Зміст
Введення
1. Послідовність подій при ядерному вибуху
2.Ударна хвиля
3.Світлове випромінювання
4.Проникаюча радіація
5.Радіоактивне зараження
6.Електромагнітний імпульс
Висновок
Списоклітератури
Введення
Ядерний вибух - потужний вибух, викликаний вивільненнямядерної енергії: або при швидко розвивається ланцюгової реакції поділу важкихядер; - або при термоядерної реакції синтезу ядер гелію з легших ядер. ВЗалежно від завдань, що вирішуються застосуванням ядерної зброї, ядерні вибухиможуть вироблятися в повітрі, на поверхні землі і води, під землею і водою.Ядерний вибух супроводжується виділенням величезної кількості енергії, томупо руйнуючій і вражаючій дії він в сотні і тисячі разів можеперевершувати вибухи найбільших боєприпасів, споряджених звичайними вибуховимиречовинами.
Вражаючі фактори ядерної зброї - фізичні процеси іявища, які виникають при ядерному вибуху і визначають його вражаючевплив. Характер, ступінь і тривалість впливу вражаючихфакторів залежать від потужності ядерного боєприпасу, виду вибуху, відстані відйого епіцентру, ступеня захисту об'єктів, метеорологічних умов, характерумісцевості.
Основними вражаючими факторами ядерного зброї є:ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне зараженняі електромагнітний імпульс. Приблизно половина всієї енергії виходить у виглядіударної хвилі, решта - світлове випромінювання, на частку проникаючої радіації(Гамма-променів і нейтронів) доводиться не більше 5%. Така різноманітність вражаючихчинників говорить про те, що ядерний вибух являє собою набагато більшнебезпечне явище, ніж вибух аналогічного по енерговиходу кількості звичайної вибухівки.
Люди, безпосередньо зазнали впливу вражаючих факторівядерного вибуху, крім фізичних ушкоджень, відчувають психологічнийгнітюче вплив від усвідомлення факту близького ядерного вибуху - самогоруйнівного зброї, відомого людству на даний момент.
1. Послідовність подій приядерному вибуху
Виділення величезної кількості енергії, що відбувається в ходіланцюгової реакції поділу, призводить до швидкого розігріву речовини вибухового пристроюдо температур порядку 10 7 К. При таких температурах речовина являєсобою інтенсивно випромінює іонізовану плазму. На цьому етапі у вигляді енергіїелектромагнітного випромінювання виділяється близько 80% енергії вибуху. Максимуменергії цього випромінювання, званого первинним, припадає на рентгенівськийдіапазон спектру. Подальший хід подій при ядерному вибуху визначається восновному характером взаємодії первинного теплового випромінювання з навколишнімепіцентр вибуху середовищем, а також властивостями цього середовища [1].
У разі якщо вибух зроблений на невеликій висоті ватмосфері, первинне випромінювання вибуху поглинається повітрям на відстаняхпорядку декількох метрів. Поглинання рентгенівського випромінювання призводить доутворення хмари вибуху, що характеризується дуже високою температурою. Напершій стадії ця хмара зростає в розмірах за рахунок радіаційної передачі енергіїз гарячої внутрішньої частини хмари до його холодного оточенню. Температура газув хмарі приблизно постійна по його об'єму і знижується в міру його збільшення. Вмомент, коли температура хмари знижується до приблизно 300 тисяч градусів,швидкість фронту хмари зменшується до величин, порівнянних із швидкістю звуку. Вцей момент формується ударна хвиля, фронт якої "відривається" відмежі хмари вибуху. Для вибуху потужністю 20 кт ця подія настаєприблизно через 0.1 м/сек після вибуху. Радіус хмари вибуху в цей моментскладає близько 12 метрів.
Інтенсивність теплового випромінювання хмари вибуху цілкомвизначається видимої температурою його поверхні. На деякий час повітря, нагрітев результаті проходження вибухової хвилі, маскує хмару вибуху, поглинаючивипромінювану їм радіацію, так що температура видимої поверхні хмари вибухувідповідає температурі повітря за фронтом ударної хвилі, яка падає зміру збільшення розмірів фронту. Через приблизно 10 мілісекунд після початкувибуху температура у фронті падає до 3000 В° С і він знову стає прозоримдля випромінювання хмари вибуху. Температура видимої поверхні хмари вибухузнову починає рости і через приблизно 0.1 сек після початку вибуху досягаєприблизно 8000 В° С (для вибуху потужністю 20 кт). У цей момент потужність випромінюванняхмари вибуху максимальна. Після цього температура видимої поверхні хмариі, відповідно, випромінювана ним енергія швидко падає. У результаті, основначастка енергії випромінювання висвічується за час менше однієї секунди.
Формування імпульсу теплового випромінювання та освітаударної хвилі відбувається на самих ранніх стадіях існування хмари вибуху. Оскількивсередині хмари міститься основна частка радіоактивних речовин, що утворюються вході вибуху, подальша його еволюція визначає формування слідурадіоактивних опадів. Після того як хмара вибуху остигає настільки, що вжене випромінює у видимій області спектра, процес збільшення його розмірівпродовжується за рахунок теплового розширення і воно починає підніматися вгору. Впроцесі підйому хмара захоплює за собою значну масу повітря і грунту.Протягом декількох хвилин хмара досягає висоти в кілька кілометрів іможе досягти стратосфери. Швидкість випадання радіоактивних опадів залежить відрозміру твердих частинок, на яких вони конденсуються. Якщо в процесі свогоформування хмара вибуху досягла поверхні, кількість грунту, захопленогопри підйомі хмари, буде достатньо велика і радіоактивні речовини осідають восновному на поверхні частинок грунту, розмір яких може досягатидекількох міліметрів. Такі частинки випадають на поверхню у відноснійблизькості від епіцентру вибуху, причому за час випадання їх радіоактивністьпрактично не зменшується.
У разі якщо хмара вибуху не торкається поверхні,містяться в ньому радіоактивні речовини конденсуються в набагато меншічастинки з характерними розмірами 0.01-20 мікрон. Оскільки такі частинки можутьдостатньо довго існувати у верхніх шарах атмосфери, вони розсіюються наддуже великою площею і за час, що минув до їх випадання на поверхню,встигають втратити значну частку своєї радіоактивності. У цьому випадку радіоактивнийслід практично не спостерігається. Мінімальна висота, вибух на якій непризводить до утворення радіоактивного сліду, залежить від потужності вибуху іскладає приблизно 200 метрів для вибуху потужністю 20 кт і близько 1 км для вибуху потужністю 1 Мт [2].
2. Ударна хвиля
Основні вражаючі фактори - ударна хвиля і світлове випромінювання- Аналогічні вражаючим чинникам традиційних вибухових речовин, алезначно потужніше.
Ударна хвиля, яка формується на ранніх стадіях існуванняхмари вибуху, являє собою один з основних вражаючих факторіватмосферного ядерного вибуху. Основними характеристиками ударної хвилі єпікове надлишковий тиск і динамічний тиск у фронті хвилі.Здатність об'єктів витримувати вплив ударної хвилі залежить від безлічіфакторів, таких як наявність несучих елементів, матеріал будівлі, орієнтаціяпо відношенню до фронту. Надмірний тиск в 1 атм (15 фунтів/кв. Дюйм),виникаюче на відстані 2.5 км від наземного вибуху потужністю 1 Мт, здатнезруйнувати багатоповерховий будинок із залізобетону. Радіус області, в якій привибух в 1 Мт створюється подібний тиск складає близько 200 метрів.
На початкових стадіях існування ударної хвилі її фронтявляє собою сферу з центром в точці вибуху. Після того як фронтдосягає поверхні, утвориться відбита хвиля. Так як відбита хвиляпоширюється в середовищі, через яку пройшла пряма хвиля, швидкість їїпоширення виявляється трохи вище. В результаті, на деякомувідстані від епіцентру дві хвилі зливаються біля поверхні, утворюючи фронт,характеризується приблизно в два рази більшими значеннями надлишкового тиску [3].
Так, при вибуху 20-кілотонни ядерного боєприпасу ударнахвиля за 2 секунди проходить 1000 м, за 5...
