Ядерное оружие, его характеристика.

Ядерное оружие – ОМП взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии. Действие ядерных боеприпасов основано на использовании энергии ядерного взрыва. Ядерные боеприпасы в зависимости от способа получения энергии подразделяются на три основных вида: собственно ядерные (энергия выделяется при делении ядер тяжелых элементов – урана, плутония и др.), термоядерные (энергия выделяется при синтезе легких элементов – водорода, дейтерия, трития) и нейтронные (разновидность боеприпасов с термоядерным зарядом малой мощности, отличающимся повышенным выходом нейтронного излучения). ЯО – самое мощное средство массового уничтожения. Его поражающими факторами являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.

Воздушная ударная волна представляет собой область резко сжатого воздуха, распространяющуюся со сверхзвуко­вой скоростью во все стороны. На ее образование расходует­ся около 50 % энергии взрыва. Источником возникновения ударной волны является высокое давление в центре взрыва, достигающее миллиардов Паскалей (Па) при ядерных взры­вах. Передняя граница слоя сжатого воздуха, характеризующаяся резким увеличением давления, называется фронтом ударной волны.

Скорость ударной волны и расстояние, на которое она распространяется, зависят от мощности взрыва. Чем мощ­нее взрыв, тем больше скорость и радиус действия ударной волны. На радиус действия ударной волны влияют рельеф местности и метеорологические условия.

Поражение ударной волной возникает в результате воз­действия избыточного давления, которое воспринимается как резкий удар, и скоростного напора воздуха, который обладает метательным действием и отбрасывает различные предметы на значительные расстояния.

Световое (тепловое) излучение представляет собой поток ультрафиолетовых, инфракрасных и видимых лучей; на его образование используется 30 % энергии взрыва. Источни­ком светового излучения является огненный шар, состоя­щий из раскаленных продуктов взрыва и воздуха, нагретых до температуры 8000-10000 ⁰С. Время действия светового излучения зависит от мощности взрыва.

Основным параметром, определяющим поражающую способность светового излучения ядерного взрыва, является световой импульс (U_с) – количество световой энергии, пада­ющей на 1 м² поверхности, перпендикулярной направлению световых лучей, за все время свечения. Световой импульс из­меряется в джоулях на 1 м² (Дж/м²) или в калориях (несис­темная единица) на 1 см² (кал/см²); 1 кал/см² = 42 кДж/м².

Проникающая радиация представляет собой поток γ-лучей и нейтронов, на ее образование расходуется 5 % энергии взрыва. Проходя через биологическую ткань, γ-кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в со­став живых клеток, в результате чего нарушается нормаль­ный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельно­сти клеток, некоторых органов и систем организма, что при­водит к возникновению лу­чевой болезни. Источником проникающей радиации явля­ются ядерные реакции деления, а также радиоактивный рас­пад осколков деления. Время действия проникающей ради­ации 10-15 с.

Поражающее воздействие проникающей радиации ха­рактеризуется величиной дозы излучения, т.е. количеством энергии радиоактивных излучений, поглощенной единицей объема облучаемой среды за все время облучения.

Радиоактивное заражение возникает в результате выпа­дения радиоактивных веществ (из облака ядерного взрыва); на него расходуется около 10 % энергии взрыва. Источника­ми радиоактивности при ядерных взрывах являются:

• продукты ядерного взрыва (осколочная радиация);

• неразделившаяся (не участвовавшая в реакции деле­ния) часть заряда;

• наведенная радиация, возникающая под воздействием нейтронов на элементы, входящие в состав грунта (натрий, кремний, магний и др.). Эти элементы становятся радиоак­тивными и испускают γ- и β-лучи.

Радиоактивное излучение состоит из α-, β- и γ-лучей. Наиболее короткий путь в воздухе проходят α-частицы (не­сколько сантиметров). Поэтому при оценке воздействия на человека их обычно не учитывают.

Известно, что после наземного (подводного) взрыва об­разуется грибовидное облако, которое под действием воз­душных потоков перемещается с определенной скоростью по направлению ветра. Большая часть радиоактивных осад­ков выпадает из облака в течение 10—20 ч, заражая воздух, земную поверхность, водные источники и т.д. На земной поверхности образуется след ра­диоактивного облака, форма которого может быть очень сложной, так как она зависит от многих условий. Для удоб­ства оценки радиационной обстановки вводится понятие зон радиоактивного заражения, определяемых уровнями ра­диации и экспозиционными дозами до полного распада ра­диоактивных веществ.

Уровнем радиации называют мощность экспозиционной дозы на высоте 0,7—1 м над зараженной поверхностью. Дру­гими словами, это суммарная доза за единицу времени

Р = D_сум / t_и

где Р — уровень радиации, Р/ч; D_сум— суммарная экспозици­онная доза, Р; t_и — время излучения.

Зона радиоактивного заражения образуется по следу облака и условно ограничена на местности линией, соот­ветствующей уровню радиации 8 Р/ч и D∞ = 40 Р. Зону ра­диоактивного заражения принято делить на четыре зоны

• умеренного заражения (зона А): 8<Р<80 Р/ч; 40 < D∞ <400 Р;

• сильного заражения (зона Б): 80-240 Р/ч; 400 < D∞ 1200 Р;

• опасного заражения (зона В): 240-800 Р/ч; 1200<D∞ <4000 Р;

• чрезвычайно опасного заражения (зона Г): Р> 800 Р/ч; D∞ 4000 Р.

Местность считается зараженной при Р > 0,5 Р/ч.

Электромагнитный импульс (ЭМИ) представляет собой электрические и магнитные поля, возникающие в результа­те воздействия γ-излучения и нейтронов на атомы окружаю­щей среды и образования потока электронов и положитель­ных ионов. На ЭМИ расходуется около 5 % энер­гии взрыва. Поражающее действие ЭМИ обусловлено воз­никновением напряжений и токов в различных проводни­ках, которые выводят из строя потребители электроэнергии. Время действия ЭМИ - менее 1 с. Выходят из строя системы электроснабжения, связи, различные электрические ус­тройства и приборы. При наземном и воздушном взрывах поражающее воздействие ЭМИ — в радиусе нескольких ки­лометров, при высотном взрыве — несколько сотен киломе­тров. Защитой от ЭМИ служат специальные автоматические устройства — подобные применяемым для защиты от грозо­вых разрядов, экраны, плавкие вставки и др.