Який радіус ураження ядерної. Радіус дії ядерної бомби. Коли і як з'явилася ядерна зброя

Євгенія Пожидаєва про Беркем-шоу напередодні чергової Генасамблеї ООН.

"... не найвигідніші для Росії ініціативи легітимізуються уявленнями, що панують у масовій свідомості вже сім десятків років. Наявність ядерної зброї розглядається як передумова для глобальної катастрофи. Тим часом, ці уявлення значною мірою являють собою гримучу суміш із пропагандистських штампів та відвертих". міських легенд ". Навколо "бомби" склалася велика міфологія, що має дуже віддалене відношення до реальності.

Спробуємо розібратися хоча б із частиною зборів ядерних міфів та легенд ХХІ століття.

Міф №1

Дія ядерної зброї може мати "геологічні" масштаби.

Так, потужність відомої "Цар-Бомби" (вона ж "Кузькіна-мати") "зменшили (до 58 мегатонн), щоб не пробити земну кору до мантії. 100 мегатон на це цілком вистачило б". Більш радикальні варіанти дістаються "необоротних тектонічних зрушень" і навіть "розколювання кульки" (тобто планети). До дійсності, як неважко здогадатися, це має не просто нульове відношення - воно прагне області негативних чисел.

Отже, яка "геологічна" дія ядерної зброї насправді?

Діаметр вирви, що утворюється при наземному ядерному вибуху в сухих піщаних і глинистих грунтах (тобто, по суті, максимально можливий - на щільніших грунтах він буде, природно, меншим), розраховується за дуже невигадливою формулою "38 помножити на корінь кубічний із потужності вибуху в кілотоннах". Вибух мегатонної бомби створює вирву діаметром близько 400 м, при цьому її глибина в 7-10 разів менша (40-60 м). Наземний вибух 58-ми мегатонного боєприпасу, таким чином, утворює вирву діаметром близько півтора кілометра і глибиною порядку 150-200 м. Вибух "Цар-бомби" був, з деякими нюансами, повітряним, і стався над наскальним грунтом - з відповідним копальній ефективності. Іншими словами, "пробивання земної кори" і "розколювання кульки" - це з області рибальських байок та прогалин у галузі ліквідації неграмотності.

Міф №2

"Запасів ядерної зброї в Росії та США вистачає на гарантоване 10-20-кратне знищення всіх форм життя на Землі". "Ядерної зброї, яка вже є, вистачить на те, щоби знищити життя на землі 300 разів поспіль".

Реальність: пропагандистський фейк.

При повітряному вибуху потужністю 1 Мт зона повних руйнувань (98% загиблих) має радіус 3,6 км, сильних та середніх руйнувань – 7,5 км. На відстані 10 км гине лише 5% населення (втім, 45% зазнають травм різного ступеня тяжкості). Іншими словами, площа "катастрофічного" ураження при мегатонному ядерному вибуху становить 176,5 квадратних кілометри (приблизна площа Кірова, Сочі та Набережних Човнів; для порівняння - площа Москви на 2008-й - 1090 квадратних кілометрів). На березень 2013-го Росія мала 1480 стратегічних боєголовок, США – 1654. Іншими словами, Росія та США можуть спільними зусиллями перетворити на зону руйнувань аж до середніх включно країну розміром із Францію, але ніяк не весь світ.

При більш прицільному "вогні" США можуть навіть після руйнування ключових об'єктів, що забезпечують удар у відповідь (командні пункти, вузли зв'язку, ракетні шахти, аеродроми стратегічної авіації і т.д.) практично повністю і відразу знищити практично все міське населення РФ(у Росії 1097 міст та близько 200 "неміських" поселень з чисельністю населення більше 10 тис. осіб); загине і значна частина сільського (в основному через радіоактивні опади). Досить очевидні непрямі ефекти в стислі термінизнищать значну частину тих, хто вижив. Ядерна атака РФ навіть в "оптимістичному" варіанті буде набагато менш ефективною - населення США більш ніж удвічі численне, набагато більш розосереджене, Штати мають помітно більшу "ефективну" (тобто скільки-небудь освоєну і населену) територію, що менш утруднює виживання вцілілих кліматом. Проте, ядерного залпу Росії з лишком вистачить, щоб довести супротивника до центральноафриканського стану- за умови, що основну частину її ядерного арсеналу не буде знищено превентивним ударом.

Звичайно, всі ці розрахунки виходять з варіанта несподіваної атаки , без можливості вжити будь-яких заходів щодо зниження збитків (евакуація, використання притулків). У разі їх використання втрати будуть кратно меншими. Іншими словами, дві ключові ядерні держави, які мають переважну частку атомної зброї, здатні практично стерти з лиця Землі одна одну, але не людство, і, тим більше, біосферу. Фактично для майже повного знищення людства потрібно не менше 100 тис. боєголовок мегатонного класу.

Втім, можливо, людство вб'ють непрямі ефекти – ядерна зима та радіоактивне зараження? Почнемо з першої.

Міф №3

Обмін ядерними ударами породить глобальне зниження температури із наступним колапсом біосфери.

Реальність: політично вмотивована фальсифікація.

Автором концепції ядерної зими є Карл Саган, послідовниками якого виявилися два австрійські фізики та група радянського фізика Александрова. За підсумками їхньої праці з'явилася наступна картина ядерного апокаліпсису. Обмін ядерними ударами призведе до масових лісових пожеж та пожеж у містах. При цьому найчастіше спостерігатиметься "вогненний шторм", що насправді спостерігався при великих міських пожежах - наприклад, лондонському 1666-го року, Чиказькому 1871-му, московському 1812-му. Під час Другої світової його жертвами стали бомбардування Сталінград, Гамбург, Дрезден, Токіо, Хіросіма і ще ряд менш великих міст.

Суть явища така. Над зоною великої пожежі значно нагрівається повітря і починає підніматися вгору. На його місце приходять нові маси повітря, цілком насичені киснем, що підтримує горіння. Виникає ефект "ковальського хутра" або "димової труби". В результаті пожежа триває доти, поки не вигоряє все, що може горіти - а при вогняному шторму, що розвиваються в "ковальському горні", температурах горіти може багато.

За підсумками лісових та міських пожеж у стратосферу відправляться мільйони тонн сажі, яка екранує сонячне випромінювання - при вибуху 100 мегатонн сонячний потік біля поверхні Землі скоротиться у 20 разів, 10000 мегатонн - у 40. На кілька місяців настане ядерна ніч, фотосинтез припиниться. Глобальні температуриу "десятитисячному" варіанті впадуть мінімум на 15 градусів, у середньому – на 25, у деяких районах – на 30-50. Після перших десяти днів температура почне повільно підвищуватися, але загалом тривалість ядерної зими становитиме щонайменше 1-1,5 року. Голод та епідемії розтягнуть час колапсу до 2-2,5 років.

Вражаюча картина, чи не так? Проблема у тому, що це фейк. Так, у разі лісових пожеж модель виходить із того, що вибух мегатонної боєголовки негайно спричинить пожежу на площі 1000 квадратних кілометрів. Тим часом, насправді на відстані 10 км від епіцентру (площа 314 квадратних кілометрів) вже спостерігатимуться лише окремі вогнища. Реальне димоутворення при лісових пожежах у 50-60 разів менше від заявленого в моделі. Нарешті, основна маса сажі при лісових пожежах не досягає стратосфери, і досить швидко вимивається з нижніх атмосферних шарів.

Так само, вогняний шторм у містах вимагає для свого виникнення дуже специфічних умов - рівнинної місцевості та величезної маси будівель, що легко займаються (японські міста 1945-го року - це дерево і промаслений папір; Лондон 1666-го - це в основному дерево і оштукатурене дерево, і те саме відноситься до старих німецьких міст). Там, де не дотримувалося хоча б одну з цих умов, вогненний шторм не виникав - так, Нагасакі, забудований у типово японському дусі, але розташований у горбистій місцевості, так і не став його жертвою. У сучасних містах з їхньою залізобетонною та цегляною забудовою вогняний шторм не може виникнути з чисто технічних причин. Палаючи як свічки хмарочоси, намальовані буйною уявою радянських фізиків - не більше ніж фантом. Додам, що міські пожежі 1944-45, як, очевидно, і раніше, не призводили до значного викиду сажі в стратосферу - дими піднімалися лише на 5-6 км (кордон стратосфери 10-12 км) і вимивалися з атмосфери за кілька днів ( "чорний дощ").

Іншими словами, кількість екрануючої сажі в стратосфері виявиться на порядки меншою, ніж закладено в моделі. При цьому концепція ядерної зими була перевірена експериментально. Перед "Бурей у пустелі" Саган стверджував, що викиди нафтової сажі від свердловин, що горять, призведуть до досить сильного похолодання в глобальних масштабах - "року без літа" за зразком 1816-го, коли щоночі в червні-липні температура падала нижче нуля навіть у США. . Середньосвітові температури впали на 2,5 градуси, наслідком став глобальний голод. Однак насправді після війни в Затоці щоденне вигоряння 3 млн. барелів нафти і до 70 млн. кубометрів газу, що тривало близько року, справило клімат дуже локальний (у межах регіону) і обмежений ефект.

Таким чином, ядерна зима неможлива навіть у разі, якщо ядерні арсенали знову зростуть рівня 1980-х. Екзотичні варіанти у стилі розміщення ядерних зарядів у вугільних шахтах з метою "свідомого" створення умов для виникнення ядерної зими теж неефективні - підпалити вугільний пласт, не обваливши при цьому шахту, малореально, і в будь-якому разі задимлення виявиться "низькосотним". Тим не менш, роботи на тему ядерної зими (з ще більш "оригінальними" моделями) продовжують публікуватися, однак... Останній сплеск інтересу до них дивним чином збігся з ініціативою Обами з загального ядерного роззброєння.

Другий варіант "непрямого" апокаліпсису – глобальне радіоактивне зараження.

Міф №4

Атомна війна призведе до перетворення значної частини планети в ядерну пустелю, а територія, що зазнає ядерних ударів, буде марна для переможця через радіоактивне зараження.

Подивимося те що, що потенційно має її створити. Ядерні боєприпаси потужністю в мегатонні та сотні кілотонн - водневі (термоядерні). Основна частина їхньої енергії виділяється за рахунок реакції синтезу, в ході якої радіонукліди не виникають. Однак такі боєприпаси все ж таки містять матеріали, що діляться. У двофазному термоядерному пристрої власне ядерна частина виступає лише як тригер, що запускає реакцію термоядерного синтезу. У випадку з мегатонною боєголовкою - це малопотужний плутонієвий заряд потужністю приблизно в 1 кілотонну. Для порівняння - плутонієва бомба, що впала на Нагасакі, мала еквівалент у 21 кт, при цьому в ядерному вибуху згоріло лише 1,2 кг речовини з 5, що ділиться, решта плутонієва "бруд" з періодом піврозпаду в 28 тисяч років просто розсіялася по околицях, додатковий внесок у радіоактивне зараження. Більш поширені, однак, трифазні боєприпаси, де зона синтезу, "заряджена" дейтеридом літію, укладена в уранову оболонку, в якій відбувається "брудна" реакція поділу, що посилює вибух. Вона може бути зроблена навіть із непридатного для звичайних ядерних боєприпасів урану-238. Однак через вагові обмеження в сучасних стратегічних боєприпасах вважають за краще використовувати обмежену кількість більш ефективного урану-235. Тим не менш, навіть у цьому випадку кількість радіонуклідів, що виділилися при повітряному вибуху мегатонного боєприпасу, перевищить рівень Нагасакі не в 50, як слід, виходячи з потужності, а в 10 разів.

При цьому через переважання короткоживучих ізотопів інтенсивність радіоактивного випромінювання швидко падає - знижуючись через 7 годин на 10 разів, 49 годин - на 100, 343 години - на 1000 раз. Далі, не потрібно чекати, поки радіоактивність знизиться до горезвісних 15-20 мікрорентген на годину - люди без будь-яких наслідків століттями живуть на територіях, де природне тло перевищує стандарти в сотні разів. Так, у Франції фон місцями становить до 200 мкр/год, в Індії (штати Керала та Тамілнад) - до 320 мкр/год, у Бразилії на пляжах штатів Ріо-де-Жанейро та Еспіриту-Санту фон коливається від 100 до 1000 мкр/ год (на пляжах курортного міста Гуарапарі – 2000 мкр/год). У курортному іранському Рамсарі середній фон становить 3000, а максимальний - 5000 мкр/год, у своїй його основним джерелом є радон - що передбачає масоване надходження цього радіоактивного газу організм.

У результаті, наприклад, панічні прогнози, що лунали після хіросимського бомбардування ("рослинність зможе з'явитися лише через 75 років, а через 60-90 - зможе жити людина"), скажімо, так м'яко, не виправдалися. Населення не евакуювалося, проте не вимерло повністю і не мутувало. Між 1945-м та 1970-м серед тих, хто пережив бомбардування, кількість лейкемій перевищила норму менш ніж у два рази (250 випадків проти 170 у контрольній групі).

Зазирнемо на Семипалатинський полігон. Всього на ньому було вироблено 26 наземних (найбільш брудних) та 91 повітряний ядерний вибух. Вибухи здебільшого теж були вкрай "брудними" - особливо відзначилася перша радянська ядерна бомба (знаменита і вкрай невдало спроектована цукрова "слойка"), в якій із 400 кілотонн загальної потужності на реакцію синтезу довелося не більше 20%. Вражаючі викиди забезпечив і "мирний" ядерний вибух, за допомогою якого створено озеро Чаган. Який результат?

На місці вибуху горезвісної слойки - лійка, що заросла абсолютно нормальною травою. Не менш банально, незважаючи на істеричні чутки, що витає навколо пелену, виглядає і ядерне озеро Чаган. У російській та казахській пресі можна зустріти пасажі на кшталт цього. "Цікаво, що вода в "атомному" озері чиста, і там навіть водиться риба. Проте краї водоймища "фонять" настільки сильно, що їх рівень випромінювання фактично прирівнюється до радіоактивних відходів. У цьому місці дозиметр показує 1 мікрозіверт на годину, що у 114 разів більше за норму". На доданій до статті фотографії дозиметра фігурують при цьому 0,2 мікрозіверта та 0,02 мілірентгена - тобто 200 мкр/год. Як було показано вище, порівняно з Рамсаром, Кералою та бразильськими пляжами – це дещо блідий результат. Не менший жах у громадськості викликають і особливо великі сазани, що водяться в Чагані - однак збільшення розмірів живності в даному випадку пояснюється природними причинами. Втім, це не заважає феєричним публікаціям з розповідями про озерних монстрів, що полюють на купальників, і розповідями "очевидців" про "коників розміром з цигаркову пачку".

Приблизно те саме можна було спостерігати і на атоле Бікіні, де американці підірвали 15-ти мегатонний боєприпас (втім, "чистий" однофазний). "Через чотири роки після випробувань водневої бомби на атоле Бікіні, вчені, які досліджували півторакілометровий кратер, що утворився після вибуху, виявили під водою зовсім не те, що передбачали побачити: замість неживого простору в кратері цвіли великі корали заввишки 1 м і діаметром ствола близько 30 см , плавало безліч риби - підводна екосистема виявилася повністю відновленою. Іншими словами, перспектива життя в радіоактивній пустелі з отруєним на багато років грунтом та водою людству не загрожує навіть у найгіршому випадку.

Загалом одноразове знищення людства і тим більше всіх форм життя на Землі за допомогою ядерної зброї технічно неможливе. При цьому однаково небезпечними є і уявлення про "достатність" кількох ядерних зарядів для завдання противнику неприйнятної шкоди, і міф про "безкорисність" для агресора, що зазнав ядерній атацітериторії, і легенда про неможливість ядерної війни як такої через неминучість глобальної катастрофи навіть у тому випадку, якщо ядерний удар у відповідь виявиться слабким. Перемога над не має ядерного паритету і достатньою кількістю ядерної зброї противником можлива - без глобальної катастрофи і з істотною вигодою.

Який радіус дії у атомної та водневої бомби? і отримав найкращу відповідь

Відповідь від Razor
Максимальний радіус ураження у атомної і ядерної бомби визначити однозначно дуже важко. Усього у ядерної бомби кілька вражаючих факторів:
Проникаюча радіація – потік жорсткого гамма випромінювання. Його радіус дуже великий - від кілометрів до кількох десятків кілометрів. У радіусі кількох кілометрів все живе отримує найсильнішу дозу опромінення.
Ударна хвиля - радіус ураження від півкілометра (зона суцільних руйнувань), і закінчуючи кілометрів (вилітають шибки) і аж до тисяч кілометрів (завук вибуху). У поодиноких випадках (50МТ бомба "кузькина мама" Хрущова) ударна хвиля огинає земну кулю.... 3 рази. Хоча на таких відстанях не завдає руйнувань.
Залишкова радіація - радіус залежить від напряму та сили вітру. Простіше кажучи, це та ділянка, звідки випаде радіоактивний дощ (сніг, пил, туман) - залишки грибоподібної хмари.
ЕМІ – електромагнітний імпульс. Спалює всю електроніку. Радіус десятки кілометрів.
Світлове випромінювання – сильний потік світла, який спалює все, на що падає. Зона поразки заздрить від сили вибуху та погоди. Зазвичай кілька десятків кілометрів – у ределах прямої видимості. І навіть на великій відстані може спалити сітківку ока. Наприклад, у Хіросімі на відстані 9 км обвуглилася кора дерев. У самому місті плвилися пляшки і миттєво згоряли люди. А там потужність вибуху була лише 12-16 кілотонн (16000 тонн) у тротиловому екв.
Під час легендарного вибуху "Івана" 50 МТ (50 000 000 тонн тротил. екв.) випаровувалося каміння.
Там було все масштабніше:
Висота "грибу" - 64 км.
Радіус "активної зони" (температура понад мільйон ґрасусів) 4,5 км.
Руйнування від ударної хвилі – 400 км. від центру.
Світловий імпульс (вплив) – 270 км.
Від острова над яким був підірваний заряд, залишився рівний "вилизаний" кам'яний "каток".
Це був найстильніший рукотворний вибух.
Адже тоді хотіли підірвати не 50 МТ, а всі 100 МТ.. . Боюся уявити що було б.. .
Так що радіус завжди величезний, але дуже залежить від потужності.

Відповідь від Boy bezpravil.[Новичок]
1 кілотонна вражає від 200 метрів до 500 метрів максимум. У 1-й кілотонні 1000 тон тротиловому еквіваленті. 1 Мегатонна 10 000 то тротиловому еквіваленті. Радіус 1й Мегатонни від 1 км. середній вибух надвеликий 2км у радіусі поразки. Тополя-М має потужність номіналом 550 Кт. Це 0,55 Мт. Радіус ураження 165км. З урахуванням всіх перешкод. Надвеликий вибух 550 Кт 275 км у радіусі поразки. Якщо 300 Мт. То надмалий вибух 200 км. повне знищення без шансів життя нікому. Руйнування 100% надвеликий вибух до 1000 км у радіусі поразки. Це є максимально. Не згоден тим, що 50 Мегатонн вражає до 400 км максимум 100 км, якщо застосували надвеликий вибух.

Відповідь від Олексій Касьянов[гуру]
так від потужності залежить

При наземному ядерному вибуху лежить на поверхні землі утворюється вирва, розміри якої залежить від потужності вибуху і виду грунту .

Діаметр вирви, що утворюється в сухих піщаних та глинистих ґрунтах, можна визначити за формулою:

Де D діаметр вирви, м;
q - Потужність вибуху, кТ.

Програма займає лише 8 байт. Тому запишемо її в один рядок, без адрес:
3; F 1/x; ↔; F x y; 3; 8; ×; С/П.

Порядок роботи:

1. Ввести потужність вибуху у кТ;
2. Натиснути В/О, С/П;
3. Вважати в RX діаметр вирви в метрах.

Наприклад, для бомби з тротиловим еквівалентом 1МТ діаметр вирви складе 380 м. Глибина вирви при цьому буде приблизно 40-60 м.

Так само просто, програмою завдовжки сім байт, вирішується і зворотне завдання:
3; 8; ÷; В; F x 2; ×; С/П.

Порядок роботи:

1. Ввести діаметр вирви в метрах;
2. Натиснути В/О, С/П;
3. Вважати потужність вибуху в кТ.

Осередок ядерної поразки характеризується:
а) масовим ураженням людей та тварин;
б) руйнуванням та пошкодженням наземних будівель та споруд;
в) частковим руйнуванням, пошкодженням чи завалом захисних споруд ДО;
г) виникненням окремих, суцільних та масових пожеж;
д) утворенням суцільних та часткових завалів вулиць, проїздів, внутрішньоквартальних ділянок;
е) виникнення масових аварій на мережах комунального господарства;
ж) утворенням районів та смуг радіоактивного зараження місцевості при наземному вибуху.

Радіус ураження ударною хвилею, світловим випромінюванням та проникаючою радіацією наземного вибуху дещо менше, ніж при повітряному. Характерною особливістю наземного вибуху є сильне радіоактивне зараження місцевості як у районі вибуху, і у напрямку руху радіоактивної хмари.

Як показали теоретичні дослідження, радіуси зон руйнування та ураження ударною хвилею ядерних та термоядерних вибухів різної потужності пропорційні кубічному кореню із відношення тротилових еквівалентів . Тому для приблизного порівняння радіусів зон ураження ударною хвилею ядерних вибухів різної потужності можна користуватися формулою:

де R1 і R1 – радіуси зон ураження, км; q1 та q2 - тротиловий еквівалент, МТ.

Складемо програму розрахунку зон ураження, виходячи з даних таблиці.

Перед запуском слід занести в регістри пам'яті значення R1 = 3,65; R2 = 7,5; R3 = 14.

Для розрахунку ввести в регістр X тротиловий еквівалент МТ і натиснути С/П. Після закінчення розрахунку в RT - радіус зони повних руйнувань в км, RZ і RY відповідно радіуси зон сильних і слабких руйнувань в км, RX - вихідне значення тротилового еквівалента в МТ.

Література

1. Єгоров П.Т., Шляхов І.А., Алабін Н.І. Цивільна оборона. Вид. Друге. Підручник - М: Вища школа, 1970, 544 с., Ілл.

Вибухової дії, засноване на використанні внутрішньоядерної енергії, що виділяється при ланцюгових реакціях поділу важких ядер деяких ізотопів урану та плутонію або при термоядерних реакціях синтезу ізотопів водню (дейтерію та тритію) у більш важкі, наприклад ядра ізогону гелію. При термоядерних реакціях виділяється енергії в 5 разів більше, ніж при реакціях поділу (при одній і тій самій масі ядер).

Ядерна зброя включає різні ядерні боєприпаси, засоби доставки їх до мети (носії) та засоби управління.

Залежно від способу отримання ядерної енергії боєприпаси поділяють на ядерні (на реакціях поділу), термоядерні (на реакціях синтезу), комбіновані (у яких енергія виходить за схемою «поділ – синтез – поділ»). Потужність ядерних боєприпасів вимірюється тротиловим еквівалентом, тобто. масою вибухової речовини тротилу, при вибуху якої виділяється така кількість енергії, як при вибуху ядерного босирипаса. Тротиловий еквівалент вимірюється у тоннах, кілотоннах (кт), мегатоннах (Мт).

На реакціях розподілу конструюються боєприпаси потужністю до 100 кт, реакціях синтезу - від 100 до 1000 кт (1 Мт). Комбіновані боєприпаси можуть бути потужністю понад 1 Мт. За потужністю ядерні боєприпаси ділять на надмалі (до 1 кг), малі (1 -10 кт), середні (10-100 кт) та надвеликі (більше 1 Мт).

Залежно від цілей застосування ядерної зброї, ядерні вибухи можуть бути висотними (вище 10 км), повітряними (не вище 10 км), наземними (надводними), підземними (підводними).

Вражаючі фактори ядерного вибуху

Основними вражаючими чинниками ядерного вибуху є: ударна хвиля, світлове випромінювання ядерного вибуху, проникаюча радіація, радіоактивне зараження місцевості та електромагнітний імпульс.

Ударна хвиля

Ударна хвиля (УВ)- область різко стисненого повітря, що поширюється на всі боки від центру вибуху з надзвуковою швидкістю.

Розпечені пари і гази, прагнучи розширитися, роблять різкий удар по навколишніх шарах повітря, стискають їх до великих тисків і щільності і нагрівають до високої температури (кілька десятків тисяч градусів). Цей шар стисненого повітря є ударною хвилею. Передня межа стисненого шару повітря називається фронтом ударної хвилі. За фронтом УВ слідує область розрядження, де тиск нижче атмосферного. Поблизу центру вибуху швидкість розповсюдження УР у кілька разів перевищує швидкість звуку. Зі збільшенням відстані від місця вибуху швидкість поширення хвилі швидко падає. На великі відстані її швидкість наближається до швидкості поширення звуку повітря.

Ударна хвиля боєприпасу середньої потужності проходить: перший кілометр за 1,4; другий – за 4 с; п'ятий – за 12 с.

Вражаюча дія УР на людей, техніку, будівлі та споруди характеризується: швидкісним натиском; надмірним тиском у фронті руху УВ та часом її впливу на об'єкт (фаза стиснення).

Вплив УВ людей може бути безпосереднім і непрямим. При безпосередньому вплив причиною травм є миттєве підвищення тиску повітря, що сприймається як різкий удар, що веде до переломів, пошкодження внутрішніх органів, розриву кровоносних судин. При непрямому впливі люди уражаються уламками будівель і споруд, що літають, камінням, деревами, битим склом та іншими предметами. Непряма дія досягає 80% від усіх поразок.

При надмірному тиску 20-40 кПа (0,2-0,4 кгс/см 2 ) незахищені люди можуть отримати легкі ураження (легкі забиті місця та контузії). Дія УВ із надлишковим тиском 40-60 кПа призводить до уражень середньої тяжкості: втрата свідомості, пошкодження органів слуху, сильні вивихи кінцівок, ураження внутрішніх органів. Вкрай тяжкі поразки, нерідко зі смертельним наслідком, спостерігаються при надмірному тиску понад 100 кПа.

Ступінь ураження ударною хвилею різних об'єктів залежить від потужності та виду вибуху, механічної міцності (стійкості об'єкта), а також від відстані, на якій стався вибух, рельєфу місцевості та положення об'єктів на місцевості.

Для захисту від впливу УР слід використовувати: траншеї, щілини і окопи, що знижують цю дію в 1,5-2 рази; бліндажі – у 2-3 рази; притулку – у 3-5 разів; підвали будинків (будівель); рельєф місцевості (ліс, яри, лощини тощо).

Світлове випромінювання

Світлове випромінювання- це потік променистої енергії, що включає ультрафіолетові, видимі та інфрачервоні промені.

Його джерело - область, що світиться, утворена розпеченими продуктами вибуху і розпеченим повітрям. Світлове випромінювання поширюється практично миттєво та триває, залежно від потужності ядерного вибуху, до 20 с. Однак сила його така, що, незважаючи на короткочасність, воно здатне викликати опіки шкіри (шкірних покривів), ураження (постійне чи тимчасове) органів зору людей та загоряння горючих матеріалів об'єктів. У момент утворення області, що світиться, температура на її поверхні досягає десятків тисяч градусів. Основним вражаючим фактором світлового випромінювання є світловий імпульс.

Світловий імпульс - кількість енергії в калоріях, що падає на одиницю площі поверхні, перпендикулярній до напрямку випромінювання, за весь час світіння.

Ослаблення світлового випромінювання можливе внаслідок екранування його атмосферною хмарністю, нерівностями місцевості, рослинністю та місцевими предметами, снігопадом чи димом. Так, густий послаблює світловий імпульс в А-9 разів, рідкісний - у 2-4 рази, а димові (аерозольні) завіси - в 10 разів.

Для захисту населення від світлового випромінювання необхідно використовувати захисні споруди, підвали будинків та будівель, захисні властивості місцевості. Будь-яка перешкода, здатна створити тінь, захищає від прямої дії світлового випромінювання та виключає опіки.

Проникаюча радіація

Проникаюча радіація- ноток гамма-променів та нейтронів, що випромінюються із зони ядерного вибуху. Час її дії становить 10-15 с, дальність – 2-3 км від центру вибуху.

При звичайних ядерних вибухах нейтрони становлять приблизно 30%, під час вибуху нейтронних боєприпасів - 70-80% від у-випромінювання.

Вражаюча дія проникаючої радіації полягає в іонізації клітин (молекул) живого організму, що призводить до загибелі. Нейтрони, крім того, взаємодіють з ядрами атомів деяких матеріалів і можуть викликати в металах та техніці наведену активність.

Основним параметром, що характеризує проникаючу радіацію, є: для у-випромінювань - доза і потужність дози випромінювання, а для нейтронів - потік та щільність потоку.

Допустимі дози опромінення населення в воєнний час: одноразова - протягом 4 діб 50 Р; багаторазова – протягом 10-30 діб 100 Р; протягом кварталу – 200 Р; протягом року – 300 Р.

Внаслідок проходження випромінювань через матеріали навколишнього середовища зменшується інтенсивність випромінювання. Послаблюючу дію прийнято характеризувати шаром половинного ослаблення, тобто с. такою товщиною матеріалу, проходячи через яку радіація зменшується у 2 рази. Наприклад, у 2 рази послаблюють інтенсивність упроменів: сталь товщиною 2,8 см, бетон - 10 см, грунт - 14 см, дерево - 30 см.

Як захист від проникаючої радіації використовуються захисні споруди, які послаблюють її вплив від 200 до 5000 разів. Шар фунта 1,5 м захищає від проникаючої радіації практично повністю.

Радіоактивне забруднення (зараження)

Радіоактивне забруднення повітря, місцевості, акваторії та розташованих на них об'єктів відбувається внаслідок випадання радіоактивних речовин (РВ) із хмари ядерного вибуху.

При температурі приблизно 1700 °С світіння області ядерного вибуху, що світиться, припиняється і вона перетворюється на темну хмару, до якої піднімається пиловий стовп (тому хмара має грибоподібну форму). Ця хмара рухається у напрямку вітру, і з неї випадають РВ.

Джерелами РВ у хмарі є продукти поділу ядерного пального (урану, плутонію), частина ядерного пального, що не прореагувала, і радіоактивні ізотопи, що утворюються в результаті дії нейтронів на грунт (наведена активність). Ці РВ, перебуваючи на забруднених об'єктах, розпадаються, випускаючи іонізуючі випромінювання, які є і вражаючим чинником.

Параметрами радіоактивного забруднення є доза опромінення (по впливу людей) і потужність дози випромінювання - рівень радіації (за рівнем забруднення місцевості та різних об'єктів). Ці параметри є кількісною характеристикою вражаючих факторів: радіоактивного забруднення при аварії з викидом РВ, а також радіоактивного забруднення та проникаючої радіації при ядерному вибуху.

На місцевості, яка зазнала радіоактивного зараження при ядерному вибуху, утворюються дві ділянки: район вибуху і слід хмари.

За ступенем небезпеки заражену місцевість за слідом хмари вибуху прийнято поділяти на чотири зони (рис. 1):

Зона А- Зона помірного зараження. Характеризується дозою випромінювання до повного розпаду радіоактивних речовин на зовнішній межі зони 40 рад та на внутрішній - 400 рад. Площа зони А становить 70-80% площі всього сліду.

Зона Б- Зона сильного зараження. Дози випромінювання на кордонах рівні відповідно 400 рад та 1200 рад. Площа зони Б - приблизно 10 % площі радіоактивного сліду.

Зона В- Зона небезпечного зараження. Характеризується дозами випромінювання на межах 1200 рад та 4000 рад.

Зона Г- Зона надзвичайно небезпечного зараження. Дози на межах 4000 рад та 7000 рад.

Рис. 1. Схема радіоактивного забруднення місцевості у районі ядерного вибуху та за слідом руху хмари

Рівні радіації на зовнішніх межах цих зон через 1 годину після вибуху становить відповідно 8, 80, 240, 800 рад/год.

Більшість радіоактивних опадів, що викликає радіоактивне зараження місцевості, випадає з хмари за 10-20 год після ядерного вибуху.

Електромагнітний імпульс

Електромагнітний імпульс (ЕМІ)- це сукупність електричних та магнітних полів, що виникають внаслідок іонізації атомів середовища під впливом гамма-випромінювання. Тривалість його дії становить кілька мілісекунд.

Основними параметрами ЕМІ є струми і напруги, що наводяться в проводах і кабельних лініях, які можуть призводити до пошкодження і виведення з ладу радіоелектронної апаратури, а іноді і до пошкодження людей, що працюють з апаратурою.

При наземному та повітряному вибухах вражаюча дія електромагнітного імпульсу спостерігається на відстані кількох кілометрів від центру ядерного вибуху.

Найбільш ефективним захистом від електромагнітного імпульсу є екранування ліній енергопостачання та управління, а також радіо- та електроапаратури.

Обстановка, що складається при застосуванні ядерної зброї у вогнищах ураження.

Осередок ядерної поразки - це територія, у межах якої внаслідок застосування ядерної зброї відбулися масові ураження та загибель людей, сільськогосподарських тварин та рослин, руйнування та пошкодження будівель та споруд, комунально-енергетичних та технологічних мереж та ліній, транспортних комунікацій та інших об'єктів.

Зони вогнища ядерного вибуху

Для визначення характеру можливих руйнувань, обсягу та умов проведення аварійно-рятувальних та інших невідкладних робіт осередок ядерної поразки умовно поділяють на чотири зони: повних, сильних, середніх та слабких руйнувань.

Зона повних руйнуваньмає па межі надлишковий тиск на фронті ударної хвилі 50 кПа та характеризується масовими безповоротними втратами серед незахищеного населення (до 100 %), повними руйнуваннями будівель та споруд, руйнуваннями та пошкодженнями комунально-енергетичних та технологічних мереж та ліній, а також частини сховищ цивільної освітою суцільних завалів у населених пунктах. Ліс повністю знищується.

Зона сильних руйнуваньз надлишковим тиском на фронті ударної хвилі від 30 до 50 кПа характеризується: масовими безповоротними втратами (до 90 %) серед незахищеного населення, повними та сильними руйнуваннями будівель та споруд, пошкодженням комунально-енергетичних та технологічних мереж та ліній, утворенням місцевих та виробничих установ населених пунктах та лісах, збереженням притулків та більшості протирадіаційних укриттів підвального типу.

Зона середніх руйнуваньз надлишковим тиском від 20 до 30 кПа характеризується безповоротними втратами серед населення (до 20 %), середніми та сильними руйнуваннями будівель та споруд, утворенням місцевих та осередкових завалів, суцільних пожеж, збереженням комунально-енергетичних мереж, притулків та більшості проти.

Зона слабких руйнуваньз надлишковим тиском від 10 до 20 кПа характеризується слабкими та середніми руйнуваннями будівель та споруд.

Осередок поразки але кількості загиблих і уражених може бути порівнянний або перевищувати осередок поразки при землетрусі. Так, при бомбардуванні (потужність бомби до 20 кт) міста Хіросіма 6 серпня 1945 р. його більшість (60 %) було зруйновано, а кількість загиблих становила до 140 000 чол.

Персонал об'єктів економіки та населення, що потрапляють у зони радіоактивного зараження, піддаються впливу іонізуючих випромінювань, що спричиняє променеву хворобу. Тяжкість хвороби залежить від отриманої дози випромінювання (опромінення). Залежність ступеня променевої хвороби від величини дози випромінювання наведено у табл. 2.

Таблиця 2. Залежність ступеня променевої хвороби від величини дози опромінення

У разі військових дій із застосуванням ядерної зброї у зонах радіоактивного зараження можуть виявитися великі території, а опромінення людей - прийняти масовий характер. Для виключення переопромінення персоналу об'єктів та населення в таких умовах та для підвищення стійкості функціонування об'єктів народного господарствав умовах радіоактивного зараження на воєнний час встановлюють допустимі дози опромінення. Вони становлять:

• при одноразовому опроміненні (до 4 діб) – 50 рад;
• багаторазовому опроміненні: а) до 30 діб – 100 рад; б) 90 діб – 200 рад;
• систематичному опроміненні (протягом року) 300 рад.

Викликані застосуванням ядерної зброї, найскладніші. Для їхньої ліквідації необхідні незрівнянно більші сили та засоби, ніж при ліквідації НС мирного часу.

Ядерна зброя є одним з основних видів зброї масового ураження, заснованого на використанні внутрішньоядерної енергії, що виділяється при ланцюгових реакціях поділу важких ядер деяких ізотопів урану та плутонію або при термоядерних реакціях синтезу легких ядер - ізотопів водню (дейтерію та тритію).

Через війну виділення величезної кількості енергії під час вибуху вражаючі чинники ядерної зброї істотно від дії звичайних засобів ураження. Основні фактори ядерної зброї: ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне зараження, електромагнітний імпульс.

Ядерна зброя включає ядерні боєприпаси, засоби доставки їх до мети (носії) і засоби управління.

Потужність вибуху ядерного боєприпасу прийнято виражати тротиловим еквівалентом, тобто кількістю звичайної вибухової речовини (тротилу), під час вибуху якої виділяється стільки ж енергії.

Основними частинами ядерного боєприпасу є ядерна вибухова речовина (ЯВВ), джерело нейтронів, відбивач нейтронів, заряд вибухової речовини, детонатор, корпус боєприпасу.

Вражаючі фактори ядерного вибуху

Ударна хвиля - це основний вражаючий чинник ядерного вибуху, оскільки більшість руйнувань і пошкоджень споруд, будівель, і навіть поразки людей зумовлені, зазвичай, її впливом. Вона являє собою область різкого стиснення середовища, що поширюється на всі боки від місця вибуху з надзвуковою швидкістю. Передня межа стисненого шару повітря називається фронтом ударної хвилі.

Вражаюча дія ударної хвилі характеризується величиною надлишкового тиску. Надлишковий тиск - це різниця між максимальним тиском у фронті ударної хвилі та нормальним атмосферним тиском перед ним.

При надмірному тиску 20-40 кПа незахищені люди можуть отримати легкі поразки (легкі забиття та контузії). Вплив ударної хвилі з надлишковим тиском 40-60 кПа призводить до уражень середньої тяжкості: втрати свідомості, пошкодження органів слуху, сильних вивихів кінцівок, кровотечі з носа та вух. Тяжкі травми виникають при надмірному тиску понад 60 кПа. Вкрай тяжкі поразки спостерігаються при надмірному тиску понад 100 кПа.

Світлове випромінювання - це потік променистої енергії, що включає видимі ультрафіолетові та інфрачервоні промені. Його джерело - область, що світиться, утворена розпеченими продуктами вибуху і розпеченим повітрям. Світлове випромінювання розповсюджується практично миттєво та триває залежно від потужності ядерного вибуху до 20 с. Однак сила його така, що, незважаючи на короткочасність, воно здатне викликати опіки шкіри (шкірних покривів), ураження (постійне або тимчасове) органів зору людей та загоряння горючих матеріалів та об'єктів.

Світлове випромінювання не проникає через непрозорі матеріали, тому будь-яка перешкода, здатна створити тінь, захищає від прямої дії світлового випромінювання та виключає опіки. Значно послаблюється світлове випромінювання в запиленому (задимленому) повітрі, туман, дощ, снігопад.

Проникаюча радіація - це потік гамма-променів та нейтронів, що розповсюджується протягом 10-15 с. Проходячи через живу тканину, гамма-випромінювання та нейтрони іонізують молекули, що входять до складу клітин. Під впливом іонізації в організмі виникають біологічні процеси, що призводять до порушення життєвих функцій окремих органів та розвитку променевої хвороби. Внаслідок проходження випромінювань через матеріали навколишнього середовища зменшується їх інтенсивність. Послаблюючу дію прийнято характеризувати шаром половинного ослаблення, тобто такою товщиною матеріалу, проходячи через яку, інтенсивність випромінювання зменшується вдвічі. Наприклад, вдвічі послаблюють інтенсивність гамма-променів сталь завтовшки 2,8 см, бетон -10 см, ґрунт - 14 см, деревина - 30 см.

Відкриті та особливо перекриті щілини зменшують вплив проникаючої радіації, а притулки та протирадіаційні укриття практично повністю захищають від неї.

Радіоактивне зараження місцевості, приземного шару атмосфери, повітряного простору, води та інших об'єктів виникає внаслідок випадання радіоактивних речовин із хмари ядерного вибуху. Значення радіоактивного зараження як вражаючого чинника залежить від того, що високий рівень радіації може спостерігатися у районі, прилеглому до місця вибуху, а й у відстані десятків і навіть сотень кілометрів від цього. Радіоактивне зараження місцевості може бути небезпечним протягом декількох тижнів після вибуху.

Джерелами радіоактивного випромінювання при ядерному вибуху є: продукти розподілу ядерних вибухових речовин (Рі-239, U-235, U-238); радіоактивні ізотопи (радіонукліди), що утворюються у ґрунті та інших матеріалах під впливом нейтронів, тобто наведена активність.

На місцевості, яка зазнала радіоактивного зараження при ядерному вибуху, утворюються дві ділянки: район вибуху і слід хмари. У свою чергу в районі вибуху розрізняють навітряну та підвітряну сторони.

Викладач може коротко зупинитися на характеристиці зон радіоактивного зараження, які за ступенем небезпеки прийнято ділити на чотири зони:

зона А – помірного зараження площею 70-80 % від площі сліду вибуху. Рівень радіації на зовнішньому кордоні зони через 1:00 після вибуху становить 8 Р/год;

зона Б - сильного зараження, частку якої припадає приблизно 10 % площі радіоактивного сліду, рівень радіації 80 Р/год;

зона В – небезпечного зараження. Вона займає приблизно 8-10% площі сліду хмари вибуху; рівень радіації 240 Р/год;

зона Г – надзвичайно небезпечного зараження. Її площа становить 2-3% площі сліду хмари вибуху. Рівень радіації 800 Р/год.

Поступово рівень радіації на місцевості знижується, орієнтовно у 10 разів через відрізки часу, кратні 7. Наприклад, через 7 годин після вибуху потужність дози зменшується у 10 разів, а через 50 годин – майже у 100 разів.

Об'єм повітряного простору, в якому відбувається осадження радіоактивних частинок із хмари вибуху та верхньої частини пилового стовпа, прийнято називати шлейфом хмари. Принаймні наближення шлейфу до об'єкта рівень радіації зростає внаслідок гамма-випромінювання радіоактивних речовин, які у шлейфі. Зі шлейфу спостерігається випадання радіоактивних частинок, які, потрапляючи на різні об'єкти, заражають їх. Про ступінь зараження радіоактивними речовинами поверхонь різних об'єктів, одягу людей та шкірних покривів прийнято судити за величиною потужності дози (рівнем радіації) гамма-випромінювання поблизу заражених поверхонь, що визначається у мілірентгенах за годину (мР/год).

Ще один вражаючий фактор ядерного вибуху - електромагнітний імпульс.Це короткочасне електромагнітне поле, що виникає під час вибуху ядерного боєприпасу внаслідок взаємодії гамма-променів і нейтронів, що випускаються при ядерному вибуху, з атомами довкілля. Наслідком його впливу може бути перегорання чи пробої окремих елементів радіоелектронної та електротехнічної апаратури.

Найбільш надійним засобом захисту від усіх факторів ядерного вибуху є захисні споруди. На відкритій місцевості та в полі можна для укриття використовувати міцні місцеві предмети, скати висот і складки місцевості.

При діях у зонах зараження для захисту органів дихання, очей та відкритих ділянок тіла від радіоактивних речовин необхідно за можливості використовувати протигази, респіратори, протипилові тканинні маски та ватно-марлеві пов'язки, а також засоби захисту шкіри, у тому числі одяг.

Хімічну зброю, способи захисту від неї

Хімічну зброю- це зброя масового ураження, дія якого ґрунтується на токсичних властивостях хімічних речовин. Головними компонентами хімічної зброї є бойові отруйні речовини та засоби їх застосування, включаючи носії, прилади та пристрої керування, що використовуються для доставки хімічних боєприпасів до цілей. Хімічну зброю було заборонено Женевським протоколом 1925 року. В даний час у світі вживаються заходи щодо повної заборони хімічної зброї. Однак воно поки що є у низці країн.

До хімічної зброї відносяться отруйні речовини (0В) та засоби їх застосування. Отруйними речовинами споряджаються ракети, авіаційні бомби, артилерійські снаряди та міни.

По дії на організм людини 0В діляться на нервово-паралітичні, шкірно-наривні, задушливі, загальноотруйні, дратівливі та психохімічні.

0В нервово-паралітичної дії: VX (Ві-Ікс), зарин. Вражають нервову систему при дії на організм через органи дихання, при проникненні в пароподібному та краплинно-рідкому стані через шкіру, а також при попаданні до шлунково-кишкового тракту разом з їжею та водою. Стійкість їх улітку понад добу, взимку кілька тижнів і навіть місяців. Ці 0В найнебезпечніші. Для поразки людини досить мало їх кількості.

Ознаками ураження є: слинотеча, звуження зіниць (міоз), утруднення дихання, нудота, блювання, судоми, параліч.

Як засоби індивідуального захисту використовуються протигаз та захисний одяг. Для надання ураженому першої допомоги на нього надягають протигаз і вводять йому за допомогою шприц-тюбика або прийому таблетки протиотруту. У разі потрапляння 0В нервово-паралітичної дії на шкіру або одяг уражені місця обробляються рідиною з індивідуального протихімічного пакету (ІПП).

0В шкірно-наривної дії (іприт). Мають багатосторонню вражаючу дію. У краплинно-рідкому та пароподібному стані вони вражають шкіру та очі, при вдиханні парів – дихальні шляхи та легені, при попаданні з їжею та водою – органи травлення. Характерна особливість іприту – наявність періоду прихованої дії (ураження виявляється не відразу, а через деякий час – 2 год і більше). Ознаками ураження є почервоніння шкіри, утворення дрібних бульбашок, які потім зливаються у великі і через дві-три доби лопаються, переходячи в виразки, що важко гояться. При будь-якому місцевому ураженні 0В викликають загальне отруєння організму, яке проявляється у підвищенні температури, нездужання.

В умовах застосування 0В шкірно-наривної дії необхідно перебувати в протигазі та захисному одязі. При попаданні крапель 0В на шкіру або одяг, уражені місця негайно обробляються рідиною з ІПП.

0В задушливої ​​дії (фостен). Впливають на організм через органи дихання. Ознаками поразки є солодкуватий, неприємний присмак у роті, кашель, запаморочення, загальна слабкість. Ці явища після виходу з вогнища зараження проходять, і потерпілий протягом 4-6 год почувається нормально, не підозрюючи отриману поразку. У цей період (прихованої дії) розвивається набряк легенів. Потім може різко погіршитися дихання, з'явитися кашель з рясним мокротинням, біль голови, підвищення температури, задишка, серцебиття.

При поразці на потерпілого надягають протигаз, виводять його із зараженого району, тепло вкривають та забезпечують йому спокій.

У жодному разі не можна робити потерпілому штучне дихання!

0В загальноотруйної дії (синільна кислота, хлорціан). Вражають лише при вдиханні повітря, зараженого їх парами (через шкіру вони не діють). Ознаками ураження є металевий присмак у роті, подразнення горла, запаморочення, слабкість, нудота, різкі судоми, параліч. Для захисту від цих 0В достатньо використати протигаз.

Для надання допомоги потерпілому треба роздавити ампулу з антидотом, ввести під шолом-маску протигаза. У тяжких випадках потерпілому роблять штучне дихання, зігрівають його та відправляють у медичний пункт.

0В дратівливої ​​дії: CS (Сі-Ес), адамеїт та ін. Викликають гостре печіння і біль у роті, горлі та в очах, сильна сльозотеча, кашель, утруднення дихання.

0В психохімічної дії: BZ (Бі-Зет). Специфічно діють на центральну нервову систему та викликають психічні (галюцинації, страх, пригніченість) або фізичні (сліпота, глухота) розлади.

При ураженні 0В дратівливої ​​та психохімічної дії необхідно заражені ділянки тіла обробити мильною водою, очі та носоглотку ретельно промити чистою водою, а обмундирування витрусити або вичистити щіткою. Постраждалих слід вивести з зараженої ділянки та надати їм медичну допомогу.

Основними способами захисту населення є укриття його у захисних спорудах та забезпечення всього населення засобами індивідуального та медичного захисту.

Для укриття населення від хімічної зброї можуть використовуватись притулки та протирадіаційні укриття (ПРУ).

При характеристиці засобів індивідуального захисту (ЗІЗ) вказати, що вони призначаються для захисту від попадання всередину організму та на шкіру отруйних речовин. За принципом дії ЗІЗ ділять на фільтруючі та ізолюючі. За призначенням ЗІЗ поділяють на засоби захисту органів дихання (фільтруючі та ізолюючі протигази, респіратори, протипильні тканинні маски) та засоби захисту шкіри (одяг спеціальний ізолюючий, а також звичайний).

Далі вказати, що медичні засоби захисту призначені для профілактики ураження отруйними речовинами та надання першої медичної допомоги потерпілому. Аптечка індивідуальна (АІ-2) включає набір лікарських засобів, призначених для само- та взаємодопомоги при профілактиці та лікуванні уражень хімічною зброєю.

Пакет індивідуальний призначений для дегазації 0В на відкритих ділянках шкіри.

На закінчення уроку необхідно відзначити, що тривалість вражаючої дії 0В тим менша, чим сильніший вітер і висхідні потоки повітря. У лісах, парках, ярах і вузьких вулицях 0В зберігаються довше, ніж відкритої місцевості.

Концепція зброї масової поразки. Історія створення.

В 1896 французьким фізиком А. Беккерелем було відкрито явище радіоактивності. Воно започаткувало епоху вивчення та використання ядерної енергії. Але спочатку з'явилися не атомні електростанції, не космічні кораблі, не потужні криголами, а зброя жахливої ​​руйнівної сили. Його створили в 1945 році ті, хто втік перед початком другої світової війни з фашисткою Німеччини в США і підтримані урядом цієї країни вчені-фізики, очолювані Робертом Оппенгеймером.

Перший атомний вибух був зроблений 16 липня 1945 року.Це сталося у пустелі Jornada del Muerto штату Нью-Мексико на полігоні американської авіабази Аламагордо.

6 серпня 1945 р. –над містом Хіросіма з'явилося троє ам. літака, серед яких бомбардувальник, який ніс на борту атомну бомбу потужністю 12,5 кт під назвою «Малюк». Вогненна куля, що утворилася після вибуху, мала діаметр 100м, температура в її центрі досягала 3000 градусів. Руйнувалися будинки зі страшною силою, в радіусі 2км спалахували. Люди поблизу епіцентру буквально випарувалися. Через 5 хвилин над центром міста повисла темно-сіра хмара діаметром 5 км. З неї вирвалася біла хмара, що швидко досягла висоти 12 км і набула форми гриба. Пізніше на місто опустилася хмара бруду, пилу, попелу, що містить радіоактивні ізотопи. Хіросіма горіла 2 дні.

Через три дні після бомбардування Хіросіми, 9 серпня, її доля мала розділити місто Кокура. Але через погані метеоумови новою жертвою стало місто Нагасакі. На неї було скинуто ат.бомбу потужністю 22 кт. (Товстун). Місто було зруйноване наполовину, врятувало рельєф місцевості. За даними ООН у Хіросімі було вбито 78т. людина, в Нагасакі – 27 тисяч.

Ядерну зброю- Зброя масового ураження вибухової дії. В його основі – використання внутрішньоядерної енергії, що виділяється при ланцюгових ядерних реакціях поділу важких ядер деяких ізотопів урану та плутонію або при термоядерних реакціях синтезу легких ядер – ізотопів водню (дейтерію та тритію). Ця зброя включає різні ядерні боєприпаси, засоби управління ними та доставки до мети (ракети, авіація, артилерія). Крім того, ядерну зброювиготовляється у вигляді мін (фугасів). Воно є найпотужнішим видом зброї масового ураження і здатне в короткий час вивести з ладу велику кількість людей. Масове застосування ядерної зброї може призвести до катастрофічних наслідків для всього людства.

Вражаюча діяядерного вибуху залежить від:

* потужності заряду боєприпасу, * виду вибуху

Потужністьядерного боєприпасу характеризується тротиловим еквівалентом, тобто масою тротилу, енергія вибуху якого еквівалентна енергії вибуху даного ядерного боєприпасу, і вимірюється в тоннах, тисячах, мільйонах тонн. За потужністю ядерні боєприпаси поділяються на надмалі, малі, середні, великі та надвеликі.

Види вибухів

Крапка, де стався вибух, називається центром, А її проекція на поверхню землі (води) епіцентр ядерного вибуху.

Вражаючі чинники ядерного вибуху.

* ударна хвиля - 50%

* Світлове випромінювання - 35%

* проникаюча радіація – 5%

* радіоактивне зараження

* Електромагнітний імпульс - 1%

Ударна хвиляявляє собою область різкого стиснення повітряного середовища, що поширюється на всі боки від місця вибуху з надзвуковою швидкістю (більше 331 м/с). Передня межа стисненого шару повітря називається фронтом ударної хвилі. Ударна хвиля, що формується на ранніх стадіях існування хмари вибуху, є одним з основних вражаючих факторів атмосферного ядерного вибуху.

Ударна хвиля- розподіляє свою енергію по всьому пройденому їй об'єму, тому сила її зменшується пропорційно до кубічного кореня від відстані.

Ударна хвиля руйнує будівлі, споруди та вражає незахищених людей. Поразки, завдані ударної хвилею безпосередньо людині, поділяються на легкі, середні, важкі і дуже важкі.

Швидкість руху та відстань, на яку поширюється ударна хвиля, залежать від потужності ядерного вибуху; зі збільшенням відстані місця вибуху швидкість швидко падає. Так, під час вибуху боєприпасу потужністю 20 кт ударна хвиля проходить 1 км за 2 секунди, 2 км за 5 секунд, 3 км за 8 секунд. За цей час людина після спалаху може сховатись і тим самим уникнути поразки ударною хвилею.

Ступінь ураження ударною хвилею різних об'єктів залежить від потужності та виду вибуху, механічної міцності(стійкості об'єкта), а також від відстані, на якій стався вибух, рельєфу місцевості та положення об'єктівна ній.

Захистомвід ударної хвилі можуть бути складки місцевості, притулку, підвальні споруди.

Світлове випромінювання- це потік променистої енергії (потік світлових променів, що виходять з вогняної кулі), що включає видимі, ультрафіолетові та інфрачервоні промені. Утворюється розпеченими продуктами ядерного вибуху та розпеченим повітрям, поширюється практично миттєво та триває, залежно від потужності ядерного вибуху, до 20 секунд. Протягом цього часу його інтенсивність може перевищувати 1000 Вт/см 2 (максимальна інтенсивність сонячного світла - 0.14 Вт/см 2 ).

Світлове випромінювання поглинається непрозорими матеріалами, і може викликати масові загоряння будівель та матеріалів, а також опіки шкіри (ступінь залежить від потужності бомби та віддаленості від епіцентру) та ураження очей (ушкодження рогівки, внаслідок теплової дії світла та тимчасова сліпота, при якій людина втрачає зір на час від кількох секунд до кількох годин, більш серйозні пошкодження сітківки відбуваються, коли погляд людини спрямований безпосередньо на вогненну кулю вибуху. можна на практично будь-якій відстані, на якій видно спалах, ймовірність цього вище в нічний час, через ширше розкриття зіниці). Дальність поширення світлового випромінювання залежить від погодних умов. Хмарність, задимленість, запилення дуже знижують ефективний радіус його дії.

Практично у всіх випадках випромінювання світлового випромінювання в області вибуху закінчується на момент приходу ударної хвилі. Це порушується лише в області тотального знищення, де будь-який із трьох факторів (світло, радіація, ударна хвиля) завдає смертельної шкоди.

Світлове випромінювання,як і будь-яке світло, не проходить через непрозорі матеріали, тому для укриття від нього підійдуть будь-які предмети, що створюють тінь. Ступінь вражаючої дії світлового випромінювання різко знижується за умови своєчасного оповіщення людей, використання захисних споруд, природних укриттів (особливо лісових масивів та складок рельєфу), індивідуальних засобів захисту (захисного одягу, окулярів) та суворого виконання протипожежних заходів.

Проникаюча радіаціяявляє собою потік гама квантів (променів) та нейтронів, що випускаються з області ядерного вибуху протягом декількох секунд . Гама кванти та нейтрони поширюються на всі боки від центру вибуху. Через дуже сильне поглинання в атмосфері, радіація, що проникає, вражає людей тільки на відстані 2-3 км від місця вибуху, навіть для великих за потужністю зарядів. Зі збільшенням відстані від вибуху кількість гама квантів та нейтронів, що проходить через одиницю поверхні, зменшується. При підземному та підводному ядерних вибухах дія проникаючої радіації поширюється на відстані, значно менші, ніж при наземних та повітряних вибухах, що пояснюється поглинанням потоку нейтронів та гамма квантів землею та водою.

Вражаюча дія проникаючої радіації визначається здатністю гамма квантів і нейтронів іонізувати атоми середовища, в якому вони поширюються. Проходячи через живу тканину, гама кванти та нейтрони іонізують атоми та молекули, що входять до складу клітин, що призводять до порушення життєвих функцій окремих органів та систем. Під впливом іонізації в організмі виникають біологічні процеси відмирання та розкладання клітин. Внаслідок цього у уражених людей розвивається специфічне захворювання, зване променевою хворобою.

Для оцінки іонізації атомів середовища, а отже і вражаючої дії проникаючої радіації на живий організм введено поняття дози опромінення (або дози радіації), одиницею виміруякою є рентген (Р). Дозі радіації 1Р відповідає утворення в одному кубічному сантиметрі повітря приблизно 2 мільярди пар іонів.

Залежно від дози випромінювання розрізняють чотири ступені променевої хвороби. Перша (легка) виникає при отриманні людиною дози від 100 до 200 Р. Вона характеризується загальною слабкістю, легкою нудотою, короткочасним запамороченням, підвищенням пітливості; особовий склад, який одержав таку дозу, зазвичай не виходить з ладу. Другий (середній) ступінь променевої хвороби розвивається при отриманні дози 200-300 Р; в цьому випадку ознаки ураження - головний біль, підвищення температури, шлунково-кишковий розлад - виявляються різкіше і швидко, особовий склад здебільшого виходить з ладу. Третій (важкий) ступінь променевої хвороби виникає при дозі понад 300-500 Р; вона характеризується важкими головними болями, нудотою, сильною загальною слабкістю, запамороченням та іншими нездужаннями; важка форма нерідко призводить до смертельного результату. Доза опромінення понад 500 Р викликає променеву хворобу четвертого ступеня й у людини зазвичай вважається летальной.

Захистом від проникаючої радіації є різні матеріали, що послаблюють потік гамма- і нейтронного випромінювань. Ступінь ослаблення проникаючої радіації залежить від властивостей матеріалів та товщини захисного шару.

Послаблюючу дію прийнято характеризувати шаром половинного ослаблення, тобто такою товщиною матеріалу, проходячи через яку радіація зменшується вдвічі. Наприклад, вдвічі послаблюють інтенсивність гамма-променів: сталь завтовшки 2,8 см, бетон – 10 см, ґрунт – 14 см, деревина – 30 см (визначається щільністю матеріалу).

Радіоактивне зараження

Радіоактивне зараження людей, бойової техніки, місцевості та різних об'єктів при ядерному вибуху обумовлюється уламками розподілу речовини заряду (Pu-239, U-235, U-238) і не прореагував частиною заряду, що випадають з хмари вибуху, а також наведеною радіоактивністю. З часом активність уламків розподілу швидко зменшується, особливо в перші години після вибуху. Так, наприклад, загальна активність уламків розподілу при вибуху ядерного боєприпасу потужністю 20 кТ через один день буде в кілька тисяч разів менша, ніж через одну хвилину після вибуху.

При вибуху ядерного боєприпасу частина речовини заряду не піддається поділу, а випадає у своєму звичайному вигляді; розпад її супроводжується утворенням альфа-часток. Наведена радіоактивність обумовлена ​​радіоактивними ізотопами (радіонуклідами), що утворюються в ґрунті в результаті опромінення його нейтронами, що випромінюються в момент вибуху ядрами атомів. хімічних елементів, що входять до складу ґрунту. Ізотопи, що утворилися, як правило, бета-активні, розпад багатьох з них супроводжується гамма-випромінюванням. Періоди напіврозпаду більшості з радіоактивних ізотопів, що утворюються, порівняно невеликі - від однієї хвилини до години. У зв'язку з цим наведена активність може становити небезпеку лише в перші години після вибуху і лише в районі, близькому до епіцентру.

Основна частина довгоживучих ізотопів зосереджена в радіоактивній хмарі, яка утворюється після вибуху. Висота підняття хмари для боєприпасу потужністю 10 км дорівнює 6 км, для боєприпасу потужністю 10 МгТ вона становить 25 км. У міру просування хмари з нього випадають спочатку найбільші частинки, а потім все більш і більш дрібні, утворюючи шляхом руху зону радіоактивного зараження, так званий слід хмари. Розміри сліду залежать головним чином від потужності ядерного боєприпасу, а також від швидкості вітру і можуть досягати завдовжки кілька сотень і завширшки кілька десятків кілометрів.

Ступінь радіоактивного зараження місцевості характеризується рівнем радіації певний час після вибуху. Рівнем радіації називають потужність експозиційної дози(Р/год) на висоті 07-1 м над зараженою поверхнею.

Зони радіоактивного зараження, що виникають, за ступенем небезпеки прийнято ділити на наступні чотири зони.

Зона Г- Надзвичайно небезпечного зараження. Її площа становить 2-3% площі сліду хмари вибуху. Рівень радіації становить 800 Р/год.

Зона В- Небезпечного зараження. Вона займає приблизно 8-10% площі сліду хмари вибуху; рівень радіації 240 Р/год.

Зона Б- сильного зараження, частку якої припадає приблизно 10 % площі радіоактивного сліду, рівень радіації 80 Р/ч.

Зона А- Помірного зараження площею 70-80% від площі всього сліду вибуху. Рівень радіації на зовнішньому кордоні зони через годину після вибуху становить 8 Р/год.

Поразки в результаті внутрішнього опроміненняз'являються внаслідок влучення радіоактивних речовин усередину організму через органи дихання та шлунково-кишковий тракт. У цьому випадку радіоактивні випромінювання вступають у безпосередній контакт із внутрішніми органами та можуть викликати сильну променеву хворобу; характер захворювання залежатиме від кількості радіоактивних речовин, що потрапили до організму.

На озброєння, бойову техніку та інженерні споруди радіоактивні речовини не мають шкідливого впливу.

Електромагнітний імпульс

Ядерні вибухи в атмосфері та у більш високих шарах призводять до виникнення потужних електромагнітних полів. Ці поля зважаючи на їх короткочасне існування прийнято називати електромагнітним імпульсом (ЕМІ).

Вражаюча дія ЕМІ обумовлена ​​виникненням напруг і струмів у провідниках різної протяжності, розташованих у повітрі, техніці, землі чи інших об'єктах. Дія ЕМІ проявляється, перш за все, по відношенню до радіоелектронної апаратури, де під дією ЕМІ наводяться і напруги, які можуть викликати пробій електроізоляції, пошкодження трансформаторів, згоряння розрядників, псування напівпровідникових приладів та інших елементів радіотехнічних пристроїв. Найбільш схильні до впливу ЕМІ лінії зв'язку, сигналізації та управління. Сильні електромагнітні поля можуть пошкодити електричні ланцюги та порушити роботу неекранованого електротехнічного обладнання.

Висотний вибух здатний створити перешкоди у роботі засобів зв'язку на великих площах. Захист від ЕМІ досягається екрануванням ліній енергопостачання та апаратури.

Осередок ядерної поразки

Осередком ядерної поразки називається територія, де під впливом вражаючих чинників ядерного вибуху виникають руйнації будинків та споруд, пожежі, радіоактивне зараження місцевості та поразки населення. Одночасна дія ударної хвилі, світлового випромінювання та проникаючої радіації значною мірою обумовлює комбінований характер вражаючої дії вибуху ядерного боєприпасу на людей, військову техніку та споруди. При комбінованому ураженні людей травми та контузії від впливу ударної хвилі можуть поєднуватись з опіками від світлового випромінювання з одночасним спалахом від світлового випромінювання. Радіоелектронна апаратура та прилади, крім того, можуть втратити працездатність внаслідок дії електромагнітного імпульсу (ЕМІ).

Розміри вогнища тим більше, чим потужніший ядерний вибух. Характер руйнувань в осередку залежить також від міцності конструкцій будівель та споруд, їх поверховості та щільності забудови.

За зовнішню межу вогнища ядерного ураження приймають умовну лінію на місцевості, проведену на такій відстані від епіцентру вибуху, де величина надлишкового тиску ударної хвилі дорівнює 10 кПа.

3.2. Ядерні вибухи

3.2.1. Класифікація ядерних вибухів

Ядерна зброя розроблена в США під час Другої світової війни здебільшого зусиллями європейських учених (Ейнштейн, Бор, Фермі та ін.). Перше випробування цієї зброї відбулося США на полігоні Аламогордо 16 липня 1945 р. (у цей час у переможеній Німеччині проходила Потсдамська конференція). А лише через 20 днів, 6 серпня 1945 р., на японське місто Хіросіму без будь-якої військової необхідності і доцільності було скинуто атомну бомбу колосальної на той час потужності - 20 кілотонн. Через три дні, 9 серпня 1945 р., атомного бомбардування було піддано друге японське місто - Нагасакі. Наслідки ядерних вибухів були жахливими. У Хіросімі з 255 тис. жителів було вбито або поранено майже 130 тис. людей. Із майже 200 тис. жителів Нагасакі було вражено понад 50 тис. людей.

Потім ядерна зброя була виготовлена ​​та випробовувалась у СРСР (1949), у Великобританії (1952), у Франції (1960), у Китаї (1964). Наразі у науково-технічному відношенні до виробництва ядерної зброї готові понад 30 держав світу.

Тепер існують ядерні заряди, які використовують реакцію поділу урану-235 та плутонію-239 та термоядерні заряди, в яких використовується (під час вибуху) реакція синтезу. При захопленні одного нейтрона ядро ​​урану-235 ділиться на два уламки, виділяючи гама – кванти та ще два нейтрони (2,47 нейтрону для урану-235 та 2,91 нейтрону для плутонію – 239). Якщо маса урану більша за третину, то ці два нейтрони ділять ще два ядра, виділяючи вже чотири нейтрони. Після поділу наступних чотирьох ядер виділяються вісім нейтронів тощо. Відбувається ланцюгова реакція, що призводить до ядерного вибуху.

Класифікація ядерних вибухів:

За типом заряду:

- ядерні (атомні) – реакція поділу;

- термоядерні – реакція синтезу;

- нейтронні – великий потік нейтронів;

- комбіновані.

По призначенню:

Випробувальні;

З мирною метою;

- у військових цілях;

За потужністю:

- надмалі (менше 1 тис. т. тротилу);

- малі (1 – 10 тис. т.);

- середні (10-100 тис. т);

- великі (100 тис. т. -1 Мт);

- надвеликі (понад 1 Мт).

За видом вибуху:

- висотний (понад 10 км);

- повітряний (світлова хмара не досягає поверхні Землі);

Наземний;

Надводний;

Підземний;

Підводний.

Вражаючі фактори ядерного вибуху. Вражаючими факторами ядерного вибуху є:

- ударна хвиля (50% енергії вибуху);

- світлове випромінювання (35% енергії вибуху);

- проникаюча радіація (45% енергії вибуху);

- радіоактивне зараження (10% енергії вибуху);

- електромагнітний імпульс (1% енергії вибуху);

Ударна хвиля (УХ) (50% енергії вибуху). УХ - це зона сильного стиснення повітря, яка поширюється з надзвуковою швидкістю на всі боки від центру вибуху. Джерелом ударної хвилі є високий тиск у центрі вибуху, що досягає 100 млрд. кПа. Продукти вибуху, а також дуже нагріте повітря, розширюючись, стискають навколишній шар повітря. Цей шар стиснутий повітря і стискає наступний шар. Таким чином, тиск передається від одного шару до іншого, створюючи УХ. Передній рубіж стисненого повітря називається фронтом УХ.

Основними параметрами УХ є:

- надлишковий тиск;

- швидкісний тиск;

- час дії ударної хвилі.

Надлишковий тиск – це різниця між максимальним тиском у фронті УХ та атмосферним тиском.

Г ф = Р ф.макс -Р 0

Вимірюється в кПа або кгс/см 2 (1 агм = 1,033 кгс/см 2 = 101,3 кПа; 1 атм = 100 кПа).

Значення надлишкового тиску в основному залежить від потужності та виду вибуху, а також від відстані до центру вибуху.

Воно може досягати 100 кПа під час вибухів потужністю 1 мт і більше.

Надлишковий тиск швидко зменшується з віддаленням від епіцентру вибуху.

Швидкісний тиск повітря - це динамічна навантаження, що створює потік повітря, позначається Р, вимірюється в кПа. Величина швидкісного тиску повітря залежить від швидкості і щільності повітря за фронтом хвилі і тісно пов'язана зі значенням максимального надлишкового тиску ударної хвилі. Швидкісний напір помітно діє при надмірному тиску понад 50 кПа.

Час дії ударної хвилі (надлишковий тиск) вимірюється в секундах. Чим більший час дії, тим більша вражаюча дія УХ. УХ ядерного вибуху середньої потужності (10-100 кт) проходить 1000 м за 1,4 с, 2000 м за 4 с; 5000 м. – за 12 с. УХ вражає людей та руйнує будівлі, споруди, об'єкти та техніку зв'язку.

На незахищених людей ударна хвиля впливає безпосередньо і опосередковано (непрямі поразки - це поразки, які завдаються людині уламками будівель, споруд, уламками скла та інші предметами, які під впливом швидкісного тиску повітря переміщуються з великою швидкістю). Травми, що виникають внаслідок дії ударної хвилі, поділяють на:

- легкі, притаманні РФ=20 - 40 кПа;

- /span> середні, притаманні РФ=40 - 60 кПа:

- важкі, притаманні РФ=60 - 100 кПа;

- Дуже важкі, притаманні РФ вище 100 кПа.

При вибуху потужністю 1 Мт незахищені люди можуть отримати легкі травми, перебуваючи від епіцентру вибуху за 4,5 – 7 км, важкі – по 2 – 4 км.

Для захисту від УХ використовуються спеціальні сховища, а також підвали, підземні виробітки, шахти, природні укриття, складки місцевості та ін.

Обсяг та характер руйнування будівель та споруд залежить від потужності та виду вибуху, відстані від епіцентру вибуху, міцності та розмірів будівель та споруд. З наземних будівель та споруд найбільш стійкими є монолітні залізобетонні споруди, будинки з металевим каркасом та будівлі антисейсмічної конструкції. При ядерному вибуху потужністю 5 Мт залізобетонні конструкції руйнуватимуться в радіусі 6,5 км., цегляні будинки - до 7,8 км., дерев'яні будуть повністю зруйновані в радіусі 18 км.

УХ має властивість проникати в приміщення через віконні та дверні отвори, викликаючи руйнування перегородок та апаратури. Технологічне обладнання стійкіше та руйнується головним чином внаслідок обвалення стін та перекриття будинків, у яких воно змонтоване.

Світлове випромінювання (35% енергії вибуху). Світлове випромінювання (СВ) є електромагнітним випромінюванням в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній областях спектра. Джерелом СВ є область, що світиться, яка поширюється зі швидкістю світла (300 000 км/с). Час існування області, що світиться, залежить від потужності вибуху і становить для зарядів різних калібрів: надмалого калібру - десяті частини секунди, середнього - 2 - 5 с, надвеликого - кілька десятків секунд. Розмір області, що світиться, для надмалого калібру - 50-300 м, середнього 50 - 1000 м, надвеликого - кілька кілометрів.

Основним параметром, що характеризує СВ є світловий імпульс. Вимірюється в калоріях на 1 см 2 поверхні, розташованої перпендикулярно до напрямку прямого випромінювання, а також у кілоджоулях на м 2:

1 кал/см2 = 42 кДж/м2.

Залежно від величини сприйнятого світлового імпульсу та глибини ураження шкірного покриву у людини виникають опіки трьох ступенів:

- опіки i ступеня характеризуються почервонінням шкіри, припухлістю, хворобливістю, що викликаються світловим імпульсом 100-200 кДж/м 2 ;

- опіки II ступеня (пухирі) виникають при світловому імпульсі 200 ... 400 кДж / м 2;

- опіки III ступеня (виразки, омертвіння шкіри) з'являються за величиною світлового імпульсу 400-500 кДж/м 2 .

Велика величина імпульсу (понад 600 кДж/м 2 ) викликає обвуглювання шкіри.

Під час ядерного вибуху 20 кт опіки І ступеня спостерігатимуться в радіусі 4,0 км., 11 ступеня – в межах 2,8 кт, ІІІ ступеня – у радіусі 1,8 км.

При потужності вибуху 1 Мт ці відстані збільшуються до 26,8 км., 18,6 км., та 14,8 км. відповідно.

СВ розповсюджується прямолінійно і не проходить крізь непрозорі матеріали. Тому будь-яка перешкода (стіна, ліс, броня, густий туман, пагорби тощо) здатна утворити зону тіні, що захищає від світлового випромінювання.

Найсильнішим ефектом СВ є пожежі. На розмір пожеж впливають такі фактори, як характер та стан забудови.

При щільності забудови понад 20% вогнища пожежі можуть злитися в суцільну пожежу.

Втрати від пожежі Другої світової війни склали 80%. За відомого бомбардування Гамбурга одночасно підпалювалося 16 тис. будинків. Температура у районі пожеж сягала 800°С.

СВ значно посилює дію УХ.

Проникаюча радіація (45% енергії вибуху) викликається випромінюванням та потоком нейтронів, які поширюються на кілька кілометрів навколо ядерного вибуху, іонізуючи атоми цього середовища. Ступінь іонізації залежить від дози випромінювання, одиницею вимірювання якої є рентген (в 1 см сухого повітря при температурі і тиску 760 мм рт. ст. утворюється близько двох мільярдів пар іонів). Іонізуюча здатність нейтронів оцінюється в екологічних еквівалентах рентгена (Бер – доза нейтронів, вплив яких дорівнює впливові рентгену випромінювання).

Вплив проникаючої радіації людей викликає у них променеву хворобу. Променева хвороба i ступеня (загальна слабкість, нудота, запаморочення, спітнілість) розвивається здебільшого при дозі 100 – 200 рад.

Променева хвороба II ступеня (блювання, різкий головний біль) виникає при дозі 250-400 порад.

Променева хвороба III ступеня (50% помирає) розвивається при дозі 400 – 600 рад.

Променева хвороба IV ступеня (переважно настає смерть) виникає при опроміненні понад 600 порад.

При ядерних вибухах малої потужності вплив проникаючої радіації значніший, ніж УХ та світлового опромінення. Зі збільшенням потужності вибуху відносна частка поразок проникаючої радіації зменшується, оскільки зростає кількість травм та опіків. Радіус ураження проникаючою радіацією обмежується 4 – 5 км. незалежно від збільшення потужності вибуху.

Проникаюча радіація істотно впливає на ефективність роботи радіоелектронної апаратури та систем зв'язку. Імпульсне випромінювання, потік нейтронів порушують функціонування багатьох електронних систем, особливо тих, що працюють у імпульсному режимі, викликаючи перерви в електропостачанні, замикання у трансформаторах, підвищення напруги, спотворення форми та величини електричних сигналів.

У цьому випромінювання викликає тимчасові перерви у роботі апаратури, а потік нейтронів - незворотні зміни.

Для діодів при щільності потоку 1011 (германієві) і 1012 (кремнієві) нейтронів/ем 2 змінюються характеристики прямого та зворотного струмів.

У транзисторах зменшується коефіцієнт посилення струму та збільшується зворотний струм колектора. Кремнієві транзистори стійкіші і зберігають свої зміцнюючі властивості при потоках нейтронів понад 1014 нейтронів/см 2 .

Електровакуумні прилади стійкі та зберігають свої властивості до щільності потоку 571015 - 571016 нейтронів/см2.

Резистори та конденсатори стійкі до щільності 1018 нейтронів/см2. Потім у резисторів змінюється провідність, у конденсаторів збільшуються витікання та втрати, особливо для електролічильних конденсаторів.

Радіоактивне зараження (до 10% енергії ядерного вибуху) виникає через наведену радіацію, випадання на землю уламків розподілу ядерного заряду та частини залишкового урану-235 або плутонію-239.

Радіоактивне зараження місцевості характеризується рівнем радіації, що вимірюється у рентгенах на годину.

Випадання радіоактивних речовин триває під час руху радіоактивної хмари під впливом вітру, унаслідок чого на поверхні землі утворюється радіоактивний слід у вигляді смуги зараженої місцевості. Довжина сліду може досягати кількох десятків кілометрів і навіть сотень кілометрів, а ширина – десятків кілометрів.

Залежно від ступеня зараження та можливих наслідків опромінення виділяють 4 зони: помірного, сильного, небезпечного та надзвичайно небезпечного зараження.

Для зручності вирішення проблеми оцінки радіаційної обстановки межі зон прийнято характеризувати рівнями радіації на 1 годину після вибуху (Р а) та 10 год після вибуху, Р 10 . Також встановлюють значення доз гамма-випромінювання Д, які отримують за час від 1 години після вибуху до розпаду радіоактивних речовин.

Зона помірного зараження (зона А) – Д = 40,0-400 рад. Рівень радіації на зовнішньому кордоні зони Р в = 8 Р/год., Р 10 = 0,5 Р/год. У зоні А роботи на об'єктах зазвичай не зупиняються. На відкритій місцевості, що розташована в середині зони або біля її внутрішнього кордону, роботи припиняються на кілька годин.

Зона сильного зараження (зона Б) – Д = 4000-1200 порад. Рівень радіації на зовнішньому кордоні Р в = 80 Р/год., Р 10 = 5 Р/год. Роботи зупиняються на 1 добу. Люди ховаються у сховищах чи евакуюються.

Зона небезпечного зараження (зона В) – Д = 1200 – 4000 рад. Рівень радіації на зовнішньому кордоні Р в = 240 Р/год., Р 10 = 15 Р/год. У цій зоні роботи на об'єктах зупиняються від 1 до 3-4 діб. Люди евакуюються або ховаються у захисних спорудах.

Зона надзвичайно небезпечного зараження (зона Г) на зовнішньому кордоні Д = 4000 рад. Рівні радіації Р в = 800 Р/год., Р 10 = 50 Р/год. Роботи зупиняються на кілька діб та відновлюються після спаду рівня радіації до безпечного значення.

Наприклад на рис. 23 показані розміри зон А, Б, В, Г, які утворюються під час вибуху потужністю 500 кт та швидкості вітру 50 км/год.

Характерною особливістю радіоактивного зараження при ядерних вибухах є порівняно швидкий спад рівнів радіації.

Великий вплив на характер зараження справляє висота вибуху. При висотних вибухах радіоактивна хмара піднімається на значну висоту, зноситься вітром та розсіюється на великому просторі.

Таблиця

Залежність рівня радіації від часу після вибуху

Перебування людей на зараженій місцевості викликає їхнє опромінення радіоактивними речовинами. Крім того, радіоактивні частинки можуть потрапляти всередину організму, осідати на відкритих ділянках тіла, проникати в кров через рани, подряпини, викликаючи той чи інший ступінь променевої хвороби.

Для умов воєнного часу безпечною дозою загального одноразового опромінення вважаються такі дози: протягом 4 діб – не більше ніж 50 порад, 10 діб – не більше 100 порад, 3 місяці – 200 порад, за рік – не більше 300 рад.

Для роботи на зараженій місцевості використовуються засоби індивідуального захисту, при виході із зараженої зони проводиться дезактивація, а люди підлягають санітарній обробці.

Для захисту людей використовуються притулки та укриття. Кожна споруда оцінюється коефіцієнтом ослаблення До услу, під яким розуміють число, що вказує, у скільки разів доза опромінення у сховищі менша за дозу опромінення на відкритій місцевості. Для кам'яних будинків До посуду – 10, автомобіля – 2, танк – 10, підвалів – 40, для спеціально обладнаних сховищ він може бути ще більшим (до 500).

Електромагнітний імпульс (EMI) (1 % енергії вибуху) є короткочасним сплеском напруги електричного і магнітного полів і струмів внаслідок руху електронів від центру вибуху, що виникають внаслідок іонізації повітря. Амплітуда EMI дуже швидко зменшується за експонентом. Тривалість імпульсу дорівнює сотій частині мікросекунди (рис. 25). За першим імпульсом внаслідок взаємодії електронів із магнітним полем Землі виникає другий, більш тривалий імпульс.

Діапазон частот ЕМІ – до 100 м Гц, але в основному його енергія розподілена біля середньочастотного діапазону 10-15 кГц. Вражаюча дія EMI – кілька кілометрів від центру вибуху. Так, при наземному вибуху потужністю 1 Мт вертикальна складова електричного поля EMI з відривом 2 км. від центру вибуху – 13 кВ/м, на 3 км – 6 кВ/м, 4 км – 3 кВ/м.

EMI безпосередньо на тіло людини не впливає.

Оцінюючи на електронну апаратуру EMI потрібно враховувати і одночасне вплив EMI - випромінювання. Під впливом випромінювання збільшується провідність транзисторів, мікросхем, а під впливом EMI відбувається пробивання. EMI є надзвичайно ефективним засобом пошкодження електронної апаратури. У програмі СОІ передбачено проведення спеціальних вибухів, у яких створюється EMI, достатній знищення електроніки.

Час: 0 с. Відстань: 0 м (точно в епіцентрі).
Ініціація вибуху ядерного детонатора.

Час:0,0000001 с. Відстань: 0 м. Температура: до 100 млн.°C.
Початок і перебіг ядерних та термоядерних реакцій у заряді. Ядерний детонатор своїм вибухом створює умови для початку термоядерних реакцій: зона термоядерного горіння проходить ударною хвилею в речовині заряду зі швидкістю близько 5000 км/с (106-107 м/с). Близько 90% нейтронів, що виділяються при реакціях, поглинається речовиною бомби, що залишилися 10% вилітають назовні.

Час:10 -7 с. Відстань: 0 м.
До 80% і більше енергії реагуючої речовини трансформується та виділяється у вигляді м'якого рентгенівського та жорсткого УФ-випромінювання з величезною енергією. Рентгенівське випромінювання формує теплову хвилю, яка нагріває бомбу, виходить назовні та починає нагрівати навколишнє повітря.

Час:
Закінчення реакції, початок розльоту речовини бомби. Бомба відразу зникає з уваги, і на її місці з'являється яскрава сфера, що світиться (вогненна куля), що маскує розліт заряду. Швидкість зростання сфери на перших метрах близька до швидкості світла. Щільність речовини тут за 0,01 с падає до 1% щільності навколишнього повітря; температура за 2,6 с падає до 7-8 тис. ° C, ~ 5 секунд утримується і далі знижується з підйомом вогненної сфери; тиск через 2-3 з падає до дещо нижче атмосферного.

Час: 1,1×10 -7 с. Відстань: 10 м. Температура: 6 млн.°C.
Розширення видимої сфери до ~10 м йде за рахунок світіння іонізованого повітря під рентгенівським випромінюваннямядерних реакцій, а далі за допомогою радіаційної дифузії нагрітого повітря. Енергія квантів випромінювання, що залишають термоядерний заряд, така, що їх вільний пробіг до захоплення частинками повітря - близько 10 м, і спочатку можна порівняти з розмірами сфери; фотони швидко оббігають всю сферу, середня її температуру і зі швидкістю світла вилітають із неї, іонізуючи нові шари повітря; звідси однакова температура та навколосвітня швидкість зростання. Далі, від захоплення до захоплення, фотони втрачають енергію, і довжина їхнього пробігу скорочується, зростання сфери сповільнюється.

Час: 1,4×10 -7 с. Відстань: 16 м. Температура: 4 млн.°C.
В цілому від 10-7 до 0,08 секунд йде перша фаза світіння сфери зі швидким падінням температури і виходом ~1% енергії випромінювання, переважно у вигляді УФ-променів і яскравого світлового випромінювання, здатних пошкодити зір у далекого спостерігача без утворення опіків шкіри . Освітленість земної поверхні в ці миті на відстанях до десятків кілометрів може бути в сто і більше разів більшою за сонячну.

Час: 1,7 10 −7 c. Відстань: 21 м. Температура: 3 млн.°C.
Пари бомби у вигляді клубів, щільних згустків і струменів плазми, як поршень, стискають перед собою повітря і формують ударну хвилю всередині сфери - внутрішній стрибок, що відрізняється від звичайної ударної хвилі неадіабатическимі, майже ізотермічними властивостями, і при тих же тисках у кілька разів більшою щільністю : стискається стрибком повітря відразу випромінює більшу частину енергії через поки що прозора для випромінювань куля.
На перших десятках метрів навколишні предмети перед нальотом на них вогневої сфери через занадто велику її швидкість не встигають зреагувати ніяк - навіть практично не нагріваються, а опинившись усередині сфери під потоком випромінювання, випаровуються миттєво.

Час: 0,000001 с. Відстань: 34 м. Температура: 2 млн.°C. Швидкість 1000 км/с.
Зі зростанням сфери та падінням температури енергія та щільність потоку фотонів знижуються, та їх пробігу (порядку метра) вже не вистачає для навколосвітніх швидкостей розширення вогневого фронту. Нагрітий обсяг повітря почав розширюватися і формується потік його частинок від центру вибуху. Теплова хвиля при нерухомому повітрі на межі сфери сповільнюється. Нагріте повітря, що розширюється, усередині сфери наштовхується на нерухоме біля її кордону, і, починаючи десь з 36-37 м, з'являється хвиля підвищення щільності - майбутня зовнішня повітряна ударна хвиля; Перш хвиля не встигала виникнути через величезної швидкості зростання світлової сфери.

Час: 0,000001 с. Відстань: 34 м. Температура: 2 млн.°C.
Внутрішній стрибок і пари бомби знаходяться у шарі 8-12 м від місця вибуху, пік тиску до 17000 МПа на відстані 10,5 м, щільність ~4 рази більша за щільність повітря, швидкість ~100 км/с. Область гарячого повітря: тиск межі 2500 МПа, всередині області до 5000 МПа, швидкість частинок до 16 км/с. Речовина пар бомби починає відставати від внутрішнього стрибка в міру того, як все більше повітря в ньому залучається в рух. Щільні згустки та струмені зберігають швидкість.

Час: 0,000034 c. Відстань: 42 м. Температура: 1 млн.°C.
Умови в епіцентрі вибуху першої радянської водневої бомби (400 кт на висоті 30 м), у якому утворилася вирва близько 50 м діаметром і 8 м глибиною. У 15 м від епіцентру, або в 5-6 м від основи вежі із зарядом, розташовувався залізобетонний бункер зі стінами товщиною 2 м для розміщення наукової апаратури зверху вкритий великим насипом землі завтовшки 8 м - зруйнований.

Час: 0,0036 c. Відстань: 60 м. Температура: 600 тис.°C.
З цього моменту характер ударної хвилі перестає залежати від початкових умов ядерного вибуху і наближається до типового сильного вибуху повітря, тобто. такі параметри хвилі могли б спостерігатися під час вибуху великої маси звичайної вибухівки.
Внутрішній стрибок, пройшовши всю ізотермічну сферу, наздоганяє та зливається із зовнішнім, підвищуючи його щільність та утворюючи т.зв. сильний стрибок – єдиний фронт ударної хвилі. Щільність речовини у сфері падає до 1/3 атмосферної.

Час: 0,014 с. Відстань: 110 м. Температура: 400 тис.°C.
Аналогічна ударна хвиля в епіцентрі вибуху першої радянської атомної бомби потужністю 22 кт на висоті 30 м згенерувала сейсмічний зсув, що зруйнував імітацію тунелів метро з різними типами кріплення на глибинах 10, 20 та 30 м; тварини у тунелях на глибинах 10, 20 та 30 м загинули. На поверхні з'явилося малопомітне тарілкоподібне заглиблення діаметром близько 100 м. Подібні умови були в епіцентрі вибуху «Трініті» (21 кт на висоті 30 м, утворилася вирва діаметром 80 м та глибиною 2 м).

Час: 0,004 с. Відстань: 135 м. Температура: 300 тис.°C.
Максимальна висота повітряного вибуху 1 Мт для утворення помітної вирви у землі. Фронт ударної хвилі викривлений ударами згустків пари бомби.

Час: 0,007 с. Відстань: 190 м. Температура: 200 тис.°C.
На гладкому і блискучому фронті ударної хвилі утворюються великі «пухирі» і яскраві плями (сфера ніби кипить). Щільність речовини в ізотермічній сфері діаметром ~150 м падає нижче за 10% атмосферної.
Немасивні предмети випаровуються за кілька метрів до приходу вогняної сфери («канатні трюки»); тіло людини з боку вибуху встигне обвалитися, а повністю випаровується вже з приходом ударної хвилі.

Час: 0,01 с. Відстань: 214 м. Температура: 200 тис.°C.
Аналогічна повітряна ударна хвиля першої радянської атомної бомбина відстані 60 м (52 м від епіцентру) зруйнувала оголовки стволів, що ведуть в імітації тунелів метро під епіцентром (див. вище). Кожен оголовок був потужним залізобетонним казематом, укритим невеликим ґрунтовим насипом. Уламки оголовків обвалилися в стволи, останні потім розчавлені сейсмічною хвилею.

Час: 0,015 с. Відстань: 250 м. Температура: 170 тис.°C.
Ударна хвиля сильно руйнує скельні породи. Швидкість ударної хвилі вища за швидкість звуку в металі: теоретична межа міцності вхідних дверей у притулок; танк розплющується та згоряє.

Час: 0,028 с. Відстань: 320 м. Температура: 110 тис.°C.
Людина розвіюється потоком плазми (швидкість ударної хвилі дорівнює швидкості звуку в кістках, тіло руйнується в пил і відразу згоряє). Повна руйнація найміцніших наземних споруд.

Час: 0,073 с. Відстань: 400 м. Температура: 80 тис.°C.
Нерівності у сфері зникають. Щільність речовини падає у центрі майже 1%, але в краю ізотермічної сфери діамером ~320 м - до 2% атмосферної. На цій відстані в межах 1,5 з нагрівання до 30000°C та падіння до 7000°C, ~5 з утримання на рівні ~6500°C та зниження температури за 10-20 с у міру відходу вогняної кулі вгору.

Час: 0,079 с. Відстань: 435 м. Температура: 110 тис.°C.
Повна руйнація шосейних доріг з асфальтовим та бетонним покриттям Температурний мінімум випромінювання ударної хвилі, закінчення першої фази свічення. Притулок типу метро, ​​фанерований чавунними тюбінгами з монолітним залізобетоном і заглиблений на 18 м, за розрахунком, здатний витримати без руйнування вибух (40 кт) на висоті 30 м на мінімальній відстані 150 м (тиск ударної хвилі порядку 5 МПа), випробуваний -2 на відстані 235 м (тиск ~1,5 МПа), дістало незначні деформації, пошкодження.
При температурах у фронті стиснення нижче 80 тис. ° C нові молекули NO 2 більше не з'являються, шар двоокису азоту поступово зникає та перестає екранувати внутрішнє випромінювання. Ударна сфера поступово стає прозорою, і через неї, як через затемнене скло, якийсь час видно клуби пари бомби та ізотермічна сфера; загалом вогненна сфера схожа на феєрверк. Потім, у міру збільшення прозорості, інтенсивність випромінювання зростає, і деталі ніби знову сфери, що розгорається, стають не видно.

Час: 0,1 с. Відстань: 530 м. Температура: 70 тис.°C.
Відрив і відхід вперед фронту ударної хвилі від межі вогненної сфери, швидкість її помітно знижується. Настає друга фаза світіння, менш інтенсивна, але на два порядки більш тривала з виходом 99% енергії випромінювання вибуху, переважно у видимому та ІЧ-спектрі. На перших сотнях метрів людина не встигає побачити вибух та гине без мук (час зорової реакції людини 0,1-0,3 с, час реакції на опік 0,15-0,2 с).

Час: 0,15 с. Відстань: 580 м. Температура: 65 тис.°C. Радіація: ~100 000 Гр.
Від людини залишаються обвуглені уламки кісток (швидкість ударної хвилі - порядку швидкості звуку в м'яких тканинах: по тілу проходить руйнівний клітини і тканини гідродинамічний удар).

Час: 0,25 с. Відстань: 630 м. Температура: 50 тис.°C. Проникаюча радіація: ~40000 грн.
Людина перетворюється на обвуглені уламки: ударна хвиля викликає травматичні ампутації, а вогненна сфера, що підійшла через частку секунди, обвуглює останки.
Повна руйнація танка. Повна руйнація підземних кабельних ліній, водопроводів, газопроводів, каналізації, оглядових колодязів. Руйнування підземних залізобетонних труб діаметром 1,5 м із товщиною стінок 0,2 м. Руйнування арочної бетонної греблі ГЕС. Сильне руйнування довготривалих залізобетонних фортспоруд. Незначні ушкодження підземних споруд метро.

Час: 0,4 с. Відстань: 800 м. Температура: 40 тис.°C.
Підігрів об'єктів до 3000°C. Проникаюча радіація ~20000 грн. Повне руйнування всіх захисних споруд цивільної оборони (сховищ), руйнування захисних пристроїв входів у метро. Руйнування гравітаційної бетонної греблі ГЕС. ДОТИ стають небоєздатними на дистанції 250 м.

Час: 0,73 с. Відстань: 1200 м. Температура: 17 тис.°C. Радіація: ~5000 грн.
При висоті вибуху 1200 м нагрівання приземного повітря епіцентрі перед приходом ударної хвилі до 900°C. Людина – стовідсоткова загибель від дії ударної хвилі.
Руйнування сховищ, розрахованих на 200 кПа (тип А-ІІІ, або клас 3). Повна руйнація залізобетонних ДОТів збірного типу на дистанції 500 м за умов наземного вибуху. Повна руйнація залізничних колій. Максимум яскравості другої фази світіння сфери, на той час вона виділила ~20% світлової енергії.

Час: 1,4 с. Відстань: 1600 м. Температура: 12 тис.°C.
Нагрівання об'єктів до 200°C. Радіація – 500 Гр. Численні опіки 3-4 ступеня до 60-90% поверхні тіла, важке променеве ураження, що поєднуються з іншими травмами; летальність одразу або до 100% у першу добу.
Танк відкидається на ~10 м і ушкоджується. Повна руйнація металевих та залізобетонних мостів прольотом 30-50 м.

Час: 1,6с. Відстань: 1750 м. Температура: 10 тис.°C. Радіація: прибл. 70 Гр.
Екіпаж танка гине протягом 2-3 тижнів від надзвичайно важкої променевої хвороби.
Повне руйнування бетонних, залізобетонних монолітних (малоповерхових) та сейсмостійких будівель 0,2 МПа, притулків вбудованих та окремо стоять, розрахованих на 100 кПа (тип А-IV, або клас 4), притулків у підвальних приміщеннях багатоповерхових будівель.

Час: 1,9 с. Відстань: 1900 м. Температура: 9 тис.°C.
Небезпечні ураження людини ударною хвилею та відкид до 300 м із початковою швидкістю до 400 км/год; їх 100-150 м (0,3-0,5 шляху) - вільний політ, а решта відстань - численні рикошети об грунт. Радіація близько 50 Гр – блискавична форма променевої хвороби, 100% летальність протягом 6-9 діб.
Руйнування вбудованих сховищ, розрахованих на 50 кПа. Сильна руйнація сейсмостійких будівель. Тиск 0,12 МПа і вище - вся міська забудова щільна і розряджена перетворюється на суцільні завали (окремі завали зливаються в один суцільний), висота завалів може становити 3-4 м. Вогняна сфера в цей час досягає максимальних розмірів (діаметром ~2 км) , підминається знизу відбитої від землі ударною хвилею і починає піднесення; ізотермічна сфера в ній хлопається, утворюючи швидкий висхідний потік в епіцентрі – майбутню ніжку гриба.

Час: 2,6 с. Відстань: 2200 м. Температура: 7,5 тис.°C.
Тяжкі поразки людини ударною хвилею. Радіація ~10 Гр - дуже тяжка гостра променева хвороба, по поєднанні травм 100% летальність у межах 1-2 тижнів. Безпечне знаходження в танку, в укріпленому підвалі з посиленим залізобетонним перекриттям та у більшості притулків ГО.
Руйнування вантажних автомобілів. 0,1 МПа - розрахунковий тиск ударної хвилі для проектування конструкцій та захисних пристроїв підземних споруд ліній дрібного закладання метрополітену.

Час: 3,8 с. Відстань: 2800 м. Температура: 7,5 тис.°C.
Радіація 1 Гр - у мирних умовах та своєчасному лікуванні безпечна променева поразка, але при супутніх катастрофі антисанітарії та важких фізичних та психологічних навантаженнях, відсутності медичної допомоги, харчування та нормального відпочинку до половини постраждалих гинуть тільки від радіації та супутніх захворювань, а за сумою ушкоджень (плюс травми та опіки) – набагато більше.
Тиск менше 0,1 МПа – міські райони із щільною забудовою перетворюються на суцільні завали. Повна руйнація підвалів без посилення конструкцій 0,075 МПа. Середня руйнація сейсмостійких будівель 0,08-0,12 МПа. Сильні ушкодження залізобетонних ДОТів збірного типу. Детонація піротехнічних засобів.

Час: 6 c. Відстань: 3600 м. Температура: 4,5 тис.°C.
Середні поразки людини ударною хвилею. Радіація ~0,05 Гр - доза безпечна. Люди та предмети залишають «тіні» на асфальті.
Повна руйнація адміністративних багатоповерхових каркасних (офісних) будівель (0,05-0,06 МПа), укриттів найпростішого типу; сильне та повне руйнування потужних промислових споруд. Практично вся міська забудова зруйнована із заснуванням місцевих завалів (один будинок – один завал). Повна руйнація легкових автомобілів, повне знищення лісу. Електромагнітний імпульс ~3 кВ/м уражає нечутливі електроприлади. Руйнування аналогічні землетрусу силою 10 балів.
Сфера перейшла в вогненний купол, як міхур, що спливає вгору, захоплюючи за собою стовп із диму та пилу з поверхні землі: зростає характерний вибуховий гриб із початковою вертикальною швидкістю до 500 км/год. Швидкість вітру біля поверхні до епіцентру ~100 км/год.

Час: 10 с. Відстань: 6400 м. Температура: 2 тис.°C.
Закінчення ефективного часу другої фази світіння виділилося ~80% сумарної енергії світлового випромінювання. Решта 20% безпечно висвічуються протягом порядку хвилини з безперервним зниженням інтенсивності, поступово гублячись у клубах хмари. Руйнування укриттів найпростішого типу (0,035-0,05 МПа).
На перших кілометрах людина не почує гуркоту вибуху через поразку слуху ударною хвилею. Відкидання людини ударною хвилею на ~20 м із початковою швидкістю ~30 км/год.
Повна руйнація багатоповерхових цегляних будинків, панельних будинків, сильна руйнація складів, середня руйнація каркасних адміністративних будівель. Руйнування аналогічні землетрусу силою 8 балів. Безпечно майже у будь-якому підвалі.
Світіння вогняного купола перестає бути небезпечним, він перетворюється на вогненну хмару, що з підйомом зростає в обсязі; розжарені гази у хмарі починають обертатися в торообразном вихорі; гарячі продукти вибуху локалізуються у верхній частині хмари. Потік запиленого повітря в стовпі рухається вдвічі швидше за швидкість підйому гриба, наздоганяє хмару, проходить наскрізь, розходиться і ніби намотується на нього, як на кільцеподібну котушку.

Час: 15 c. Відстань: 7500 м.
Легкі поразки людини ударною хвилею. Опіки третього ступеня відкритих частин тіла.
Повна руйнація дерев'яних будинків, сильна руйнація цегляних багатоповерхових будинків 0,02-0,03 МПа, середня руйнація цегляних складів, багатоповерхових залізобетонних, панельних будинків; слабке руйнування адміністративних будівель 0,02-0,03 МПа, масивних промислових споруд. Займання автомобілів. Руйнування аналогічні землетрусу силою 6 балів, урагану 12 балів зі швидкістю вітру до 39 м/с. Гриб виріс до 3 км над епіцентром вибуху (справжня висота гриба більше на висоту вибуху боєголовки, приблизно на 1,5 км), у нього з'являється «спідничка» з конденсату пар води в потоці теплого повітря, що віялом затягується хмарою в холодні верхні шари атмосфери.

Час: 35 c. Відстань: 14 км.
Опіки другого ступеня. Запалюється папір, темний брезент. Зона суцільних пожеж; в районах щільної спалювання забудови можливі вогненний шторм, смерч (Хіросіма, «Операція Гоморра»). Слабка руйнація панельних будівель. Виведення з ладу авіатехніки та ракет. Руйнування аналогічні землетрусу силою 4-5 балів, шторму 9-11 балів зі швидкістю вітру 21-28,5 м/с. Гриб виріс до ~5 км, вогняна хмара світить все слабше.

Час: 1 хв. Відстань: 22 км.
Опіки першого ступеня, у пляжному одязі можлива загибель.
Руйнування армованого скління. Корчування великих дерев. Зона окремих пожеж. Гриб піднявся до 7,5 км, хмара перестає випромінювати світло і тепер має червонуватий відтінок через окисли азоту, що містяться в ньому, чим різко виділятиметься серед інших хмар.

Час: 1,5 хв. Відстань: 35 км.
Максимальний радіус ураження незахищеної чутливої ​​електроапаратури електромагнітним імпульсом. Розбиті багато звичайних і частина армованих стекол у вікнах - актуально морозною зимою плюс можливість порізів осколками, що летять.
Гриб піднявся до 10 км, швидкість підйому ~220 км/год. Вище тропопаузи хмара розвивається переважно завширшки.

Час: 4 хв. Відстань: 85 км.
Спалах схожий на велике і неприродно яскраве Сонце біля горизонту, може спричинити опік сітківки очей, прилив тепла до обличчя. Ударна хвиля, що підійшла через 4 хвилини, ще може збити з ніг людини і розбити окреме скло у вікнах.
Гриб піднявся понад 16 км, швидкість підйому ~140 км/год.

Час: 8 хв. Відстань: 145 км.
Спалах не видно за горизонтом, зате видно сильну заграву та вогняну хмару. Загальна висота гриба – до 24 км, хмара 9 км у висоту та 20-30 км у діаметрі, своєю широкою частиною вона «спирається» на тропопаузу. Грибоподібна хмара виросла до максимальних розмірів і спостерігається ще близько години або більше, поки не розвіється вітрами і не перемішається зі звичайною хмарністю. З хмари протягом 10-20 годин випадають опади із відносно великими частинками, формуючи ближній радіоактивний слід.

Час: 5,5-13 годин. Відстань: 300-500 км.
Далека межа зони помірного зараження (зона А). рівень радіації на зовнішньому кордоні зони 0,08 Гр/год; сумарна доза випромінювання 0,4-4 грн.

Час: ~10 місяців.
Ефективний час половинного осідання радіоактивних речовин для нижніх шарів тропічної стратосфери (до 21 км); випадання також у основному середніх широтах у тому півкулі, де здійснено вибух.
===============

Глава 3. Оцінка вражаючої дії ядерного вибуху

3.1. Характеристика вражаючої дії ядерного вибуху

За масштабами та характером вражаючої дії ядерні вибухи істотно відрізняються від вибухів звичайних боєприпасів. Одночасна дія ударної хвилі, світлового випромінювання та проникаючої радіації значною мірою обумовлює комбінований характер вражаючої дії вибуху ядерного боєприпасу на людей, озброєння, військову техніку та споруди.

При комбінованому ураженні особового складу травми та контузії від впливу ударної хвилі можуть поєднуватися з опіками від світлового випромінювання, променевою хворобою від впливу проникаючої радіації та радіоактивного зараження. Деякі види озброєння та військової техніки, споруд та майна військ руйнуватимуться (ушкоджуватимуться) ударною хвилею з одночасним загорянням від світлового випромінювання. Радіоелектронна апаратура та прилади, крім того, можуть втратити працездатність внаслідок впливу електромагнітного імпульсу та іонізуючих випромінювань ядерного вибуху, що є найбільш характерним для вибуху нейтронного боєприпасу.

Комбінована поразка є найважчою для людини. Так, променева хвороба ускладнює лікування травм та опіків, які у свою чергу ускладнюють перебіг променевої хвороби. Крім того, при цьому знижується опірність організму людини до інфекційних захворювань.

Поразки особового складу з їхньої тяжкості прийнято ділити на смертельні, вкрай важкі, середньої тяжкості та легкі. Вкрай важкі і середньої тяжкості поразки становлять небезпеку життю і найчастіше супроводжуються смертельним результатом. Поразки середньої тяжкості і легкі, зазвичай, небезпеки життя не представляють, але призводять до тимчасової втрати боєздатності особового складу.

Вихід з ладу особового складу від впливу ударної хвилі та світлового випромінювання визначається легкими, а від впливу проникаючої радіації – середніми ураженнями, що вимагають лікування у медичних закладах.

Під впливом вражаючих чинників ядерного вибуху особовий склад може втрачати боєздатність (працездатність) негайно, тобто. через кілька хвилин після вибуху, або через більш тривалий час. Під впливом ударної хвилі чи світлового випромінювання поразка особового складу відбувається, зазвичай, негайно. Ступінь ураження людини проникаючою радіацією і час, протягом якого виявляються характерні симптоми променевої хвороби, а відповідно і вихід особового складу з ладу залежить від поглиненої дози випромінювання. Цей час може становити від кількох днів до місяця.

Втрати особового складувід впливу вражаючих чинників ядерного вибуху залежно від ступеня поразки прийнято поділяти на безповоротні та санітарні. До безповоротних втрат відносять загиблих до медичної допомоги; до санітарних - уражених, які втратили боєздатність не менше ніж на одну добу та надійшли до медичних пунктів або лікувальних закладів.

Вихід з ладу озброєння та військової технікивідбувається головним чином під дією ударної хвилі і обумовлюється для літаків та вертольотів слабкими ушкодженнями, для решти техніки – середніми ушкодженнями.

Пошкодження озброєння та військової техніки відбувається при безпосередньому впливі на них надлишкового тиску та внаслідок метального впливу ударної хвилі, внаслідок чого об'єкт відкидається швидкісним натиском і вдаряється об землю.

Прийнято розрізняти чотири ступеня пошкодження озброєння та військової техніки: слабкі, середні та сильні ушкодження та повне руйнування.

До слабких пошкоджень озброєння та військової технікивідносяться такі, які суттєво не знижують боєздатності зразка та можуть бути усунені силами розрахунку (екіпажу).

Середні вважаються пошкодження озброєння та військової техніки, що вимагають ремонту у військових ремонтних частинах та підрозділах.

При сильних пошкодженнях об'єкт або повністю стає непридатним до використання, або може бути повернутий до ладу після капітального ремонту.

У разі повної руйнації об'єкта його відновлення неможливе або практично недоцільне.

Фортифікаційні споруди руйнуються в основному ударною хвилею, а за відсутності одягу крутощів- і від впливу сейсмовибухових хвиль у ґрунті. Розрізняють три ступені руйнування фортифікаційних споруд: слабку, середню та повну.

При слабкому руйнуванні споруда придатна для бойового використання, але потребує подальшого ремонту.

У разі середньої руйнації придатність споруди для використання за прямим призначенням обмежена і вона вважається виведеною з ладу.

При повному руйнуванні використання споруди за прямим призначенням та її відновлення стають практично неможливими.

У населених пунктах та лісах при ядерних вибухах можуть виникати зони завалів та пожеж. Висота суцільних завалів може досягати 3-4 м. У зоні повного руйнування лісу (тиск понад 0,5 кгс/см2) дерева, як правило, вирвані з коренем, зламані та відкинуті. У зоні суцільних завалів (тиск 0,3-0,5 кгс/см2) руйнується до 60% дерев, у зоні часткових завалів (тиск 0,1-0,3 кгс/см2) -до 30%.

3.2. Координатний закон поразки

Поразка мети, а також завдані їй збитки при вибуху ядерного боєприпасу носять випадковий характер і зумовлені сукупністю наступних факторів:

• значеннями координат мети щодо центру (епіцентру) вибуху;
• ефективністю вражаючої дії боєприпасу;
• ступенем накриття мети вражаючими факторами;
• вразливістю мети;
• відмінністю в розташуванні та орієнтації об'єктів на території щодо центру (епіцентру) вибуху.

При встановленні закономірності ймовірності виходу з ладу особового складу за одночасного впливу кількох вражаючих чинників (комбіноване поразка) враховується, що взаємне обтяження різних видів поразки проявляється, зазвичай, відразу після їх отримання, лише у період лікування.

У такому разі ймовірність Vвиходу з ладу особового складу при комбінованих ураженнях розглядається як результат впливу на людину незалежних подій (вражаючих факторів) та обчислюється за співвідношенням

де V ув, V сі, V пр- ймовірність виходу з ладу від впливу відповідно ударної хвилі, світлового випромінювання та проникаючої радіації.

Оскільки вплив окремих вражаючих факторів на ціль носить випадковий характер, результат дії вибуху в цілому також буде випадковим, тому повною характеристикою вибуху ядерного боєприпасу є координатний закон ураження об'єктів.

Координатний закон ураження є залежністю ймовірності ураження об'єкта не нижче заданого ступеня тяжкості від його положення (координат) щодо центру (епіцентру) вибуху ядерного боєприпасу. Для кожної потужності та виду ядерного вибуху існує певна закономірність зміни ймовірності певного ступеня поразки (руйнування) даного об'єкта залежно від відстані.

Внаслідок симетричності впливу вражаючих факторів вибуху щодо його центру (епіцентру) на середньопересіченій місцевості координатний закон ураження буде круговим (рис. 3.1). Початок координат поєднаний з центром (епіцентром) вибуху, на осі абсцис вказується відстань Rвід центру (епіцентру) вибуху, але в осі ординат - ймовірність V(R)ураження певного елемента мети із заданим ступенем тяжкості.

При розгляді координатного закону поразки можна назвати три зони (області), розташовані навколо центру (епіцентру) вибуху. У зоні радіусом R g>безпосередньо примикає до центру (епіцентр) вибуху, ймовірність поразки мети постійна і дорівнює 1; цю зону прийнято називати зоною безумовної (достовірної) поразки. За нею слідує зона з радіусом R a ,межах якої ймовірність поразки зменшується від 1 до Про у міру збільшення відстані від центру (епіцентру) вибуху; цю зону називають зоною можливої ​​поразки.

Потім розташовується зона ( R б>R а), у межах якої спостерігатимуться поразки середньої тяжкості. Починаючи з відстані R>R ббудуть відсутні і легкі поразки; цю область прийнято називати зоною повної безпеки,

Рис. 3.1. Графічне зображеннякругового координатного закону поразки:

а - ураження не нижче середнього ступеня тяжкості; б - ураження не нижче легкого ступеня тяжкості

Безпосереднє використання координатного закону при розрахунках можливих втрат у районі ядерного вибуху становить певні труднощі через складність обчислень. Для практичних розрахунків вид координатного закону поразки можна спростити, штучно розширивши зону достовірних поразок з допомогою зони можливих поразок. Отриману розширену зону достовірних уражень середньої тяжкості називають наведеною зоною ураження,межах якої під час вибуху боєприпасу мета уражається із заданою ймовірністю. Розмір цієї зони можна характеризувати радіусом R п(км), званим надалі для скорочення радіусом зони ураження.При такому підході координатний закон ураження замінюється простим одноступінчастим законом ймовірності ураження мети V(R)від відстані до мети Rу момент вибуху ядерного боєприпасу (рис. 3.2).

Для всіх точок наведеної зони ураження відповідно до її визначенням ймовірність ураження аналізованого елемента мети зі ступенем тяжкості не нижче заданої дорівнює 1, а поза цією зоною (R>R п)-0.

Рис. 3.2.Графічне зображення одноступінчастого закону ймовірності ураження мети

На межі наведеної зони ураження R= R пймовірність поразки аналізованої елементарної мети становить 0,5. Наведена зона ураження S п(км 2) має вигляд кола:

Використання практично кругового одноступінчастого закону ймовірності поразки мети дозволяє з прийнятною для ручних розрахунків точністю оцінювати ефективність ядерних ударів.

3.3. Класифікація об'єктів ураження

Ефективність ядерного удару при поразці об'єкта зумовлюють такі фактори:

• вид, розмір та рухливість об'єкта;
• стійкість елементарних цілей об'єкта впливу вражаючих чинників;
• потужність, вид та кількість вибухів;
• рельєф місцевості та метеорологічні умови в момент удару та ін.

У загальному випадку об'єкт ураження є сукупністю елементарних цілей, розташованих на обмеженої площі. Під елементарною метою розуміють таку одиночну мету, яку не можна розділити інші цілі чи розчленувати на частини без порушення її фізичної цілості, наприклад, танк, бронетранспортер.

За характером елементарних цілей, що входять до складу об'єктів, останні поділяються на однорідні та неоднорідні. Однорідним називається об'єкт, що містить один вид елементарних цілей. Якщо об'єкт містить елементарні цілі різного характеру (наприклад, живу силу, танки, артилерійські знаряддя), він називається неоднорідним. Для однорідного об'єкта кількість його уражених елементарних цілей, розташованих рівномірно, прямо пропорційно площі об'єкта, накритої зонами ураження ядерних вибухів.

Стійкість об'єкта істотно залежить також від його розміру та конфігурації. За розмірами об'єкти можна розділити на точкові та розмірні.

До точкових об'єктів належать такі, поразка яких може бути частковим: вони або уражаються повністю під час вибуху ядерного боєприпасу, або взагалі не уражаються (наприклад, пускова установка на стартовій позиції).

Розмірні об'єкти можуть бути майданними або лінійними. У майданних об'єктів відношення лінійних розмірів фронту та глибини не перевищує 2:1. У лінійних об'єктів це ставлення більше 2. На відміну від точкових розмірні об'єкти можуть бути уражені при ядерному вибуху і частково, тобто. ураження може бути завдано лише частці елементарних цілей, розташованих у межах займаної даним об'єктом площі. Слід мати на увазі, що така класифікація цілей відносна: залежно від потужності вибуху та сама мета може бути в одному випадку точковою, а в іншому - розмірною.

Площі об'єкти можуть бути умовно представлені у вигляді кругових. Як розмірна характеристика кругового об'єкта приймається площа SЦ (км 2) або радіус Rц (км) кола, рівновеликого площі об'єкта. Площа мети визначається як добуток її розмірів по фронту та у глибину. Тоді

При оцінці втрат, нанесених лінійному об'єкту, як основна розмірна характеристика приймається його довжина L ц.

Практично будь-який розмірний об'єкт є неоднорідним як з погляду стійкості його окремих елементів до впливу вражаючих факторів ядерного вибуху, так і з точки зору ступеня важливості цих елементів. нормального функціонуванняоб'єкта загалом.

3.4. Оцінка втрат у районі ядерного вибуху

Дані про втрати військ у районі ядерного вибуху можна отримати або з донесень командирів підрозділів, які зазнали ядерного удару, або визначено розрахунковим шляхом - шляхом прогнозування. В останньому випадку оцінка ефективності вражаючої дії ядерного вибуху на різні об'єкти може проводитись з використанням значень радіусів зон ураження. При цьому вважають, що в межах зон ураження окремі елементи об'єкта одержують руйнування (ураження) такого ступеня, що втрачають боєздатність або не можуть бути використані за прямим призначенням.

Вихідними даними для прогнозування втрат особового складу, озброєння та військової техніки є час, координати, вид та потужність ядерного вибуху, становище військ, їх захищеність та умови бойової діяльності.

Ефективність ураження об'єкта визначається сукупністю характеристик ураження та оцінюється завданими збитками. Залежно від типу об'єктів оцінки ефективності поразки можуть використовуватися різні критерії бойової ефективності. Показником ефективності ураження одиночних точкових об'єктів є можливість ураження. Показником ефективності ураження майданного об'єкта є математичне очікуваннявідносної кількості (або відсотка) уражених елементарних цілей або надійно уражена частина площі об'єкта.

Насправді ефективність ядерного удару супротивника по об'єктах можна оцінювати абсолютним чи відносним числом уражених елементів (площі) об'єкта Sп. В останньому випадку збитки М п(%), що наноситься об'єкту, може бути обчислений як відношення кількості уражених елементів mп (площі зони ураження SП) до загального їх числа на об'єкті поразки mц (площі об'єкта SЦ) за співвідношенням

Для визначення шкоди (втрат) необхідно знати значення радіусів зон поразки (виходу з ладу) особового складу, озброєння та військової техніки R пдля даної потужності та виду вибуху, площа або довжину об'єкта, за яким завдано ядерного удару, а також кількість особового складу N л.с,озброєння та військової техніки N тна об'єкті та ступінь їх захищеності. З іншого боку, необхідно мати інформацію про характер розподілу елементарних цілей площі об'єкта. Найчастіше така інформація буде відсутня, і тому умовно приймають, що всі елементи рівномірно розподілені на площі об'єкта, по якому завдано ядерного удару.

Площа мети, що опинилася в зоні ураження від вибуху ядерного боєприпасу певної потужності, залежить від взаємного розташування центру (епіцентру) вибуху та центру площі об'єкта, що уражається.

Можливі варіанти такого взаємного розташування показано на рис. 3.3, де:

Рис. 3.3.Розташування зон ураження щодо площі об'єкта (варіант)

а- вся площа зони ураження Sп (км 2) розташована у межах площі об'єкта; обчислюється за формулою (3.1);

б- Більше половини площі зони ураження знаходиться в межах площі об'єкта; уражена частина площі об'єкта визначається площею кола радіусом R пза вирахуванням площі сегмента;

в- половина площі зони ураження розташована за межами площі об'єкта, і в цьому випадку

г- Більше половини площі зони ураження розташовано за межами площі об'єкта; при цьому уражена частина площі об'єкта дорівнює площі сегмента.

Оцінюючи абсолютних втрат особового складу Пчол або озброєння та військової техніки Под, що перебували в момент ядерного вибуху на розмірному об'єкті, слід визначити площу об'єкта, накриту зоною ураження Sп, та помножити знайдене значення на кількість особового складу або озброєння та військової техніки:

Військові підрозділи під час пересування в колонах відносяться до лінійних об'єктів. У цьому випадку розрахунок збитків М п(%), нанесеного ним ядерним вибухом, провадиться за співвідношенням

де Lп – довжина ураженої вибухом частини колони, км;

L ц- загальна довжина колони військ, км. Довжина ураженої частини колони залежить від радіусу зони ураження (потужності та виду вибуху) окремих елементів колони та взаємного положення центру (епіцентру) вибуху та колони.

Рис. 3.4.Розташування центрів (епіцентрів) ядерних вибухів щодо уражених колон військ (варіант)

На рис. 3.4 показано можливі положення центрів (епіцентрів) вибухів щодо уражених колон військ (лінійних об'єктів). Абсолютні втрати особового складу, озброєння та військової техніки на лінійному об'єкті за умов а Б В,зображених на малюнку, можуть бути оцінені співвідношеннями:

Орієнтовні значення радіусів зон виходу з ладу особового складу в залежності від умов його розміщення при низьких повітряних (В) та наземних (Н) ядерних вибухах представлені у табл. 3.1. При оцінці

Таблиця 3.1

Радіуси зон виходу з ладу особового складу внаслідок комбінованих поразок, км.

Примітка. Під радіусом зони виходу з ладу особового складу слід розуміти радіус кола, на межі якого ймовірність комбінованих уражень середньої тяжкості становить не менше 50% можливих втрат озброєння та військової техніки та руйнувань інженерних споруд можна скористатися даними, наведеними в табл. 3.2.

Таблиця 3.2

Радіуси зон середніх пошкоджень озброєння та військової техніки та руйнувань інженерних споруд, км

Примітка. Радіуси виходу з ладу озброєння та військової техніки, розташованих у укриттях, приблизно в 1,5 рази менше від зазначених.

Оцінка можливих втрат особового складу, озброєння та військової техніки проводиться у такій послідовності:

1. Залежно від потужності та виду ядерного вибуху по табл. 3.1 та 3.2 визначаються значення радіусів зон виходу з ладу різних елементів об'єкта.
2. З центру (епіцентру) ядерного вибуху за значеннями радіусів завдають карту з фактичним становищем військ зони виходу з експлуатації окремих елементів об'єкта.
3. За формулою (3.1) обчислюються значення площ зон ураження різних елементів об'єкта.
4. Абсолютні втрати особового складу чи озброєння та військової техніки на розмірному об'єкті обчислюються за співвідношенням (3.3) або (3.4), а на лінійному об'єкті – за співвідношеннями (3.5), (3.6) та (3.7).