sēne” pacēlās virs 16 km, kāpuma ātrums ~140 km/h

Laiks: 8 min. Attālums: 145km. Zibspuldze nav redzama aiz horizonta, bet ir redzams spēcīgs spīdums un ugunīgs mākonis. Kopējais “sēnes” augstums ir līdz 24 km, mākonis ir 9 km augstumā un 20-30 km diametrā, tā platākā daļa “atpūšas” uz tropopauzes. Sēņu mākonis ir izaudzis līdz maksimālajam izmēram un tiek novērots apmēram stundu vai ilgāk, līdz vējš to izkliedē un sajaucas ar parastajiem mākoņiem. Nokrišņi ar salīdzinoši lielām daļiņām no mākoņa izkrīt 10-20 stundu laikā, veidojot tuvu radioaktīvu pēdu.

Laiks: 5,5-13 stundas Attālums: 300-500 km. Vidēji inficētās zonas (A zona) tālā robeža. Radiācijas līmenis pie zonas ārējās robežas ir 0,08 Gy/h; kopējā starojuma deva 0,4-4 Gy.

Laiks: ~10 mēneši. Radioaktīvo vielu pusnogulsnēšanās efektīvais laiks tropiskās stratosfēras apakšējos slāņos (līdz 21 km); nokrišņi notiek arī galvenokārt vidējos platuma grādos tajā pašā puslodē, kur notika sprādziens.

Piemineklis pirmajam Trīsvienības atombumbas izmēģinājumam. Šis piemineklis tika uzcelts Balto smilšu izmēģinājumu poligonā 1965. gadā, 20 gadus pēc Trīsvienības testa. Uz pieminekļa plāksnītes rakstīts: "Šajā vietā 1945. gada 16. jūlijā notika pasaulē pirmais atombumbas izmēģinājums." Citā zemāk esošajā plāksnē ir pieminēts vietas apzīmējums kā Nacionālais vēsturiskais orientieris. (Foto: Wikicommons)

Radioaktivitāte. Radioaktīvās sabrukšanas likums. Jonizējošā starojuma ietekme uz bioloģiskiem objektiem. Radioaktivitātes mērvienība.

Radioaktivitāte ir noteiktu izotopu atomu spēja spontāni sabrukt, izstarojot starojumu. Bekerels bija pirmais, kurš atklāja šādu urāna izstaroto starojumu, tāpēc sākotnēji radioaktīvo starojumu sauca par Bekerela stariem. Galvenais radioaktīvās sabrukšanas veids ir alfa daļiņu izmešana no atoma kodola - alfa sabrukšana (sk. Alfa starojums) vai beta daļiņas - beta sabrukšana (sk. Beta starojums).

Vissvarīgākais radioaktivitātes raksturlielums ir radioaktīvās sabrukšanas likums, kas parāda, kā radioaktīvo kodolu skaits N paraugā mainās (vidēji) ar laiku t.

N(t) = N 0 e –λt ,

kur N 0 ir sākotnējo kodolu skaits sākuma momentā (to veidošanās brīdī vai novērošanas sākumā), un λ ir sabrukšanas konstante (radioaktīvā kodola sabrukšanas varbūtība laika vienībā). Ar šo konstanti mēs varam izteikt radioaktīvā kodola vidējo mūža ilgumu τ = 1/λ, kā arī pussabrukšanas periodu T 1/2 = ln2/τ. Pussabrukšanas periods skaidri raksturo sabrukšanas ātrumu, parādot, cik ilgā laikā radioaktīvo kodolu skaits paraugā samazināsies uz pusi.

Vienības.

Jonizējošā starojuma ietekme uz bioloģiskiem objektiem.
Jonizējošā starojuma ietekmes uz cilvēka ķermeni rezultātā audos var notikt sarežģīti fizikāli, ķīmiski un bioķīmiski procesi.

Radioaktīvām vielām nonākot organismā, kaitīgo efektu galvenokārt izraisa alfa avoti, bet pēc tam beta avoti, t.i. apgrieztā secībā ārējai apstarošanai. Alfa daļiņas, kurām ir zems jonizācijas blīvums, iznīcina gļotādu, kas ir vāja iekšējo orgānu aizsardzība salīdzinājumā ar ārējo ādu.

Ir trīs veidi, kā radioaktīvās vielas nonāk organismā: ieelpojot ar radioaktīvām vielām piesārņotu gaisu, ar piesārņotu pārtiku vai ūdeni, caur ādu, kā arī inficējot atklātās brūces. Pirmais veids ir visbīstamākais, jo, pirmkārt, plaušu ventilācijas apjoms ir ļoti liels, un, otrkārt, absorbcijas koeficienta vērtības plaušās ir augstākas.

Putekļu daļiņas, uz kurām tiek sorbēti radioaktīvie izotopi, gaisu ieelpojot caur augšējiem elpceļiem, daļēji nosēžas mutes dobumā un nazofarneksā. No šejienes putekļi nonāk gremošanas traktā. Atlikušās daļiņas nonāk plaušās. Aerosolu aiztures pakāpe plaušās ir atkarīga no to izkliedes. Apmēram 20% no visām daļiņām saglabājas plaušās; samazinoties aerosola izmēram, kavēšanās palielinās līdz 70%.

Uzsūcot radioaktīvās vielas no kuņģa-zarnu trakta, svarīgs ir rezorbcijas koeficients, kas raksturo vielas īpatsvaru, kas no kuņģa-zarnu trakta nonāk asinīs. Atkarībā no izotopa rakstura koeficients ir ļoti atšķirīgs: no simtdaļām (cirkonijam, niobijam) līdz vairākiem desmitiem procentu (ūdeņradis, sārmzemju elementi). Rezorbcija caur veselu ādu ir 200-300 reizes mazāka nekā caur kuņģa-zarnu traktu, un, kā likums, tai nav būtiskas nozīmes.
Radioaktīvām vielām ar jebkādiem līdzekļiem nonākot organismā, tās dažu minūšu laikā tiek konstatētas asinīs. Ja radioaktīvo vielu uzņemšana bija vienreizēja, tad to koncentrācija asinīs vispirms palielinās līdz maksimumam un pēc tam samazinās 15-20 dienu laikā.

Ilgmūžīgu izotopu koncentrācija asinīs pēc tam var ilgstoši saglabāties gandrīz tādā pašā līmenī, pateicoties nogulsnēto vielu atskalošanai. Jonizējošā starojuma ietekme uz šūnu ir sarežģītu savstarpēji saistītu un savstarpēji atkarīgu transformāciju rezultāts. Saskaņā ar A.M. Māsīca, radiācijas bojājumi šūnai notiek trīs posmos. Pirmajā posmā starojums ietekmē sarežģītus makromolekulāros veidojumus, tos jonizējot un uzbudinot. Šis ir starojuma iedarbības fiziskais posms. Otrais posms ir ķīmiskās pārvērtības. Tie atbilst proteīnu radikāļu, nukleīnskābju un lipīdu mijiedarbības procesiem ar ūdeni, skābekli, ūdens radikāļiem un organisko peroksīdu veidošanos. Radikāļi, kas rodas sakārtoti sakārtotu olbaltumvielu molekulu slāņos, mijiedarbojas, veidojot “šķērssaites”, kā rezultātā tiek izjaukta biomembrānu struktūra. Lizosomu membrānu bojājuma dēļ palielinās enzīmu aktivitāte un izdalīšanās, kas difūzijas ceļā sasniedz jebkuru šūnas organoīdu un viegli iekļūst tajā, izraisot tās līzi.

Radiācijas galīgais efekts ir ne tikai sākotnējo šūnu bojājumu, bet arī turpmāko remonta procesu rezultāts. Tiek pieņemts, ka ievērojama daļa primāro bojājumu šūnā rodas tā saukto potenciālo bojājumu veidā, kas var rasties, ja nav atveseļošanās procesu. Šo procesu īstenošanu veicina proteīnu un nukleīnskābju biosintēzes procesi. Kamēr iespējamie bojājumi nav radušies, šūna var no tā “atkopties”. Tiek uzskatīts, ka tas ir saistīts ar fermentatīvām reakcijām un ir saistīts ar enerģijas metabolismu. Tiek uzskatīts, ka šīs parādības pamatā ir sistēmu darbība, kas normālos apstākļos regulē dabiskās mutācijas procesa intensitāti.

Jonizējošā starojuma mutagēno iedarbību vispirms konstatēja krievu zinātnieki R.A. Nadsons un R.S. Filippovs 1925. gadā eksperimentos ar raugu. 1927. gadā šo atklājumu apstiprināja R. Mellers uz klasiska ģenētiska objekta - Drosophila.

Jonizējošais starojums var izraisīt visa veida iedzimtas izmaiņas. Radiācijas izraisīto mutāciju spektrs neatšķiras no spontāno mutāciju spektra.

Jaunākie Kijevas Neiroķirurģijas institūta pētījumi liecina, ka starojums pat nelielos daudzumos desmitiem remsu lielās devās spēcīgi iedarbojas uz nervu šūnām – neironiem. Bet neironi nemirst no tiešas starojuma iedarbības. Kā izrādījās, radiācijas iedarbības rezultātā vairums Černobiļas likvidatoru piedzīvo "pēcradiācijas encefalopātiju". Vispārēji traucējumi organismā starojuma ietekmē izraisa vielmaiņas izmaiņas, kas izraisa patoloģiskas izmaiņas smadzenēs.

2. Kodolieroču projektēšanas principi. Galvenās iespējas kodolieroču tālākai attīstībai un uzlabošanai.

Kodolmunīcija ir raķešu kaujas galviņas, aviācijas bumbas, artilērijas šāviņi, torpēdas un inženiertehniskās vadāmās mīnas (kodolmīnas), kas piekrautas ar kodolenerģijas (termonukleārajiem) lādiņiem.

Kodolieroču galvenie elementi ir: kodollādiņš, detonācijas sensori, automatizācijas sistēma, elektroenerģijas avots un korpuss.

Korpuss kalpo visu munīcijas elementu montāžai, aizsardzībai no mehāniskiem un termiskiem bojājumiem, piešķir munīcijai nepieciešamo ballistisko formu, kā arī palielina kodoldegvielas izmantošanas līmeni.

Detonācijas sensori (sprādzienbīstamas ierīces) ir paredzēti, lai nodrošinātu signālu kodollādiņa aktivizēšanai. Tie var būt kontakta un attālināti (bezkontakta) veidi.

Kontakta sensori tiek iedarbināti, kad munīcija sastopas ar šķērsli, un tālvadības sensori tiek iedarbināti noteiktā augstumā (dziļumā) no zemes (ūdens) virsmas.

Tālvadības sensori atkarībā no kodolieroča veida un mērķa var būt pagaidu, inerciālie, barometriskie, radara, hidrostatiskie utt.

Automatizācijas sistēma ietver drošības sistēmu, automātikas bloku un avārijas detonācijas sistēmu.

Drošības sistēma novērš nejaušas kodollādiņa eksplozijas iespēju kārtējās apkopes, munīcijas uzglabāšanas un lidojuma laikā pa trajektoriju.

Automatizācijas bloku iedarbina signāli, kas saņemti no detonācijas sensoriem, un tā ir paredzēta augstsprieguma elektriskā impulsa ģenerēšanai, lai aktivizētu kodollādiņu.

Avārijas detonācijas sistēma kalpo munīcijas pašiznīcināšanai bez kodolsprādziena, ja tā novirzās no noteiktās trajektorijas.

Visas munīcijas elektrosistēmas barošanas avots ir dažāda veida uzlādējamie akumulatori, kas ir vienreizēji lietojami un tiek nogādāti darba stāvoklī tieši pirms kaujas lietošanas.

Kodollādiņš ir ierīce kodolsprādziena veikšanai. Tālāk tiks apskatīti esošie kodollādiņu veidi un to pamatstruktūra.

Kodollādiņi

Ierīces, kas paredzētas sprādzienbīstama intranukleārās enerģijas izdalīšanas procesa veikšanai, sauc par kodollādiņiem.

Ir divi galvenie kodollādiņu veidi:

1 - lādiņi, kuru sprādziena enerģija rodas virskritiskā stāvoklī nonāktu skaldāmo vielu ķēdes reakcijas rezultātā - atomu lādiņi;

2 - lādiņi, kuru sprādziena enerģija ir saistīta ar kodolu kodolsintēzes reakciju - kodoltermisko lādiņu.

Atomu lādiņi. Galvenais atomu lādiņu elements ir skaldāmais materiāls (kodolsprādzienviela).

Pirms sprādziena kodolsprāgstvielu masa atrodas subkritiskā stāvoklī. Lai veiktu kodolsprādzienu, tas tiek pārnests uz superkritisko stāvokli. Lai nodrošinātu superkritiskās masas veidošanos, tiek izmantotas divu veidu ierīces: lielgabals un implozija.

Lielgabala tipa lādiņos kodolsprāgstvielas sastāv no divām vai vairākām daļām, kuru masa atsevišķi ir mazāka par kritisko masu, kas nodrošina kodolķēdes reakcijas spontānas sākšanās izslēgšanu. Kad notiek kodolsprādziens, atsevišķas kodolsprāgstvielas daļas tiek apvienotas vienā parastās sprāgstvielas sprādzienbīstamas vielas eksplozijas enerģijas ietekmē un kodolsprāgstvielas kopējā masa kļūst lielāka par kritisko masu, kas rada apstākļus sprāgstvielai. ķēdes reakcija.

Ar pulvera lādiņa darbību lādiņš tiek pārnests uz superkritisko stāvokli. Aprēķinātās sprādzienbīstamības jaudas iegūšanas varbūtība šādos lādiņos ir atkarīga no kodolsprāgstvielas detaļu tuvošanās ātruma.Pie nepietiekamiem tuvošanās ātrumiem kritiskuma koeficients var kļūt nedaudz lielāks par vienību pat pirms detaļu tiešā saskares brīža kodolsprāgstvielu. Šajā gadījumā reakcija var sākties no viena sākotnējā skaldīšanas centra, piemēram, spontānas skaldīšanas neitrona ietekmē, kā rezultātā notiek nepilnīgs sprādziens ar mazu kodoldegvielas izmantošanas koeficientu.

Lielgabala tipa kodollādiņu priekšrocības ir to konstrukcijas vienkāršība, mazie izmēri un svars, kā arī augstā mehāniskā izturība, kas ļauj uz to bāzes izveidot maza izmēra kodolieročus (artilērijas lādiņus, kodolmīnas u.c.).

Iplozijas tipa lādiņos, lai radītu superkritisko masu, tiek izmantots sprāgstvielu komplekss saspiešana ar parastās sprāgstvielas sprādziena spēku, kas izraisa strauju tās blīvuma palielināšanos.

Eksplozijas efekts rada milzīgu enerģijas koncentrāciju kodolsprādzienbīstamajā zonā un ļauj sasniegt spiedienu, kas pārsniedz miljoniem atmosfēru, kā rezultātā kodolsprāgstvielu blīvums palielinās 2-3 reizes un kritiskā masa samazinās par 4-9 reizes.

Lai garantētu skaldīšanas ķēdes reakcijas simulāciju un tās paātrinājumu, no mākslīgā neitronu avota augstākās eksplozijas brīdī ir jāpiegādā spēcīgs neitronu impulss Tā kā kodolsprāgstviela šādā stāvoklī atrodas vairākas mikrosekundes, neitrona nosūtīšanas brīdis. impulsam jābūt sinhronizētam ar vislielākās kritiskuma sasniegšanas brīdi.

Iplozijas tipa atomu lādiņu priekšrocība ir augstāks kodolsprāgstvielu izmantošanas līmenis, kā arī iespēja, izmantojot īpašu slēdzi, noteiktās robežās mainīt kodolsprādziena jaudu.

Atomu lādiņu trūkumi ietver lielu masu un izmērus, zemu mehānisko izturību un jutību pret temperatūras apstākļiem

Kodoltermiskie lādiņi Šāda veida lādiņos saplūšanas reakcijas apstākļi tiek radīti, detonējot urāna-235, plutonija-239 vai kalifornija-251 atomu lādiņu (detonatoru).Kodoltermiskie lādiņi var būt neitroni un kombinēti.

Kodoltermiskajos neitronu lādiņos deitēriju un tritiju izmanto kā kodoltermisko degvielu tīrā veidā vai metālu hidrīdu veidā.Reakcijas “aizdedzinātājs” ir ļoti bagātināts plutonijs-239 vai kalifornijs-251, kam ir salīdzinoši maza kritiskā masa. Tas dod iespēju palielināt munīcijas kodoltermisko koeficientu.

Kombinētajos kodoltermiskajos lādiņos litija deiterīds (LiD) tiek izmantots kā kodoltermiskā degviela. Kodolsintēzes reakciju veicina urāna-235 skaldīšanas reakcija. Lai reakcijai iegūtu augstas enerģijas neitronus (1,18), jau pašā kodolprocesa sākumā kodollādiņā ievieto ampulu ar tritiju (1H3).Skaldīšanas neitroni ir nepieciešami, lai iegūtu tritiju no litija Pēc tam tritija vairošanās notiks deitērija un tritija saplūšanas reakcijās izdalīto neitronu dēļ, kā arī urāna-238 (visizplatītākā un lētākā dabiskā urāna) skaldīšanās dēļ, kas īpaši ieskauj reakcijas zona čaulas formā. Šāda apvalka klātbūtne ļauj ne tikai veikt lavīnai līdzīgu kodoltermisko reakciju, bet arī iegūt papildu enerģijas sprādzienu, jo pie augsta neitronu plūsmas blīvuma ar enerģiju vairāk nekā 10 MeV, urāna-238 kodolu skaldīšanas reakcija norit diezgan efektīvi, tādā gadījumā izdalītās enerģijas daudzums kļūst ļoti liels un liela un īpaši liela kalibra munīcija var sasniegt pat 80% no kombinētā kodoltermiskā kodola kopējās enerģijas. ierocis.

Kodolieroču klasifikācija

Kodolmunīcija tiek klasificēta pēc kodollādiņa atbrīvotās enerģijas jaudas, kā arī pēc tajās izmantotās kodolreakcijas veida.Monīcijas jaudas raksturošanai tiek izmantots jēdziens “TNT ekvivalents” - tas ir TNT masa, kuras sprādziena enerģija ir vienāda ar enerģiju, kas izdalās kodolieroča (lādiņa) gaisa sprādzienā, TNT ekvivalentu apzīmē ar burtu § un mēra tonnās (t), tūkstošos tonnu (kg), miljoni tonnu (Mt)

Pamatojoties uz to jaudu, kodolieročus parasti iedala piecos kalibros.

Kodolieroču kalibrs

TNT ekvivalents tūkstošiem tonnu.

Īpaši mazs Līdz 1

Vidēji 10-100

Liels 100-1000

Īpaši liels Vairāk nekā 1000

Kodolsprādzienu klasifikācija pēc veida un jaudas. Kodolsprādziena kaitīgie faktori.

Atkarībā no uzdevumiem, kas atrisināti, izmantojot kodolieročus, kodolsprādzienus var veikt gaisā, uz zemes un ūdens virsmas, pazemē un ūdenī. Saskaņā ar to tiek izšķirti gaisa, zemes (virsmas) un pazemes (zemūdens) sprādzieni (3.1. attēls).

Gaisa kodolsprādziens ir sprādziens, kas notiek augstumā līdz 10 km, kad gaismas laukums neskar zemi (ūdeni). Gaisa sprādzienus iedala zemos un spēcīgos. Smags radioaktīvais piesārņojums šajā apgabalā notiek tikai zemu gaisa sprādzienu epicentru tuvumā. Mākoņa takas teritorijas inficēšanās būtiski neietekmē personāla rīcību. Gaisa kodolsprādziena laikā triecienvilnis, gaismas starojums, caurlaidīgais starojums un EMR izpaužas vispilnīgāk.

Zemes (virsūdens) kodolsprādziens ir sprādziens, kas notiek uz zemes (ūdens) virsmas, kurā gaismas laukums pieskaras zemes (ūdens) virsmai, un putekļu (ūdens) kolonna ir saistīta ar sprādzienu. mākonis no veidošanās brīža. 50 Uz zemes (virsūdens) kodolsprādziena raksturīga iezīme ir spēcīgais apgabala (ūdens) radioaktīvais piesārņojums gan sprādziena zonā, gan sprādziena mākoņa kustības virzienā. Šī sprādziena kaitīgie faktori ir triecienvilnis, gaismas starojums, caurlaidīgais starojums, apgabala radioaktīvais piesārņojums un EMP.

Pazemes (zemūdens) kodolsprādziens ir sprādziens, kas notiek pazemē (zem ūdens), un to raksturo liela augsnes (ūdens) daudzuma izplūde, kas sajaukta ar kodolsprādzienbīstamiem produktiem (urāna-235 vai plutonija-239 skaldīšanas fragmentiem). Pazemes kodolsprādziena postošo un postošo ietekmi galvenokārt nosaka seismiskie sprādziena viļņi (galvenais postošais faktors), krātera veidošanās zemē un smags apgabala radioaktīvais piesārņojums. Nav gaismas emisijas vai caurlaidīga starojuma. Raksturīgs zemūdens sprādzienam ir strūklas (ūdens staba) veidošanās, bāzes vilnis, kas veidojas, plūmei (ūdens stabam) sabrūkot.

Gaisa kodolsprādziens sākas ar īslaicīgu žilbinošu uzplaiksnījumu, kura gaismu var novērot vairāku desmitu un simtu kilometru attālumā. Pēc zibspuldzes parādās gaismas laukums sfēras vai puslodes formā (zemes sprādzienā), kas ir spēcīga gaismas starojuma avots. Tajā pašā laikā no sprādziena zonas vidē izplatās spēcīga gamma starojuma un neitronu plūsma, kas veidojas kodola ķēdes reakcijas laikā un kodollādiņa dalīšanās radioaktīvo fragmentu sabrukšanas laikā. Gamma kvantus un neitronus, kas izdalās kodolsprādziena laikā, sauc par caurlaidīgo starojumu. Tūlītēja gamma starojuma ietekmē notiek vides atomu jonizācija, kas izraisa elektrisko un magnētisko lauku rašanos. Šos laukus to īsā darbības ilguma dēļ parasti sauc par kodolsprādziena elektromagnētisko impulsu.

Kodolsprādziena centrā temperatūra acumirklī paaugstinās līdz vairākiem miljoniem grādu, kā rezultātā lādiņa materiāls pārvēršas augstas temperatūras plazmā, kas izstaro rentgenstarus. Gāzveida produktu spiediens sākotnēji sasniedz vairākus miljardus atmosfēru. Gaismas zonas karsto gāzu sfēra, mēģinot izplesties, saspiež blakus esošos gaisa slāņus, rada strauju spiediena kritumu uz saspiestā slāņa robežas un veido triecienvilni, kas izplatās no sprādziena centra dažādos virzienos. . Tā kā ugunsbumbu veidojošo gāzu blīvums ir daudz mazāks nekā apkārtējā gaisa blīvums, bumba ātri paceļas uz augšu. Šajā gadījumā veidojas sēņu formas mākonis, kas satur gāzes, ūdens tvaikus, nelielas augsnes daļiņas un milzīgu daudzumu radioaktīvo sprādziena produktu. Sasniedzot maksimālo augstumu, mākonis ar gaisa straumēm tiek transportēts lielos attālumos, izkliedējas un radioaktīvie produkti nokrīt uz zemes virsmas, radot radioaktīvo piesārņojumu apgabalā un objektos.

militāriem nolūkiem;

Pēc jaudas:

Īpaši mazs (mazāk nekā 1 tūkstotis tonnu trotila);

Mazs (1 - 10 tūkst.t);

Vidēja (10-100 tūkst.t);

Liels (100 tūkst.t -1 Mt);

Īpaši liels (vairāk nekā 1 Mt).

Pēc sprādziena veida:

Liels augstums (virs 10 km);

Gaisā (gaismas mākonis nesasniedz Zemes virsmu);

Zemējums;

Virsma;

Pazemes;

Zemūdens.

Kodolsprādziena kaitīgie faktori. Kodolsprādziena kaitīgie faktori ir:

Trieciena vilnis (50% sprādziena enerģijas);

Gaismas starojums (35% no sprādziena enerģijas);

Caurspīdošais starojums (45% no sprādziena enerģijas);

Radioaktīvais piesārņojums (10% no sprādziena enerģijas);

Elektromagnētiskais impulss (1% sprādziena enerģijas);

Kodolieroči ir vispostošākie un absolūtākie pasaulē. Sākot ar 1945. gadu, tika veikti vēsturē lielākie kodolsprādziena izmēģinājumi, kas parādīja kodolsprādziena šausminošās sekas.

Kopš pirmā kodolizmēģinājuma 1945. gada 15. jūlijā visā pasaulē ir reģistrēts vairāk nekā 2051 cits kodolieroču izmēģinājums.

Neviens cits spēks nepārstāv tik absolūtu iznīcināšanu kā kodolieroči. Un šāda veida ieroči ātri kļūst vēl jaudīgāki gadu desmitiem pēc pirmā testa.

1945. gadā veiktā kodolbumbas izmēģinājuma jauda bija 20 kilotonnas, kas nozīmē, ka bumbas sprādzienbīstams spēks bija 20 000 tonnu trotila. 20 gadu laikā ASV un PSRS izmēģināja kodolieročus, kuru kopējā masa pārsniedza 10 megatonnas jeb 10 miljonus tonnu trotila. Mēroga ziņā tas ir vismaz 500 reižu spēcīgāks nekā pirmā atombumba. Lai mērogotu vēsturē lielāko kodolsprādzienu apjomu, dati tika iegūti, izmantojot Aleksa Velleršteina Nukemap — rīku kodolsprādziena šausminošo seku vizualizācijai reālajā pasaulē.

Parādītajās kartēs pirmais sprādziena gredzens ir uguns lode, kam seko radiācijas rādiuss. Rozā rādiuss parāda gandrīz visus ēku postījumus un 100% nāves gadījumu. Pelēkajā rādiusā sprādzienu izturēs spēcīgākas ēkas. Oranžajā rādiusā cilvēki gūs trešās pakāpes apdegumus, un uzliesmojoši materiāli aizdegsies, izraisot iespējamu ugunsgrēku.

Lielākie kodolsprādzieni

Padomju testi 158. un 168

1962. gada 25. augustā un 19. septembrī ar nepilna mēneša starpību PSRS veica kodolizmēģinājumus virs Krievijas Novaja Zemļas apgabala – arhipelāga Krievijas ziemeļos pie Ziemeļu Ledus okeāna.

Nav saglabājušies video vai fotogrāfijas no testiem, taču abos testos tika izmantotas 10 megatonu atombumbas. Šie sprādzieni būtu sadedzinājuši visu 1,77 kvadrātjūdžu rādiusā nulles vietā, izraisot trešās pakāpes apdegumus upuriem 1090 kvadrātjūdžu platībā.

Ivy Maiks

1952. gada 1. novembrī ASV veica Ivy Mike testu virs Māršala salām. Ivy Mike bija pasaulē pirmā ūdeņraža bumba, un tās jauda bija 10,4 megatonnas, kas ir 700 reižu jaudīgāka nekā pirmā atombumba.

Ivy Mike sprādziens bija tik spēcīgs, ka tas iztvaikoja Elugelab salu, kur tā tika uzspridzināta, atstājot savā vietā 164 pēdas dziļu krāteri.

Romeo pils

Romeo bija otrais kodolsprādziens vairāku izmēģinājumu sērijā, ko ASV veica 1954. gadā. Visi sprādzieni notika Bikini atolā. Romeo bija trešais jaudīgākais sērijas tests, un tā ražība bija aptuveni 11 megatonnas.

Romeo bija pirmais, kas tika izmēģināts uz liellaivas atklātos ūdeņos, nevis rifā, jo ASV ātri vien sāka trūkt salu, uz kurām varētu izmēģināt kodolieročus. Sprādziens sadedzinās visu 1,91 kvadrātjūdzes rādiusā.

Padomju pārbaudījums 123

1961. gada 23. oktobrī Padomju Savienība veica kodolizmēģinājumu Nr. 123 virs Novaja Zemļas. 123. izmēģinājums bija 12,5 megatonnu kodolbumba. Šāda izmēra bumba sadedzinātu visu 2,11 kvadrātjūdžu rādiusā, izraisot trešās pakāpes apdegumus cilvēkiem 1309 kvadrātjūdžu platībā. Šis tests arī neatstāja nekādus ierakstus.

Jeņķu pils

Castle Yankee, otrs jaudīgākais no izmēģinājumu sērijas, tika veikts 1954. gada 4. maijā. Bumbas jauda bija 13,5 megatonnas. Četras dienas vēlāk tā radioaktīvie nokrišņi sasniedza Mehiko aptuveni 7100 jūdžu attālumā.

Bravo pils

Castle Bravo tika veikts 1954. gada 28. februārī, tas bija pirmais no Castle izmēģinājumu sērijas un visu laiku lielākais ASV kodolsprādziens.

Sākotnēji Bravo bija paredzēts kā 6 megatonu sprādziens. Tā vietā bumba izraisīja 15 megatonu sprādzienu. Viņa sēne sasniedza 114 000 pēdu augstumu gaisā.

ASV militārpersonu veikto nepareizo aprēķinu rezultātā radiācijas iedarbība tika pakļauta aptuveni 665 Maršalas iedzīvotājiem un radiācijas iedarbības rezultātā gāja bojā japāņu zvejnieks, kurš atradās 80 jūdžu attālumā no sprādziena vietas.

Padomju testi 173., 174. un 147

No 1962. gada 5. augusta līdz 27. septembrim PSRS veica virkni kodolizmēģinājumu virs Novaja Zemļas. Tests 173, 174, 147 un visi izceļas kā piektais, ceturtais un trešais spēcīgākais kodolsprādziens vēsturē.

Visu trīs saražoto sprādzienu jauda bija 20 megatonnas jeb aptuveni 1000 reižu spēcīgāka par Trīsvienības kodolbumbu. Šāda stipruma bumba iznīcinātu visu trīs kvadrātjūdžu rādiusā savā ceļā.

Tests 219, Padomju Savienība

1962. gada 24. decembrī PSRS veica izmēģinājumu Nr. 219 ar ražību 24,2 megatonnas virs Novaja Zemļas. Šāda stipruma bumba var sadedzināt visu 3,58 kvadrātjūdžu rādiusā, izraisot trešās pakāpes apdegumus platībā līdz 2250 kvadrātjūdzēm.

Cara bumba

1961. gada 30. oktobrī PSRS uzspridzināja lielāko jebkad pārbaudīto kodolieroci un radīja lielāko cilvēka radīto sprādzienu vēsturē. Rezultāts bija sprādziens, kas bija 3000 reižu spēcīgāks nekā bumba, kas tika nomesta uz Hirosimu.

Sprādziena gaismas uzliesmojums bija redzams 620 jūdžu attālumā.

Cara Bombas ražība galu galā bija no 50 līdz 58 megatonnām, kas ir divreiz lielāka par otru lielāko kodolsprādzienu.

Šāda izmēra bumba radītu 6,4 kvadrātjūdzes lielu ugunsbumbu un varētu izraisīt trešās pakāpes apdegumus 4080 kvadrātjūdžu rādiusā no bumbas epicentra.

Pirmā atombumba

Pirmais atomsprādziens bija cara bumbas lielumā, un līdz šai dienai sprādziens tiek uzskatīts par gandrīz neiedomājamu izmēru.

Saskaņā ar NukeMap, šis 20 kilotonnu ierocis rada ugunsbumbu ar 260 m rādiusu, aptuveni 5 futbola laukumus. Bojājumu aplēses liecina, ka bumba radīs nāvējošu starojumu 7 jūdžu platumā un radīs trešās pakāpes apdegumus vairāk nekā 12 jūdžu garumā. Saskaņā ar NukeMap aprēķiniem, ja šādu bumbu izmantotu Manhetenas lejasdaļā, tiktu nogalināti vairāk nekā 150 000 cilvēku, un nokrišņi nonāktu Konektikutas centrā.

Pirmā atombumba pēc kodolieroču standartiem bija niecīga. Bet tā destruktivitāte joprojām ir ļoti liela uztverei.

Laiks: 0 s. Attālums: 0 m (tieši epicentrā).
Kodoldetonatora sprādziena ierosināšana.

Laiks:< 0,0000001 c. Attālums: 0 m Temperatūra: līdz 100 milj.°C.
Kodoltermisko un kodolreakciju sākums un norise lādiņā. Kodoldetonators ar savu sprādzienu rada apstākļus kodoltermisku reakciju sākumam: kodoltermiskās sadegšanas zona iziet cauri triecienvilnim lādiņa vielā ar ātrumu aptuveni 5000 km/s (10 6 -10 7 m/s). Apmēram 90% reakciju laikā izdalīto neitronu absorbē bumbas viela, atlikušie 10% izlido.

Laiks:< 10–7 g. Attālums: 0 m.
Līdz 80% vai vairāk no reaģējošās vielas enerģijas tiek pārveidota un atbrīvota mīksta rentgena un cieta UV starojuma veidā ar milzīgu enerģiju. Rentgena starojums rada karstuma vilni, kas uzsilda bumbu, iziet un sāk sildīt apkārtējo gaisu.

Laiks:< 10 −7 c. Расстояние: 2 м. Температура: 30 млн.°C.
Reakcijas beigas, bumbas vielas izkliedes sākums. Bumba nekavējoties pazūd no redzesloka, un tās vietā parādās spilgta gaismas sfēra (ugunsbumba), kas maskē lādiņa izkliedi. Sfēras augšanas ātrums pirmajos metros ir tuvu gaismas ātrumam. Vielas blīvums šeit samazinās līdz 1% no apkārtējā gaisa blīvuma 0,01 s laikā; temperatūra nokrītas līdz 7-8 tūkstošiem °C 2,6 sekundēs, tiek turēta ~5 sekundes un, paceļoties ugunīgajai sfērai, turpina pazemināties; Pēc 2-3 sekundēm spiediens pazeminās līdz nedaudz zem atmosfēras spiediena.

Laiks: 1,1×10 −7 s. Attālums: 10 m Temperatūra: 6 miljoni°C.
Redzamās sfēras izplešanās līdz ~ 10 m notiek jonizēta gaisa mirdzuma dēļ kodolreakciju rentgena starojuma ietekmē un pēc tam paša sakarsētā gaisa starojuma difūzijas rezultātā. Radiācijas kvantu enerģija, kas atstāj kodoltermisko lādiņu, ir tāda, ka to brīvais ceļš pirms gaisa daļiņu uztveršanas ir aptuveni 10 m, un sākotnēji tā ir salīdzināma ar sfēras izmēru; fotoni ātri skrien apkārt visai sfērai, vidēji nosakot tās temperatūru un izlido no tās ar gaismas ātrumu, jonizējot arvien vairāk gaisa slāņu; tātad tāda pati temperatūra un gandrīz gaismas augšanas ātrums. Turklāt no uztveršanas līdz uztveršanai fotoni zaudē enerģiju, tiek samazināts to pārvietošanās attālums, un sfēras augšana palēninās.

Laiks: 1,4×10 −7 s. Attālums: 16 m Temperatūra: 4 miljoni°C.
Kopumā no 10–7 līdz 0,08 sekundēm sfēras spīdēšanas pirmā fāze notiek ar strauju temperatūras pazemināšanos un ~1% starojuma enerģijas izdalīšanos, galvenokārt UV staru un spilgtas gaismas starojuma veidā, kas var sabojāt attāla novērotāja redze, neizraisot ādas apdegumus. Zemes virsmas apgaismojums šajos brīžos līdz pat desmitiem kilometru attālumā var būt simts vai vairāk reižu lielāks nekā Saule.

Laiks: 1,7×10 −7 s. Attālums: 21 m Temperatūra: 3 miljoni°C.
Bumbu tvaiki nūju, blīvu recekļu un plazmas strūklu veidā, tāpat kā virzulis, saspiež gaisu priekšā un veido triecienvilni sfēras iekšpusē - iekšēju triecienu, kas atšķiras no parastā triecienviļņa ne-adiabātiskā, gandrīz izotermiskas īpašības un pie tā paša spiediena ir vairākas reizes blīvāks: trieciena saspiestais gaiss nekavējoties izstaro lielāko daļu enerģijas caur bumbu, kas joprojām ir caurspīdīga starojumam.
Pirmajos desmitos metru apkārtējiem objektiem, pirms uguns sfēra tos trāpa, tā pārāk lielā ātruma dēļ nepaspēj nekādi reaģēt – tie pat praktiski nesasilst, un, nonākot sfērā zem starojuma plūsma, tie uzreiz iztvaiko.

Laiks: 0,000001 s. Attālums: 34 m Temperatūra: 2 miljoni°C. Ātrums 1000 km/s.
Sfērai augot un temperatūrai pazeminoties, fotonu enerģija un plūsmas blīvums samazinās, un to diapazons (metra robežās) vairs nav pietiekams uguns frontes izplešanās ātrumam tuvu gaismas ātrumam. Uzkarsētais gaisa tilpums sāka paplašināties, un no sprādziena centra izveidojās tā daļiņu plūsma. Kad gaiss joprojām atrodas pie sfēras robežas, karstuma vilnis palēninās. Izplešanās sakarsētais gaiss sfēras iekšpusē saduras ar stacionāro gaisu pie tās robežas, un, sākot no kaut kur no 36-37 m, parādās pieaugoša blīvuma vilnis - nākotnes ārējais gaisa triecienvilnis; Pirms tam vilnim nebija laika parādīties gaismas sfēras milzīgā augšanas ātruma dēļ.

Laiks: 0,000001 s. Attālums: 34 m Temperatūra: 2 miljoni°C.
Bumbas iekšējais trieciens un tvaiki atrodas slānī 8-12 m no sprādziena vietas, spiediena maksimums ir līdz 17000 MPa 10,5 m attālumā, blīvums ~4 reizes lielāks par gaisa blīvumu, ātrums ir ~100 km/s. Karstā gaisa reģions: spiediens pie robežas ir 2500 MPa, reģiona iekšienē līdz 5000 MPa, daļiņu ātrums līdz 16 km/s. Bumbas tvaiku viela sāk atpalikt no iekšējā trieciena, jo kustībā tiek ievilkts arvien vairāk tajā esošā gaisa. Blīvi recekļi un strūklas uztur ātrumu.

Laiks: 0,000034 s. Attālums: 42 m Temperatūra: 1 miljons°C.
Apstākļi pirmās padomju ūdeņraža bumbas (400 kt 30 m augstumā) sprādziena epicentrā, kas radīja aptuveni 50 m diametru un 8 m dziļu krāteri. 15 m no epicentra jeb 5-6 m no torņa pamatnes ar lādiņu atradās dzelzsbetona bunkurs ar 2 m biezām sienām zinātniskā aprīkojuma novietošanai virsū, pārklāts ar lielu zemes uzkalnu 8 m biezumā - iznīcināts.

Laiks: 0,0036 s. Attālums: 60 m Temperatūra: 600 tūkstoši °C.
No šī brīža triecienviļņa raksturs pārstāj būt atkarīgs no kodolsprādziena sākotnējiem apstākļiem un tuvojas tipiskajam spēcīgam sprādzienam gaisā, t.i. Šādus viļņu parametrus varēja novērot lielas konvencionālo sprāgstvielu masas eksplozijas laikā.
Iekšējais trieciens, šķērsojis visu izotermisko sfēru, panāk un saplūst ar ārējo, palielinot tā blīvumu un veidojot t.s. spēcīgs trieciens ir viena triecienviļņa fronte. Vielas blīvums sfērā samazinās līdz 1/3 atmosfēras.

Laiks: 0,014 sek. Attālums: 110 m Temperatūra: 400 tūkstoši °C.
Līdzīgs triecienvilnis pirmās padomju atombumbas ar jaudu 22 kt sprādziena epicentrā 30 m augstumā radīja seismisku nobīdi, kas iznīcināja imitācijas metro tuneļus ar dažāda veida stiprinājumiem 10, 20 un 30 dziļumos. m; dzīvnieki tuneļos 10, 20 un 30 m dziļumā gāja bojā. Virspusē parādījās neuzkrītošs apakštasītes formas ieplaka ar diametru aptuveni 100 m Līdzīgi apstākļi bija Trinity sprādziena epicentrā (21 kt 30 m augstumā, krāteris ar diametru 80 m un dziļumu izveidojās 2 m).

Laiks: 0,004 sek. Attālums: 135 m Temperatūra: 300 tūkstoši °C.
Maksimālais gaisa sprādziena augstums ir 1 Mt, lai zemē izveidotu pamanāmu krāteri. Trieciena viļņu fronti izkropļo bumbas tvaiku kluču triecieni.

Laiks: 0,007 sek. Attālums: 190 m Temperatūra: 200 tūkstoši °C.
Uz gludās un šķietami spīdīgās triecienviļņa priekšpuses veidojas lieli “pūslīši” un spilgti plankumi (šķiet, ka sfēra vārās). Vielas blīvums izotermiskā sfērā ar diametru ~150 m nokrītas zem 10% no atmosfēras blīvuma.
Nemasīvi objekti iztvaiko dažus metrus pirms ugunīgās sfēras ierašanās (“virvju triki”); cilvēka ķermenim sprādziena pusē būs laiks pārogļot, un tas pilnībā iztvaiko līdz ar trieciena viļņa ierašanos.

Laiks: 0,01 sek. Attālums: 214 m Temperatūra: 200 tūkstoši °C.
Līdzīgs pirmās padomju atombumbas gaisa triecienvilnis 60 m attālumā (52 m no epicentra) iznīcināja šahtu galvas, kas veda imitācijas metro tuneļos zem epicentra (skatīt iepriekš). Katra galva bija spēcīgs dzelzsbetona kazemāts, pārklāts ar nelielu zemes uzbērumu. Galvu lauskas iekrita stumbros, pēdējos pēc tam saspieda seismiskais vilnis.

Laiks: 0,015 s. Attālums: 250 m Temperatūra: 170 tūkstoši °C.
Trieciena vilnis ļoti iznīcina akmeņus. Trieciena viļņa ātrums ir lielāks par skaņas ātrumu metālā: patversmes ieejas durvju izturības teorētiskā robeža; tvertne saplacinās un sadedzina.

Laiks: 0,028 sek. Attālums: 320 m Temperatūra: 110 tūkstoši °C.
Cilvēku izkliedē plazmas straume (trieciena viļņa ātrums ir vienāds ar skaņas ātrumu kaulos, ķermenis tiek iznīcināts putekļos un nekavējoties sadedzina). Visizturīgāko virszemes konstrukciju pilnīga iznīcināšana.

Laiks: 0,073 sek. Attālums: 400 m Temperatūra: 80 tūkst.°C.
Nelīdzenumi uz sfēras pazūd. Vielas blīvums krītas centrā līdz gandrīz 1%, bet izotermiskās sfēras malā ar diametru ~320 m - līdz 2% no atmosfēras blīvuma. Šādā attālumā 1,5 s laikā tas uzsilst līdz 30 000 °C un nokrītas līdz 7000 °C, ~5 s saglabājas pie ~6500°C un temperatūra pazeminās 10-20 s, ugunsbumbai virzoties uz augšu.

Laiks: 0,079 sek. Attālums: 435 m Temperatūra: 110 tūkstoši °C.
Pilnīga automaģistrāļu iznīcināšana ar asfalta un betona virsmām Temperatūras minimums triecienviļņu starojumam, pirmās svelmes fāzes beigas. Metro tipa nojume, kas izklāta ar čuguna caurulēm ar monolītu dzelzsbetonu un ierakta līdz 18 m, ir aprēķināta tā, lai tā spētu izturēt sprādzienu (40 kt) bez iznīcināšanas 30 m augstumā vismaz 150 m attālumā. (trieciena viļņa spiediens ap 5 MPa), 38 kt RDS pārbaudīti -2 235 m attālumā (spiediens ~1,5 MPa), guvuši nelielas deformācijas un bojājumus.
Temperatūrā kompresijas frontē zem 80 tūkstošiem °C jaunas NO 2 molekulas vairs neparādās, slāpekļa dioksīda slānis pamazām izzūd un pārstāj ekranēt iekšējo starojumu. Trieciena sfēra pamazām kļūst caurspīdīga, un caur to, tāpat kā caur aptumšotu stiklu, kādu laiku ir redzami bumbas tvaiku mākoņi un izotermiskā sfēra; Kopumā uguns sfēra ir līdzīga uguņošanas ierīcēm. Tad, palielinoties caurspīdīgumam, palielinās starojuma intensitāte, un sfēras detaļas, it kā atkal uzliesmo, kļūst neredzamas.

Laiks: 0,1 s. Attālums: 530 m Temperatūra: 70 tūkstoši °C.
Kad triecienviļņu fronte atdalās un virzās uz priekšu no uguns sfēras robežas, tās augšanas ātrums manāmi samazinās. Sākas svelmes otrā fāze, mazāk intensīva, bet divas kārtas garāka, atbrīvojoties 99% no sprādziena starojuma enerģijas, galvenokārt redzamajā un IR spektrā. Pirmajos simts metros cilvēkam nav laika redzēt sprādzienu un viņš mirst bez ciešanām (cilvēka redzes reakcijas laiks ir 0,1-0,3 s, reakcijas laiks uz apdegumu ir 0,15-0,2 s).

Laiks: 0,15 sek. Attālums: 580 m Temperatūra: 65 tūkstoši °C. Radiācija: ~100000 Gy.
Cilvēkam paliek pārogļojušies kaulu fragmenti (trieciena viļņa ātrums ir kārtībā ar skaņas ātrumu mīkstajos audos: caur ķermeni iziet hidrodinamisks trieciens, kas iznīcina šūnas un audus).

Laiks: 0,25 sek. Attālums: 630 m Temperatūra: 50 tūkstoši °C. Caurlaidošais starojums: ~40000 Gy.
Cilvēks pārvēršas par pārogļotu vraku: triecienvilnis izraisa traumatiskas amputācijas, bet ugunīga sfēra, kas tuvojas pēc sekundes, pārogļo mirstīgās atliekas.
Pilnīga tvertnes iznīcināšana. Pazemes kabeļu līniju, ūdensvadu, gāzes vadu, kanalizācijas, apskates aku pilnīga iznīcināšana. Pazemes dzelzsbetona cauruļu iznīcināšana ar diametru 1,5 m un sienu biezumu 0,2 m Hidroelektrostacijas arkveida betona dambja iznīcināšana. Ilgstošu dzelzsbetona nocietinājumu smaga iznīcināšana. Nelieli bojājumi pazemes metro konstrukcijām.

Laiks: 0,4 sek. Attālums: 800 m Temperatūra: 40 tūkst.°C.
Objektu sildīšana līdz 3000°C. Caurspīdošais starojums ~20000 Gy. Pilnīga visu civilās aizsardzības būvju (patvertņu) iznīcināšana, aizsargierīču iznīcināšana pie metro ieejām. Hidroelektrostacijas gravitācijas betona dambja iznīcināšana. Tablešu kastes kļūst neefektīvas 250 m attālumā.

Laiks: 0,73 sek. Attālums: 1200 m Temperatūra: 17 tūkst.°C. Radiācija: ~5000 Gy.
Ar sprādziena augstumu 1200 m zemes gaisa sasilšana epicentrā pirms triecienviļņa ierašanās sasniedz 900°C. Cilvēku 100% nogalina triecienvilnis.
200 kPa (A-III tips vai 3. klase) paredzēto nojumju iznīcināšana. Saliekamo dzelzsbetona bunkuru pilnīga iznīcināšana 500 m attālumā zemes sprādziena apstākļos. Pilnīga dzelzceļa sliežu iznīcināšana. Sfēras mirdzuma otrās fāzes maksimālais spilgtums; līdz tam laikam tā bija izlaidusi ~20% no gaismas enerģijas.

Laiks: 1,4 sek. Attālums: 1600 m Temperatūra: 12 tūkstoši °C.
Objektu sildīšana līdz 200°C. Radiācija - 500 Gy. Neskaitāmi 3-4 grādu apdegumi līdz 60-90% ķermeņa virsmas, smags radiācijas ievainojums, apvienojumā ar citām traumām; mirstība uzreiz vai līdz 100% pirmajā dienā.
Tvertne tiek atmesta ~10 m un sabojāta. Metāla un dzelzsbetona tiltu ar laidumu 30-50 m pilnīga iznīcināšana.

Laiks: 1,6 sek. Attālums: 1750 m Temperatūra: 10 tūkstoši °C. Radiācija: apm. 70 gr
Tanku apkalpe mirst 2-3 nedēļu laikā no ārkārtīgi smagas staru slimības.
Betona, dzelzsbetona monolītu (mazstāvu) un zemestrīces izturīgu ēku ar 0,2 MPa, iebūvētu un brīvi stāvošu nojumju, kas paredzētas 100 kPa (A-IV tips vai 4. klase), nojumju pagrabos, pilnīga iznīcināšana. daudzstāvu ēkas.

Laiks: 1,9 sek. Attālums: 1900 m Temperatūra: 9 tūkst.°C.
Bīstami bojājumi cilvēkam ar triecienvilni un metienu līdz 300 m ar sākotnējo ātrumu līdz 400 km/h; no kuriem 100-150 m (0,3-0,5 ceļi) ir brīvais lidojums, bet atlikušais attālums ir daudzi rikošeti uz zemes. Apmēram 50 Gy starojums ir staru slimības zibens forma, 100% letalitāte 6-9 dienu laikā.
50 kPa paredzēto iebūvēto nojumju iznīcināšana. Spēcīga zemestrīcēm izturīgu ēku iznīcināšana. Spiediens 0,12 MPa un lielāks - visas pilsētas ēkas ir blīvas un izvadītas un pārvēršas par cietām drupām (atsevišķas šķembas saplūst vienā cietā), šķembu augstums var būt 3-4 m. Uguns sfēra šajā laikā sasniedz maksimālo izmēru (~2 km diametrā) , no apakšas tiek saspiests no zemes atstarotā triecienviļņa un sāk celties; izotermiskā sfēra tajā sabrūk, veidojot strauju augšupejošu plūsmu epicentrā – sēnes topošajā kājā.

Laiks: 2,6 sek. Attālums: 2200 m Temperatūra: 7,5 tūkstoši °C.
Smagas traumas cilvēkam no trieciena viļņa. Radiācija ~10 Gy ir ārkārtīgi smaga akūta staru slimība, ar traumu kombināciju, 100% mirstība 1-2 nedēļu laikā. Droša uzturēšanās tankā, nocietinātā pagrabā ar dzelzsbetona grīdu un lielākajā daļā civilās aizsardzības patversmju.
Kravas automašīnu iznīcināšana. 0,1 MPa ir triecienviļņa projektētais spiediens konstrukciju un aizsargierīču projektēšanai seklu metro līniju pazemes konstrukcijām.

Laiks: 3,8 sek. Attālums: 2800 m Temperatūra: 7,5 tūkstoši °C.
1 Gy starojums - mierīgos apstākļos un savlaicīgu ārstēšanu, nekaitīgs radiācijas ievainojums, bet ar katastrofu pavadošajiem antisanitārajiem apstākļiem un smagu fizisko un psiholoģisko stresu, medicīniskās aprūpes, uztura un normālas atpūtas trūkumu, līdz pusei cietušo mirst tikai no starojuma un blakusslimībām, un pēc bojājumu apjoma ( plus ievainojumi un apdegumi) - daudz vairāk.
Spiediens mazāks par 0,1 MPa - pilsētu teritorijas ar blīvām ēkām pārvēršas par cietām drupām. Pagrabu pilnīga iznīcināšana bez konstrukciju pastiprināšanas 0,075 MPa. Zemestrīces izturīgo ēku iznīcināšana vidēji ir 0,08-0,12 MPa. Saliekamo dzelzsbetona bunkuru nopietni bojājumi. Pirotehnikas detonācija.

Laiks: 6 c. Attālums: 3600 m Temperatūra: 4,5 tūkstoši °C.
Mērens trieciena viļņa bojājums cilvēkam. Starojums ~0,05 Gy - deva nav bīstama. Cilvēki un priekšmeti atstāj “ēnas” uz asfalta.
Pilnīga administratīvo daudzstāvu karkasa (biroju) ēku (0,05-0,06 MPa) iznīcināšana, vienkāršākā tipa nojumes; smaga un pilnīga masīvu rūpniecības struktūru iznīcināšana. Gandrīz visas pilsētas ēkas tika iznīcinātas, veidojoties vietējām šķembām (viena māja - viena drupa). Pilnīga vieglo automašīnu iznīcināšana, pilnīga meža iznīcināšana. Elektromagnētiskais impulss ~3 kV/m ietekmē nejutīgas elektroierīces. Iznīcināšana ir līdzīga 10 magnitūdu zemestrīcei.
Sfēra pārvērtās ugunīgā kupolā, kā burbulis, kas peld uz augšu, nesot sev līdzi dūmu un putekļu kolonnu no zemes virsmas: raksturīga sprādzienbīstama sēne aug ar sākotnējo vertikālo ātrumu līdz 500 km/h. Vēja ātrums virszemē līdz epicentram ir ~100 km/h.

Laiks: 10 c. Attālums: 6400 m Temperatūra: 2 tūkst.°C.
Otrās svelmes fāzes efektīvā laika beigas, ir atbrīvoti ~80% no kopējās gaismas starojuma enerģijas. Atlikušie 20% nekaitīgi iedegas apmēram minūti ar nepārtrauktu intensitātes samazināšanos, pakāpeniski pazūdot mākoņos. Vienkāršākā patversmes veida iznīcināšana (0,035-0,05 MPa).
Pirmajos kilometros cilvēks nedzirdēs sprādziena rūkoņu triecienviļņa dzirdes bojājumu dēļ. Cilvēku atgrūž triecienvilnis ~20 m ar sākuma ātrumu ~30 km/h.
Pilnīga daudzstāvu ķieģeļu māju, paneļu māju iznīcināšana, smaga noliktavu iznīcināšana, mērena karkasa administratīvo ēku iznīcināšana. Iznīcināšana ir līdzīga 8 magnitūdu zemestrīcei. Drošs gandrīz jebkurā pagrabā.
Ugunīgā kupola mirdzums pārstāj būt bīstams, tas pārvēršas ugunīgā mākonī, pieaugot apjomā; karstās gāzes mākonī sāk griezties tora formas virpulī; karstie sprādziena produkti ir lokalizēti mākoņa augšējā daļā. Putekļainā gaisa plūsma kolonnā pārvietojas divreiz ātrāk, nekā sēne paceļas, apdzina mākoni, iziet tam cauri, novirzās un it kā tiek uzvilkta ap to, it kā uz gredzenveida ruļļa.

Laiks: 15 c. Attālums: 7500 m.
Viegls trieciena viļņa bojājums cilvēkam. Trešās pakāpes apdegumi atklātās ķermeņa daļās.
Koka māju pilnīga iznīcināšana, ķieģeļu daudzstāvu ēku smaga iznīcināšana 0,02-0,03 MPa, vidēji ķieģeļu noliktavu, daudzstāvu dzelzsbetona, paneļu māju iznīcināšana; vāja administratīvo ēku iznīcināšana 0,02-0,03 MPa, masīvas rūpnieciskās konstrukcijas. Automašīnas aizdegas. Iznīcināšana ir līdzīga 6 magnitūdu zemestrīcei vai 12 magnitūdu viesuļvētrai ar vēja ātrumu līdz 39 m/s. Sēne izaugusi līdz 3 km virs sprādziena epicentra (patiesais sēnes augstums ir lielāks par kaujas lādiņa sprādziena augstumu, aptuveni 1,5 km), tai ir ūdens tvaiku kondensācijas “svārki” straumē. siltā gaisa, ko mākonis izplata aukstajos atmosfēras augšējos slāņos.

Laiks: 35 c. Attālums: 14 km.
Otrās pakāpes apdegumi. Papīrs un tumšs brezents aizdegas. Nepārtrauktu ugunsgrēku zona; blīvi uzliesmojošu ēku zonās ir iespējama ugunsgrēka vētra un viesuļvētra (Hirosima, “Operācija Gomora”). Vāja paneļu ēku iznīcināšana. Lidmašīnu un raķešu atspējošana. Iznīcināšana ir līdzīga 4-5 magnitūdu zemestrīcei, 9-11 magnitūdu vētrai ar vēja ātrumu 21-28,5 m/s. Sēne izaugusi līdz ~5km, ugunīgais mākonis spīd arvien vājāk.

Laiks: 1 min. Attālums: 22 km.
Pirmās pakāpes apdegumi, iespējama nāve pludmales tērpos.
Pastiprināto stiklojumu iznīcināšana. Lielu koku izraušana ar saknēm. Atsevišķu ugunsgrēku zona. Sēne ir pacēlusies līdz 7,5 km, mākonis pārstāj izstarot gaismu un tagad tajā esošo slāpekļa oksīdu dēļ iegūst sarkanīgu nokrāsu, kas to īpaši izcels starp citiem mākoņiem.

Laiks: 1,5 min. Attālums: 35 km.
Maksimālais rādiuss, ko elektromagnētiskā impulsa ietekmē neaizsargātas jutīgas elektroiekārtas var sabojāt. Gandrīz viss parastais stikls un daži pastiprinātie stikli logos bija izsisti — īpaši salnajā ziemā, kā arī iespēja iegriezties no lidojošām lauskas.
Sēne pacēlās līdz 10 km, kāpuma ātrums ~220 km/h. Virs tropopauzes mākonis attīstās galvenokārt platumā.

Laiks: 4 min. Attālums: 85 km.
Zibspuldze izskatās kā liela un nedabiski spoža Saule pie horizonta un var izraisīt tīklenes apdegumus un karstuma pieplūdumu sejai. Trieciena vilnis, kas pienāk pēc 4 minūtēm, joprojām var nogāzt cilvēku no kājām un izsist atsevišķus stiklus logos.
Sēne pacēlās virs 16 km, kāpuma ātrums ~140 km/h.

Laiks: 8 min. Attālums: 145 km.
Zibspuldze nav redzama aiz horizonta, bet ir redzams spēcīgs spīdums un ugunīgs mākonis. Sēnes kopējais augstums ir līdz 24 km, mākonis ir 9 km augstumā un 20-30 km diametrā, ar plato daļu tā “balstās” uz tropopauzi. Sēņu mākonis ir izaudzis līdz maksimālajam izmēram un tiek novērots apmēram stundu vai ilgāk, līdz vējš to izkliedē un sajaucas ar normālu mākoņainību. Nokrišņi ar salīdzinoši lielām daļiņām no mākoņa izkrīt 10-20 stundu laikā, veidojot tuvu radioaktīvu pēdu.

Laiks: 5,5-13 stundas. Attālums: 300-500 km.
Vidēji inficētās zonas (A zona) tālā robeža. Radiācijas līmenis pie zonas ārējās robežas ir 0,08 Gy/h; kopējā starojuma deva 0,4-4 Gy.

Laiks: ~10 mēneši.
Radioaktīvo vielu pusnogulsnēšanās efektīvais laiks tropiskās stratosfēras apakšējiem slāņiem (līdz 21 km); nokrišņi arī notiek galvenokārt vidējos platuma grādos tajā pašā puslodē, kur notika sprādziens.
===============