Характеристики на ядрените оръжия: видове, увреждащи фактори, радиация

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Последно модифициран: 2024-02-12 04:11

С използването на атомната енергия човечеството започна да разработва ядрени оръжия. Той има редица характеристики и въздействия върху околната среда. Има различни степени на щети с ядрени оръжия.

За да се развие правилно поведение в случай на подобна заплаха, е необходимо да се запознаете с особеностите на развитието на ситуацията след експлозията. Характеристиките на ядрените оръжия, техните видове и увреждащи фактори ще бъдат обсъдени допълнително.

Обща дефиниция

В уроците по темата за основите на безопасността на живота (OBZH), една от областите на обучение е да се разгледат характеристиките на ядрените, химическите, бактериологичните оръжия и техните характеристики. Изучават се и закономерностите на възникване на подобни опасности, тяхното проявление и методи за защита. Това на теория позволява да се намали броят на човешките жертви при удари от оръжия за масово унищожение.

Ядреното оръжие е експлозивен вид, чието действие се основава на енергията на верижното делене на тежки ядра от изотопи. Същопо време на термоядрен синтез може да се появи разрушителна сила. Тези два вида оръжия се различават по силата на действие. Реакциите на делене с една маса ще бъдат 5 пъти по-слаби, отколкото при термоядрени реакции.

Първата ядрена бомба е разработена в САЩ през 1945 г. Първият удар с това оръжие е нанесен на 05.08.1945 г. Бомба беше хвърлена върху град Хирошима в Япония.

В СССР първата ядрена бомба е разработена през 1949 г. Взривена е в Казахстан, извън населените места. През 1953 г. СССР провежда изпитания на водородната бомба. Това оръжие беше 20 пъти по-мощно от това, пуснато върху Хирошима. Размерът на тези бомби беше същият.

Разглежда се характеристиката на ядрените оръжия за безопасността на живота, за да се определят последствията и начините за оцеляване при ядрена атака. Правилното поведение на населението при такова поражение може да спаси повече човешки животи. Условията, които се развиват след експлозията, зависят от това къде се е случила, каква мощност е имал.

Ядрените оръжия са няколко пъти по-мощни и разрушителни от конвенционалните въздушни бомби. Ако се използва срещу вражески войски, поражението е обширно. В същото време се наблюдават огромни човешки загуби, унищожават се оборудване, конструкции и други обекти.

Функции

Разглеждайки кратко описание на ядрените оръжия, трябва да изброим основните им типове. Те могат да съдържат енергия от различен произход. Ядрените оръжия включват боеприпаси, техните носители (доставят боеприпаси до целта), както и оборудване за контролексплозия.

Боеприпасите могат да бъдат ядрени (на базата на реакции на атомно делене), термоядрени (базирани на реакции на синтез), а също и комбинирани. За измерване на силата на оръжието се използва еквивалентът на TNT. Тази стойност характеризира неговата маса, която би била необходима за създаване на експлозия с подобна мощност. TNT еквивалентът се измерва в тонове, както и в мегатони (Mt) или килотони (kt).

Мощността на боеприпасите, чието действие се основава на реакциите на делене на атоми, може да бъде до 100 kt. Ако реакциите на синтез са били използвани при производството на оръжия, то може да има мощност от 100-1000 kt (до 1 Mt).

Размер на амунициите

Най-голямата разрушителна сила може да бъде постигната с помощта на комбинирани технологии. Характеристиките на ядрените оръжия от тази група се характеризират с развитието по схемата „деляне → синтез → делене“. Мощността им може да надвишава 1 Mt. В съответствие с този индикатор се разграничават следните групи оръжия:

1. Супер малък.
2. Малък.
3. Средно.
4. Голяма.
5. Изключително голям.

Като се има предвид краткото описание на ядрените оръжия, трябва да се отбележи, че целите на тяхното използване може да са различни. Има ядрени бомби, които създават подземни (подводни), наземни, въздушни (до 10 км) и височинни (повече от 10 км) експлозии. Мащабът на унищожаването и последствията зависят от тази характеристика. В този случай лезиите могат да бъдат причинени от различни фактори. След експлозията се образуват няколко вида.

Видове експлозии

Определянето и характеризирането на ядрените оръжия ни позволява да направим заключение за общия принцип на тяхното действие. Къде е взривена бомбата ще определи последствията.

Въздушна ядрена експлозия се случва на разстояние от 10 км над земята. В същото време неговата светеща площ не влиза в контакт със земята или водната повърхност. Праховият стълб е отделен от експлозивния облак. Полученият облак се движи с вятъра, постепенно се разсейва. Този вид експлозия може да причини значителни щети на армията, да унищожи сгради, да унищожи самолети.

Експлозия от голяма надморска височина изглежда като сферична светеща област. Размерът му ще бъде по-голям, отколкото при използване на същата бомба на земята. След експлозията сферичната област се превръща в пръстеновиден облак. В същото време няма прахови стълбове и облак. Ако възникне експлозия в йоносферата, тя впоследствие ще изгаси радиосигналите и ще наруши работата на радиооборудването. Практически не се наблюдава радиационно замърсяване на приземните площи. Този тип експлозия се използва за унищожаване на вражески самолети или космическо оборудване.

Характеристиките на ядрените оръжия и фокусът на ядреното унищожаване при наземна експлозия се различава от предишните два вида експлозии. В този случай светещата зона е в контакт със земята. На мястото на експлозията се образува кратер. Образува се голям облак прах. Тя включва голямо количество почва. Радиоактивните продукти падат от облака заедно със земята. Радиоактивното замърсяване на района ще бъде голямо. С помощта на такава експлозия,укрепени обекти, войските, които се намират в убежища са унищожени. Околните райони са силно замърсени с радиация.

Експлозията може да е и под земята. Светещата област може да не се наблюдава. Земните вибрации след експлозия са подобни на земетресение. Образува се фуния. Стълб от почва с радиационни частици се издига във въздуха и се разпространява в района.

Също така, експлозията може да бъде направена над или под водата. В този случай вместо почвата водната пара излиза във въздуха. Те носят радиационни частици. Инфекцията на зоната в този случай също ще бъде силна.

Влиятелни фактори

Характеристиките на ядрените оръжия и източникът на ядрено унищожение се определят с помощта на различни увреждащи фактори. Те могат да имат различни ефекти върху обекти. След експлозията могат да се наблюдават следните ефекти:

1. Замърсяване на земната част с радиация.
2. Shockwave.
3. Електромагнитен импулс (EMP).
4. Проникваща радиация.
5. Емисия на светлина.

Един от най-опасните увреждащи фактори е ударната вълна. Тя има огромен енергиен резерв. Поражението причинява както директен удар, така и непреки фактори. Те, например, могат да бъдат летящи фрагменти, предмети, камъни, пръст и др.

В оптичния обхват се появява светлинно излъчване. Той включва ултравиолетови, видими и инфрачервени лъчи от спектъра. Основните увреждащи ефекти на светлинната радиация са висока температура иослепителен.

Проникващата радиация е поток от неутрони, както и гама лъчи. В този случай живите организми получават висока доза радиация, може да възникне лъчева болест.

Ядрената експлозия също е придружена от електрически полета. Импулсът се разпространява на големи разстояния. Деактивира комуникационните линии, оборудването, захранването, радиокомуникациите. В този случай оборудването може дори да се запали. Може да възникне токов удар за хора.

Имайки предвид ядрените оръжия, техните видове и характеристики, трябва да се спомене още един увреждащ фактор. Това е вредното въздействие на радиацията върху земята. Този тип фактори са типични за реакциите на делене. В този случай най-често бомбата се взривява ниско във въздуха, на повърхността на земята, под земята и във водата. В този случай районът е силно замърсен от падащи частици почва или вода. Процесът на заразяване може да отнеме до 1,5 дни.

Shockwave

Характеристиките на ударната вълна на ядрено оръжие се определят от зоната, в която е възникнала експлозията. Може да бъде подводен, въздушен, сеизмичен експлозив и се различава по редица параметри в зависимост от типа.

Въздушната вълна е област, в която въздухът се компресира бързо. Ударът се разпространява по-бързо от скоростта на звука. Той удря хора, оборудване, сгради, оръжия на големи разстояния от епицентъра на експлозията.

Земната взривна вълна губи част от енергията си поради разклащане на земята, образуване на кратери и изпаряванеземя. За унищожаване на укрепленията на военните части се използва наземна бомба. Леко укрепените жилищни структури са по-разрушени от въздушна експлозия.

Разглеждайки накратко характеристиките на увреждащите фактори на ядрените оръжия, трябва да се отбележи тежестта на щетите в зоната на ударната вълна. Най-тежките фатални последици настъпват в зоната, където налягането е 1 kgf / cm². Умерени лезии се наблюдават в зоната на налягане от 0,4-0,5 kgf/cm². Ако ударната вълна има мощност 0,2-0,4 kgf / cm², щетите са малки.

В същото време много по-малко щети се причиняват на персонала, ако хората са били в легнало положение по време на излагане на ударната вълна. Още по-малко засегнати са хората в окопи и окопи. Добро ниво на защита в този случай притежават затворените пространства, които са разположени под земята. Правилно проектираните инженерни конструкции могат да предпазят персонала от удар от ударна вълна.

Военното оборудване също се поврежда. При малко налягане може да се наблюдава леко притискане на телата на ракетата. Освен това някои от техните устройства, автомобили, други превозни средства и подобно оборудване се повреждат.

Емисия на светлина

Като се имат предвид общите характеристики на ядрените оръжия, трябва да се има предвид такъв увреждащ фактор като светлинната радиация. Появява се в оптичния обхват. Светлинната радиация се разпространява в пространството поради появата на светеща областв ядрена експлозия.

Температурата на светлинното излъчване може да достигне милиони градуси. Този увреждащ фактор преминава през три етапа на развитие. Те се изчисляват в десетки стотни от секундата.

Светещ облак в момента на експлозия повишава температурата до милиони градуса. След това, в процеса на изчезването му, нагряването се намалява до хиляди градуса. В началния етап енергията все още не е достатъчна за генериране на голямо ниво на топлина. Това се случва в първата фаза на експлозията. 90% от светлинната енергия се произвежда през втория период.

Времето на излагане на светлинно излъчване се определя от силата на самата експлозия. Ако се взриви свръхмалък боеприпас, този увреждащ фактор може да продължи само няколко десети от секундата.

Когато малкият снаряд е активиран, светлинното излъчване ще продължи 1-2 секунди. Продължителността на това проявление по време на експлозия на среден боеприпас е 2-5 s. Ако се използва супер голяма бомба, светлинният импулс може да продължи повече от 10 секунди.

Ударната способност в представената категория се определя от светлинния импулс на експлозията. Тя ще бъде толкова по-голяма, толкова по-голяма е силата на бомбата.

Увреждащото действие на светлинното лъчение се проявява чрез появата на изгаряния на открити и затворени участъци от кожата, лигавиците. В този случай различни материали и оборудване могат да се запалят.

Силата на въздействието на светлинния импулс се отслабва от облаци, различни обекти (сгради, гори). Щети на персонала могат да бъдат причинени от пожари, възникнали след експлозията. За да го предпазят от поражение, хората се прехвърлят в подземиетоструктури. Тук се съхранява и военно оборудване.

Рефлекторите се използват върху повърхностни обекти, запалими материали се овлажняват, поръсват се със сняг, импрегнират се с огнеустойчиви съединения. Използват се специални защитни комплекти.

Проникваща радиация

Концепцията за ядрени оръжия, характеристики, увреждащи фактори позволяват да се вземат подходящи мерки за предотвратяване на големи човешки и технически загуби в случай на експлозия.

Светлинната радиация и ударната вълна са основните увреждащи фактори. Проникващата радиация обаче има не по-малко силен ефект след експлозията. Разпространява се във въздуха до 3 км.

Гама лъчите и неутроните преминават през живата материя и допринасят за йонизацията на молекулите и атомите на клетките на различни организми. Това води до развитие на лъчева болест. Източникът на този увреждащ фактор са процесите на синтез и делене на атоми, които се наблюдават в момента на прилагането му.

Мощността на този удар се измерва в рад. Дозата, която засяга живите тъкани, се характеризира с вида, мощността и вида на ядрената експлозия, както и от разстоянието на обекта от епицентъра.

Изучавайки характеристиките на ядрените оръжия, методите на експозиция и защита срещу него, трябва да разгледаме подробно степента на проявление на лъчева болест. Има 4 градуса. При лека форма (първа степен) дозата на радиация, получена от човек, е 150-250 rad. Болестта се лекува в рамките на 2 месеца в болница.

Втора степен възниква, когато радиационната доза е до 400 rad. В този случай съставът се променякръв, косата пада. Изисква активно лечение. Възстановяването настъпва след 2,5 месеца.

Тежка (трета) степен на заболяването се проявява чрез излагане на 700 rad. Ако лечението върви добре, човек може да се възстанови след 8 месеца стационарно лечение. Остатъчните ефекти отнемат много повече време, за да се появят.

В четвъртия етап дозата на радиация е над 700 rad. Човек умира за 5-12 дни. Ако радиацията надхвърли границата от 5000 rad, персоналът умира след няколко минути. Ако тялото е отслабено, човек, дори и с ниски дози радиационно облъчване, трудно понася лъчева болест.

Защитата срещу проникваща радиация може да бъде специални материали, които съдържат различни видове лъчи.

Електромагнитен импулс

Когато се разглеждат характеристиките на основните увреждащи фактори на ядрените оръжия, трябва да се проучат и характеристиките на електромагнитния импулс. По време на експлозията, особено на голяма надморска височина, се създават обширни зони, през които радиосигналът не може да премине. Те съществуват от доста кратко време.

В електропроводи, други проводници, това причинява повишено напрежение. Появата на този увреждащ фактор се причинява от взаимодействието на неутрони и гама лъчи в предната част на ударната вълна, както и около тази зона. В резултат на това електрическите заряди се разделят, образувайки електромагнитни полета.

Действието на електромагнитен импулсен земен взрив се определя на разстояние от няколкокилометри от епицентъра. Ако бомбата удари на разстояние повече от 10 km от земята, може да възникне електромагнитен импулс на разстояние 20-40 km от повърхността.

Действието на този увреждащ фактор е насочено в по-голяма степен към различни радиоапаратура, оборудване, електроуреди. В резултат на това в тях се образуват високи напрежения. Това води до разрушаване на изолацията на проводниците. Може да възникне пожар или токов удар. Различни системи за сигнализация, комуникация и управление са най-податливи на прояви на електромагнитен импулс.

За да се защити оборудването от представения разрушителен фактор, ще е необходимо да се екранират всички проводници, оборудване, военни устройства и др.

Характеризирането на увреждащите фактори на ядрените оръжия ви позволява да вземете навременни мерки за предотвратяване на разрушителните ефекти от различни ефекти след експлозията.

Радиоактивно замърсяване на района

Определянето на увреждащите фактори на ядрените оръжия би било непълно без описание на въздействието на радиоактивното замърсяване на района. Проявява се както в недрата на земята, така и на нейната повърхност. Замърсяването засяга атмосферата, водните ресурси и всички други обекти.

Радиоактивни частици падат на земята от облак, който се образува в резултат на експлозия. Движи се в определена посока под въздействието на вятъра. В същото време може да се определи високо ниво на радиация не само в непосредствена близост до епицентъра на експлозията. Инфекцията може да се разпространи на десетки или дори стотици километри.

Ефектът от товаувреждащият фактор може да продължи няколко десетилетия. Най-голям интензитет на радиационно замърсяване на района може да бъде при земен взрив. Областта му на разпространение може значително да надхвърли ефекта на ударна вълна или други увреждащи фактори.

Радиоактивните вещества са без мирис, безцветни. Скоростта им на разпад не може да бъде ускорена с никакви методи, които са достъпни за човечеството днес. При наземен вид експлозия, голямо количество почва се издига във въздуха, образува се фуния. Тогава земните частици с продуктите на радиационния разпад се утаяват в съседните територии.

Зоните на инфекция се определят от интензивността на експлозията, силата на радиацията. Измерването на радиацията на земята се извършва ден след експлозията. Този индикатор се влияе от характеристиките на ядрените оръжия.

Познавайки неговите характеристики, характеристики и методи за защита, е възможно да се предотвратят разрушителните последици от експлозия.