Ядерный взрыв

В зависимости от вида примененно¬го противником оружия массового по¬ражения могут образовываться очаги ядерного, химического, бактериологи¬ческого (биологического) поражения и зоны радиоактивного, химического и бактериологического (биологического) заражения. Очаги поражения могут возникать и при применении обычных средств поражения противника. При воздействии двух видов и более ору¬жия массового поражения образуется очаг комбинированного поражения. Первичные действия поражающих факторов ОМП и других средств на¬падения противника могут привести к возникновению взрывов, пожаров, за¬топлений местности и распростране¬нию на ней сильнодействующих ядо¬витых веществ. При этом образуются вторичные очаги поражения. В этом реферате мы рассмотрим воздействие ядерного оружия на окр. среду, человека, животных и т.д.

Итак, воздействие ядерного оружия.

Поражающее действие ядерного взрыва определяется механическим воздействием ударной волны, тепло¬вым воздействием светового излуче¬ния, радиационным воздействием про¬никающей радиации и радиоактивного заражения. Для некоторых элементов объектов поражающим фактором явля¬ется электромагнитное излучение (электромагнитный импульс) ядерного взрыва.

Распределение энергии между по¬ражающими факторами ядерного взрыва зависит от вида взрыва и ус¬ловий, в которых он происходит. При

взрыве в атмосфере примерно 50 % энергии взрыва расходуется на обра¬зование ударной волны, 30—40%— на световое излучение, до 5 % — на проникающую радиацию и электромаг¬нитный импульс и до 15 %—на радио¬активное заражение.

Для нейтронного взрыва характер¬ны те же поражающие факторы, одна¬ко несколько по-иному распределяется энергия взрыва: 8—10%—на образо¬вание ударной волны, 5—8 % — на световое излучение и около 85 % рас¬ходуется на образование нейтронного и гамма-излучений (проникающей ра¬диации).

Действие поражающих факторов ядерного взрыва на людей и элементы объектов происходит не одновременно и различается по длительности воз¬действия, характеру и масштабам по¬ражения.

Ударная волна—это область рез¬кого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. В зависимо¬сти от среды распространения разли¬чают ударную волну в воздухе, в воде или грунте (сейсмовзрывные волны).

Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энер¬гии, выделяемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает миллиардов ат¬мосфер (до 105 млрд. Па). Раскален¬ные пары и газы, стремясь расширить¬ся, производят резкий удар по окру¬жающим слоям воздуха, сжимают их до больших давления и плотности и нагревают до высокой температуры. Эти слои воздуха приводят в движе¬ние последующие слои. И так сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от центра взрыва, образуя воздушную ударную волну. Расширение раскален¬ных газов происходит в сравнительно малых объемах, поэтому их действие на более заметных удаленьях от цент¬ра ядерного взрыва исчезает и основ¬ным носителем действия взрыва ста¬новится воздушная ударная волна. Вблизи центра взрыва скорость рас¬пространения ударной волны в не¬сколько раз превышает скорость зву¬ка в воздухе. С увеличением расстоя¬ния от места взрыва скорость распро¬странения волны быстро падает, а ударная волна ослабевает; на больших удаленьях ударная волна переходит, по существу, в обычную акустическую волну и скорость ее распространения приближается к скорости звука в ок¬ружающей среде, т. е. к 340 м/с. Воз¬душная ударная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит примерно 1000 м за 1,4 с, 2000 м—за 4 с. 3000 м—за 7с, 5000 м—за 12 с. Отсюда следует, что человек, увидев вспышку ядерного взрыва, за время до прихода ударной волны, может занять ближайшее укрытие (складку местно¬сти, канаву, кювет, простенок и т. п.) и тем самым уменьшить вероятность поражения ударной волной.

Ударная волна в воде при подводном ядерном взрыве качествен¬но напоминает ударную волну в воз¬духе. Однако подводная ударная вол¬на отличается от воздушной ударной волны своими параметрами. На одних и тех же расстояниях давление во фронте ударной волны в воде гораздо больше, чем в воздухе, а время дейст¬вия—меньше. Например, максималь¬ное избыточное давление на расстоя¬нии 900 м от центра ядерного взрыва мощностью 100 кт в глубоком водоеме составляет 19000 кПа, а при взрыве в воздушной среде—около 100 кПа.

При наземном ядерном взрыве часть энергии взрыва расходуется на образование волны сжатия в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе она характеризуется менее резким увеличением давления во фрон¬те волны, а также более медленным его ослаблением за фронтом. Давле¬ние во фронте волны сжатия уменьша¬ется довольно быстро с удалением от центра взрыва, и на больших расстоя¬ниях волна сжатия становится подоб¬ной сейсмической волне.

При взрыве ядерного боеприпаса в грунте основная часть энергии взрыва передается окружающей массе грунта и производит мощное сотрясение грун¬та, напоминающее по своему действию землетрясение.

Характер воздействия ударной волны на людей и животных. Ударная волна может нанести незащищенным людям и жи¬вотным травматические поражения, контузии или быть причиной их гибе¬ли. Поражения могут быть непосред¬ственными или косвенными.

Непосредственное поражение удар¬ной волной возникает в результате воз¬действия избыточного давления и ско¬ростного напора воздуха. Ввиду не¬больших размеров тела человека ударная волна почти мгновенно охва¬тывает человека и подвергает его сильному сжатию. Процесс сжатия продолжается со снижающейся интен¬сивностью в течение всего периода фа¬зы сжатия, т. е. в течение нескольких секунд. Мгновенное повышение давле¬ния в момент прихода ударной волны воспринимается живым организмом как резкий удар. В то же самое время скоростной напор создает значитель¬ное лобовое давление, которое может привести к перемещению тела в про¬странстве.

Косвенные поражения люди и жи¬вотные могут получить в результате ударов обломками разрушенных зда¬ний и сооружений или в результате ударов летящих с большой скоростью осколков стекла, шлака, камней, дере¬ва и других предметов. Например, при избыточном давлении во фронте удар¬ной волны 35 кПа плотность летящих осколков достигает 3500 шт. на квад¬ратный метр при средней скорости пе¬ремещения этих предметов 50 м/с.

Характер и степень поражения не¬защищенных людей и животных зави¬сят от мощности и вида взрыва, рас¬стояния, метеоусловий, а также от ме¬ста нахождения (в здании, на откры¬той местности) и положения (лежа, сидя, стоя) человека.

Воздействие воздушной ударной волны на незащищенных людей харак¬теризуется легкими, средними, тяже¬лыми и крайне тяжелыми травмами.

Крайне тяжелые контузии и травмы у людей возникают при избыточном давлении более 100 кПа (1 кгс/см2). Отмечаются разрывы внутренних органов, переломы костей, внутрен¬ние кровотечения, сотрясение мозга, длительная потеря сознания. Разры¬вы наблюдаются в органах, содержа¬щих большое количество крови (пе¬чень, селезенка, почки), наполненных газом (легкие, кишечник) или имею¬щие полости, наполненные жидкостью (желудочки головного мозга, мочевой и желчный пузыри). Эти травмы мо¬гут привести к смертельному исходу.

Тяжелые контузии и травмы воз¬можны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа (от 0,6 до 1,0 кгс/см2). Они характеризуются сильной конту¬зией всего организма, потерей созна¬ния, переломами костей, кровотечени¬ем из носа и ушей; возможны повреж¬дения внутренних органов и внутрен¬ние кровотечения.

Поражения средней тяжести возни¬кают при избыточном давлении 40— 60 кПа (0,4—0,6 кгс/см2). При этом могут быть вывихи конечностей, кон¬тузия головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей.

Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20—40 кПа (0,2—0,4 кгс/см2). Они выражаются в скоропроходящих нарушениях функ¬ций организма (звон в ушах, голово¬кружение, головная боль). Возможны вывихи, ушибы.

Избыточные давления во фронте ударной волны 10 кПа (0,1 кгс/см2) и менее для людей и животных, распо¬ложенных вне укрытий, считаются безопасными.

Радиус поражения обломками зда¬ний, особенно осколками стекол, раз¬рушающихся при избыточном давле¬нии более 2 кПа (0,02 кгс/см2) может превышать радиус непосредственного поражения ударной волной.

Гарантированная защита людей от ударной волны обеспечивается при укрытии их в убежищах. При отсутст¬вии убежищ используются противорадиационные укрытия, подземные вы¬работки, естественные укрытия и рель¬еф местности.

Механическое воздейст¬вие ударной волны. Характер разрушения элементов объекта (пред¬метов) зависит от нагрузки, создавае¬мой ударной волной, и реакции пред¬мета на действие этой нагрузки.

Общую оценку разрушений, вы¬званных ударной волной ядерного взрыва, принято давать по степени тя¬жести этих разрушений. Для большин¬ства элементов объекта, как правило, рассматриваются три степени—сла¬бое, среднее и сильное разрушение. Для жилых и промышленных зданий берется обычно четвертая степень— полное разрушение. При слабом раз¬рушении, как правило, объект не вы¬ходит из строя; его можно эксплуати¬ровать немедленно или после незна¬чительного (текущего) ремонта. Средним разрушением обычно называют разрушение главным образом второ¬степенных элементов объекта. Основ¬ные элементы могут деформироваться и повреждаться частично. Восстанов¬ление возможно силами предприятия путем проведения среднего или капи¬тального ремонта. Сильное разруше¬ние объекта характеризуется сильной деформацией или разрушением его основных элементов, в результате чего объект выходит из строя и не может быть восстановлен.

Применительно к гражданским и промышленным зданиям