Тема 4. Ядерное оружие.

Ядерным называется оружие, поражающее действие которого обусловлено энергией, выделяющийся при ядерных реакциях деления и синтеза. Оно является самым мощным видом оружия массового поражения (ОМП). Мощность ядерного боеприпаса характеризуется тротиловым эквивалентом в т (тоннах), энергия взрыва которого эквивалентна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса. По мощности ядерные боеприпасы подразделяются на сверхмалые (менее 1 тыс.т.), малые (1-10 тыс.т.), средние (10-100 тыс.т.), крупные (100-1 млн.т.), сверхкрупные (св. 10⁶ т.)

Ядерные взрывы бывают: подземные (подводные), наземные, воздушные и высотные.

Поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное загрязнение местности и электромагнитный импульс.

Ударная волна (УВ)

Воздушной ударной волной называется область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Переднюю границу волны, характеризующуюся резким скачком давления, называют фронтом ударной волны. Ударная волна поражает людей, здания, сооружения и боевую технику.

Основные параметры УВ: ∆Р_ф = Р_мах – Р_о, где

∆Р_ф – избыточное давление во фронте волны и является разностью между максимальным давлением Р_мах во фронте УВ и нормальным атмосферным давлением Р_о перед этим фронтом и воспринимается человеком как удар;

Скоростной напор воздуха, который обуславливает метательное действие УВ, может отбросить человека на значительное расстояние и причинить ему при ударе о землю или препятствие различные повреждения.

Прямые поражения, возникающие под действием УВ, подразделяются на:

- легкие при ∆Р_ф = 20 - 40 кПа (легкая контузия, временная потеря слуха, ушибы, вывихи);

- средние при ∆Р_ф = 40 - 60 кПа (травмы головного мозга с потерей сознания, повреждение органов слуха, носовое и ушное кровотечения, переломы и вывихи конечностей);

- тяжелые при ∆Р_ф = 60 - 100 кПа и крайне тяжелые при ∆Р_ф > 100 кПа (травмы мозга с длительной потерей сознания, повреждения внутренних органов, сложные переломы конечностей).

Косвенное воздействие УВ заключается в поражении людей летящими обломками зданий и сооружений, камнями, деревьями, битым стеклом и другими предметами). Под действием нагрузок, создаваемых УВ, здания и сооружения могут подвергаться следующим разрушениям: полным (∆Р_ф > 40 кПа), сильным (∆Р_ф = 20 - 40 кПа), средним (∆Р_ф = 10 - 20 кПа) и слабым (∆Р_ф < 10 кПа).

Надежная защита от УВ: убежища, противорадиационные убежища, подземные помещения, рельеф местности.

Световое излучение (СИ)

Световое излучение – это электромагнитное излучение, включающее в себя ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником СИ является светящаяся область взрыва. Время действия СИ и размеры святящейся зоны зависят от мощности ядерного взрыва q = 1 тыс.т. → t = 1с., q = 1млн.т. → t = 10 с.

СИ ядерного взрыва поражает людей, воздействует на здания, сооружения, технику и леса, вызывая пожары. На открытой местности СИ обладает бóльшим радиусом действия по сравнению с УВ и проникающей радиацией. Основным параметром, определяющим поражающее действие СИ, является световой импульс (U_св) – количество прямой световой энергии, падающей на 1м² поверхности, перпендикулярной направлению распространения СИ, за время свечения.

СИ, воздействуя на людей, вызывает ожоги открытых и защищенных одеждой участков тела, глаз и временное ослепление. В зависимости от величины СИ различают ожоги четырех степеней:

I характеризуется покраснением кожи

II образование пузырей, наполненных жидкостью

III вызывает омертвление глубоких слоев кожи

IV обугливание кожи, подкожной клетчатки или более глубоких тканей

Тяжесть поражения людей СИ зависит не только от степени ожога, но и от его места и площади обожженных участков кожи. Люди становятся не трудоспособными при ожогах II и III степени открытых участков тела (лицо, шея, руки) или под одеждой при ожогах II степени на площади не менее 3% поверхности тела (около 500 см²). степень поражающего действия СИ резко снижается при условии своевременного оповещения людей, использования ими защитных сооружений, естественных укрытий (складок местности) и строгого выполнения противопожарных мероприятий.

Проникающая радиация (ПР)

Проникающей радиацией ядерного взрыва называют поток γ-излучения и нейтронов, испускаемый из зоны и облака ядерного взрыва. Источниками ПР являются ядерные реакции, протекающие в боеприпасе в момент взрыва, и радиоактивный распад осколков (продуктов) деления в облаке взрыва. Время действия ПР на наземные объекты составляет 15-25 с. и определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту (2-3 км), при которой γ-нейтронное излучение, поглощаясь толщей воздуха, практически не достигает поверхности земли. Основным параметром, характеризующим поражающее действие ПР, является доза излучения D.

ПР, распространяясь в среде, ионизирует ее атомы, а при прохождении через живую ткань ­– атомы и молекулы, входящие в состав клеток. Это приводит к нарушению обмена веществ, изменению характера жизнедеятельности клеток, отдельных органов и систем организма. В результате такого воздействия возникает лучевая болезнь:

I (легкая) степень возникает при суммарной дозе излучения 100-200 рад. Скрытый период продолжается 3-5 недель, после чего появляются недомогание, общая слабость, тошнота, головокружение, повышение температуры. После выздоровления трудоспособность людей, как правило, сохраняется.

II (средняя) степень возникает при суммарной дозе излучения 200-400 рад. В течении первых 2-3 суток наблюдается бурная первичная реакция организма (тошнота и рвота). Затем наступает скрытый период, длящийся 15-20 суток. Признаки заболевания уже выражены более ярко. Выздоровление при активном лечении наступает через 2-3 месяца.

III (тяжелая) степень наступает при 400-600 рад. Первичная реакция резко выражена. Скрытый период составляет 5-10 суток. Боль протекает интенсивно и тяжело. В случае благоприятного исхода выздоровление может наступить через 3-6 месяцев.

IV (крайне тяжелая) степень, наступающая при дозе свыше 600 рад., как правило приводит к смертельному исходу.

Даже небольшие дозы излучения снижают сопротивляемость организма к инфекции, приводят к кислородному голоданию тканей, ухудшению процесса свертывания крови.

Надежной защитой от ПР ядерного взрыва являются защитные сооружения ГО. При прохождении через различные материалы поток γ-квантов и нейтронов ослабляется. Способность материалов ослаблять γ- и нейтронное излучения принято характеризовать слоем половинного ослабления, то есть толщиной слоя материала, который уменьшает дозу излучения в 2 раза. При дозах ПР в несколько рад. засвечиваются фотоматериалы, находящиеся в светонепроницаемых упаковках, а при дозах в сотни рад. выходит из строя полупроводниковая радиоэлектронная аппаратура, темнеют стекла оптических приборов.

Разновидностью ядерного оружия является нейтронное. Особенность поражающего действия нейтронного оружия связана с повышенным выходом ПР, в которой преобладает нейтронное излучение высоких энергий, которые, проходя через материалы конструкций техники и сооружений, а также через грунт в районе взрыва вызывает появление в них наведенной радиоактивности. Наведенная радиоактивность в технике в течении многих часов после взрыва может быть причиной облучения людей, ее обслуживающих.

Защита от ПР нейтронного боеприпаса составляет определенные трудности, так как те материалы, которые лучше ослабляют нейтронный поток, хуже защищают от γ-излучения, и наоборот. Для защиты от ПР нейтронного боеприпаса необходимо комбинировать водосодержащие вещества и материалы с повышенной плотностью.