Проникающая радиация ядерного взрыва это: Тест по теме: «Общая характеристика гражданской обороны (ГО) и ее задачи. Современные средства поражения и их характеристики»

Содержание

Тест по теме: «Общая характеристика гражданской обороны (ГО) и ее задачи. Современные средства поражения и их характеристики»

1. Оружие массового поражения, основанное на внутриядерной энергии, – это:

а) бактериологическое оружие;
б) химическое оружие;
в) ядерное оружие;
г) лазерное оружие.

2. К коллективным средствам защиты относятся:

а)
б)
в)
г)

3. Явление радиоактивного излучения открыл французский физик:

а) Роберт Оппенгеймер;
б) Антуан Беккерель;
в) Жан Жак Руссо;
г) Жерар Монтесье.

4. Поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи, — это:

а) ударная волна;
б) радиоактивное заражение;
в) световое излучение;
г) электромагнитный импульс.

5. Отравляющее вещество общеядовитого действия:

а) зарин;
б) иприт;
в) заман;
г) синильная кислота.

6. Какой поражающий фактор не оказывает на человека непосредственного воздействия при применении ядерного оружия:

а) проникающая радиация;
б) световое излучение;
в) электромагнитный импульс;
г) ударная волна.

7. Основным поражающим фактором ядерного взрыва является:

а) ударная волна;
б) радиоактивное заражение;
в) световое излучение;
г) химическое отравление.

8. К стойким отравляющим веществам относятся:

а) хлорциан;
б) синильная кислота;
в) зарин;
г) фосген.

9. Воздействие какого поражающего фактора ядерного взрыва может вызвать пожары, ожоги кожи и поражение глаз:

а) проникающая радиация;
б) электромагнитный импульс;
в) световое излучение;
г) радиоактивное заражение.

10. Какова величина избыточного давления во фронте ударной волны в зоне средних разрушений:

а) свыше 50 кПа;
б) от 50 до 30 кПа;
в) от 30 до 20 кПа;
г) от 20 до 10 кПа.

11. Оказавшись в зоне химического заражения, вы почувствовали металлический привкус во рту. Какое это отравляющее вещество:

а) иприт;
б) синильная кислота;
в) адамсит.

12. При каком избыточном давлении ударной волны у людей возникают тяжёлые травмы, характеризующиеся сильными контузиями, переломами конечностей, травмами внутренних органов:

а) 20-40 кПа;
б) 40-60 кПа;
в) свыше 60 кПа;
г) свыше 100 кПа.

13. От воздействия ударной волны людей могут защитить:

а) противогаз, респиратор;
б) преграды, не пропускающие свет;
в) общевойсковой защитный комплект;
г) убежища и укрытия.

14. Какова мощность дозы излучения за время полного распада в зоне опасного заражения:

а) 40-400 рад;
б) 400-1200 рад;
в) 1200-4000 рад;
г) 4000 и более рад.

15. Первые испытания ядерного оружия произошли:

а) 16 июля 1945 г;
б) 27 декабря 1918 г;
в) 6 августа 1942 г;
г) 9 мая 1941 г.

16. Отравляющее вещество удушающего действия:

а) фосген;
б) зарин;
в) Си-Эс.

17. От каких отравляющих веществ не защищают противогазы:

а) угарного газа;
б) нервно-паралитических;
в) удушающих.

18. Через сколько часов после ядерного взрыва уровень радиации уменьшится в 10 раз:

а) 4 часа;
б) 5 часов;
в) 7 часов;
г) 49 часов.

19. Проникающая радиация – это:

а) поток радиоактивных протонов;
б) поток невидимых протонов;
в) поток гамма-лучей и нейтронов;
г) поток гамма-лучей и радиоактивных протонов.

20. Для защиты от проникающей радиации нужно использовать:

а) противогаз, респиратор;
б) преграды, не пропускающие свет;
в) общевойсковой защитный комплект;
г) убежища и укрытия.

21. Отравляющее вещество нервно-паралитического действия поражает:

а) кожу;
б) центральную нервную систему;
в) лёгкие.

22. Что необходимо провести для обеззараживания одежды и предметов от радиоактивных веществ:

а) дегазацию;
б) дезактивацию;
в) дезинфекцию;
г) дезрадиацию.

23. Отравляющее вещество психохимического действия:

а) адамсит;
б) иприт;
в) би-зет.

24. Какая группа отравляющих веществ не имеет ни цвета, ни запаха:

а) нервно-паралитические;
б) кожно-нарывные;
в) общеядовитые.

25. Оказавщись в зоне химического заражения, вы почувствовали запах горького миндаля. Какое это отравляющее вещество:

а) иприт;
б) ви-икс;
в) синильная кислота.

26. Химическое оружие основано:

а) на токсических свойствах;
б) на внутренней энергии;
в) на действии болезнетворных микроорганизмов.

27. Оказавшись в зоне химического заражения, вы почувствовали запах горького миндаля. Какое это отравляющее вещество:

а) синильная кислота;
б) фосген;
в) зарин.

28. Назовите отравляющее вещество нервно-паралитического действия:

а) иприт, люизит;
б) зарин, зоман, ви-икс;
в) синильная кислота, хлорциан;
г) фосген.

29. Какие отравляющие вещества относятся к химическому оружию нервно-паралитического действия:

а) би-зет;
б) синильная кислота;
в) зарин.

30. Что называется химическим оружием:

а) так называют отравляющие вещества и средства их применения;
б) это средство массового поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений болезнетворными микробами и токсинами;
в) это боевое средство поражения, действие которого основано на использовании токсических свойств химических веществ.

31. От каких отравляющих веществ защищают противогазы?

а) угарного газа;
б) углекислого газа;
в) удушающих.

32. При поражении какого отравляющего вещества возникают галлюцинации:

а ) психо-химического;
б) раздражающего;
в) нервно-паралитического;
г) удушающего.

33. От отравляющего вещества кожно-нарывного действия защищает:

а) противопыльная повязка;
б) ватно-марлевая повязка;
в) противогаз;
г) респиратор.

34. Химическое оружие подразделяется на:

а) смертельные;
б) временно смертельные;
в) несмертельные.

35. Сибирскую язву вызывают:

а) бактерии;
б) грибки;
в) вирусы.

36. Бактерии — это:

а) одноклеточные организмы;
б) многоклеточные организмы;
в) внеклеточные формы жизни.

37. Обсервация — это специально организуемое медицинское наблюдение:

а) за здоровьем населения в очаге поражения;
б) за состоянием животных;
в) за состоянием растительности.

38. Отравляющее вещество раздражающего действия влияет на:

а) кожные покровы;
б) слизистые оболочки;
в) органы слуха;
г) органы дыхания.

ИНСТИТУТ ДИНАМИКИ ГЕОСФЕР РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК (ИДГ РАН)

     

       Был получен уникальный экспериментальный материал как по физическим процессам, сопровождающим ядерные взрывы на разных высотах, так и по эффективности поражающего действия высотных и космических ядерных взрывов в интересах разработки систем противоракетной обороны.

Cильная зависимость физических процессов и поражающих факторов от высоты взрыва по причине значительных, иногда на несколько порядков, изменений состояния атмосферы (давления, температуры, концентрации молекул, атомов, ионов, электронов, длин свободного пробега) потребовала развития различных комплексных моделей для описания и расчетов физических процессов при взрывах в космосе, в верхней и средней атмосфере.

Последовательные фотографии свечения воздуха, разогретого ударной волной при взрыве К1

 

     Был зарегистрирован ряд новых геофизических эффектов, оказавшихся впечатляющими по масштабам возмущения окружающей среды:

— образование вокруг Земли устойчивого радиационного пояса из-за захвата геомагнитным полем заряженных частиц;

— зарегистрированы крупномасштабные свечения атмосферы и сильнейшие полярные сия- ния, возбужденные потоками электронов и их высыпаниями вдоль магнитных силовых линий;

— расширение плазмы ядерного взрыва в геомагнитном поле вызвало глобальные магнито- гидродинамические колебания в окружающем пространстве;

— зарегистрировано излучение высокоамплитудного электромагнитного импульса и акустико- гравитационных волн глобального характера;

— обнаружены длительные нарушения радиосвязи из-за изменений структуры и электропроводности ионосферы.

 

       При проведении измерений при высотных ЯВ четко обозначаются две зоны:

     Ближняя зона, где основным разрушающим фактором применительно к расположенной в этой зоне преграде (например, головной части баллистической ракеты) является рентгеновское излучение и проникающая радиация.

  Мощный поток рентгеновского излучения порождается сильно нагретым веществом боеприпаса. Взаимодействуя с преградой, это излучение поглощается в тонком поверхностном слое вещества, сильно нагревает его и вызывает взрывообразный разлет испаряющегося слоя. При этом на преграду кратковременно действует давление, которое вызывает в материале преграды мощную ударную волну. Импульс давления при определенной величине разрушает конструкцию преграды, а ударная волна вызывает откол внутренних слоев металла.

    Проникающая радиация взрыва представляет собой поток нейтронов и гамма-квантов. Воздействуя на вещество заряда и элементы системы автоматики преграды, проникающая радиация при определенных величинах потоков излучения может вывести из строя ядерный боеприпас в целом.

   Дальняя зона, в которой, кроме разрушающего действия, проявляются геофизические факторы воздействия взрыва на окружающую среду.

  Было установлено, что высотные и космические ядерные взрывы сопровождаются интенсивным электромагнитным излучением (ЭМИ) радиодиапазона. Причем, амплитуда сигнала при одинаковых значениях мощности и расстоянии до эпицентра взрыва была в несколько раз больше, чем при низких воздушных взрывах соответствующей мощности. Было показано, что регистрация электромагнитного излучения может быть осуществлена на значительных расстояниях от места взрыва (до 6000 км).

    Были выполнены:

— регистрация формы, измерение интенсивности и спектральной плотности ЭМИ на различных расстояниях от эпицентра взрыва;

— исследования, связанные с анализом физической природы радиоизлучения;

— определение воздействия ЭМИ на линии связи;

— исследования, связанные с разработкой метода местоопределения эпицентра ядерного взрыва.

 

   Банк экспериментальных результатов, полученный в процессе геофизических исследований при проведении высотных ядерных взрывов, является уникальной коллекций востребованных данных. Зарегистрированные при высотных и космических ядерных взрывах многочисленные геофизические эффекты стимулировали широкий круг фундаментальных геофизических исследований, продолжающихся и в настоящее время.

Боевые свойства и поражающие факторы ядерного оружия – Документ 1 – УчМет

УТВЕРЖДАЮ

(фамилия)

ПЛАН

ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ

с

по

РХБ защите

Тема:

Боевые свойства и поражающие факторы ядерного, химического, биологического оружия.

Занятие:

Боевые свойства и поражающие факторы ядерного оружия. Виды ядерных взрывов и их отличие по внешним признакам. Краткая характеристика поражающих факторов ядерного взрыва и их воздействие на организм человека, боевую технику и вооружение. Лучевая болезнь. Допустимые мощности доз облучения. Профилактика лучевых поражений. Особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов. Способы защиты личного состава, вооружения и военной техники: рассредоточение и маскировка, использование защитных свойств местности, техники, окопов, траншей и других сооружений, средств индивидуальной и коллективной защиты. Противорадиационные препараты и порядок их использования. Особенности защиты личного состава и населения при радиационных авариях на предприятиях атомной энергетики.

Место проведения занятия:

Класс

Метод (форма) проведения:

Устное изложение и обсуждение изучаемого материала

Материальное обеспечение:

Оборудование класса, стенды, плакаты и схемы.

Руководства и пособия:

1. Учебно-методическое пособие «Подготовка подразделений по радиационной, химической и бактериологической защите». — М.: Воениздат, 2005.

2. Руководство по эксплуатации средств индивидуальной и коллективной защиты, использованию защитных свойств местности и объектов. — М.: Воениздат, 2003.

3. Учебник сержанта войск РХБ защиты. — М.: Воениздат, 2005.

7. Наставление по действиям войск РХБ защиты, предназначенных для ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. — М.: Воениздат, 2001.

I. ВВОДНАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

мин.

1.

Определение готовности подразделения к занятию:

  • принимаю доклад от дежурного о готовности к занятию;

  • проверяю готовность и состояние учебной материально-технической базы класса и оформление классной доски;

  • проверяю по журналу наличие обучающихся.

  • Раздаю учебные пособия.

2.

Напоминание материала предыдущего занятия:

  • напоминаю тему предыдущего занятия по радиационной, химической и биологической защите;

  • довожу, какие знания и навыки, полученные ранее, могут пригодиться при изучении вопросов предстоящего занятия.

3.

Опрос обучаемых:

а). фамилия:

б). основные вопросы контроля:

4.

Доведение требований безопасности:

  • довожу порядок безопасного и безаварийного обращения с учебной материально-технической базой класса;

  • устанавливаю порядок безопасного выполнения элементов предстоящего занятия.

II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

мин.


п.п.

Учебные вопросы,
задачи, нормативы

Время

Действия руководителя
и его помощника

Действия
обучаемых

Организация занятия

Объявляю тему, учебные вопросы и цели предстоящего занятия.

Слушают и уясняют тему, учебные вопросы и цели предстоящего занятия.

1.

Боевые свойства и поражающие факторы ядерного оружия. Виды ядерных взрывов и их отличие по внешним признакам. Краткая характеристика поражающих факторов ядерного взрыва и их воздействие на организм человека, боевую технику и

Объявляю учебный вопрос и порядок его изучения.

Уясняют порядок отработки вопроса.

Довожу основные положения изучаемого вопроса:

  • виды ядерных взрывов и их отличие по внешним признакам;

  • краткая характеристика поражающих факторов ядерного взрыва;

  • воздействие на организм человека, боевую технику и вооружение поражающих факторов ядерного взрыва.

Слушают, делают записи в тетради и уясняют теоретические положения изучаемого вопроса.

Отвечаю на вопросы, возникшие у обучаемых в ходе теоретической

При возникновении вопроса задают его.

вооружение.

части занятия.

Проверяю качество усвоения материала. Для этого двум-трем обучаемым задаю контрольные (проблемные) вопросы практической направленности с целью удостовериться в правильном понимании изложенного материала и их готовности применять полученные знания на практике.

Отвечают на вопросы.

2.

Лучевая болезнь. Допустимые мощности доз облучения. Профилактика лучевых поражений.

Объявляю учебный вопрос и порядок его изучения.

Уясняют порядок отработки вопроса.

Довожу основные положения изучаемого вопроса:

  • степени лучевой болезни;

  • допустимые мощности доз облучения;

  • способы профилактики лучевых поражений.

Слушают, делают записи в тетради и уясняют теоретические положения изучаемого вопроса.

Отвечаю на вопросы, возникшие у обучаемых в ходе теоретической части занятия.

При возникновении вопроса задают его.

Проверяю качество усвоения материала. Для этого двум-трем обучаемым задаю контрольные (проблемные) вопросы практической направленности с целью удостовериться в правильном понимании изложенного материала и их готовности применять полученные знания на практике.

Отвечают на вопросы.

3.

Особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов. Способы защиты личного состава, вооружения и военной техники: рассредоточение и маскировка, использование защитных свойств местности, техники, окопов, траншей и других сооружений, средств индивидуальной и коллективной защиты.

Объявляю учебный вопрос и порядок его изучения.

Уясняют порядок отработки вопроса.

Довожу основные положения изучаемого вопроса:

  • какие ядерные боеприпасы относятся к нейтронным боеприпасам;

  • особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов;

  • способы защиты личного состава, вооружения и техники от поражающих факторов ядерного оружия и нейтронных боеприпасов.

Слушают, делают записи в тетради и уясняют теоретические положения изучаемого вопроса.

Отвечаю на вопросы, возникшие у обучаемых в ходе теоретической части занятия.

При возникновении вопроса задают его.

Проверяю качество усвоения материала. Для этого двум-трем обучаемым задаю контрольные (проблемные) вопросы практической направленности с целью удостовериться в правильном понимании изложенного материала и их готовности применять полученные знания на практике.

Отвечают на вопросы.

4.

Противорадиационные препараты и порядок их использования. Особенности защиты личного состава и населения при радиационных авариях на предприятиях атомной энергетики.

Объявляю учебный вопрос и порядок его изучения.

Уясняют порядок отработки вопроса.

Довожу основные положения изучаемого вопроса:

  • противорадиационные препараты из АИ и порядок их использования;

  • особенности защиты личного состава и населения при радиационных авариях на предприятиях атомной энергетики.

Слушают, делают записи в тетради и уясняют теоретические положения изучаемого вопроса.

Отвечаю на вопросы, возникшие у обучаемых в ходе теоретической части занятия.

При возникновении вопроса задают его.

Проверяю качество усвоения материала. Для этого двум-трем обучаемым задаю контрольные (проблемные) вопросы практической направленности с целью удостовериться в правильном понимании изложенного материала и их готовности применять полученные знания на практике.

Отвечают на вопросы.

III. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ ЗАНЯТИЯ

мин.

1.

Опрос по изложенному материалу:

Контрольные вопросы:

2.

Домашнее задание

Руководитель занятия

1. Виды ядерных взрывов и их отличие по внешним признакам. Краткая характеристика поражающих факторов ядерного взрыва и их воздействие на организм человека, боевую технику и вооружение

1.1. Виды ядерных взрывов и их отличие по внешним признакам

Ядерные взрывы могут осуществляться в воздухе на различной высоте, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим ядерные взрывы разделяют на воздушные, высотные, наземные (надводные) и подземные (подводные).

Воздушный ядерный взрыв. К воздушным ядерным взрывам относятся взрывы в воздухе на такой высоте, когда светящаяся область взрыва не касается поверхности земли (воды) (рис. а).

Одним из признаков воздушного взрыва является то, что пылевой столб не соединяется с облаком взрыва (высокий воздушный взрыв). Воздушный взрыв может быть высоким и низким.

Точка на поверхности земли (воды), над которой произошел взрыв, называется эпицентром взрыва.

Воздушный ядерный взрыв начинается ослепительной кратковременной вспышкой, свет от которой может наблюдаться на расстоянии нескольких десятков и сотен километров.

Вслед за вспышкой в месте взрыва возникает шарообразная светящаяся область, которая быстро увеличивается в размерах и поднимается вверх. Температура светящейся области достигает десятков миллионов градусов. Светящаяся область служит мощным источником светового излучения. Увеличиваясь, огненный шар быстро поднимается вверх и охлаждается, превращаясь в поднимающееся клубящееся облако. При подъеме огненного шара, а затем клубящегося облака создается мощный восходящий поток воздуха, который засасывает с земли поднятую взрывом пыль, которая удерживаются в воздухе в течение нескольких десятков минут.

При низком воздушном взрыве (рис. б) столб пыли, поднятый взрывом, может соединиться с облаком взрыва; в результате образуется облако грибовидной формы.

Если воздушный взрыв произошел на большой высоте, то столб пыли может и не соединиться с облаком. Облако ядерного взрыва, двигаясь по ветру, утрачивает свою характерную форму и рассеивается.

Ядерный взрыв сопровождается резким звуком, напоминающим сильный раскат грома. Воздушные взрывы могут применяться противником для поражения войск на поле боя, разрушения городских и промышленных зданий, поражения самолетов и аэродромных сооружений.

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

Высотный ядерный взрыв. Высотный ядерный взрыв производится на высоте от 10 км и более от поверхности земли. При высотных взрывах на высоте нескольких десятков километров в месте взрыва образуется шарообразная светящаяся область, размеры ее больше, чем при взрыве такой же мощности в приземном слое атмосферы. После остывания светящаяся область превращается в клубящееся кольцевое облако. Пылевой столб и облако пыли при высотном взрыве не образуются. При ядерных взрывах на высотах до 25-30 км поражающими факторами этого взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс.

С увеличением высоты взрыва вследствие разрежения атмосферы ударная волна значительно ослабевает, а роль светового излучения и проникающей радиации возрастает. Взрывы, происходящие в ионосферной области, создают в атмосфере районы или области повышенной ионизации, которые могут влиять на распространение радиоволн (ультракоротковолнового диапазона) и нарушать работу радиотехнических средств.

Радиоактивное заражение поверхности земли при высотных ядерных взрывах практически отсутствует.

Высотные взрывы могут применяться для уничтожения воздушных и космических средств нападения и разведки: самолетов, крылатых ракет, спутников, головных частей баллистических ракет.

Наземный ядерный взрыв. Наземным ядерным взрывом называется взрыв на поверхности земли или в воздухе на небольшой высоте, при котором светящаяся область касается земли.

При наземном взрыве светящаяся область имеет форму полусферы, лежащей основанием на поверхности земли. Если наземный взрыв осуществляется на поверхности земли (контактный взрыв) или в непосредственной близости от нее, в грунте образуется большая воронка, окруженная валом земли.

Размер и форма воронки зависят от мощности взрыва; диаметр воронки может достигать несколько сотен метров.

При наземном взрыве образуется мощное пылевое облако и столб пыли, чем при воздушном, причем столб пыли с момента его образования соединен с облаком взрыва, в результате чего в облако вовлекается огромное количество грунта, который придает ему темную окраску. Перемешиваясь с радиоактивными продуктами, грунт способствует их интенсивному выпадению из облака. При наземном взрыве радиоактивное заражение местности в районе взрыва и по следу движения облака значительно сильнее, чем при воздушном. Наземные взрывы предназначаются для разрушения объектов, состоящих из сооружений большой прочности, и поражения войск, находящихся в прочных укрытиях, если при этом допустимо или желательно сильное радиоактивное заражение местности и объектов в районе взрыва или на следе облака.

Эти взрывы применяются и для поражения открыто расположенных войск, если необходимо создать сильное радиоактивное заражение местности. При наземном ядерном взрыве поражающими факторами являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.

Подземный ядерный взрыв. Подземным ядерным взрывом называется взрыв, произведенный на некоторой глубине в земле.

При таком взрыве светящаяся область может не наблюдаться; при взрыве создается огромное давление на грунт, образующаяся ударная волна вызывает колебания почвы, напоминающие землетрясение. В месте взрыва образуется большая воронка, размеры которой зависят от мощности заряда, глубины взрыва и типа грунта; из воронки выбрасывается огромное количество грунта, перемешанного с радиоактивными веществами, которые образуют столб. Высота столба может достигать многих сотен метров.

При подземном взрыве характерного, грибовидного облака, как правило, не образуется. Образующийся столб имеет значительно более темную окраску, чем облако наземного взрыва. Достигнув максимальной высоты, столб начинает разрушаться. Радиоактивная пыль, оседая на землю, сильно заражает местность в районе взрыва и по пути движения облака.

Подземные взрывы могут осуществляться для разрушения особо важных подземных сооружений и образования завалов в горах в условиях, когда допустимо сильное радиоактивное заражение местности и объектов. При подземном ядерном взрыве поражающими факторами являются сейсмовзрывные волны и радиоактивное заражение местности.

Надводный ядерный взрыв. Этот взрыв имеет внешнее сходство с наземным ядерным взрывом и сопровождается теми же поражающими факторами, что и наземный взрыв. Разница заключается в том, что грибовидное облако надводного взрыва состоит из плотного радиоактивного тумана или водяной пыли.

Характерным для этого вида взрыва является образование поверхностных волн. Действие светового излучения значительно ослабляется вследствие экранирования большой массой водяного пара. Выход из строя объектов определяется в основном действием воздушной ударной волны.

Радиоактивное заражение акватории, местности и объектов происходит вследствие выпадения радиоактивных частиц из облака взрыва. Надводные ядерные взрывы могут осуществляться для поражения крупных надводных кораблей и прочных сооружений военно-морских баз, портов, когда допустимо или желательно сильное радиоактивное заражение воды и прибрежной местности.

Подводный ядерный взрыв. Подводным ядерным взрывом называется взрыв, осуществленный в воде на той или иной глубине.

При таком взрыве вспышка и светящаяся область, как правило, не видны.

При подводном взрыве на небольшой глубине над поверхностью воды поднимается полый столб воды, достигающий высоты более километра. В верхней части столба образуется облако, состоящее из брызг и паров воды. Это облако может достигать несколько километров в диаметре.

Через несколько секунд после взрыва водяной столб начинает разрушаться и у его основания образуется облако, называемое базисной волной. Базисная волна состоит из радиоактивного тумана; она быстро распространяется во все стороны от эпицентра взрыва, одновременно поднимается вверх и относится ветром.

Спустя несколько, минут базисная волна смешивается с облаком султана (султан — клубящееся облако, окутывающее верхнею часть водяного столба) и превращается в слоисто-кучевое облако, из которого выпадает радиоактивный дождь. В воде образуется ударная волна, а на ее поверхности — поверхностные волны, распространяющиеся во все стороны. Высота волн может достигать десятков метров.

Подводные ядерные взрывы предназначены для уничтожения кораблей и разрушений подводной части сооружений. Кроме того, они могут осуществляться для сильного радиоактивного заражения кораблей и береговой полосы.

1.2. Краткая характеристика поражающих факторов ядерного взрыва и их воздействие на организм человека, боевую технику и вооружение

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

Материал

Плотность, г/см3

Слой половинного ослабления, см

по нейтронам

по гамма-излучению

Вода

1

3

20

Полиэтилен

0,9

3

22

Сталь

7,8

11

3

Свинец

11,3

12

2

Грунт

1,6

9

13

Бетон

2,3

8

10

Дерево

0,7

10

30

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 на расстояниях в десятки и сотни километров от центра 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.

2. Лучевая болезнь. Допустимые мощности доз облучения. Профилактика лучевых поражений

2.1. Лучевая болезнь

Поражающее действие проникающей радиации на организм человека и животных обусловливается биологическим действием ионизирующего излучения, в результате этого нарушаются различные жизненные процессы в организме, что приводят к заболеванию лучевой болезнью. В зависимости от полученной дозы излучения различают четыре степени лучевой болезни.

Лучевая болезни первой степени возникает при дозе излучения 100-200 рад. Часть пораженных теряет боеспособность спустя 2-4 недели. Лечение амбулаторное или стационарное.

Лучевая болезнь второй степени возникает при дозе излучения 200-400 рад. Пораженные выходят из строя спустя 2-3 недели. Лечение стационарное. Смертельные исходы возможны у 5-15% пораженных.

Лучевая болезнь третьей степени наступает при дозе 400-600 рад. Пораженные выходят из строя в течение 1-10 суток. Лечение стационарное. Смертность составляет 20-30%.

Лучевая болезнь четвертой степени наступает при дозе 600-1000 рад. Потеря боеспособности происходит в течение первых часов. Большинство пораженных погибают в ближайшие 10 суток.

2.2. Допустимые мощности доз облучения

Допустимые значения степени заражения поверхностей объектов радиоактивными продуктами ядерного взрыва, мрад/ч

Наименование объекта

Возраст радиоактивных
продуктов, ч

До 12

12-24

Более 24

Нательное белье, лицевая часть противогаза, обмундирование, снаряжение, обувь, средства индивидуальной защиты, личное оружие, медицинское имущество

200

100

50

Продовольственная тара, кухонный инвентарь, оборудование столовых, хлебопекарен, продовольственных кладовых

200

100

50

автотранспорт, самолеты, спецмашины, артиллерийские установки, минометы, ракетные комплексы, техническое имущество

800

400

200

бронированные объекты (БТР, БМП, танки, пусковые установки)

1600

800

400

Примечание: При измерении степени заражения поверхностей объектов расстояние между датчиком прибора и поверхностью должно быть 1–1,5 см.

2.3. Профилактика лучевых поражений

Для профилактики острых радиационных поражений необходимо соблюдать режим радиационной безопасности, который включает в себя:

  • радиационную разведку;

  • радиометрический контроль;

  • контроль облучения личного состава;

  • защиту личного состава от ионизирующего излучения (ИИ) и радиоактивных веществ (РВ).

Основными принципами защиты личного состава от поражения ИИ являются:

  • защита экранированием, при этом используются ИСЗ, техника, сооружения;

  • защита временем, проводят расчет времени пребывания на радиоактивно-зараженной местности с определенными уровнями радиации, чтобы полученная во времени доза не превышала предельно допустимую;

  • защита расстоянием, развертывание подразделений и проведение работ на возможном удалении от мощных источников ИИ;

  • медикаментозная защита – использование радиопротекторов, а при необходимости и антидотов радионуклидов и средств длительно повышающих сопротивляемости организма.

3. Особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов. Способы защиты личного состава, вооружения и военной техники: рассредоточение и маскировка, использование защитных свойств местности, техники, окопов, траншей и других сооружений, средств индивидуальной и коллективной защиты

3.1. Особенности поражающего действия нейтронных боеприпасов

Нейтронные боеприпасы являются разновидностью ядерных боеприпасов. Нейтронные боеприпасы это термоядерные боеприпасы сверхмалой и малой мощности, т.е. имеющие тротиловый эквивалент до 10000 т. В состав такого боеприпаса входит плутониевый детонатор и некоторое количество изотопов водорода — дейтерия и трития.

В нейтронных боеприпасах поражающее воздействий ударной волны и светового излучения на человека, вооружение и технику резко ограничено. Взрыв такого боеприпаса оказывает поражающее воздействие прежде всего на людей за счет мощного потока проникающей радиации, в котором значительная часть приходится на так называемые быстрые нейтроны.

Если при ядерном взрыве в атмосфере примерно 50% энергии взрыва расходуется на образование ударной волны, 30-40% — на световое излучение, до 5% — на проникающую радиацию и электромагнитный импульс и до 15% — на радиоактивное заражение, то для нейтронного взрыва характерны те же поражающие факторы, однако несколько по-иному распределяется энергия взрыва: 8-10% идет на образование ударной волны, 5-8% — на световое излучение и около 85% расходуется на образование нейтронного и гамма-излучений (проникающей радиации).

При взрыве нейтронного боеприпаса площадь зоны поражения проникающей радиацией превосходит площадь зоны поражения ударной волной в несколько раз. В этой зоне техника и сооружения могут оставаться невредимыми, а люди получают смертельные поражения.

По поражающему действию проникающей радиации на людей взрыв нейтронного боеприпаса в 1000 т эквивалентен взрыву атомного боеприпаса мощностью 10000-20000 т.

Одной из особенностей действия мощного потока проникающей радиации нейтронных боеприпасов является то, что прохождение нейтронов высокой энергии через материалы конструкций техники и сооружений, а так же через грунт в районе взрыва вызывает появление в них наведенной радиоактивности. Наведенная радиоактивность в технике в течение многих часов после взрыва может явиться причиной поражения людей, ее обслуживающих.

Обладая большой проникающей способностью, нейтронное оружие способно поражать живую силу противника на значительном расстоянии от эпицентра ядерного взрыва и в укрытиях. При этом в биологических объектах происходит ионизация живой ткани, приводящая к нарушению жизнедеятельности отдельных систем и организма в целом, развитию лучевой болезни.

Поражающее действие нейтронного оружия на военную технику происходит за счет взаимодействия нейтронов и гамма-излучения с конструкционными материалами и радиоэлектронной аппаратурой, что приводит к появлению «наведенной» радиоактивности и, как следствие, нарушению функционирования вооружения и военной техники.

3.2. Способы защиты личного состава

Защита от проникающей радиации нейтронного боеприпаса составляет определенные трудности, так как те материалы, которые лучше ослабляют нейтронный поток хуже защищают от гамма излучения и наоборот. Отсюда вывод: для защиты от проникающей радиации нейтронного боеприпаса необходимо комбинировать водородосодержащие вещества и материалы с повышенной плотностью.

Для защиты от нейтронных боеприпасов используются те же средства и способы, что и для защиты от обычных ядерных боеприпасов. Кроме того, при сооружении убежищ и укрытий рекомендуется уплотнять и увлажнять грунт, укладываемый над ними, увеличивать толщину перекрытий, устраивать дополнительную защиту входов и выходов.

Защитные свойства техники повышаются применением комбинированной защиты, состоящей из водородосодержащих веществ (например, полиэтилена) и материалов с высокой плотностью (свинец).

Защита личного состава, вооружения и военной техники от ударной волны достигается двумя основными способами:

  • первый способ заключается в максимально возможном для данных условий обстановки рассредоточении подразделений. Характер рассредоточения регламентируется уставами, наставлениями и решениями командиров на ведение боя и выполнение боевых задач;

  • второй способ заключается в изоляции личного состава, вооружения и военной техники от воздействий повышенного давления и скоростного напора ударной волны в различных укрытиях. Так, открытые траншеи уменьшают радиус поражения личного состава по сравнению с открытой местностью на 30–35%, перекрытые траншеи (щели) – в два раза, блиндажи – в три раза.

В траншеях, ходах сообщения и открытых щелях радиус зоны поражения личного состава в среднем в 1,4 раза, а в окопах на двух-трех человек и в перекрытых щелях — в среднем в 1,8 раза меньше, чем при открытом расположении.

Поражающее действие ударной волны на личный состав будет меньше, если он расположен за прочными местными предметами, на обратных скатах высот, в оврагах, карьерах и т. п.

Радиус зон поражения техники, расположенной в окопах и котлованных укрытиях, в 1,2-1,5 раза меньше, чем при открытом расположении.

В населенных пунктах поражение людей будет происходить главным образом от косвенного воздействия ударной волны — при разрушении зданий и сооружений.

Защита личного состава от светового излучения достигается:

  • использованием закрытых видов вооружения и военной техники, перекрытых фортификационных сооружений;

  • средствами индивидуальной защиты, обладающими термической стойкостью, применением специальных очков и средств защиты глаз в темное время суток;

  • использованием экранирующих свойств оврагов, лощин, местных предметов;

  • проведением мероприятий по повышению отражательной способности и стойкости к воздействию светового излучения материалов;

  • Осуществлением противопожарных мероприятий;

  • применением дымовых завес.

Поражающее действие светового излучения определяется мощностью и видом ядерного взрыва, прозрачностью атмосферы и цветом поражаемого объекта. Наибольшую опасность в этом отношении представляет воздушный взрыв. Туман, дымка, дождь значительно поглощают излучение и уменьшают радиус поражения.

На степень поражения закрытых участков тела оказывают влияние цвет одежды, ее толщина, а также плотность прилегания к телу. Люди, одетые в свободную одежду светлых тонов получают меньше ожогов закрытых участков тела, чем люди, одетые в плотно прилегающую одежду темного цвета.

Световое излучение распространяется прямолинейно и не проникает через непрозрачные материалы. Поэтому любая преграда (стена, броня, покрытие убежища, лес, густой кустарник и т. п.), которая способна создавать зону тени, защищает от ожогов. Эффективным способом защиты личного состава от светового излучения является быстрое залегание за какую-либо преграду.

При расположении личного состава в убежищах, блиндажах, перекрытых щелях, под брустверных нишах, танках, боевых машинах пехоты и бронетранспортерах закрытого типа поражение его световым излучением практически полностью исключается. При расположении в открытых щелях, окопах, траншеях или ходах сообщения лежа вероятность непосредственного поражения световым излучением уменьшается от 1,5 до 5 раз.

Существуют особенности воздействия светового излучения ночью. Глаза человека более чувствительны к световому излучению, чем другие участки тела. Радиус временного ослепления от светового излучения ядерного взрыва ночью значительно больше радиуса возникновения ожогов тела. В зависимости от условий продолжительность ослепления может составлять от нескольких секунд до 30 мин.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие γ- излучение и потоки нейтронов. Первый вид излучения сильнее всего ослабляется тяжелыми материалами (свинец, сталь, бетон). Поток нейтронов лучше всего ослабляется легкими материалами, содержащими ядра легких элементов, например водорода (вода, полиэтилен).

Бронетанковая техника хорошо ослабляет γ- излучения, но обладает низкими защитными свойствами по нейтронам. Поэтому для увеличения защитных свойств она усиливается легкими водородосодержащими материалами. Наибольшей кратностью ослабления от проникающей радиации обладают фортификационные сооружения (перекрытые траншеи – до 100, убежища – до 1500).

Ослабление действия проникающей радиации на организм человека достигается применением различных противорадиационных препаратов.

Толщина слоя половинного ослабления проникающей радиации

Материал

Плотность, г/см3

Слой половинного ослабления, см

по нейтронам

по γ — излучению

Вода

1

3–6

14–20

Полиэтилен

0,92

3–6

15–25

Броня

7,8

5–12

2–3

Свинец

11,3

9–20

1,4–2

Грунт

1,6

11–14

10–14

Бетон

2,3

9–12

6–12

Дерево

0,7

10–15

15–20

Кратность ослабления дозы излучения от зараженной местности

Укрытия

Коэффициент ослабления

Танки

10

Бронетранспортеры

4

Автомобили

2

Открытые траншеи, щели, окопы

3

Перекрытые щели

40

Дезактивированные открытые траншеи, щели, окопы

20

Убежища, блиндажи

500-5000

Дома:

деревянные одноэтажные

2

каменные одноэтажные

10

каменные двухэтажные

15

каменные многоэтажные

27

Подвалы домов:

одноэтажные

40

двухэтажные

100

многоэтажные

400

Кратность ослабления излучении отражает степень снижения дозы только при условии, если личный состав пребывает в данном укрытии непрерывно.

Защита от ЭМИ достигается экранированием линий энергоснабжения и управления, а также аппаратуры. Все наружные линии должны быть двухпроводными, хорошо изолированными от земли, с малоинерционными разрядниками и плавкими вставками. Для защиты чувствительного электронного оборудования целесообразно использовать разрядники с небольшим порогом зажигания.

4. Противорадиационные препараты и порядок их использования. Особенности защиты личного состава и населения при радиационных авариях на предприятиях атомной энергетики

4.1. Противорадиационные препараты и порядок их использования

В аптечке индивидуальной в двух пеналах малинового цвета содержится 12 таблеток радиозащитного средства. При угрозе облучения проникающей радиацией и при действиях на местности, зараженной радиоактивными продуктами ядерного взрыва, заблаговременно принимается сразу шесть таблеток. Действие препарата начинается через 30–60 минут после приема и продолжается в течение 4–5 ч.

Если действия на зараженной местности и дальше будут продолжаться, необходимо принять остальные шесть таблеток.

В круглом ребристом пенале голубого цвета содержатся таблетки этаперазина – противорвотного средства. Его принимают по команде командира по одной таблетке в случаях появления признаков первичной реакции на радиоактивное облучение (тошнота, рвота) и для профилактики первичной реакции на облучение.

4.2. Особенности защиты личного состава и населения при радиационных авариях на предприятиях атомной энергетики

Получив сигнал «Радиационная опасность» и информацию о радиационной аварии, персонал предприятия и учреждений, личный состав и население действуют в соответствии с полученными конкретными рекомендациями.

В случае если в поступившей информации отсутствуют рекомендации по действиям, следует защитить органы дыхания и по возможности быстро укрыться в ближайшем здании, лучше всего в собственной квартире.

Войдя в помещение, снять и поместить верхнюю одежду и обувь в пластиковый пакет или пленку, закрыть окна и двери, отключить вентиляцию, включить телевизор или радиоприемник, занять место в дали от окон, быть в готовности к приему информации и указаний.

При наличии измерителя мощности дозы, определить уровень радиации в помещении и степень его зараженности.

Провести герметизацию помещения и защиту продуктов питания. Для этого подручными средствами заделать щели в окнах и дверях, заклеить вентиляционные отверстия. Открытые продукты поместить в полиэтиленовые пакеты или завернуть в пленку. Сделать запас воды в закрытых сосудах. Продукты и воду поместить в холодильники и закрываемые шкафы.

При получении указаний по средствам информации или телефону провести профилактику препаратами йода. При их отсутствии использовать 5 % раствор йода: 3-5 капель на стакан воды для взрослых и 1-2 капли на 100 г жидкости для детей до 2-х лет. Прием повторить через 5-7 часов.

При приготовлении и приеме пищи все продукты, выдерживающие воздействие воды, промывать.

Строго соблюдать правила личной гигиены, предотвращающие и значительно снижающие внутреннее облучение организма.

При необходимости защитить органы дыхания имеющимися средствами индивидуальной защиты: противогазами, респираторами, ватно-тканевыми повязками, противопыльными тканевыми масками или применить подручные средства (платки, шарфы, и прочие тканевые изделия).

Помещение оставлять только при крайней необходимости и на краткое время. При выходе защищать органы дыхания с помощью противогаза, респиратора, ватно-тканевой повязки, подручных средств, а также применять плащи, накидки из подручных материалов и табельные средства защиты кожи. После возвращения переодеться.

Подготовиться к возможной эвакуации. Для этого подготовить необходимые вещи:

  • средства индивидуальной защиты, в том числе накидки, плащи из синтетических пленок, резиновые сапоги, перчатки и др. ;

  • одежду и обувь согласно сезона года;

  • однодневный запас продуктов и лекарств для больных;

  • нижнее белье;

  • документы, деньги и другие ценные и крайне необходимые вещи;

Лишних вещей в эвакуацию не брать. Вещи и продукты уложить в рюкзак или чемодан, сумку. Они должны иметь вес и габариты, позволяющие без особых усилий перемещать их одному человеку и не перегружать транспорт. Рюкзаки и чемоданы упаковать в синтетическую пленку.

Перед выходом из помещения для эвакуации очистить холодильники, отключить все электро- и газовые приборы, убрать мусор. Подготовить транспорт «В помещении (квартире №) никого нет».

При убытии закрыть квартиру и вывесить на дверь заготовленный транспорт. При посадке на транспорт зарегистрироваться в эвакокомиссии.

Находясь на открытой загрязненной местности, не снимать средства индивидуальной защиты, избегать поднятие пыли и движения по высокой траве и кустарнику, без надобности не садиться и не прикасаться к посторонним предметам. Запрещается пить, принимать пищу и курить. Необходимо периодически проводить частичную дезактивацию средств защиты кожи, одежды и вещей путем их осторожного обтирания или обметания, а также частичную санитарную обработку смыванием или обтиранием открытых участков тела.

При прибытии в район размещения эвакуированных сдать средства индивидуальной защиты и одежду на дезактивацию или утилизацию, или провести ее самостоятельно путем выколачивания или вытряхивания, находясь при этом в средствах защиты дыхания с наветренной стороны. Промыть глаза 2 % раствором питьевой соды или чистой водой, прополоскать рот и горло, 2 раза вымыть тело водой с мылом. После прохождения дозиметрического контроля, надеть чистое белье, одежду и обувь.

При проживании на местности, степень загрязненности которой превышает норму, но не превышает опасных пределов, соблюдается специальный режим поведения, проводятся меры по профилактики пылеобразования, ведению сельскохозяйственного производства в личных хозяйствах, профилактике поступления радиоактивных веществ с продуктами питания и водой в организм.

На приусадебном хозяйстве следует выкосить траву, по утрам увлажнять территорию участка водой.

Уборка в помещении должна проводиться влажным способом с тщательны удаление пыли с мебели и подоконников. Ковры половики и др. тканые изделия не следует вытряхивать, а чистить пылесосом или влажной тряпкой. Уличную обувь тщательно мыть и оставлять за порогом. Мусор из пылесоса и тряпичную ветошь необходимо сбрасывать в яму глубиной не менее 50 см.

Ядерный взрыв

Ядерный взрыв – это быстрое (десятки наносекунд) выделение огромного количества энергии в ограниченном объеме за счет протекания в ядерном заряде реакции взрывного типа. При ядерном взрыве происходит выделение ядерной энергии в виде кинетической энергии продуктов взрыва (атомные ядра и осколки ядер), а также энергии излученных мгновенных нейронов и гамма-квантов. Вся энергия из зоны ядерной реакции уносится рентгеновским излучением, ионизирующим излучением в виде потока высокоэнергетических нейронов и гамма-квантов, газовым потоком и радиоактивными веществами. Вследствие их взаимодействия с окружающей средой возникают физические процессы, приводящие к формированию характерных для каждого вида ядерного взрыва поражающих факторов.

К основным поражающим факторам ядерного взрыва относятся:

  • ударная волна,
  • световое излучение,
  • проникающая радиация,
  • радиоактивное загрязнение и электромагнитный импульс (ЭМИ).

Распределение огромного количества энергии между поражающими факторами зависит в основном от вида ядерного взрыва, мощности и типа ядерного заряда. Так, например, если при наземном и надводном взрывах имеют место все основные поражающие факторы, то при высоком воздушном и высотном взрывах практически не наблюдается радиоактивное загрязнение местности. При подземном взрыве (без выброса грунта) отсутствуют почти все поражающие факторы, за исключением ударной волны и сейсмовзрывных импульсов. В зависимости от условий ядерного взрыва, изменяется и действие поражающих факторов:

  • избыточное давление ударной волны при наземных взрывах больше, а радиус действия меньше, чем при воздушных;
  • значение световых импульсов при наземных взрывах в несколько раз меньше, чем при воздушных;
  • радиус поражения проникающей радиацией при взрывах ядерных зарядов большой мощности значительно меньше радиусов поражения ударной волной и световым излучением, для боеприпасов же малой и сверхмалой мощности, а также нейтронных боеприпасов проникающая радиация является основным поражающим фактором;
  • площади радиоактивного загрязнения местности при наземном и воздушном на малой высоте взрывах в несколько раз превышают размеры зон воздействия остальных поражающих факторов ядерного взрыва;
  • высотный взрыв благоприятствует возникновению мощного ЭМИ и его поражающему действию на большие расстояния (практически на всю видимую из точки взрыва поверхность Земли), в то время как при взрывах на малых высотах напряженность электромагнитного поля быстро спадает по мере удаления из эпицентра ядерного взрыва.

К поражающим факторам ядерного взрыва относятся также рентгеновское излучение и сейсмические волны. Рентгеновское излучение является одним из основных поражающих факторов для баллистических ракет и космических аппаратов.

Одновременное действие поражающих факторов приводит к комбинированному поражению живой силы, техники и сооружений; травмы и контузии от ударной волны у людей могут сочетаться с ожогами от светового излучения и лучевой болезнью от проникающей радиации и радиоактивного заражения; техника и сооружения повреждаются ударной волной с одновременным возгоранием от светового излучения, а радиоэлектронная аппаратура подвергается разрушительному воздействию ЭМИ и ионизирующих излучений. При этом поражение ударной волной, световым импульсом и ЭМИ происходит практически сразу при ядерном взрыве, действие же проникающей радиации на людей имеет скрытый период, продолжительность которого зависит от поглощенной дозы излучения. В населенных пунктах, лесах, горах и т. п. ядерные взрывы могут привести к массовым пожарам, завалам, затоплениям и пр., которые наряду с радиоактивным загрязнением станут труднопреодолимыми для АСДНР.

Первый ядерный взрыв осуществлен США 16.07.1945. Всего на протяжении XX в. в мире произведено свыше 2000 ядерных взрывов (в СССР около 500). Дважды ядерные взрывы производились в военных целях США при атомных бомбардировках японских городов Хиросима и Нагасаки в 1945. С 60-х гг. XX в. применялись подземные ядерные взрывы в мирных целях для глубинного сейсмического зондирования земной коры, создания подземных хранилищ нефти и газа, дробления рудных залежей, строительства гидротехнических сооружений и др.

Источники: Физика ядерного взрыва. Тома 1 и 2. –М., 2000.; Ядерная энциклопедия. –М., 1996; Защита от оружия массового поражения. Калитаев А.Н., Живетьев Г.А., Желудков Э.И. и др. –М., 1989; Ядерный взрыв в космосе, на земле и под землей: сборник статей. –М., 1974.

Характеристика оружия массового поражения.

Поражающие факторы ядерного взрыва. Очаг ядерного поражения

5.1.2 Поражающие факторы ядерного взрыва

Ядерный взрыв способен мгновенно уничтожить или вывести из строя незащищенных людей, открыто стоящую технику, сооружения и различные материальные средства. Основными поражающими факторами ядерного взрыва (ПФЯВ) являются:

  • ударная волна;
  • световое излучение;
  • проникающая радиация;
  • радиоактивное заражение местности;
  • электромагнитный импульс (ЭМИ).

При ядерном взрыве в атмосфере распределение выделяющейся энергии между ПФЯВ примерно следующее: около 50% на ударную волну, на долю светового излучения 35%, на радиоактивное заражение 10% и 5% на проникающую радиацию и ЭМИ.

Ударная волна

Ударная волна в большинстве случаев является основным поражающим фактором ядерного взрыва. По своей природе она подобна ударной волне вполне обычного взрыва, но действует более продолжительное время и обладает гораздо большей разрушительной силой. Ударная волна ядерного взрыва может на значительном расстоянии от центра взрыва наносить поражения людям, разрушать сооружения и повреждать боевую технику.

Ударная волна представляет собой область сильного сжатия воздуха, распространяющуюся с большой скоростью во все стороны от центра взрыва. Скорость распространения ее зависит от давления воздуха во фронте ударной волны; вблизи центра взрыва она в несколько раз превышает скорость звука, но с увеличением расстояния от места взрыва резко падает. За первые 2 с ударная волна проходит около 1000 м, за 5 с — 2000 м, за 8 с — около 3000 м.

Поражающее действия ударной волны на людей и разрушающее действие на боевую технику, инженерные сооружения и материальные средства прежде всего определяются избыточным давлением и скоростью движения воздуха в ее фронте. Незащищенные люди могут, кроме того, поражаться летящими с огромной скоростью осколками стекла и обломками разрушаемых зданий, падающими деревьями, а также разбрасываемыми частями боевой техники, комьями земли, камнями и другими предметами, приводимыми в движение скоростным напором ударной волны. Наибольшие косвенные поражения будут наблюдаться в населенных пунктах и в лесу; в этих случаях потери населения могут оказаться большими, чем от непосредственного действия ударной волны. Поражения, наносимые ударной волной, подразделяются на легкие, средние, тяжелые и крайне тяжелые.

Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20-40 кПа (0,2-0,4 кгс/см2) и характеризуются временным повреждением органов слуха, общей легкой контузией, ушибами и вывихами конечностей. Средние поражения возникают при избыточном давлении 40-60 кПа (0,4-0,6 кгс/см2). При этом могут возникнуть вывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей. Тяжелые поражения возможны при избыточном давлении ударной волны 60-100 кПа (0,6-1,0 кгс/см2) и характеризуются сильной контузией всего организма; при этом могут наблюдаться повреждения головного мозга и органов брюшной полости, сильное кровотечение из носа и ушей, тяжелые переломы и вывихи конечностей. Крайне тяжелые травмы могут привести к смертельному исходу при избыточном давлении более 100 кПа (1,0 кгс/см2).

Степень поражения ударной волной зависит прежде всего от мощности и вида ядерного взрыва. При воздушном взрыве мощностью 20 кТ легкие травмы у людей возможны на расстояниях до 2,5 км, средние — до 2 км, тяжелые — до 1,5 км, крайне тяжелые — до 1,0 км от эпицентра взрыва. С ростом калибра ядерного боеприпаса радиусы поражения ударной волной растут пропорционально корню кубическому из мощности взрыва.

Гарантированная защита людей от ударной волны обеспечивается при укрытии их в убежищах. В случае отсутствия убежищ используются естественные укрытия и рельеф местности.

При подземном взрыве возникает ударная волна в грунте, а при подводном — в воде. Ударная волна, распространяясь в грунте, вызывает повреждения подземных сооружений, канализации, водопровода; при распространении ее в воде наблюдается повреждение подводной части кораблей, находящихся даже на значительном расстоянии от места взрыва.

Применительно к гражданским и промышленным зданиям степени разрушения характеризуются слабым, средним, сильным и полным разрушениями.

Слабое разрушение сопровождается разрушением оконных и дверных заполнений и легких перегородок, частично разрушается кровля, возможны трещины в стенах верхних этажей. Подвалы и нижние этажи сохраняются полностью.

Среднее разрушение проявляется в разрушении крыш, внутренних перегородок, окон, обрушением чердачных перекрытий, трещинами в стенах. Восстановление зданий возможно при проведении капитальных ремонтных работ.

Сильное разрушение характеризуется разрушением несущих конструкций и перекрытий верхних этажей, появлением трещин в стенах. Использование зданий становится невозможным. Ремонт и восстановление зданий становится нецелесообразным.

При полном разрушении обрушаются все основные элементы здания, включая и несущие конструкции. Использовать такие здания невозможно, и, чтобы они не представляли опасность, их полностью обрушают.

Световое излучение

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение. Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Яркость светового излучения в первую секунду в несколько раз превосходит яркость Солнца. Максимальная температура светящейся области находится в пределах 8000-10000 оС.

Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом. Световым импульсом называется отношение количества световой энергии к площади освещенной поверхности, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей. Единицей светового импульса является джоуль на квадратный метр (Дж/м2) или калория на квадратный сантиметр (кал/см2).

Поглощенная энергия светового излучения переходит в тепловую, что приводит к разогреву поверхностного слоя материала. Нагрев может быть настолько сильным, что возможно обугливание или воспламенение горючего материала и растрескивание или оплавление негорючего, что может привести к огромным пожарам. При этом действие светового излучения ядерного взрыва эквивалентно массированному применению зажигательного оружия.

Кожный покров человека также поглощает энергию светового излучения, за счет чего может нагреваться до высокой температуры и получать ожоги. В первую очередь ожоги возникают на открытых участках тела, обращенных в сторону взрыва. Если смотреть в сторону взрыва незащищенными глазами, то возможно поражение глаз, приводящее к полной потере зрения.

Ожоги, вызываемые световым излучением, не отличаются от ожогов, вызываемых огнем или кипятком. Они тем сильнее, чем меньше расстояние до взрыва и чем больше мощность боеприпаса. При воздушном взрыве поражающее действие светового излучения больше, чем при наземном той же мощности. В зависимости от воспринятой величины светового импульса ожоги делятся на три степени.

Ожоги первой степени возникают при световом импульсе 2-4 кал/см2 и проявляются в поверхностном поражении кожи: покраснении, припухлости, болезненности. При ожогах второй степени при световом импульсе 4-10 кал/см2 на коже появляются пузыри. При ожогах третьей степени при световом импульсе 10-15 кал/см2 наблюдается омертвление кожи и образование язв.

При воздушном взрыве боеприпаса мощностью 20 кТ и прозрачности атмосферы порядка 25 км ожоги первой степени будут наблюдаться в радиусе 4,2 км от центра взрыва; при взрыве заряда мощностью 1 МгТ это расстояние увеличится до 22,4 км. Ожоги второй степени проявляются на расстояниях 2,9 и 14,4 км и ожоги третьей степени — на расстояниях 2,4 и 12,8 км соответственно для боеприпасов мощностью 20 кТ и 1 МгТ.

Защитой от светового излучения могут служить различные предметы, создающие тень, но лучшие результаты достигаются при использовании убежищ и укрытий.

Проникающая радиация

Проникающая радиация представляет собой поток гамма квантов и нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва. Гамма кванты и нейтроны распространяются во все стороны от центра взрыва.

С увеличением расстояния от взрыва количество гамма квантов и нейтронов, проходящее через единицу поверхности, уменьшается. При подземном и подводном ядерных взрывов действие проникающей радиации распространяется на расстояния, значительно меньшие, чем при наземных и воздушных взрывах, что объясняется поглощением потока нейтронов и гамма квантов землей и водой.

Зоны поражения проникающей радиацией при взрывах ядерных боеприпасов средней и большой мощности несколько меньше зон поражения ударной волной и световым излучением.

Для боеприпасов с небольшим тротиловым эквивалентом (1000 тонн и менее), наоборот, зоны поражающего действия проникающей радиацией превосходят зоны поражения ударной волной и световым излучением.

Поражающее действие проникающей радиации определяется способностью гамма квантов и нейтронов ионизировать атомы среды, в которой они распространяются. Проходя через живую ткань, гамма кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав клеток, которые приводят к нарушению жизненных функций отдельных органов и систем. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы отмирания и разложения клеток. В результате этого у пораженных людей развивается специфическое заболевание, называемое лучевой болезнью.

Для оценки ионизации атомов среды, а следовательно, и поражающего действия проникающей радиации на живой организм введено понятие дозы облучения (или дозы радиации), единицей измерения которой является рентген (Р). Дозе радиации 1Р соответствует образование в одном кубическом сантиметре воздуха приблизительно 2 миллиардов пар ионов.

В зависимости от дозы излучения различают четыре степени лучевой болезни. Первая (легкая) возникает при получении человеком дозы от 100 до 200 Р. Она характеризуется общей слабостью, легкой тошнотой, кратковременным головокружением, повышением потливости; личный состав, получивший такую дозу, обычно не выходит из строя. Вторая (средняя) степень лучевой болезни развивается при получении дозы 200-300 Р; в этом случае признаки поражения — головная боль, повышение температуры, желудочно-кишечное расстройство — проявляются более резко и быстро, личный состав в большинстве случаев выходит из строя. Третья (тяжелая) степень лучевой болезни возникает при дозе свыше 300-500 Р; она характеризуется тяжелыми головными болями, тошнотой, сильной общей слабостью, головокружением и другими недомоганиями; тяжелая форма нередко приводит к смертельному исходу. Доза облучения свыше 500 Р вызывает лучевую болезнь четвертой степени и для человека обычно считается летальной.

Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие поток гамма- и нейтронного излучений. Степень ослабления проникающей радиации зависит от свойств материалов и толщины защитного слоя. Ослабление интенсивности гамма- и нейтронного излучений характеризуется слоем половинного ослабления, который зависит от плотности материалов.

Слой половинного ослабления — это слой вещества, при прохождении которого интенсивность гамма-лучей или нейтронов уменьшается в два раза.

Радиоактивное заражение

Радиоактивное заражение людей, боевой техники, местности и различных объектов при ядерном взрыве обусловливается осколками деления вещества заряда (Pu-239, U-235, U-238) и не прореагировавшей частью заряда, выпадающими из облака взрыва, а также наведенной радиоактивностью. С течением времени активность осколков деления быстро уменьшается, особенно в первые часы после взрыва. Так, например, общая активность осколков деления при взрыве ядерного боеприпаса мощностью 20 кТ через один день будет в несколько тысяч раз меньше, чем через одну минуту после взрыва.

При взрыве ядерного боеприпаса часть вещества заряда не подвергается делению, а выпадает в обычном своем виде; распад ее сопровождается образованием альфа-частиц. Наведенная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами (радионуклидами), образующимися в грунте в результате облучения его нейтронами, испускаемыми в момент взрыва ядрами атомов химических элементов, входящих в состав грунта. Образовавшиеся изотопы, как правило, бета-активны, распад многих из них сопровождается гамма-излучением. Периоды полураспада большинства из образующихся радиоактивных изотопов, сравнительно невелики — от одной минуты до часа. В связи с этим наведенная активность может представлять опасность лишь в первые часы после взрыва и только в районе, близком к эпицентру.

Основная часть долгоживущих изотопов сосредоточена в радиоактивном облаке, которое образуется после взрыва. Высота поднятия облака для боеприпаса мощностью 10 кТ равна 6 км, для боеприпаса мощностью 10 МгТ она составляет 25 км. По мере продвижения облака из него выпадают сначала наиболее крупные частицы, а затем все более и более мелкие, образуя по пути движения зону радиоактивного заражения, так называемый след облака. Размеры следа зависят главным образом от мощности ядерного боеприпаса, а также от скорости ветра и могут достигать в длину несколько сотен и в ширину несколько десятков километров.

Степень радиоактивного заражения местности характеризуется уровнем радиации на определенное время после взрыва. Уровнем радиации называют мощность экспозиционной дозы (Р/ч) на высоте 0,7-1 м над зараженной поверхностью.

Возникающие зоны радиоактивного заражения по степени опасности принято делить на следующие четыре зоны.

Зона Г — чрезвычайно опасного заражения. Ее площадь составляет 2-3% площади следа облака взрыва. Уровень радиации составляет 800 Р/ч.

Зона В — опасного заражения. Она занимает примерно 8-10% площади следа облака взрыва; уровень радиации 240 Р/ч.

Зона Б — сильного заражения, на долю которой приходится примерно 10 % площади радиоактивного следа, уровень радиации 80 Р/ч.

Зона А — умеренного заражения площадью 70-80 % от площади всего следа взрыва. Уровень радиации на внешней границе зоны через 1 час после взрыва составляет 8 Р/ч.

Поражения в результате внутреннего облучения появляются вследствие попадания радиоактивных веществ внутрь организма через органы дыхания и желудочно-кишечный тракт. В этом случае радиоактивные излучения вступают в непосредственный контакт с внутренними органами и могут вызвать сильную лучевую болезнь; характер заболевания будет зависеть от количества радиоактивных веществ, попавших в организм.

На вооружение, боевую технику и инженерные сооружения радиоактивные вещества не оказывают вредного воздействия.

Электромагнитный импульс

Ядерные взрывы в атмосфере и в более высоких слоях приводят к возникновению мощных электромагнитных полей. Эти поля ввиду их кратковременного существования принято называть электромагнитным импульсом (ЭМИ).

Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением напряжений и токов в проводниках различной протяженности, расположенных в воздухе, технике, на земле или на других объектах. Действие ЭМИ проявляется, прежде всего, по отношению к радиоэлектронной аппаратуре, где под действием ЭМИ наводятся электрические токи и напряжения, которые могут вызвать пробой электроизоляции, повреждение трансформаторов, сгорание разрядников, порчу полупроводниковых приборов и других элементов радиотехнических устройств. Наиболее подвержены воздействию ЭМИ линии связи, сигнализации и управления. Сильные электромагнитные поля могут повредить электрические цепи и нарушить работу неэкранированного электротехнического оборудования.

Высотный взрыв способен создать помехи в работе средств связи на очень больших площадях. Защита от ЭМИ достигается экранированием линий энергоснабжения и аппаратуры.

5.1.3 Очаг ядерного поражения

Очагом ядерного поражения называется территория, на которой под воздействием поражающих факторов ядерного взрыва возникают разрушения зданий и сооружений, пожары, радиоактивное заражение местности и поражения населения. Одновременное воздействие ударной волны, светового излучения и проникающей радиации в значительной мере обусловливает комбинированный характер поражающего действия взрыва ядерного боеприпаса на людей, военную технику и сооружения. При комбинированном поражении людей травмы и контузии от воздействия ударной волны могут сочетаться с ожогами от светового излучения с одновременным возгоранием от светового излучения. Радиоэлектронная аппаратура и приборы, кроме того, могут потерять работоспособность в результате воздействия электромагнитного импульса (ЭМИ).

Размеры очага тем больше, чем мощнее ядерный взрыв. Характер разрушений в очаге зависит также от прочности конструкций зданий и сооружений, их этажности и плотности застройки.

За внешнюю границу очага ядерного поражения принимают условную линию на местности, проведенную на таком расстоянии от эпицентра взрыва, где величина избыточного давления ударной волны равна 10 кПа.


Полезная информация:

FM 8-9 Часть I / Chptr 3 Действие ядерных взрывов


FM 8-9 Часть I / Глава 3 Действие ядерных взрывов

ГЛАВА 3

ВЛИЯНИЕ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ

РАЗДЕЛ I — ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

301. Введение.

Основные различия в механизмах производства энергии и связанные с ними характеристики обычных взрывов по сравнению с ядерными были обсуждены в главе 2.В этой главе это обсуждение будет расширено, чтобы рассмотреть формы, в которых энергия, производимая при таких взрывах, воздействует на окружающую среду. Расположение точки взрыва в окружающей среде так же важно, как и мощность при определении способа распределения энергии, и этот фактор будет обсуждаться более подробно.

302. Общие эффекты ядерных взрывов.

а. В то время как разрушительное действие обычных взрывов почти полностью обусловлено передачей энергии в форме взрывной волны с возникающим в результате механическим повреждением, энергия ядерного взрыва передается окружающей среде в трех различных формах: взрыв; тепловое излучение; и ядерное излучение.Распределение энергии между этими тремя формами будет зависеть от мощности оружия, места взрыва и характеристик окружающей среды. Для атмосферного взрыва на малой высоте оружия среднего размера в килотонном диапазоне энергия распределяется примерно следующим образом:

(1) 50% в виде взрыва;

(2) 35% как тепловое излучение; состоит из широкого диапазона электромагнитного спектра, включая инфракрасный, видимый и ультрафиолетовый свет, а также некоторые мягкие рентгеновские лучи, испускаемые во время взрыва; и

(3) 15% как ядерное излучение; в том числе 5% как исходное ионизирующее излучение, состоящее в основном из нейтронов и гамма-лучей, испускаемых в течение первой минуты после взрыва, и 10% как остаточное ядерное излучение. Остаточная ядерная радиация представляет опасность при выпадении осадков.

г. Значительное отклонение от этого распределения будет происходить с изменениями мощности или местоположения взрыва. Лучше всего это показано путем сравнения диапазонов повреждений, вызванных этими эффектами оружия разной мощности (Таблица 3-I).

г. Распределение выхода энергии оружия значительно изменяется усиленной радиационной ядерной боеголовкой. Проще говоря, боеголовка с усиленным излучением разработана специально для уменьшения процента энергии, рассеиваемой в виде взрыва и тепла, с последующим увеличением процентного выхода исходного излучения.Приблизительный процент энергии взрыва составляет 30%; 20% термический; 45% исходное облучение; и 5% остаточного излучения.

303. Первичная передача энергии и формирование огненного шара.

а. Из-за огромного количества энергии, высвобождаемой на единицу массы при ядерном взрыве, в непосредственной близости от взрыва развиваются температуры в несколько десятков миллионов градусов по Цельсию. Это резко контрастирует с несколькими тысячами градусов при обычном взрыве.При таких очень высоких температурах неделившиеся части ядерного оружия испаряются. Атомы не выделяют энергию в виде кинетической энергии, а выделяют ее в виде большого количества электромагнитного излучения. При атмосферной детонации это электромагнитное излучение, состоящее в основном из мягких рентгеновских лучей, поглощается окружающей атмосферой в пределах нескольких метров от точки взрыва, нагревая ее до чрезвычайно высоких температур и образуя ярко-горячую сферу из воздуха и газового оружия. остатки, так называемый огненный шар.Сразу после образования огненный шар начинает быстро расти и подниматься, как воздушный шар. В течение миллисекунды после взрыва диаметр огненного шара от взрыва воздуха мощностью 1 мегатонна (Мт) составляет 150 метров. Это увеличивается до максимума 2200 м в течение 10 секунд, при этом огненный шар также поднимается со скоростью 100 м / сек. Первоначальное быстрое расширение огненного шара сильно сжимает окружающую атмосферу, создавая мощную взрывную волну, которая обсуждается ниже.

г.Сам огненный шар испускает огромное количество электромагнитного излучения, аналогичного по спектру солнечному свету. Обычно это называют тепловым излучением. Компонент видимого света объясняет ослепляющую вспышку, наблюдаемую при детонации, а также последующую яркость огненного шара, в то время как инфракрасная составляющая приводит к широко распространенным ожогам и зажигательным эффектам.

г. По мере расширения до максимального диаметра огненный шар охлаждается, и примерно через минуту его температура снизилась до такой степени, что он больше не испускает значительное количество теплового излучения.Комбинация движения вверх и охлаждения огненного шара приводит к образованию характерного грибовидного облака. Когда огненный шар охлаждается, испаренные материалы в нем конденсируются, образуя облако твердых частиц. После выброса воздуха конденсированные капли воды придают ему типичный вид белого облака. В случае поверхностного взрыва это облако также будет содержать большое количество грязи и другого мусора, которые испаряются, когда огненный шар касается поверхности земли, или впоследствии всасываются сильными восходящими потоками, придавая облаку грязно-коричневый вид. Грязь и мусор загрязняются радиоизотопами, образовавшимися в результате взрыва или активируемыми нейтронным излучением, и падают на землю в виде осадков.

г. Облако поднимается примерно за 10 минут до стабильной высоты, которая зависит от тепловой мощности оружия и атмосферных условий. Он будет продолжать расти в боковом направлении, принимая знакомую форму гриба, и может оставаться видимым в течение часа или более при благоприятных условиях. Например, ядерное облако от поверхностного взрыва мощностью 1 Мт стабилизируется на высоте более 20 километров (км) и будет иметь средний поперечный диаметр 35 км.

304. Типы всплесков.

Относительные эффекты взрыва, тепла и ядерной радиации будут в значительной степени определяться высотой, на которой взрывается оружие. Ядерные взрывы обычно классифицируются как воздушные, наземные, подземные или высотные.

а. Воздушные взрывы. Воздушный взрыв — это взрыв, при котором оружие взрывается в воздухе на высоте ниже 30 км, но на высоте, достаточной для того, чтобы огненный шар не касался поверхности земли. После такого взрыва взрыв может нанести значительный ущерб и травмы. Высота воздушного взрыва может быть изменена для получения максимальных эффектов взрыва, максимальных тепловых эффектов, желаемых радиационных эффектов или сбалансированной комбинации этих эффектов. Ожоги открытых участков кожи могут происходить на многих квадратных километрах, а повреждения глаз — на еще большей площади. Первоначальная ядерная радиация будет представлять значительную опасность с меньшим оружием, но опасность выпадения осадков можно игнорировать, поскольку локальных выпадений от взрыва с воздуха практически нет.Продукты деления обычно рассредоточены по большой площади земного шара, за исключением случаев, когда выпадают локальные осадки, приводящие к локальным выпадениям. Вблизи нулевой точки может быть небольшая зона нейтронно-индуцированной активности, которая может быть опасной для войск, которым необходимо пройти через эту зону. Тактически против наземных войск наиболее вероятно применение воздушных очередей.

г. Поверхностный взрыв. Поверхностный взрыв — это взрыв, при котором оружие взрывается на поверхности земли или немного над ней, так что огненный шар фактически касается поверхности земли или воды.В этих условиях зона воздействия взрыва, теплового излучения и первоначального ядерного излучения будет менее обширной, чем при воздушном взрыве аналогичной мощности, за исключением области эпицентра, где сосредоточены разрушения. В отличие от воздушных взрывов, локальные осадки могут представлять опасность на гораздо большей территории с подветренной стороны, чем та, на которую влияют взрывная волна и тепловое излучение.

г. Подземный взрыв. Подземный взрыв — это взрыв, при котором точка взрыва находится под поверхностью земли или воды.Кратер, как правило, возникает в результате подземного взрыва, как и в случае взрыва на поверхности. Если взрыв не проникает через поверхность, единственной другой опасностью будет удар от земли или воды. Если взрыв достаточно мелкий, чтобы проникнуть через поверхность, эффекты взрыва, теплового излучения и начального ядерного излучения будут присутствовать, но они будут меньше, чем для поверхностного взрыва сравнимой мощности. Если произойдет проникновение, местные осадки будут очень сильными.

г. Высотный взрыв. Высотный взрыв — это взрыв, при котором оружие взрывается на такой высоте (более 30 км), что исходное мягкое рентгеновское излучение, генерируемое детонацией, рассеивает энергию в виде тепла в гораздо большем объеме молекул воздуха.Там огненный шар намного больше и расширяется намного быстрее. Ионизирующее излучение от высотного взрыва может распространяться на сотни миль, прежде чем будет поглощено. Возможна значительная ионизация верхней атмосферы (ионосферы). После высотных взрывов может произойти серьезное нарушение связи. Они также приводят к генерации мощного электромагнитного импульса (ЭМИ), который может значительно снизить производительность или разрушить сложное электронное оборудование. Нет никаких известных биологических эффектов EMP; однако косвенные эффекты могут возникнуть в результате выхода из строя критически важного медицинского оборудования.

РАЗДЕЛ II — ВЗРЫВ

305.
Формирование взрывной волны.

а. В результате очень высоких температур и давлений в точке взрыва горячие газообразные остатки движутся радиально наружу от центра взрыва с очень высокими скоростями. Большая часть этого материала содержится в относительно тонкой плотной оболочке, известной как гидродинамический фронт. Действуя во многом как поршень, который толкает и сжимает окружающую среду, фронт передает энергию атмосфере импульсами и генерирует крутой, сферически расширяющийся взрыв или ударную волну.Сначала эта ударная волна отстает от поверхности развивающегося огненного шара. Однако в течение доли секунды после взрыва скорость расширения огненного шара уменьшается до такой степени, что ударная волна догоняет и затем начинает двигаться впереди огненного шара. На долю секунды плотный фронт ударной волны закроет огненный шар, учитывая характерный двойной пик света, наблюдаемый при ядерном взрыве.

г. По мере расширения пиковое давление взрывной волны уменьшается, и скорость распространения уменьшается от начальной сверхзвуковой скорости до скорости звука в передающей среде. Однако при отражении от поверхности земли давление в волне будет усилено за счет слияния падающей и отраженной волны (эффект Маха), описанный ниже.

г. Большая часть разрушений, вызванных ядерным взрывом, происходит из-за взрывных воздействий. Объекты на пути взрывной волны подвергаются сильному резкому повышению атмосферного давления и чрезвычайно сильным кратковременным ветрам. Большинство зданий, за исключением усиленных или взрывобезопасных конструкций, пострадают от умеренных до серьезных повреждений, если они будут подвергаться избыточному давлению всего в 35 единиц.5 килопаскалей (кПа) (0,35 атм). Скорость сопутствующего порыва ветра может превышать несколько сотен км / ч. Большинство материальных целей чувствительны к лобовому сопротивлению или ветру.

г. Дальность действия взрыва значительно увеличивается с взрывной мощностью оружия. При типичном воздушном порыве эти значения избыточного давления и скорости ветра, указанные выше, будут преобладать в диапазоне 0,7 км для мощности в 1 килотонну (Kt); 3,2 км для 100 узлов; и 15,0 км для 10 Mt.

306.Распространение взрывной волны в воздухе.

В то время как взрывная волна проходит через перегретую атмосферу в огненном шаре, она распространяется со сверхзвуковой скоростью. После того, как он покидает область вокруг огненного шара, он замедляется до нормальной скорости звука в атмосфере. Пока взрывная волна распространяется в радиальном направлении, ее интенсивность уменьшается примерно пропорционально квадрату расстояния. Однако, когда расширяющаяся взрывная волна от ядерного взрыва в воздухе ударяется о поверхность земли, она отражается (рис. 3-I), и отраженная волна усиливает и усиливает первичную волну.

а. Цели в непосредственной близости от нулевой точки могут фактически подвергнуться воздействию двух взрывных волн: начальной или падающей, за которой несколько позже следует вторичная отраженная волна. Эта ограниченная область вблизи нулевой точки, в которой падающая и отраженная волны разделены, известна как область регулярного отражения.

г. За пределами области регулярного отражения, когда она движется через воздух, который уже нагрет и сжат падающей взрывной волной, отраженная волна будет двигаться намного быстрее и очень быстро догонит падающую волну.Затем они сливаются, образуя комбинированный волновой фронт, известный как стержень Маха. Высота ствола Маха увеличивается по мере того, как взрывная волна движется наружу и становится почти вертикальным фронтом взрыва. В результате давление взрыва на поверхности не будет уменьшаться пропорционально квадрату расстояния, и большая часть прямых повреждений от взрыва будет направлена ​​горизонтально, например, на стены здания, а не на крышу.

г. По мере того как высота взрыва для взрыва с заданной мощностью уменьшается или по мере увеличения мощности взрыва для данной высоты взрыва, отражение Маха начинается ближе к нулевой отметке, а избыточное давление около нулевой точки становится больше.Однако по мере того, как высота взрыва уменьшается, общая площадь покрытия для воздействия взрыва также заметно уменьшается. Выбор высоты очереди во многом зависит от характера цели. Относительно стойкие цели требуют концентрированного взрыва на малой высоте или надводного взрыва, в то время как чувствительные цели могут быть повреждены менее сильной взрывной волной от взрыва на большей высоте. В последнем случае может быть поражена большая площадь и, следовательно, большее количество целей.

г.Поверхностный взрыв приводит к максимально возможному избыточному давлению вблизи нулевой отметки. В таком разряде фронт ударной волны имеет полусферическую форму, и практически все объекты подвергаются воздействию фронта взрыва, аналогичного тому, который описан выше в области Маха. Подземный взрыв вызывает наименьший воздушный удар, поскольку большая часть энергии рассеивается при образовании кратера и возникновении земной ударной волны.

307. Статическое избыточное давление и динамическое давление.

а.С взрывной волной в воздухе связаны два различных, но одновременных явления:

(1) Статическое избыточное давление, то есть резкое повышение давления из-за сжатия атмосферы. Это давление, создаваемое плотной стенкой воздуха, составляющей фронт волны. Величина избыточного давления в любой заданной точке прямо пропорциональна плотности воздуха в волне.

(2) Динамические давления, т. Е. Силы сопротивления, создаваемые сильными кратковременными порывами ветра, связанными с движением воздуха, необходимым для образования взрывной волны.Эти силы называются динамическими, потому что они имеют тенденцию толкать, кувыркаться и разрывать объекты и вызывать их резкое смещение.

г. Как правило, статическое избыточное давление очень резко возрастает от нормального атмосферного в незатронутом воздухе перед взрывной волной до резкого пика (рис. 3-II). Затем он уменьшается за передней частью. По мере того, как взрывная волна движется от нулевой точки, максимальное избыточное давление на фронте уменьшается, в то время как спад избыточного давления за фронтом становится более постепенным.После прохождения достаточного расстояния от огненного шара давление за фронтом фактически падает ниже нормального атмосферного давления, так называемой отрицательной фазы взрывной волны.

г. Проходя через атмосферу, взрывная волна передает свою энергию молекулам окружающего воздуха, приводя их в движение в направлении приближающегося фронта ударной волны. Движение этих молекул воздуха проявляется в виде сильных кратковременных ветров, известных как «порывы ветра», которые сопровождают взрывную волну.Разрушающая сила, связанная с этими ветрами, пропорциональна квадрату их скорости и измеряется в терминах динамического давления. Эти ветры представляют собой силы распада, которые производят большое количество ракет и кувыркование объектов. Эти динамические силы очень разрушительны.

г. Большая часть материального ущерба, вызванного ядерным воздушным взрывом, вызвана сочетанием высоких статических избыточных давлений и динамических давлений или давлений ветра. Относительно большая продолжительность фазы сжатия взрывной волны (рис. 3-II) также важна тем, что структуры, ослабленные первоначальным воздействием фронта волны, буквально разрываются на части под действием следующих сил и давлений. Фазы силы сжатия и сопротивления вместе могут длиться несколько секунд или дольше, в течение которых присутствуют силы, во много раз превышающие силы сильнейшего урагана. Они сохраняются даже во время отрицательной фазы взрывной волны, когда присутствует частичный вакуум из-за сильного вытеснения воздуха.

e. Практически важно изучить изменение давления в фиксированном месте как функцию времени. В течение короткого периода времени после ядерного взрыва в воздухе не будет повышения давления, поскольку фронту ударной волны требуется конечное время, чтобы достичь заданной точки.Это время прибытия, которое может варьироваться от нескольких секунд до минут, будет зависеть в первую очередь от расстояния места до центра взрыва и, в меньшей степени, от мощности взрыва. Первоначально скорость ударного фронта во много раз превышает скорость звука, потому что он движется через перегретый воздух, но по мере удаления от огненного шара он замедляется до скорости звука 330 м / сек в нормальной атмосфере. При детонации с высокой мощностью ранняя скорость фронта ударной волны и расстояние, пройденное через перегретый воздух, больше.Поэтому времени несколько меньше. По достижении фронта ударной волны как статическое избыточное давление, так и динамическое давление увеличиваются почти сразу от нуля до своих максимальных значений. Пиковые значения давления, конечно, будут зависеть от расстояния от нулевой точки, высоты взрыва и мощности и будут в дальнейшем изменяться с учетом различий в местности и метеорологических условиях. По мере прохождения фронта взрыва статическое и динамическое давление уменьшаются, хотя и с несколько разной скоростью.Наибольший ущерб от взрыва будет нанесен во время положительной фазы волны или фазы сжатия волны. Продолжительность этой положительной фазы увеличивается с увеличением мощности и удалением от эпицентра и составляет от 0,2 до 0,5 с для ядерного взрыва мощностью 1 кт до 4-10 с для взрыва мощностью 10 Мт. Для сравнения: продолжительность взрывной волны от обычного фугасного взрыва составляет всего несколько сотых секунды.

ф. Из-за гораздо большей продолжительности взрывной волны от ядерного взрыва конструкции подвергаются максимальной нагрузке в течение соответственно более длительных периодов времени, и повреждения будут намного более обширными для данного пикового избыточного давления, чем можно было бы ожидать в противном случае.Во время отрицательной фазы, которая обычно длится еще дольше, статическое давление упадет ниже нормального атмосферного давления, и порывистый ветер фактически изменит направление и дует обратно к нулевой отметке. Однако повреждения, полученные во время отрицательной фазы, обычно незначительны, поскольку пиковые значения разрежения и скорости ветра относительно низкие. Эффекты взрыва, связанные с положительным и отрицательным фазовым давлением, показаны на Рисунке 3-III.

308.Взрывная загрузка.

Когда взрывная волна ударяется о поверхность твердой цели, например, здания, отраженная волна усиливает падающую волну, и поверхность здания будет подвергаться избыточному давлению в 2-8 раз больше, чем только падающая волна. Сила этого дополнительного напряжения зависит от многих факторов, включая пиковое избыточное давление падающей взрывной волны, а также от угла, под которым волна ударяется о здание. По мере продвижения фронта ударной волны он изгибается или дифрагирует вокруг здания, и давление на переднюю стену быстро уменьшается.Однако в течение короткого промежутка времени, когда взрывная волна еще не охватила всю конструкцию, существует значительный градиент давления спереди назад, что создает серьезную нагрузку на здание. Для небольших объектов этот период так называемой дифракционной нагрузки настолько мал, что не возникает значительного напряжения. Однако для больших зданий напряжение дифракционной нагрузки будет значительным. Даже после того, как фронт ударной волны прошел по зданию, конструкция все равно будет подвергаться сильному сжатию и сильному сопротивлению от кратковременных ветров.Фактическое избыточное давление, необходимое для серьезного повреждения дифракционно-чувствительных целей, на самом деле довольно низкое. В таблице 3-II показано разрушение чувствительных элементов конструкции при воздействии взрывного нагружения избыточным давлением.

309. Перетаскивание загрузки.

Все объекты на пути взрывной волны, независимо от размера или структуры, будут подвергаться динамической нагрузке давлением или силам сопротивления порывами порывов ветра. На перетаскивание в умеренной степени влияет форма цели.Круглые предметы относительно не подвержены воздействию ветра, в то время как плоские или утопленные поверхности обладают большим сопротивлением и, следовательно, подвергаются повышенному ударному давлению и вероятности повреждений. Влияние динамического давления обычно зависит от максимального значения динамического давления и его продолжительности. Хотя динамическое давление на фасаде здания обычно меньше, чем пиковое избыточное давление из-за взрывной волны и ее отражения, период динамической нагрузки намного больше, чем период дифракционной нагрузки, и, следовательно, повреждения зданий каркасного типа, мосты и другие конструкции будут значительными. Оборудование и персонал относительно устойчивы к статическому избыточному давлению, но очень уязвимы к динамическому давлению. Например, военные машины, от джипов до танков, чаще всего получают повреждения, когда их толкают, опрокидывают или бросает порывистый ветер. Аналогичным образом, порывы ветра являются причиной большинства повреждений в результате взрыва. Из-за силы ветра, связанной даже с низкими значениями избыточного давления, механические травмы, вызванные ракетами, приведенными в движение ветром, или насильственным телесным перемещением, намного превзойдут по количеству прямые взрывные повреждения из-за фактического сжатия организма.

310. Ударные волны в других средах.

а. При наземных и подземных взрывах значительная часть урожая передается в виде ударных волн на земле или на воде. В случае поверхностного прорыва на суше на нулевой отметке образуется кратер, размер которого зависит в первую очередь от урожайности. Относительно небольшое повреждение за пределами расстояния примерно трех радиусов кратера произойдет из-за удара земли. Наибольший ущерб будет причинен сопутствующей воздушной взрывной волной.При подземных взрывах кратер образуется либо в результате выброса материала, как при неглубоком взрыве, либо в результате обрушения земли в полости, образованной более глубоким взрывом. Поскольку избыточное давление в наземной ударной волне очень быстро уменьшается с расстоянием, ударное повреждение снова будет ограничиваться областью, близкой к точке взрыва.

г. Ударные волны на земле также будут индуцированы в результате взрыва воздуха. Если избыточное давление во взрывной волне очень велико, толчок грунта проникнет на некоторое расстояние в землю и может повредить подземные сооружения, подземные коммуникации и т. Д.

г. Из-за плотности и относительной несжимаемости воды ударные волны в этой среде имеют очень высокие пиковые избыточные давления и скорости распространения. Пиковое избыточное давление на расстоянии 1 км от подводного взрыва мощностью 10 кт составляет примерно 6080 кПа (60 атм (атмосферное давление)), в то время как пиковое избыточное давление в воздухе на том же расстоянии от воздушного удара составляет всего 111,4 кПа (1,1 атм. ). Возникающие поверхностные волны на этом расстоянии будут примерно 10 м в высоту.Фронт ударной волны также будет двигаться примерно в пять раз быстрее, чем взрывная волна в воздухе. Серьезные повреждения военно-морских судов могут быть вызваны ударной волной, вызванной подводным взрывом или взрывом на поверхности воды. Хотя основная часть энергии удара распространяется в воде, значительная часть также передается через поверхность в виде обычного воздушного удара. Эта взрывная волна, вероятно, могла бы стать основным источником повреждения наземных целей, если бы взрыв произошел в прибрежной зоне.

РАЗДЕЛ III — ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

311.Формирование теплового излучения.

Большое количество электромагнитного излучения в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях электромагнитного спектра испускается с поверхности огненного шара в течение первой минуты или раньше после взрыва. Это тепловое излучение распространяется от огненного шара со скоростью света 300 000 км / сек. Основная опасность теплового излучения — это получение ожогов и травм глаз у облученного персонала. Такие термические поражения могут возникать даже на расстояниях, где воздействие взрыва и первоначального ядерного излучения минимально.Поглощение теплового излучения также вызовет возгорание горючих материалов и может привести к пожару, который затем быстро распространяется среди обломков, оставленных взрывом. Диапазон тепловых эффектов заметно увеличивается с увеличением мощности оружия.

312. Распространение тепловой энергии.

а. Большая часть энергии, высвобождаемой в процессах деления или синтеза, изначально находится в форме кинетической энергии продуктов реакций (например, осколков деления и т. Д.).). В течение миллионных долей секунды после взрыва многочисленные неупругие столкновения этих испаренных атомов приводят к образованию плазмы из очень горячих остатков оружия. Поскольку температура этой системы составляет несколько десятков миллионов градусов по Цельсию, она излучает огромное количество энергии в виде электромагнитного излучения. Это излучение впоследствии поглощается окружающей атмосферой, которая нагревается до чрезвычайно высоких температур, в результате чего она испускает дополнительное излучение с немного меньшей энергией.Этот сложный процесс радиационной передачи энергии является основным механизмом формирования и расширения огненного шара.

г. Поскольку это тепловое излучение распространяется со скоростью света, а его длина свободного пробега (расстояние между точкой излучения и точкой поглощения) относительно велика, первоначальное расширение огненного шара происходит чрезвычайно быстро, гораздо быстрее, чем движение газообразного вещества наружу. материал из центра взрыва, ответственный за возникновение взрывной волны.Следовательно, фронт взрывной волны сначала отстает от радиационного фронта (поверхности огненного шара).

г. Однако по мере того, как огненный шар расширяется и его энергия накапливается во все увеличивающемся объеме, его температура снижается, а передача энергии тепловым излучением становится менее быстрой. В этот момент фронт взрывной волны начинает догонять поверхность огненного шара, а затем движется впереди нее; этот процесс называется гидродинамическим разделением. Из-за огромного сжатия атмосферы взрывной волной воздух перед огненным шаром нагревается до накала.Таким образом, после гидродинамического разделения огненный шар фактически состоит из двух концентрических областей: горячего внутреннего ядра, известного как изотермическая сфера; и внешний слой светящегося воздуха, нагретого ударами.

г. Внешний слой первоначально поглощает большую часть излучения изотермической сферы, и, следовательно, кажущаяся температура поверхности огненного шара и количество испускаемого из него излучения уменьшаются после разделения. Но по мере того, как фронт ударной волны продвигается еще дальше, температура сотрясаемого воздуха понижается, и он становится все более прозрачным.Это приводит к демаскированию все еще раскаленной изотермической области и увеличению видимой температуры поверхности огненного шара. Это явление называется отрывом.

313. Уровень теплового излучения.

а. Скорость теплового излучения огненного шара зависит от его видимой температуры поверхности. Из предшествующего обсуждения должно быть очевидно, что тепловая мощность ядерного взрыва в воздухе будет тогда происходить в виде двух импульсов (рис. 3-IV), начального импульса, состоящего в основном из ультрафиолетового излучения, которое содержит только около 1% от общего количества. лучистой энергии взрыва и прекращается, когда ударный фронт движется впереди огненного шара, и второй импульс, который возникает после отрыва.

г. Тепловое излучение, испускаемое поверхностью огненного шара во время второго теплового импульса, отвечает за большинство тепловых эффектов. Он состоит в основном из излучения в инфракрасной, видимой и ультрафиолетовой областях электромагнитного спектра. Тепловое воздействие (измеряемое в джоулях на единицу площади открытой поверхности) будет меньше от центра взрыва, потому что излучение распространяется по большей площади и ослабляется при прохождении через промежуточный воздух. Поскольку огненный шар находится очень близко к точечному источнику теплового излучения, количество теплового излучения в любой заданной точке изменяется приблизительно пропорционально квадрату расстояния от взрыва. Закон обратных квадратов не применяется точно, потому что тепловое излучение, особенно ультрафиолетовое, также будет поглощаться и рассеиваться атмосферой. Степень видимости атмосферы влияет на ослабление тепловой энергии с расстоянием в ограниченной степени, но в меньшей степени, чем можно было бы ожидать, исходя из чисто поглощающих свойств атмосферы, поскольку уменьшение пропускания в значительной степени компенсируется увеличением рассеянного излучения.

314. Экранирование.

Поскольку тепловое излучение распространяется от огненного шара по прямым линиям (если оно не рассеивается), любой непрозрачный объект, расположенный между огненным шаром и целью, будет действовать как щит и обеспечивать значительную защиту от теплового излучения. Если присутствует значительное рассеяние, как в случае плохой видимости, тепловое излучение будет приниматься со всех сторон, и экранирование будет менее эффективным.

315.Урожайность и высота.

а. Урожайность. Общее количество теплового излучения, период времени, в течение которого оно испускается, и диапазон тепловых эффектов увеличиваются с мощностью ядерного взрыва (рис. 3-V).

г. Высотные эффекты. Интенсивность теплового излучения в данной точке будет зависеть от высоты и типа всплеска. Как правило, термическая опасность наиболее высока в случае взрыва воздуха на небольшой высоте.Общие тепловые эффекты будут меньше для поверхностных взрывов и часто отсутствуют для подземных взрывов. При наземных выбросах большая часть тепловой энергии поглощается землей или водой около нулевого уровня. Кроме того, экранирование из-за неровностей местности из-за пыли, влаги и различных газов в воздухе у поверхности земли будет иметь тенденцию уменьшать количество тепловой энергии, достигающей цели. При подземных выбросах без заметного проникновения большая часть тепловой энергии поглощается и рассеивается при нагревании и испарении почвы и воды под поверхностью.

г. Высотные эффекты. При высотных воздушных выбросах (более 30 км) низкая плотность атмосферы изменяет характер процесса теплового излучения, поскольку первичное тепловое излучение поглощается гораздо большим объемом воздуха, и, соответственно, температура системы ниже. . Хотя больший процент мощности взрыва проявляется в виде теплового излучения, большая часть излучения испускается настолько медленно, что становится неэффективным.Около 25-35% общего выхода излучается за один импульс очень короткой длительности. Более того, из-за относительно большого расстояния между центром вспышки и земной поверхностью интенсивность теплового излучения на уровне земли, как правило, невысока.

316. Тепловые эффекты.

а. Когда тепловое излучение попадает на объект, часть его отражается, часть пропускается, а остальная часть поглощается. Доля поглощаемого падающего излучения зависит от природы и цвета материала.Тонкий материал может передавать большую часть падающей на него лучистой энергии. Светлый объект может отражать большую часть падающего излучения и, таким образом, избегать повреждений. Термические повреждения и травмы возникают из-за поглощения большого количества тепловой энергии за относительно короткие периоды времени. Поглощенное тепловое излучение повышает температуру поглощающей поверхности и приводит к ожогам, обугливанию и возможному воспламенению горючих органических материалов, таких как дерево, бумага, ткани и т. Д. Если целевой материал является плохим теплопроводником, поглощенная энергия в основном ограничивается поверхностным слоем материала.

г. Радиационное воздействие (# Джоулей / кв / см), необходимое для воспламенения материалов и других тепловых эффектов, увеличивается с мощностью оружия (Таблица 3-III). Это происходит потому, что повышенная тепловая энергия требуется для компенсации потерь энергии из-за теплопроводности и конвекции во время более длительного теплового импульса оружия с более высокой мощностью. Для оружия с меньшей мощностью тепловой импульс настолько короткий, что у этих процессов не так много времени, чтобы охладить открытую поверхность. Следовательно, гораздо более высокий процент депонированной тепловой энергии эффективен для создания теплового повреждения.Это повышенное тепловое требование не означает, что термическая опасность менее значительна для более высоких урожаев. Напротив, общая тепловая энергия, выделяемая во время ядерного взрыва, заметно увеличивается с мощностью, и эффекты распространяются на гораздо большие расстояния. Следовательно, хотя для получения заданного теплового отклика для взрыва с большой мощностью требуется больше тепловой энергии, эффективный диапазон, до которого простирается этот уровень, намного больше.

г.Фактическое воспламенение материалов, подвергшихся воздействию теплового излучения, во многом зависит от ширины теплового импульса (которая зависит от мощности оружия) и природы материала, особенно его толщины и содержания влаги. В местах, близких к нулевой отметке, где тепловое излучение превышает 125 Дж / кв. См, почти все горючие материалы воспламеняются, хотя горение может не продолжаться (Таблица 3-III). С другой стороны, на больших расстояниях воспламеняются только наиболее легко воспламеняемые материалы, хотя может произойти обугливание открытых поверхностей.Вероятность значительных пожаров после ядерного взрыва зависит от плотности точек возгорания, наличия и состояния горючего материала (горячего, сухого или влажного), ветра, влажности и характера окружающей среды. Зажигательные эффекты усугубляются вторичными возгораниями, вызванными эффектами взрывной волны, такими как опрокидывание печей и печей, разрыв газовых линий и т. Д. В Хиросиме в течение 20 минут после взрыва образовалась огромная огненная буря. Огненная буря горит сама по себе с большой жестокостью и характеризуется ураганными ветрами, дующими к центру огня со всех точек компаса.Однако это явление не характерно для ядерных взрывов, которое часто наблюдалось при крупных лесных пожарах и после зажигательных налётов во время Второй мировой войны.

РАЗДЕЛ IV — ЯДЕРНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

317.
Источники ядерной радиации.

Взрывные и тепловые эффекты в той или иной степени возникают при всех типах взрывов, как обычных, так и ядерных. Однако выброс ионизирующего излучения — это явление, уникальное для ядерных взрывов, и дополнительный механизм, приводящий к ранениям, наложенный на взрывные и тепловые эффекты.Это излучение в основном бывает двух видов: электромагнитное и твердое, и оно испускается не только во время детонации (начальное излучение), но и в течение длительных периодов времени после него (остаточное излучение). Первоначальное или мгновенное ядерное излучение — это ионизирующее излучение, испускаемое в течение первой минуты после взрыва и почти полностью являющееся результатом ядерных процессов, происходящих при взрыве. Остаточное излучение определяется как излучение, которое испускается спустя более 1 минуты после взрыва и возникает в основном в результате распада радиоизотопов, образующихся во время взрыва.

318. Первоначальное облучение.

Около 5% энергии, выделяющейся при ядерном воздушном взрыве, передается в виде исходного нейтронного и гамма-излучения. Нейтроны возникают почти исключительно в результате реакций деления и синтеза, производящих энергию, в то время как начальное гамма-излучение включает излучение, возникающее в результате этих реакций, а также в результате распада короткоживущих продуктов деления. Интенсивность первоначального ядерного излучения быстро уменьшается с удалением от точки взрыва из-за распространения излучения по большей площади по мере его удаления от места взрыва, а также из-за поглощения, рассеяния и захвата атмосферой.Характер излучения, полученного в данном месте, также зависит от расстояния до места взрыва. Вблизи точки взрыва интенсивность нейтронов больше, чем интенсивность гамма-излучения, но с увеличением расстояния нейтронно-гамма-отношение уменьшается. В конечном итоге нейтронная составляющая исходного излучения становится незначительной по сравнению с гамма-составляющей. Диапазон значительных уровней начального излучения не увеличивается заметно с увеличением мощности оружия, и в результате начальное излучение становится менее опасным с увеличением мощности.С более крупными вооружениями, превышающими 50 кт, взрывные и тепловые эффекты настолько важны, что мгновенные радиационные эффекты можно игнорировать.

319. Остаточная радиация.

Остаточная радиационная опасность ядерного взрыва заключается в выпадении радиоактивных осадков и нейтронно-индуцированной активности. Остаточное ионизирующее излучение возникает от:

а. Продукты деления. Это изотопы средней массы, которые образуются при расщеплении ядра тяжелого урана или плутония в реакции деления.Существует более 300 различных продуктов деления, которые могут возникнуть в результате реакции деления. Многие из них радиоактивны с сильно различающимся периодом полураспада. Некоторые из них очень короткие, то есть доли секунды, а некоторые достаточно длинные, чтобы материалы могли представлять опасность в течение месяцев или лет. Их основной способ распада — испускание бета- и гамма-излучения. На килотонну выработки образуется примерно 60 граммов продуктов деления. Расчетная активность этого количества продуктов деления через 1 минуту после взрыва равна активности 1.1 x 10 21 Бк (30 миллионов килограммов радия) в равновесии с продуктами его распада.

г. Неразделившийся ядерный материал. Ядерное оружие относительно неэффективно с точки зрения использования расщепляющегося материала, и большая часть урана и плутония рассеивается в результате взрыва, не подвергаясь делению. Такой неделившийся ядерный материал распадается за счет испускания альфа-частиц и имеет относительно небольшое значение.

г. Активность, индуцированная нейтронами. Если атомные ядра захватывают нейтроны при воздействии потока нейтронного излучения, они, как правило, становятся радиоактивными (нейтронно-индуцированная активность), а затем распадаются за счет испускания бета- и гамма-излучения в течение длительного периода времени. Нейтроны, испускаемые как часть первоначального ядерного излучения, вызовут активацию остатков оружия. Кроме того, могут активироваться атомы материала окружающей среды, такого как почва, воздух и вода, в зависимости от их состава и расстояния до места взрыва. Например, небольшая территория вокруг эпицентра земли может стать опасной в результате воздействия на минералы почвы первоначальным нейтронным излучением.Это происходит главным образом из-за захвата нейтронов натрием (Na), марганцем, алюминием и кремнием в почве. Это незначительная опасность из-за ограниченной площади.

320. Fallout.

а. Worldwide Fallout. После взрыва с воздухом продукты деления, расщепившийся ядерный материал и остатки оружия, испарившиеся под воздействием тепла огненного шара, конденсируются в тонкую суспензию очень мелких частиц диаметром от 0,01 до 20 микрометров.Эти частицы могут быстро втягиваться в стратосферу, особенно если мощность взрывчатого вещества превышает 10 кт. Затем они будут разнесены атмосферными ветрами и постепенно осядут на поверхность Земли через недели, месяцы и даже годы в виде всемирных осадков. Радиобиологическая опасность выпадений во всем мире по существу является долгосрочной из-за потенциального накопления в организме долгоживущих радиоизотопов, таких как стронций-90 и цезий-137, в результате приема пищи, содержащей эти радиоактивные материалы. .Эта опасность гораздо менее серьезна, чем опасности, связанные с локальными выпадениями осадков, и поэтому подробно не обсуждается в этой публикации. Местные осадки вызывают гораздо большую оперативную озабоченность.

г. Local Fallout. При взрыве поверхности земли или воды большое количество земли или воды испарится под действием тепла огненного шара и втягивается в радиоактивное облако. Этот материал станет радиоактивным, когда он конденсируется с продуктами деления и другими радиоактивными загрязнителями или активируется нейтронами.В результате поверхностного взрыва будут образовываться большие количества частиц диаметром от менее 0,1 микрометра до нескольких миллиметров в дополнение к очень мелким частицам, которые вносят вклад в глобальное выпадение осадков. Более крупные частицы не поднимутся в стратосферу и, следовательно, осядут на Землю в течение примерно 24 часов в виде местных осадков. Сильное локальное загрязнение радиоактивными осадками может выходить далеко за рамки взрывных и тепловых воздействий, особенно в случае высокопроизводительных поверхностных взрывов. Всякий раз, когда люди остаются в радиологически загрязненной зоне, такое загрязнение приведет к немедленному внешнему облучению, а также к возможной в дальнейшем внутренней опасности из-за вдыхания и проглатывания радиоактивных загрязнителей.В тяжелых случаях радиоактивного заражения радиоактивными осадками могут возникнуть летальные дозы внешнего излучения, если не будут приняты защитные меры или меры по уклонению. В случаях всплесков на водной поверхности (и на мелководье) частицы имеют тенденцию быть более легкими и мелкими, поэтому они производят меньше локальных осадков, но распространяются на большую площадь. Частицы содержат в основном морские соли с небольшим количеством воды; они могут иметь эффект засева облаков, вызывая локальные дожди и области с сильными локальными выпадениями. Для подземных всплесков существует дополнительное явление, называемое «выбросом основания».»Основная волна — это облако, которое катится наружу от нижней части колонны, образованное подземным взрывом. Для подводных взрывов видимая волна, по сути, представляет собой облако капель жидкости (воды) со свойством течь почти так, как если бы оно были однородной жидкостью. После испарения воды может сохраняться невидимый базовый выброс мелких радиоактивных частиц. Для подземных наземных взрывов выброс состоит из мелких твердых частиц, но он все еще ведет себя как жидкость. образование скачков при подземном прорыве.

г. Метеорологические эффекты. Метеорологические условия будут сильно влиять на выпадение осадков, особенно местных осадков. Атмосферные ветры могут распространять осадки на большие площади. Например, в результате поверхностного взрыва термоядерного устройства мощностью 15 Мт на атолле Бикини 1 марта 1954 г. образовалась область Тихого океана примерно сигарообразной формы, простирающаяся более чем на 500 км с подветренной стороны и варьирующаяся по ширине до 100 км. сильно загрязнены. Снег и дождь, особенно если они идут со значительной высоты, ускорят выпадение местных осадков.В особых метеорологических условиях, таких как местный ливневый дождь, возникающий над радиоактивным облаком, могут образовываться ограниченные области сильного загрязнения.



Способности проникновения различных видов излучения

Школа готовности и экстренного реагирования при Университете CDC

Урок X: название урока здесь

РЕАГИРОВАНИЕ ОБЩЕСТВЕННОГО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ НА РАДИОЛОГИЧЕСКИЕ И ЯДЕРНЫЕ УГРОЗЫ

Щелкните P, чтобы воспроизвести видео.

Альфа-частицы могут выбрасываться из ядра атома во время радиоактивного распада. Они есть относительно тяжелый, и перемещается по воздуху всего на дюйм. Альфа-частицы могут быть легко экранированы один лист бумаги и не может проникнуть через внешний мертвый слой кожи, поэтому они не представляют опасности когда их источник находится вне человеческого тела.

Бета-частицы — это, по сути, электроны, испускаемые ядром радиоактивного атома.Они есть легче, чем альфа-частицы, и может перемещаться по воздуху на несколько ярдов. Очень энергичная бета частицы могут проникать через кожу в тело на расстояние до 0,5 дюйма. Их можно экранировать толщиной менее дюйма материала, например пластика. В случае бета-частиц с меньшей энергией верхний слой одежды может действовать как эффективный щит.

Гамма-лучи могут испускаться ядром атома во время радиоактивного распада.Они умеют путешествовать по воздуху на десятки и более ярдов и легко может проникнуть в человеческое тело. Защищая это самое проникающего типа ионизирующего излучения требуется толстый, плотный материал, например, несколько дюймов свинца или конкретный.

Нейтроны могут высвобождаться из ядра атома во время реакции деления, например, внутри ядерный реактор, или при детонации ядерного оружия. Нейтроны, как и гамма-лучи, очень Для защиты от них требуется несколько футов бетона.

Проникающая способность различных типов излучения.

CDC, «Как раз вовремя» обучающее видео по радиационной терапии для клиницистов больниц

Выпадение радиоактивных осадков в результате испытаний ядерного оружия

Факты о радиации

  • После ядерного взрыва мусор и почва могут смешиваться с радионуклидами. Эта смесь поднимается в воздух, а затем падает обратно на Землю. Это называется выпадением осадков, и обычно он содержит сотни различных радионуклидов.
  • После завершения испытаний оружия в 1980-х годах радионуклиды в атмосфере в значительной степени распались.

При взрыве ядерного оружия над землей радиоактивные материалы выбрасываются в атмосферу на высоту до 50 миль. Крупные частицы падают на землю возле места взрыва, но более легкие частицы и газы перемещаются в верхние слои атмосферы. Частицы, которые уносятся в атмосферу и падают обратно на Землю, называются радиоактивными осадками. Осадки могут циркулировать по миру годами, пока постепенно не упадут на Землю или не вернутся на поверхность в результате атмосферных осадков.Путь выпадения осадков зависит от ветра и погодных условий.

На этой странице:


О радиоактивных осадках в результате испытаний ядерного оружия

Fallout обычно содержит сотни различных радионуклидов. Некоторые остаются в окружающей среде в течение длительного времени, потому что у них длительный период полураспада, как у цезия-137, период полураспада которого составляет 30,17 лет. Некоторые из них имеют очень короткий период полураспада и распадаются в течение нескольких минут или нескольких дней, как йод-131, период полураспада которого составляет 8 дней.В настоящее время в окружающей среде все еще можно обнаружить очень небольшую радиоактивность от испытаний оружия в 1950-х и 1960-х годах.

Соединенные Штаты провели первое наземное испытание ядерного оружия на юго-востоке штата Нью-Мексико 16 июля 1945 года. В период с 1945 по 1963 год по всему миру произошли сотни наземных взрывов. Со временем количество и размер (или мощность) этих взрывов увеличились, особенно в конце 1950-х — начале 1960-х годов. После подписания Договора об ограниченном запрещении ядерных испытаний 1963 года между Соединенными Штатами, Советским Союзом и Великобританией большинство наземных взрывов прекратились.Некоторые наземные испытания оружия другими странами продолжались до 1980 года. После окончания наземных испытаний ядерного оружия повседневные радиационные показатели в воздухе с пунктов мониторинга упали. В течение многих лет анализ проб воздуха показывал, что уровни риска намного ниже нормативных пределов. Фактически, результаты сейчас обычно ниже уровней, которые могут обнаружить приборы.

EPA поддерживает систему радиационных мониторов на всей территории Соединенных Штатов. Эти мониторы изначально были разработаны для обнаружения радионуклидов, которые высвободились после взрыва ядерного оружия.Теперь EPA использует эту систему, названную RadNet, для анализа уровней фоновой радиации во многих местах по всей территории Соединенных Штатов. Фоновое излучение постоянно находится рядом с нами, в основном из естественных источников, таких как естественный радон и уран. Для получения дополнительной информации об истории RadNet посетите веб-страницу Learn About RadNet.

Некоторые из радиоактивных осадков, которые могут обнаруживать системы мониторинга EPA, включают:

Несмотря на то, что в окружающей среде остается очень мало радиоактивных осадков, важно помнить, что они могут быть очень опасными.В этом разделе рассказывается о различных способах воздействия радиации в случае ядерного взрыва.

Когда происходит ядерный взрыв, люди, растения и животные могут подвергаться воздействию радиоактивных осадков несколькими способами. Домашний скот может есть зараженные растения или пить зараженную воду. Люди, которые затем едят этот скот, будут по-прежнему испытывать внутреннее заражение, при котором радиоактивный материал попадает в наши тела, несмотря на то, что они не потребляют напрямую зараженные растения или воду.

Вдыхаемые или проглатываемые радионуклиды не блокируются внешним экраном. Эти радионуклиды взаимодействуют с внутренними клетками и тканями, что увеличивает риск вредного воздействия на здоровье. Когда радионуклиды попадают в организм, они могут изменять структуру клеток, что является одним из способов развития рака. Риски для здоровья от радиоактивных осадков описаны во многих исследованиях. Одним из примеров является доклад Федерального радиационного совета за 1962 год «Последствия для здоровья выпадений в результате испытаний ядерного оружия до 1961 года».Это одна из причин, по которой специалисты по радиационной защите упорно трудятся, чтобы защитить людей от ненужного воздействия радиации.

Радиоактивная пыль, оседающая на окружающую среду, является примером потенциального внешнего облучения. Радионуклиды, излучающие альфа- и бета-частицы, будут представлять меньшую угрозу внешнего облучения, поскольку они не распространяются очень далеко в атмосфере и не так проникают, как более энергичное излучение. Экранирование, один из трех принципов радиационной защиты, предотвращает некоторое внешнее облучение, потому что альфа-частицы блокируются мертвыми клетками кожи, которые находятся на поверхности нашего тела.Однако гамма-лучи распространяются гораздо дальше в атмосфере и представляют собой лучи с более высокой энергией, которые могут быть заблокированы только тяжелой защитой, такой как бетонная стена или свинцовый фартук. Эти лучи представляют более высокий риск внешнего воздействия.

Альфа-частицы образуются в результате распада самых тяжелых радиоактивных элементов, таких как уран, радий и полоний. Бета-излучатели наиболее опасны при вдыхании или проглатывании. Гамма-лучи часто испускаются вместе с альфа- или бета-частицами во время радиоактивного распада.

Американский опыт. Гонка за супербомбой. Специальная функция

Последствия ядерного взрыва

Повреждения, вызванные ядерными взрывами, могут сильно различаться в зависимости от мощности оружия (измеряется в килотоннах или мегатоннах), типа используемого ядерного топлива, конструкции устройства, независимо от того, взорвалось ли оно в воздухе или на поверхности земли — география вокруг цели, будь то зима или лето, туман или ясность, ночь или день, ветер или штиль. Какими бы ни были факторы, взрыв высвободит несколько различных форм энергии. Одна из форм — взрывной взрыв. Другие формы — прямое ядерное излучение и тепловое излучение. А затем идут радиоактивные осадки — не совсем энергия, выделяемая взрывом, но все же разрушительный результат.

Explosive Blast
Большая часть повреждений, нанесенных ядерным взрывом, является результатом его ударной волны. Ударная волна взрыва состоит из двух компонентов. Во-первых, это стена давления, которая расширяется наружу от взрыва.Именно это давление, измеряемое в фунтах на квадратный дюйм (фунтах на квадратный дюйм), сносит стены зданий. Типичный двухэтажный дом, подверженный 5 фунтам на квадратный дюйм, почувствует силу 180 тонн на стороне, обращенной к взрыву. (Загрузите фильм Quicktime под названием «Дом», чтобы увидеть пример здания, подвергающегося этому типу давления.) Кроме того, взрыв создает ветер со скоростью 160 миль в час. И это только при 5 фунтах на квадратный дюйм. Скорость ветра после выброса 20 фунтов на квадратный дюйм составит 500 миль в час!

Прямое ядерное излучение
Ядерный взрыв создает несколько форм ядерной или ионизирующей радиации. Ядерное деление (расщепление атома) и ядерный синтез (объединение атомов), которые происходят, чтобы вызвать взрыв, прямо или косвенно выделяющий нейтроны, гамма-лучи, бета-частицы и альфа-частицы. Нейтроны — это тяжелые частицы, которые высвобождаются из ядер атомов. Эти крошечные «ракеты» могут легко пробивать твердые объекты. Еще одна проникающая форма излучения — гамма-лучи, которые представляют собой энергетические фотоны. Оба эти типа радиации могут быть смертельными. Бета- и альфа-частицы менее опасны, их радиус действия составляет несколько метров и несколько сантиметров соответственно.Альфа-частицы могут причинить вред, только если они проглочены.

Тепловое излучение
Необязательно приближаться к эпицентру, чтобы увидеть яркую вспышку, создаваемую взорвавшейся бомбой. Вспышку бомбы видели за сотни миль. Это излучение не только очень яркое, но и очень горячее (отсюда и название «тепловое»). Если вы находитесь в семи милях от взрыва мощностью в одну мегатонну, тепло, исходящее от огненного шара, вызовет ожог первой степени (эквивалентный сильному солнечному ожогу) любой открытой кожи, обращенной к свету. Если вы находитесь в шести милях от вас, это вызовет ожоги второй степени. А если вы находитесь на расстоянии пяти миль, тепловое излучение вызовет ожоги третьей степени — гораздо более серьезную травму, которая потребует немедленной медицинской помощи.

Сильная жара также может вызвать «массовый пожар», то есть пожар, который может вызвать одновременное возгорание больших площадей.

Fallout
Вы видели изображение: грибовидное облако, созданное ядерным взрывом. Произведенный при детонации на поверхности земли или вблизи нее, этот тип взрыва приводит к выпадению радиоактивных осадков на большие расстояния.Земля и обломки, ставшие радиоактивными в результате ядерного взрыва, поднимаются вверх, образуя ствол грибовидного облака. Большая часть этого материала падает прямо вниз, около эпицентра земли в течение нескольких минут после взрыва, но некоторые уносятся высоко в атмосферу. Этот материал разлетится по земле в следующие часы, дни, месяцы. Фактически, некоторые частицы, поднимающиеся через гриб, попадут в стратосферу, где они могут оставаться в течение десятков лет.

Направление ветра, естественно, играет важную роль в распределении радиоактивных осадков.Но скорость ветра тоже. Карты радиоактивных осадков Blast Mapper показывают область, где выпадут радиоактивные осадки, если ветер будет дуть со стабильной скоростью 15 миль в час. Более легкие ветры сделают эту область более широкой, но не такой глубокой. При более сильном ветре выпадающий «шлейф» станет уже и длиннее.

Видеть повреждения от другого взрыва.

Основы излучения | NRC.gov

Радиация — это энергия, выделяемая веществом в форме лучей или высокоскоростных частиц. Вся материя состоит из атомов.Атомы состоят из различных частей; ядро содержит мельчайшие частицы, называемые протонами и нейтронами, а внешняя оболочка атома содержит другие частицы, называемые электронами. Ядро несет положительный электрический заряд, а электроны несут отрицательный электрический заряд. Эти силы внутри атома работают в направлении прочного, стабильного баланса, избавляясь от избыточной атомной энергии (радиоактивности). В этом процессе нестабильные ядра могут излучать определенное количество энергии, и это спонтанное излучение мы называем излучением.

Для получения дополнительной информации см. Следующие разделы на этой странице:

Физические формы излучения

Как указывалось ранее, материя испускает энергию (излучение) в двух основных физических формах. Одна из форм излучения — это чистая энергия без веса. Эта форма излучения, известная как электромагнитное излучение, похожа на вибрирующие или пульсирующие лучи или «волны» электрической и магнитной энергии. К знакомым типам электромагнитного излучения относятся солнечный свет (космическое излучение), рентгеновские лучи, радар и радиоволны.

Другая форма излучения, известная как излучение частиц, — это крошечные быстро движущиеся частицы, которые имеют как энергию, так и массу (вес). Эта менее известная форма излучения включает альфа-частицы, бета-частицы и нейтроны, как объясняется ниже.

Радиоактивный распад

Как указывалось ранее, большие нестабильные атомы становятся более стабильными, испуская излучение, чтобы избавиться от избыточной атомной энергии (радиоактивности). Это излучение может испускаться в форме положительно заряженных альфа-частиц, отрицательно заряженных бета-частиц, гамма-лучей или рентгеновских лучей, как объясняется ниже.

В результате этого процесса, называемого радиоактивным распадом, радиоизотопы со временем теряют свою радиоактивность. Эта постепенная потеря радиоактивности измеряется периодами полураспада. По сути, период полураспада радиоактивного материала — это время, за которое половина атомов радиоактивного изотопа распадается с испусканием излучения. Это время может составлять от долей секунды (для радона-220) до миллионов лет (для тория-232). Когда радиоизотопы используются в медицине или промышленности, жизненно важно знать, как быстро они теряют свою радиоактивность, чтобы знать точное количество радиоизотопа, которое доступно для медицинских процедур или промышленного использования.

Ядерное деление

В некоторых элементах ядро ​​может расщепляться в результате поглощения дополнительного нейтрона в результате процесса, называемого ядерным делением. Такие элементы называются делящимися материалами. Одним из наиболее заметных делящихся материалов является уран-235. Это изотоп, который используется в качестве топлива на коммерческих атомных электростанциях.

Когда ядро ​​делится, оно вызывает три важных события, которые приводят к высвобождению энергии. В частности, это выброс излучения, выброс нейтронов (обычно двух или трех) и образование двух новых ядер (продуктов деления).

Ионизирующее излучение

Излучение может быть ионизирующим или неионизирующим, в зависимости от того, как оно влияет на материю. Неионизирующее излучение включает видимый свет, тепло, радар, микроволны и радиоволны. Этот тип излучения накапливает энергию в материалах, через которые проходит, но у него недостаточно энергии для разрыва молекулярных связей или удаления электронов с атомов.

Напротив, ионизирующее излучение (например, рентгеновское и космическое излучение) более энергично, чем неионизирующее излучение. Следовательно, когда ионизирующее излучение проходит через материал, оно выделяет достаточно энергии для разрыва молекулярных связей и смещения (или удаления) электронов из атомов. Это смещение электронов создает две электрически заряженные частицы (ионы), которые могут вызывать изменения в живых клетках растений, животных и людей.

Ионизирующее излучение имеет ряд полезных применений. Например, мы используем ионизирующее излучение в детекторах дыма, а также для лечения рака или стерилизации медицинского оборудования. Тем не менее ионизирующее излучение потенциально опасно при неправильном использовании.Следовательно, Комиссия по ядерному регулированию США (NRC) строго регулирует коммерческое и институциональное использование ядерных материалов, включая следующие пять основных типов ионизирующего излучения:

Альфа-частицы

Альфа-частицы — это заряженные частицы, которые испускаются естественными материалами (такими как уран, торий и радий) и антропогенными элементами (такими как плутоний и америций). Эти альфа-излучатели в основном используются (в очень небольших количествах) в таких элементах, как детекторы дыма.

Как правило, альфа-частицы имеют очень ограниченную способность проникать в другие материалы. Другими словами, эти частицы ионизирующего излучения могут быть заблокированы листом бумаги, кожей или даже несколькими дюймами воздуха. Тем не менее, материалы, излучающие альфа-частицы, потенциально опасны при их вдыхании или проглатывании, но внешнее воздействие, как правило, не представляет опасности.

Бета-частицы

Бета-частицы, похожие на электроны, испускаются естественными материалами (такими как стронций-90).Такие бета-излучатели используются в медицинских приложениях, например, при лечении глазных болезней.

Как правило, бета-частицы легче альфа-частиц и обладают большей способностью проникать в другие материалы. В результате эти частицы могут перемещаться по воздуху на несколько футов и проникать через кожу. Тем не менее тонкий лист металла или пластика или кусок дерева могут задерживать бета-частицы.

Гамма и рентгеновские лучи

Гамма-лучи и рентгеновские лучи состоят из волн высокой энергии, которые могут преодолевать большие расстояния со скоростью света и, как правило, обладают большой способностью проникать в другие материалы.По этой причине гамма-лучи (например, от кобальта-60) часто используются в медицинских целях для лечения рака и стерилизации медицинских инструментов. Точно так же рентгеновские лучи обычно используются для получения статических изображений частей тела (таких как зубы и кости), а также в промышленности для поиска дефектов сварных швов.

Несмотря на свою способность проникать сквозь другие материалы, в целом ни гамма-лучи, ни рентгеновские лучи не способны сделать что-либо радиоактивным. Несколько футов бетона или несколько дюймов плотного материала (например, свинца) способны блокировать эти типы излучения.

Нейтронов

Нейтроны — это высокоскоростные ядерные частицы, обладающие исключительной способностью проникать в другие материалы. Из пяти типов ионизирующего излучения, обсуждаемых здесь, нейтроны — единственные, которые могут сделать объекты радиоактивными. Этот процесс, называемый активацией нейтронов, дает множество радиоактивных источников, которые используются в медицинских, академических и промышленных приложениях (включая разведку нефти).

Из-за своей исключительной способности проникать в другие материалы нейтроны могут перемещаться по воздуху на большие расстояния, и для их блокировки требуются очень толстые водородсодержащие материалы (например, бетон или вода).К счастью, нейтронное излучение в основном происходит внутри ядерного реактора, где много футов воды обеспечивают эффективную защиту.

Страница Последняя редакция / обновление 20 марта 2020 г.

Тепловое излучение и порывистый ветер

Термическое излучение Тепловые ожоги
Этот мальчик подвергся воздействию теплового излучения примерно в одной миле от гипоцентра Нагасаки. Фотография армии США, ноябрь 1945 года.

Тепловое излучение, состоящее из ультрафиолетовых, инфракрасных и световых лучей, следует за ядерным взрывом, который создает огромное количество тепла, сравнимое с внутренним пространством Солнца в пространстве диаметром несколько дюймов. Поскольку реакция завершается за микросекунды, возникает сильный взрыв. Около гипоцентра температура 6000 градусов по Цельсию сжигает тело, образует пузыри на плиточных поверхностях и мгновенно воспламеняет легковоспламеняющиеся предметы. На расстоянии около трех километров кожа обугливается, но на расстоянии ближе к гипоцентру внутренние ткани повреждаются, как будто они поджариваются, и смерть наступает немедленно.Поскольку тепловое излучение и проникающее ядерное излучение гамма-лучей и нейтронов действуют на тело одновременно, комбинированные эффекты были смертельными для тех, кто находился на открытом воздухе в пределах 1500 метров от гипоцентра, даже для тех, кто не пострадал от травмы.

Взрывные волны вызвали травмы не только из-за своей огромной силы, которая прогибала бетонные стены, как сила землетрясения на близком расстоянии от гипоцентра, но, кроме того, они создали порывистый ветер ураганной скорости, который отбрасывал тела на несколько метров. которые превращали незакрепленные предметы в летающие ракеты, а осколки разбитого стекла различного размера — в летающие лезвия, режущие или проникающие в тело.Кроме того, кожа, которая всего за несколько секунд до этого была обожжена тепловым излучением, была сорвана, оставив полоски кожи, свисающие с тела и обнажающие кровоточащие поверхности кожи. Порыв ветра оставил одежду в клочьях, а другие остались полностью обнаженными.

В больнице Медицинской школы часто отмечали, что люди без ожогов или травм умерли, некоторые мгновенно упали на рабочем месте, а другие умерли через день или два после взрыва и исключительно от того, что позже было определено как радиационное воздействие. на мозг «смерть мозга».«

Обычно они вскоре испытали сильное недомогание, сильную жажду, рвоту и диарею. По мере увеличения периода выживания развивается эпиляция с последующим кровотечением из кожи и других частей тела и болезненными изъязвлениями в горле и деснах, часто сопровождающимися устойчивой высокой температурой и истощением перед смертью. Тем, у кого развились инфекции, требовалось много времени, прежде чем наступило исцеление. В противном случае локализованные инфекции часто переходят в генерализованный смертельный сепсис. Жертвы, у которых лучевая болезнь задержалась на несколько недель после облучения, имели больше шансов выжить.



Врач и атомная бомба

Атомные детонации, по сути, бывают двух типов: загрязняющие и незагрязняющие. Единственный незагрязняющий взрыв — это мощный взрыв в воздухе, поскольку он не приводит к загрязнению земли остатками радиоактивной бомбы. Этот тип взрыва приводит к поражению взрывом, тепловому излучению и ионизирующему излучению (часто у одного и того же пациента). Единственный повреждающий агент, присущий атомной войне, — это ионизирующая радиация.При сильном воздушном всплеске эти эффекты в основном связаны с гамма-лучами, и они исчезают после первых нескольких секунд после взрыва. Хотя только около 15 процентов смертей в результате этого типа взрывов, вероятно, вызвано в первую очередь ионизирующим излучением, воздействие последнего вполне может затруднить восстановление после травмы. Поскольку существует латентный период в несколько дней между начальными и последующими симптомами и признаками радиационного облучения всего тела, это не является аварийной ситуацией и может быть подвергнуто лечению после того, как начальный период стихийного бедствия прошел.При детонации загрязняющего взрыва (надводный, подводный или подземный) радиусы поражения от взрыва и теплового излучения значительно меньше, чем при сильном воздушном взрыве. Два типа излучения могут возникать в результате радиоактивного тумана (базового выброса), образовавшегося после подводной вспышки-транзитной радиации и отложений или продолжающейся радиации. Излучение отложений включает излучение, возникающее в результате вдыхания или проглатывания радиоактивного материала, а также осажденное на одежде или коже. Остатки бомбы содержат материал, который при попадании в тело может локализоваться в костях, и большая его часть имеет длительный радиоактивный и биологический период полураспада.Таким образом, он будет бомбардировать радиочувствительный костный мозг в течение длительного времени. К счастью, материалы, которые локализуются в кости, плохо всасываются из желудочно-кишечного тракта и легких. В общем, радиационное поражение человека, подвергшегося воздействию заражающей вспышки, следует учитывать в первую очередь с точки зрения проникающего гамма-излучения, которому он подвергся, а не с точки зрения возможного внутреннего излучения от проглоченных или вдыхаемых загрязнителей. При планировании медицинской защиты следует подчеркивать принципы широкого планирования, тщательной сортировки, децентрализации медицинской помощи, разумного накопления запасов и максимальной пользы для наибольшего числа людей.Лучшая оценка воздействия и степени его серьезности, как и в случае болезни в целом, — это точная клиническая оценка врача.