Поражающие факторы ядерного оружия. Медико-тактическая характеристика поражающих факторов современных видов оружия

Поражающие факторы ядерного взрыва

В зависимости от типа заряда и условий взрыва энергия взрыва распределяется по-разному. Например, при взрыве обычного ядерного заряда без повышенного выхода нейтронного излучения или радиоактивного загрязнения может быть следующее соотношение долей энергетического выхода на различных высотах :

При наземном ядерном взрыве около 50 % энергии идёт на образование ударной волны и воронки в земле, 30- 40 % в световое излучение, до 5 % на проникающую радиацию и электромагнитное излучение и до 15 % в радиоактивное заражение местности.

При воздушном взрыве нейтронного боеприпаса доли энергии распределяются своеобразно: ударная волна до 10 %, световое излучение 5 - 8 % и примерно 85 % энергии уходит в проникающую радиацию (нейтронное и гамма-излучения)

Ударная волна и световое излучение аналогичны поражающим факторам традиционных взрывчатых веществ, но световое излучение в случае ядерного взрыва значительно мощнее.

Ударная волна разрушает строения и технику, травмирует людей и оказывает отбрасывающее действие быстрым перепадом давления и скоростным напором воздуха. Последующие за волной разрежение (падение давления воздуха) и обратный ход воздушных масс в сторону развивающегося ядерного гриба также могут нанести некоторые повреждения.

Световое излучение действует только на неэкранированные, то есть ничем не прикрытые от взрыва объекты, может вызвать воспламенение горючих материалов и пожары, а также ожоги и поражение зрения человека и животных.

Проникающая радиация оказывает ионизирующее и разрушающее воздействие на молекулы тканей человека, вызывает лучевую болезнь . Особенно большое значение имеет при взрыве нейтронного боеприпаса . От проникающей радиации могут защитить подвалы многоэтажных каменных и железобетонных зданий, подземные убежища с заглублением от 2-х метров (погреб, например или любое укрытие 3-4 класса и выше), некоторой защитой обладает бронированная техника.

Радиоактивное заражение - при воздушном взрыве относительно «чистых» термоядерных зарядов (деление-синтез) этот поражающий фактор сведён к минимуму. И наоборот, в случае взрыва «грязных» вариантов термоядерных зарядов, устроенных по принципу деление-синтез-деление, наземного, заглублённого взрыва, при которых происходит нейтронная активация содержащихся в грунте веществ, а тем более взрыва так называемой «грязной бомбы » может иметь решающее значение.

Электромагнитный импульс выводит из строя электрическую и электронную аппаратуру, нарушает радиосвязь .

Ударная волна

Самое страшное проявление взрыва не гриб, а быстротечная вспышка и образованная ею ударная волна

Образование головной ударной волны (эффект Маха) при взрыве 20 кт

Разрушения в Хиросиме в результате атомной бомбардировки

Большая часть разрушений, причиняемых ядерным взрывом, вызывается действием ударной волны . Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с для атмосферы). При атмосферном взрыве скачок уплотнения - это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличение температуры , давления и плотности воздуха. Непосредственно за фронтом ударной волны происходит снижение давления и плотности воздуха, от небольшого понижения далеко от центра взрыва и почти до вакуума внутри огненной сферы. Следствием этого снижения является обратный ход воздуха и сильный ветер вдоль поверхности со скоростями до 100 км/час и более к эпицентру. Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей, а близко к эпицентру наземного или очень низкого воздушного взрыва порождает мощные сейсмические колебания, способные разрушить или повредить подземные сооружения и коммуникации, травмировать находящихся в них людей.

Большинство зданий, кроме специально укрепленных, серьёзно повреждаются или разрушаются под воздействием избыточного давления 2160-3600 кг/м² (0,22-0,36 атм).

Энергия распределяется по всему пройденному расстоянию, из-за этого сила воздействия ударной волны уменьшается пропорционально кубу расстояния от эпицентра.

Защитой от ударной волны для человека являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями, складками местности.

Оптическое излучение

Жертва ядерной бомбардировки Хиросимы

Световое излучение - это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую , видимую и инфракрасную области спектра . Источником светового излучения является светящаяся область взрыва - нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар , при наземном - полусферу.

Максимальная температура поверхности светящейся области составляет обычно 5700-7700 °C. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Приближенно, продолжительность свечения в секундах равна корню третьей степени из мощности взрыва в килотоннах. При этом интенсивность излучения может превышать 1000 Вт/см² (для сравнения - максимальная интенсивность солнечного света 0,14 Вт/см²).

Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.

При воздействии светового излучения на человека возникает поражение глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение и защищенных одеждой участков тела.

Защитой от воздействия светового излучения может служить произвольная непрозрачная преграда.

В случае наличия тумана, дымки, сильной запыленности и/или задымленности воздействие светового излучения также снижается.

Проникающая радиация

Электромагнитный импульс

При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизованном радиацией и световым излучением воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого большое количество ионов , возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций . Этот эффект может быть использован для ослепления системы предупреждения о ракетном нападении .

Сила ЭМИ меняется в зависимости от высоты взрыва: в диапазоне ниже 4 км он относительно слаб, сильнее при взрыве 4-30 км, и особенно силён при высоте подрыва более 30 км (см., например, эксперимент по высотному подрыву ядерного заряда Starfish Prime).

Возникновение ЭМИ происходит следующим образом:

1. Проникающая радиация, исходящая из центра взрыва, проходит через протяженные проводящие предметы.
2. Гамма-кванты рассеиваются на свободных электронах , что приводит к появлению быстро изменяющегося токового импульса в проводниках.
3. Вызванное токовым импульсом поле излучается в окружающее пространство и распространяется со скоростью света, со временем искажаясь и затухая.

Под воздействием ЭМИ во всех неэкранированных протяжённых проводниках индуцируется напряжение, и чем длиннее проводник, тем выше напряжение. Это приводит к пробоям изоляции и выходу из строя электроприборов связанных с кабельными сетями, например, трансформаторные подстанции и т. д.

Большое значение ЭМИ имеет при высотном взрыве до 100 км и более. При взрыве в приземном слое атмосферы не оказывает решающего поражения малочувствительной электротехнике, его радиус действия перекрывается другими поражающими факторами. Но зато оно может нарушить работу и вывести из строя чувствительную электроаппаратуру и радиотехнику на значительных расстояниях - вплоть до нескольких десятков километров от эпицентра мощного взрыва, где прочие факторы уже не приносят разрушающий эффект. Может вывести из строя незащищённую аппаратуру в прочных сооружениях, рассчитанных на большие нагрузки от ядерного взрыва (например ШПУ). На людей поражающего действия не оказывает .

Радиоактивное заражение

Кратер от взрыва 104-килотонного заряда. Выбросы грунта также служат источником заражения

Радиоактивное заражение - результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва - продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность).

Оседая на поверхность земли по направлению движения облака, продукты взрыва создают радиоактивный участок, называемый радиоактивным следом. Плотность заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от окружающих условий.

Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучения: альфа , бета и гамма . Время их воздействия на окружающую среду весьма продолжительно.

В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко это происходит в первые часы после взрыва.

Поражение людей и животных воздействием радиационного заражения может вызываться внешним и внутренним облучением. Тяжелые случаи могут сопровождаться лучевой болезнью и летальным исходом.

Установка на боевую часть ядерного заряда оболочки из кобальта вызывает заражение территории опасным изотопом 60 Co (гипотетическая грязная бомба).

Эпидемиологическая и экологическая обстановка

Ядерный взрыв в населённом пункте, как и другие катастрофы, связанные с большим количеством жертв, разрушением вредных производств и пожарами, приведёт к тяжёлым условиям в районе его действия, что будет вторичным поражающим фактором. Люди, даже не получившие значительных поражений непосредственно от взрыва, с большой вероятностью могут погибнуть от инфекционных заболеваний и химических отравлений. Велика вероятность сгореть в пожарах или просто расшибиться при попытке выйти из завалов.

Психологическое воздействие

Люди, оказавшиеся в районе действия взрыва, кроме физических повреждений, испытывают мощное психологическое угнетающее воздействие от поражающего и устрашающего вида разворачивающейся картины ядерного взрыва, катастрофичности разрушений и пожаров, множества трупов и изувеченных живых вокруг, гибели родных и близких, осознания причинённого вреда своему организму. Результатом такого воздействия явится плохая психологическая обстановка среди выживших после катастрофы, а в последующем устойчивые негативные воспоминания, влияющие на всю последующую жизнь человека. В Японии есть отдельное слово, обозначающее людей, ставших жертвами ядерных бомбардировок - «Хибакуся ».

Государственные спецслужбы многих стран предполагают

Ядерный взрыв сопровождается выделением огромного количества энергии и способен практически мгновенно вывести из строя на значительном расстоянии незащищенных людей, открыто расположенную технику, сооружения и различные материальные средства. Основными, поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна (сейсмовзрывные волны), световое излучение, проникающая радиация электромагнитный импульс, и радиоактивное заражение местности.

Ударная волна. Ударная волна является основным поражающим фактором ядерного взрыва. Она представляет собой область сильного сжатия среды (воздуха, воды), распространяющуюся во все стороны от точки взрыва со сверхзвуковой скоростью. В самом начале взрыва передней границей ударной волны является поверхность огненного шара. Затем, по мере удаления от центра взрыва, передняя граница (фронт) ударной волны отрывается от огненного шара, перестает светиться и становится невидимой.

Основными параметрами ударной волны являются избыточное давление во фронте ударной волны, время ее действия и скоростной напор. При подходе ударной волны к какой-либо точке пространства в ней мгновенно повышается давление и температура, а воздух начинает двигаться в направлении распространения ударной волны. С удалением от центра взрыва давление во фронте ударной волны падает. Затем становится меньше атмосферного (возникает разрежение). В это время воздух начинает двигаться в направлении, противоположном направлению распространения ударной волны. После установления атмосферного давления движение воздуха прекращается.

Ударная волна проходит первые 1000 м за 2 сек, 2000 м — за 5 сек, 3000 м — за 8 сек.

За это время человек, увидев вспышку, может укрыться и тем самым уменьшить вероятность поражения волной или вообще избежать его.

Ударная волна может наносить поражения людям, разрушать или повреждать технику, вооружение, инженерные сооружения и имущество. Поражения, разрушения и повреждения вызываются как непосредственным воздействием ударной, волны, так и косвенно — обломками разрушаемых зданий, сооружений, деревьев и т. п.

Степень поражения людей и различных объектов зависит от того, на каком расстоянии от места взрыва и в каком положении они находятся. Объекты, расположенные на поверхности земли, повреждаются сильнее, чем заглубленные.

Световое излучение. Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, источником которой является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Размеры светящейся области пропорциональны мощности взрыва. Световое излучение распространяется практически мгновенно (со скоростью 300000 км/ сек) и длится в зависимости от мощности взрыва от одной до нескольких секунд. Интенсивность светового излучения и его поражающее действие уменьшаются с увеличением расстояния от центра взрыва; при увеличении расстояния в 2 и 3 раза интенсивность светового излучения снижается в 4 и 9 раз.

Действие светового излучения при ядерном взрыве заключается в нанесении поражений людям и животным ультрафиолетовыми, видимыми и инфракрасными (тепловыми) лучами в виде ожогов различной степени, а также в обугливании или возгорании воспламеняющихся частей и деталей сооружений, зданий, вооружения, боевой техники, резиновых катков танков и автомобилей, чехлов, брезентов и других видов имущества и материалов. При прямом наблюдении взрыва с близкого расстояния световое излучение причиняет повреждения сетчатке глаз и может вызвать потерю зрения (полностью или частично).

Проникающая радиация. Проникающая радиация представляет собой поток гамма лучей и нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны и облака ядерного взрыва. Продолжительность действия проникающей радиации, составляете всего несколько секунд, тем не менее, она способна наносить тяжелое поражение личному составу в виде лучевой болезни, особенно если он расположен открыто. Основным источником гамма-излучения являются осколки деления вещества заряда, находящиеся в зоне взрыва и радиоактивном облаке. Гамма-лучи и нейтроны способны проникать через значительные толщи различных материалов. При прохождении через различные материалы поток гамма-лучей ослабляется, причем, чем плотнее вещество, тем больше ослабление гамма-лучей. Например, в воздухе гамма-лучи распространяются на многие сотни метров, а в свинце всего лишь на несколько сантиметров. Нейтронный поток наиболее сильно ослабляется веществами, в состав которых входят легкие элементы (водород, углерод). Способность материалов ослаблять гамма-излучение и поток нейтронов можно характеризовать величиной слоя половинного ослабления.

Слоем половинного ослабления называется толщина материала, проходя через, которую гамма-лучи и нейтроны ослабляются в 2 раза. При увеличении толщины материала до двух слоев половинного ослабления доза радиации уменьшается в 4 раза, до трех слоев — в 8 раз и т. д.

Значение слоя половинного ослабления для некоторых материалов

Коэффициент ослабления проникающей радиации при наземном взрыве мощностью 10 тыс. т. для закрытого бронетранспортера равен 1,1. Для танка — 6, для траншеи полного профиля – 5. Подбрустверные ниши и перекрытые щели ослабляют радиацию в 25-50 раз; покрытие блиндажа ослабляет радиацию в 200-400 раз, а покрытие убежища — в 2000-3000 раз. Стена железобетонного сооружения толщиной в 1 м ослабляет радиацию примерно в 1000 раз; броня танков ослабляет радиацию в 5-8 раз.

Радиоактивное заражение местности. Радиоактивное заражение местности, атмосферы и различных объектов при ядерных взрывах вызывается осколками деления, наведенной активностью и не прореагировавшей частью заряда.

Основным источником радиоактивного заражения при ядерных взрывах являются радиоактивные продукты ядерной реакции — осколки деления ядер урана или плутония. Радиоактивные продукты ядерного взрыва, осевшие на поверхность земли, испускают гамма-лучи, бета — и альфа-частицы (радиоактивные излучения).

Радиоактивные частицы выпадают из облака и заражают местность, создавая радиоактивный след (рис. 6) на расстояниях в десятки и сотни километров от центра взрыва.

Рис. 6. Зоны заражения на следе ядерного взрыва

По степени опасности зараженную местность по следу облака ядерного взрыва делят на четыре зоны.

Зона А – умеренного заражения. Доза излучения до полного распада радиоактивных веществ на внешней границе зоны составляет 40 рад, на внутренней границе – 400 рад.

Зона Б – сильного заражения – 400-1200 рад.

Зона В – опасного заражения – 1200-4000 рад.

Зона Г – чрезвычайно опасного заражения – 4000-7000 рад.

На зараженной местности люди подвергаются действию радиоактивных излучений, в результате чего у них может развиться лучевая болезнь. Не менее опасно попадание радиоактивных веществ внутрь организма, а также на кожу. Так, при попадании на кожу, особенно на слизистые оболочки полости рта, носа и глаз, даже малых количеств радиоактивных веществ могут наблюдаться радиоактивные поражения.

Вооружение и техника, зараженные РВ, представляют определенную опасность для личного состава, если обращаться, с ними без средств защиты. В целях исключения поражения личного состава от радиоактивности зараженной техники установлены допустимые уровни заражения продуктами ядерных взрывов, не приводящие к лучевому поражению. Если заражение выше допустимых норм, то необходимо удалять радиоактивную пыль с поверхностей, т. е. производить их дезактивацию.

Радиоактивное заражение, в отличие от других поражающих факторов, действует длительное время (часы, сутки, годы) и на больших площадях. Оно не имеет внешних признаков и обнаруживается только с помощью специальных дозиметрических приборов.

Электромагнитный импульс. Электромагнитные поля, сопровождающие ядерные взрывы, называют электромагнитным импульсом (ЭМИ).

При наземном и низком воздушном взрывах поражающее воздействие ЭМИ наблюдается на расстоянии нескольких километров от центра взрыва. При высотном ядерном взрыве могут возникнуть поля ЭМИ в зоне взрыва и на высотах 20-40 км от поверхности земли.

Поражающее действие ЭМИ проявляется, прежде всего, по отношению к радиоэлектронной и электротехнической аппаратуре, находящейся на вооружении и военной технике и других объектах. Под действием ЭМИ в указанной аппаратуре наводятся электрические токи и напряжения, которые могут вызвать пробой изоляции, повреждение трансформаторов, порчу полупроводниковых приборов, перегорание плавких вставок и других элементов радиотехнических устройств.

Сейсмовзрывные волны в грунте. При воздушных и наземных ядерных взрывах в грунте образуются сейсмовзрывные волны, представляющие собой механические колебания грунта. Эти волны распространяются на большие расстояния от эпицентра взрыва, вызывают деформации грунта и являются существенным поражающим фактором для подземных, шахтных и котлованных сооружений.

Источником сейсмовзрывных волн при воздушном взрыве является воздушная ударная волна, действующая на поверхность земли. При наземном взрыве сейсмовзрывные волны образуются как в результате действия воздушной ударной волны, так и вследствие передачи энергии грунту непосредственно в центре взрыва.

Сейсмовзрывные волны формируют динамические нагрузки на конструкции, элементы строений и т. д. Сооружения и их конструкции совершают колебательные движения. Напряжения, возникающие в них, при достижении определенных значений приводить к разрушениям элементов конструкций. Колебания, передаваемые от строительных конструкций на размещаемые в сооружениях вооружение, военную технику и внутреннее оборудование, могут приводить к их повреждениям. Пораженным может оказаться и личный состав в результате действия на него перегрузок и акустических волн, вызываемых колебательным движением элементов сооружений.

С применением энергии атома человечество стало разрабатывать ядерное оружие. Оно отличается рядом особенностей и воздействий на окружающую среду. Существуют разные степени поражения при помощи ядерного оружия.

Чтобы выработать правильное поведение при возникновении подобной угрозы, необходимо ознакомиться с особенностями развития ситуации после взрыва. Характеристики ядерного оружия, его виды и поражающие факторы будут рассмотрены далее.

Общее определение

На занятиях по предмету основ (ОБЖ) одним из направлений обучения является рассмотрение особенностей ядерного, химического, бактериологического оружия и его характеристик. Также изучаются закономерности возникновения подобных опасностей, их проявление и способы защиты. Это в теории позволяет снизить количество человеческих жертв при поражении оружием массового уничтожения.

Ядерным называется оружие взрывного типа, действие которого основано на энергии цепного деления тяжелых ядер изотопов. Также поражающая сила может появляться при термоядерном синтезе. Эти два типа оружия отличаются силой действия. Реакции деления при одной массе будет в 5 раз слабее, чем при термоядерных реакциях.

Первая ядерная бомба было разработана в США в 1945 году. Первый удар при помощи этого оружия был произведен 5.08.1945 года. Бомба была сброшена на город Хиросиму в Японии.

В СССР первую ядерную бомбу разработали в 1949 году. Ее взорвали в Казахстане, вне населенных пунктов. В 1953 году СССР вела Это оружие в 20 раз превосходило по своей силе то, которое было сброшено на Хиросиму. При этом размер этих бомб был одинаковым.

Характеристика ядерного оружия на ОБЖ рассматривается с целью определения последствий и способов выжить при ядерной атаке. Правильное поведение населения при таком поражении может спасти больше человеческих жизней. Условия, которые складываются после взрыва, зависят от того, в каком месте он произошел, какую мощность имел.

Ядерное оружие превышает по мощности, разрушающим действиям обычные авиационные бомбы в несколько раз. Если оно применяется против войск противника, поражение носит обширный характер. При этом наблюдаются огромные человеческие потери, разрушается техника, сооружения и прочие объекты.

Характеристики

Рассматривая краткую характеристику ядерного оружия, следует перечислить его основные виды. Они могут содержать в себе энергию разного происхождения. К ядерному оружию относятся боеприпасы, их носители (доставляют боеприпасы к цели), а также оборудование для управления взрывом.

Боеприпасы могут быть ядерные (основаны на реакциях деления атомов), термоядерные (основаны на реакциях синтеза), а также комбинированные. Чтобы измерить мощность оружия, применяется тротиловый эквивалент. Эта величина характеризует его массу, которая бы понадобилась для создания взрыва аналогичной мощности. Тротиловый эквивалент измеряется в тоннах, а также мегатоннах (Мт) или килотоннах (кт).

Мощность боеприпасов, действие которых основано на реакциях деления атомов, может составлять до 100 кт. Если же при изготовлении оружия применялись реакции синтеза, оно может иметь мощность 100-1000 кт (до 1 Мт).

Размер боеприпасов

Наибольшей разрушающей силы можно достичь при использовании комбинированных технологий. Характеристики ядерного оружия этой группы характеризуются развитием по схеме «деление → синтез → деление». Их мощность может превышать 1 Мт. В соответствии с этим показателем различают следующие группы оружия:

1. Сверхмалые.
2. Малые.
3. Средние.
4. Крупные.
5. Сверхкрупные.

Рассматривая краткую характеристику ядерного оружия, следует отметить, что цели применения его могут быть разными. Существуют ядерные бомбы, которые создают подземные (подводные), наземные, воздушные (до 10 км) и высотные (более 10 км) взрывы. От этой характеристики зависит масштаб разрушений и последствия. При этом поражения могут быть вызваны разными факторами. После взрыва их образуется несколько видов.

Виды взрывов

Определение и характеристика ядерного оружия позволяет сделать вывод об общем принципе его действия. От того, где была взорвана бомба, будут зависеть последствия.

Происходит на расстоянии 10 км над землей. При этом его светящаяся область не соприкасается с земной или водной поверхностью. Столб пыли отделен от облака взрыва. Облако, появившееся в результате, движется по ветру, постепенно рассеивается. Такой тип взрыва может нанести значительный ущерб войску, разрушить здания, уничтожить самолеты.

Взрыв высотного типа выглядит как шарообразная светящаяся область. Ее размер будет больше, чем при наземном применении этой же бомбы. После взрыва шарообразная область превращается в кольцевое облако. При этом нет пылевого столба и облака. Если взрыв произойдет в ионосфере, он впоследствии будет гасить радиосигналы, нарушать работу радиооборудования. Радиационное заражение наземных участков практически не наблюдается. Применяется этот тип взрыва для уничтожения авиационной или космической вражеской техники.

Характеристика ядерного оружия и очага ядерного поражения при наземном взрыве отличается от предыдущих двух видов взрывов. В этом случае светящаяся область соприкасается с землей. На месте взрыва образуется воронка. Образуется большое облако пыли. В него вовлекается большое количество грунта. Радиоактивные продукты выпадают вместе с землей из облака. местности будет большим. При помощи такого взрыва разрушаются укрепленные объекты, уничтожаются войска, которые находятся в убежищах. Окружающие районы сильно заражаются радиацией.

Взрыв также может быть подземным. Светящаяся область может не наблюдаться. Колебания почвы после взрыва похожи на землетрясение. Образуется воронка. Столб грунта с радиационными частицами взметается в воздух и распространяется по местности.

Также взрыв может быть произведен над или под водой. В этом случае вместо грунта в воздух вырываются пары воды. Они несут в себе радиационные частицы. Заражение местности в этом случае также будет сильным.

Поражающие факторы

1. Заражение наземной части радиацией.
2. Ударная волна.
3. Электромагнитный импульс (ЭМИ).
4. Проникающая радиация.
5. Световое излучение.

Одним из самых опасных поражающих факторов является ударная волна. Она обладает огромным энергетическим запасом. Поражение вызывает как прямой удар, так и косвенные факторы. Ими, например, могут быть летящие осколки, предметы, камни, грунт и т. д.

Проявляется в оптическом диапазоне. Оно включает в себя ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи спектра. Основным поражающим действием светового излучения являются высокая температура и ослепление.

Проникающей радиацией является поток из нейтронов, а также гамма-лучей. В этом случае живые организмы получают высокую может возникнуть лучевая болезнь.

Ядерный взрыв сопровождают также электрополя. Импульс распространяется на дальние расстояния. Он выводит из строя линии связи, аппаратуру, электроснабжение, радиосвязь. При этом оборудование может даже воспламениться. Может возникнуть поражение людей электрическим током.

Рассматривая ядерное оружие, его виды и характеристики, следует также назвать еще один поражающий фактор. Это поражающее действие радиации на местности. Такой тип факторов характерен для реакций деления. В этом случае чаще всего бомбу взрывают невысоко в воздухе, на поверхности земли, под грунтом и на воде. В этом случае местность сильно заражается выпадающими частицами грунта или воды. Процесс заражения может длиться до 1,5 суток.

Ударная волна

Характеристики ударной волны ядерного оружия определяются областью, в которой произошел взрыв. Она может быть подводной, воздушной, сейсмовзрывной и отличается рядом параметров в зависимости от вида.

Воздушная взрывная волна представляет собой область, в которой воздух резко сжимается. Удар при этом распространяется быстрее, чем скорость звука. Он поражает людей, технику, здания, вооружение на больших расстояниях от эпицентра взрыва.

Наземная взрывная волна теряет часть своей энергии на образование сотрясений грунта, образование воронки и испарение земли. Чтобы разрушить укрепления воинских частей, применяется бомба наземного действия. Жилые малоукрепленные сооружения больше разрушаются при воздушном взрыве.

Рассматривая кратко характеристики поражающих факторов ядерного оружия, следует отметить степень тяжести поражений в зоне ударной волны. Самые тяжелые последствия со смертельным исходом возникают в зоне, где давление составляет 1 кгс/см². Поражения средней тяжести наблюдаются в зоне давления 0,4-0,5 кгс/см². Если же ударная волна имеет мощность 0,2-0,4 кгс/см², поражения небольшие.

При этом значительно меньший ущерб личному составу наносится, если люди в момент воздействия ударной волны находились в положении лежа. Еще меньше подвергаются поражениям люди, находящиеся в окопах, траншеях. Хорошим уровнем защиты в этом случае обладают закрытые помещения, которые расположены под землей. Защитить личный состав от поражения ударной волной могут правильно сконструированные инженерные сооружения.

Военная техника также выходит из строя. При небольшом давлении могут наблюдаться незначительные обжатия корпусов ракет. Также выходят из строя некоторые их приборы, автомобили, прочие транспортные и подобные им средства.

Световое излучение

Рассматривая общую характеристику ядерного оружия, следует рассмотреть такой поражающий фактор, как световое излучение. Оно проявляется в оптическом диапазоне. Световое излучение распространяется в пространстве благодаря появлению светящейся области при ядерном взрыве.

Температура светового излучения может достигать миллионов градусов. Этот поражающий фактор проходит три степени развития. Их исчисление производится десятками сотых секунды.

Светящееся облако в момент взрыва набирает температуру до миллионов градусов. Затем в процессе его исчезновения нагрев снижается до тысяч градусов. В начальной стадии энергии еще недостаточно для образования большого уровня тепла. Оно возникает в первой фазе взрыва. 90 % световой энергии вырабатывается во второй период.

Время воздействия светового излучения определяется мощностью самого взрыва. Если будет взорван сверхмалый боеприпас, этот поражающий фактор может длиться всего несколько десятых долей секунды.

При задействовании малого снаряда световое излучение будет действовать 1-2 с. Продолжительность этого проявления при взрыве среднего боеприпаса составляет 2-5 с. Если же будет задействована сверхкрупная бомба, световой импульс может длиться более 10 с.

Поражающую способность в представленной категории определяет световой импульс взрыва. Он будет тем больше, чем выше мощность бомбы.

Поражающее воздействие светового излучения проявляется появлением ожогов на открытых и закрытых участках кожи, слизистых. При этом может возникнуть возгорание различных материалов, оборудования.

Силу воздействия светового импульса ослабляют облачность, различные объекты (здания, леса). Поражение личного состава может быть вызвано пожарами, которые возникают после взрыва. Чтобы защитить его от поражения, людей переводят в подземные сооружения. Здесь же хранят боевую технику.

На поверхностных объектах применяют отражатели, увлажняют, обсыпают снегом горючие материалы, пропитывают их огнестойкими составами. Применяются специальные защитные комплекты.

Проникающая радиация

Понятие ядерного оружия, характеристика, поражающие факторы позволяют предпринять соответствующие меры для предотвращения больших человеческих, технических потерь при возникновении взрыва.

Световое излучение и ударная волна являются основными поражающими факторами. Однако не менее сильное воздействие после взрыва имеет проникающая радиация. Она распространяется в воздухе на расстояние до 3 км.

Гамма-лучи и нейтроны проходят через живую материю и способствуют ионизации молекул и атомов клеток различных организмов. Это ведет к развитию лучевой болезни. Источником этого поражающего фактора являются процессы синтеза и деления атомов, которые наблюдаются в момент ее применения.

Мощность этого воздействия измеряют в радах. Доза, которая поражает живые ткани, характеризуется типом, мощностью и видом ядерного взрыва, а также удаленностью объекта от эпицентра.

Изучая характеристики ядерного оружия, способы воздействия и защиты от него, следует рассмотреть подробно степени проявления лучевой болезни. Существует ее 4 степени. При легкой форме (первая степень) доза радиации, полученной человеком, составляет 150-250 рад. Болезнь излечивается в течение 2 месяцев в стационарном порядке.

Вторая степень возникает при дозе облучения до 400 рад. В этом случае меняется состав крови, выпадают волосы. Требуется активное лечение. Выздоровление наступает спустя 2,5 месяца.

Тяжелая (третья) степень заболевания проявляется при облучении до 700 рад. Если лечение проходит благополучно, человек может выздороветь спустя 8 месяцев стационарного лечения. Остаточные явления проявляются гораздо дольше.

При четвертой стадии доза облучения составляет свыше 700 рад. Человек погибает через 5-12 дней. Если радиация превысит предел 5000 рад, личный состав погибает спустя несколько минут. Если организм был ослаблен, человек даже при малых дозах радиационного облучения тяжело переносит лучевую болезнь.

Защитой от проникающей радиации могут быть специальные материалы, которые сдерживают разные типы лучей.

Электромагнитный импульс

При рассмотрении характеристик основных поражающих факторов ядерного оружия следует также изучить особенности электромагнитного импульса. В процессе взрыва, особенно на большой высоте, создаются обширные зоны, через которые не может проходить радиосигнал. Они существуют достаточно недолгое время.

В линиях электропередачи, прочих проводниках возникает при этом повышенное напряжение. Появление этого поражающего фактора вызвано взаимодействием нейтронов и гамма-лучей во фронтальной части ударной волны, а также вокруг этой области. В результате электрические заряды разделяются, образуя электромагнитные поля.

Действие при наземном взрыве электромагнитного импульса определяется на расстоянии нескольких километров от эпицентра. При воздействии бомбы на расстоянии от земли более 10 км электромагнитный импульс может возникнуть на расстоянии 20-40 км от поверхности.

Действие этого поражающего фактора направлено в большей степени на различное радиооборудование, аппаратуру, электрические приборы. В результате в них образуются высокие напряжения. Это приводит к разрушению изоляции проводников. Может возникнуть пожар или поражение людей током. Больше всего подвержены проявлениям электромагнитного импульса различные системы сигнализации, связи и управления.

Чтобы защитить технику от представленного разрушающего фактора, потребуется экранировать все проводники, аппаратуру, военные приспособления и т. д.

Характеристика поражающих факторов ядерного оружия позволяет принять своевременные меры по предотвращению разрушительного действия различных воздействий после взрыва.

местности

Характеристика поражающих факторов ядерного оружия была бы неполной без описания воздействия радиоактивного заражения местности. Оно проявляется как в недрах земли, так и на ее поверхности. Заражение затрагивает атмосферу, водные ресурсы и все прочие объекты.

Радиоактивные частицы выпадают на местности из облака, которое образуется в результате взрыва. Оно под действием ветра перемещается в определенном направлении. При этом высокий уровень радиации может определяться не только в непосредственной близости от эпицентра взрыва. Заражение может распространяться на десятки или даже сотни километров.

Действие этого поражающего фактора может длиться на протяжении нескольких десятков лет. Наибольшую интенсивность радиационное заражение местности может иметь при наземном взрыве. Его площадь распространения может значительно превышать действие ударной волны или иных поражающих факторов.

Не имеют запаха, цвета. Их скорость распада не может быть ускорена никакими методами, которые сегодня доступны человечеству. При наземном типе взрыва большое количество грунта поднимается в воздух, образуется воронка. Потом частицы земли с продуктами радиационного распада оседают на прилегающие территории.

Зоны заражения определяются интенсивностью взрыва, мощностью излучения. Замер радиации на местности проводится спустя сутки после взрыва. На этот показатель влияют характеристики ядерного оружия.

Зная его характеристики, особенности и способы защиты, можно предотвратить разрушающие последствия взрыва.

Ядерное оружие обладает пятью основными поражающими факторами. Распределение энергии между ними зависит от вида и условий взрыва. Воздействие этих факторов также различается по формам и длительности (наиболее длительное воздействие имеет заражение местности).

Ударная волна. Ударной волной называется область резкого сжатия среды, распространяющуюся в виде сферического слоя от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Ударные волны классифицируются в зависимости от среды распространения. Ударная волна в воздухе возникает за счет передачи сжатия и расширения слоев воздуха. С увеличением расстояния от места взрыва волна ослабевает и превращается в обычную акустическую. Волна при прохождении через данную точку пространства вызывает изменения в давлении, характеризующиеся наличием двух фаз: сжатия и расширения. Период сжатия наступает сразу и длится сравнительно небольшое время по сравнению с периодом расширения. Разрушающее действие ударной волны характеризуют избыточное давление в ее фронте (передней границе), давление скоростного напора, длительность фазы сжатия. Ударная волна в воде отличается от воздушной значениями своих характеристик (большим избыточным давлением и меньшим временем воздействия). Ударная волна в грунте при удалении от места взрыва становится подобна сейсмической волне. Воздействие ударной волны на людей и животных может привести к получению непосредственных или косвенных поражений. Оно характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми повреждениями и травмами. Механическое воздействие ударной волны оценивается по степени разрушений, вызванных действием волны (выделяются слабое, среднее, сильное и полное разрушение). Энергетическое, промышленное и коммунальное оборудование в результате воздействия ударной волны может получить повреждения, также оцениваемые по их тяжести (слабые, средние и сильные).

Воздействие ударной волны может привести также к повреждениям транспортных средств, гидроузлов, лесных массивов. Как правило, ущерб, наносимый воздействием ударной волны, очень велик; он наносится как здоровью людей, так и различным сооружениям, оборудованию и т.д.

Световое излучение. Представляет собой совокупность видимого спектра и инфракрасных и ультрафиолетовых лучей. Светящаяся область ядерного взрыва характеризуется очень высокой температурой. Поражающее действие характеризуется мощностью светового импульса. Воздействие излучения на людей вызывает прямые или косвенные ожоги, разделяющиеся по степени тяжести, временное ослепление, ожоги сетчатки глаза. От ожогов защищает одежда, поэтому они чаще бывают на открытых участках тела. Большую опасность представляют также пожары на объектах народного хозяйства, в лесных массивах, возникающие в результате совокупного воздействия светового излучения и ударной волны. Еще одним фактором воздействия светового излучения является тепловое воздействие на материалы. Характер его определяется многими характеристиками как излучения, так и самого объекта.

Проникающая радиация. Это гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду. Время ее воздействия не превышает 10-15 с. Основными характеристиками излучения являются поток и плотность потока частиц, доза и мощность дозы излучения. Степень тяжести лучевого поражения главным образом зависит от поглощенной дозы. При распространении в среде ионоизирующие излучения изменяют ее физическую структуру, ионизируя атомы веществ. При воздействии проникающей радиации на людей может возникнуть лучевая болезнь различной степени (наиболее тяжелые формы обычно заканчиваются летальным исходом). Радиационные повреждения могут также наноситься материалам (изменения в их структуре могут быть и необратимыми). Материалы, обладающие защитными свойствами, активно используются в постройке защитных сооружений.

Электромагнитный импульс. Совокупность кратковременных электрических и магнитных полей, возникающих в результате взаимодействия гамма- и нейтронного излучения с атомами и молекулами среды. Импульс не оказывает непосредственного влияния на человека, объекты его поражения -- все проводящие электрический ток тела: линии связи, электропередачи, металлические конструкции и т.д. Результатом воздействия импульса может быть выход из строя различных приборов и сооружений, проводящих ток, ущерб здоровью людей, работающих с незащищенной аппаратурой. Особенно опасно воздействие электромагнитного импульса на аппаратуру, не оборудованную специальной защитой. Защита может включать различные "добавки" к системам проводов и кабелей, электромагнитное экранирование и т.д.

Радиоактивное заражение местности. возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва. Это фактор поражения, обладающий наиболее продолжительным действием (десятки лет), действующий на огромной площади. Излучение выпадающих радиоактивных веществ состоит из альфа-, бета- и гамма-лучей. Наиболее опасными являются бета- и гамма-лучи. При ядерном взрыве образуется облако, которое может переноситься ветром. Выпадение радиоактивных веществ происходит в превые 10-20 ч после взрыва. Масштабы и степень заражения зависят от характеристик взрыва, поверхности, метеорологических условий. Как правило, зона радиоактивного следа имеет форму эллипса, и масштабы заражения уменьшаются по мере удаления от конца эллипса, в котором произошел взрыв. В зависимости от степени заражения и возможных последствий внешнего облучения выделяют зоны умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного заражения. Поражающим действием обладают в основном бета-частицы и гамма-облучение. Особенно опасным является попадание радиоактивных веществ внутрь организма. Основной способ защиты населения -- изоляция от внешнего воздействия излучений и исключение попадания радиоактивных веществ внутрь организма.

Целесообразно укрытие людей в убежищах и противорадиационных укрытиях, а также в зданиях, чья конструкция ослабляет действие гамма-излучения. Применяются также средства индивидуальной защиты.

ядерный взрыв радиоактивный заражение

Ядерный взрыв -- неуправляемый процесс высвобождения большого количества тепловой и лучистой энергии в результате цепной ядерной реакции деления или реакции термоядерного синтеза за очень малый промежуток времени.

По своему происхождению ядерные взрывы являются либо продуктом деятельности человека на Земле и в околоземном космическом пространстве, либо природными процессами на некоторых видах звёзд. Искусственные ядерные взрывы -- мощное оружие, предназначенное для уничтожения крупных наземных и защищённых подземных военных объектов, скоплений войск и техники противника (в основном тактическое ядерное оружие), а также полное подавление и уничтожение противоборствующей стороны: разрушение больших и малых населённых пунктов с мирным населением и стратегической промышленности (Стратегическое ядерное оружие).

Ядерный взрыв может иметь мирное применение:

· перемещение больших масс грунта при строительстве;

· обрушение препятствий в горах;

· дробление руды;

· увеличение нефтеотдачи нефтяных местрождений;

· перекрывание аварийных нефтяных и газовых скважин;

· поиск полезных ископаемых сейсмическим зондированием земной коры;

· движущая сила для ядерных и термоядерных импульсных космических аппаратов (например, нереализованный проект корабля "Орион" и проект межзвёздного автоматического зонда "Дедал");

· научные исследования: сейсмология, внутреннее строение Земли, физика плазмы и многое другое.

В зависимости от задач, решаемых с применением ядерного оружия, ядерные взрывы подразделяют на следующие виды:

Ш высотные (выше 30 км);

Ш воздушные (ниже 30 км, но не касается поверхности земли/воды);

Ш наземные/надводные (касается поверхности земли/воды);

Ш подземные/подводные (непосредственно под землей или под водой).

Поражающие факторы ядерного взрыва

При взрыве ядерного боеприпаса за миллионные доли секунды выделяется колоссальное количество энергии. Температура повышается до нескольких миллионов градусов, а давление достигает миллиардов атмосфер. Высокие температура и давление вызывают световое излучение и мощную ударную волну. Наряду с этим взрыв ядерного боеприпаса сопровождается испусканием проникающей радиации, состоящей из потока нейтронов и гамма_квантов. Облако взрыва содержит огромное количество радиоактивных продуктов - осколков деления ядерного взрывчатого вещества, которые выпадают по пути движения облака, в результате чего происходит радиоактивное заражение местности, воздуха и объектов. Неравномерное движение электрических зарядов в воздухе, возникающее под действием ионизирующих излучений, приводит к образованию электромагнитного импульса.

Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются:

Ш ударная волна;

Ш световое излучение;

Ш проникающая радиация;

Ш радиоактивное заражение;

Ш электромагнитный импульс.

Ударная волна ядерного взрыва - один из основных поражающих факторов. В зависимости от того, в какой среде возникает и распространяется ударная волна - в воздухе, воде или грунте, ее называют соответственно воздушной волной, ударной волной в воде и сейсмовзрывной волной (в грунте).

Воздушной ударной волной называется область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Ударная волна вызывает у человека открытые и закрытые травмы различной степени тяжести. Большую опасность для человека представляет и косвенное воздействие ударной волны. Разрушая здания, убежища и укрытия, она может послужить причиной тяжелых травм.

Избыточное давление и метательное действие скоростного напора также являются основными причинами вывода из строя различных сооружений и техники. Повреждения техники в результате отбрасывания (при ударе о грунт) могут быть более значительными, чем от избыточного давления.

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой электромагнитное излучение, включающее видимую ультрафиолетовую и инфракрасную области спектра.

Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева может быть такой, что поверхность объекта обуглится, оплавится или воспламенится. Световое излучение может вызывать ожоги открытых участков тела человека, а в темное время суток - временное ослепление.

Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах - и испарившегося грунта. Размеры светящейся области и время ее свечения зависят от мощности, а форма - от вида взрыва.

Время действия светового излучения наземных и воздушных взрывов мощностью 1 тыс. т составляет примерно 1 с, 10 тыс. т - 2,2 с, 100 тыс. т - 4,6 с, 1 млн. т - 10 с. Размеры светящейся области также возрастают с увеличением мощности взрыва и составляют от 50 до 200 м при сверхмалых мощностях ядерного взрыва и 1-2 тыс. м при крупных.

Ожоги открытых участков тела человека второй степени (образование пузырей) наблюдаются на расстоянии 400-1 тыс. м при малых мощностях ядерного взрыва, 1,5-3,5 тыс. м при средних и более 10 тыс. м при крупных.

Проникающая радиация представляет собой поток гамма_излучения и нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва.

Гамма_излучение и нейтронное излучение различны по своим физическим свойствам. Общим для них является то, что они могут распространяться в воздухе во все стороны на расстояние до 2,5-3 км. Проходя через биологическую ткань, гамма- и нейтронное излучения ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав живых клеток, в результате чего нарушается нормальный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возникновению специфического заболевания - лучевой болезни .

Источником проникающей радиации являются ядерные реакции деления и синтеза, протекающие в боеприпасах в момент взрыва, а также радиоактивный распад осколков деления.

Время действия проникающей радиации определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту, при которой гамма_излучение и нейтроны поглощаются толщей воздуха и не достигают земли (2,5-3 км), и составляет 15-20 с.

Степень, глубина и форма лучевых поражений, развивающихся в биологических объектах при воздействии на них ионизирующих излучений, зависит от величины поглощенной энергии излучения. Для характеристики этого показателя используется понятие поглощенной дозы , т.е. энергии, поглощенной единицей массы облучаемого вещества.

Поражающее действие проникающей радиации на людей и их работоспособность зависят от дозы излучения и времени облучения.

Радиоактивное заражение местности, приземного слоя атмосферы и воздушного пространства возникает в результате прохождения радиоактивного облака ядерного взрыва или газоаэрозольного облака радиационной аварии.

Источниками радиоактивного заражения являются:

при ядерном взрыве:

* продукты деления ядерных -- взрывчатых веществ (Pu-239, U- 235, U-238);

* радиоактивные изотопы (радионуклиды), образующиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов -- наведенная активность;

* непрореагировавшая часть ядерного заряда;

При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается поверхности земли и сотни тонн грунта мгновенно испаряются. Восходящие за огненным шаром воздушные потоки подхватывают и поднимают значительное количество пыли. В результате образуется мощное облако, состоящее из огромного количества радиоактивных и неактивных частиц, размеры которых колеблются от нескольких микрон до нескольких миллиметров.

На следе облака ядерного взрыва в зависимости от степени заражения и опасности поражения людей принято на картах (схемах) наносить четыре зоны (А, Б, В, Г).

Электромагнитный импульс.

Ядерные взрывы в атмосфере и в более высоких слоях приводят к образованию мощных электромагнитных полей с длинами волн от 1 до 1000 м и более. Эти поля в виду их кратковременного существования принято называть электромагнитным импульсом (ЭМИ). Электромагнитный импульс возникает и в результате взрыва и на малых высотах, однако напряженность электромагнитного поля в этом случае быстро спадает по мере удаления от эпицентра. В случае же высотного взрыва, область действия электромагнитного импульса охватывает практически всю видимую из точки взрыва поверхность Земли. Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением напряжений и токов в проводниках различной протяженности, расположенных в воздухе, земле, в радиоэлектронной и радиотехнической аппаратуре. ЭМИ в указанной аппаратуре наводит электрические токи и напряжения, которые вызывают пробой изоляции, повреждение трансформаторов, сгорание разрядников, полупроводниковых приборов, перегорание плавких вставок. Наиболее подвержены воздействию ЭМИ линии связи, сигнализации и управления ракетных стартовых комплексов, командных пунктов.