A nukleáris robbanás káros tényezői
A tömegpusztító fegyverek fogalma. A teremtés története.
1896-ban a francia fizikus A. Becquerel felfedezte a radioaktivitás jelenségét. Ez a nukleáris energia tanulmányozásának és felhasználásának korszaka volt. De először nem voltak atomerőművek, nem űrhajók, nem erőteljes jégtörők, hanem szörnyű pusztító erejű fegyverek. Ebből jött létre 1945-ben, menekülnek, mielőtt a második világháború, a náci Németország, az Egyesült Államok és támogatta az illető ország kormánya fizikusok által vezetett Robert Oppenheimer.
A nukleáris fegyverek a robbanásveszélyes tömegpusztító fegyverek. Ez alapján - a nukleáris energia felhasználását maghasadás során felszabadult láncreakciót nehéz magok egyes izotópok az urán és a plutónium vagy termonukleáris reakciók fúziós könnyű atommagok - hidrogén izotópok (deutérium és a trícium). Ezek a fegyverek magukban foglalják a különféle nukleáris lőszereket, ellenőrzési eszközeiket és a cél felé történő szállítást (rakéták, repülőgépek, tüzérség). Ezenkívül a nukleáris fegyvereket bányák (földbányák) formájában gyártják. Ez a tömegpusztító fegyverek leghatékonyabb fajtája, és rövid idő alatt képes nagyszámú ember letiltására. A nukleáris fegyverek hatalmas felhasználása katasztrofális következményekkel jár az egész emberiség számára.
A nukleáris robbanás káros hatása a következőktől függ:
* hatalom lőszer töltés, * robbanás típusa
A nukleáris lőszer erősségét TNT egyenértékűség jellemzi. azaz a TNT tömege, amelynek robbanási energiája megegyezik egy adott lőszer robbanás energiájával, és ez tonnában, ezer és millió tonna. A hatalom szempontjából a nukleáris lőszerek ultra-kicsi, kicsi, közepes, nagy és szuper nagyok.
A pont, ahol a robbanás történt, az úgynevezett központ. hanem a föld (víz) felszínére való vetülete a nukleáris robbanás epicentruma által.
A nukleáris robbanás legyőzési tényezői.
* lökéshullám - 50%
* fénykibocsátás - 35%
* behatoló sugárzás - 5%
* elektromágneses impulzus - 1%
A lökéshullám a levegő közeg éles összenyomódási területe, amely a robbanás helyétől a szuperszonikus sebességgel (több mint 331 m / s) terjed minden irányban. A sűrített levegős réteg elülső határát a lökéshullám elülső részének nevezik. A robbanás felhő korai szakaszában kialakuló lökéshullám az atmoszferikus atomrobbanás egyik legfőbb káros tényezője.
Shock wave - elosztja energiáját az átadott térfogatnak megfelelően, így erőssége a távolságtól a köbös gyökerhez képest csökken.
A lökéshullám elpusztítja az épületeket, struktúrákat és a védtelen embereket érinti. A lökéshullám közvetlenül egy személy által okozott veresége könnyű, közepes, nehéz és rendkívül nehéz.
Túl nagy nyomás, kPa
Halálos kimenetelű sérülések
A mozgás sebessége és a távolság, amelyhez a lökéshullám terjed, függ a nukleáris robbanás erejétől; A robbanás helyétől való távolság növekedésével a sebesség gyorsan csökken. Így egy 20 kt-os lőszer robbanásakor a lökéshullám 2 másodperc alatt 1 km-t, 2 másodperc alatt 5 másodperc alatt 3 km-t, 8 másodperc alatt. Ez alatt az idő alatt egy ember a fáklya után fedezhet, és ezáltal elkerülheti a lökéshullámot.
A mértéke sokk különböző tárgyak függ a kapacitás és típusú robbanás, a mechanikai szilárdság (stabilitás az objektum), valamint a távolság, ahol a robbanás történt, a terep és a tárgyak helyzetének a rajta.
A lökéshullámtól való védelem szolgálhat a terep, a menhelyek, a pincék szerelvényeként.
A fénysugárzás a sugárzó energia (egy tűzgolyóból származó fénysugarak áramlása), amely látható, ultraibolya és infravörös sugarakat tartalmaz. Az atom-robbanás és a forró levegő piros-forró termékei szinte azonnal elterjednek és tartanak, akár egy nukleáris robbanás erejétől függően akár 20 másodpercig is. Ebben az időben intenzitása meghaladhatja az 1000 W / cm 2 -et (a napfény maximális intenzitása 0,14 W / cm 2).
Fénykibocsátás felszívódik átlátszatlan anyagokat, és ez okozhatja a hatalmas tűz építőanyagok, valamint égési sérülést (fok erejétől függ a bomba és a távolság az epicentruma) és szemkárosodás (kár, hogy a szaruhártya miatt a termikus fény hatására és átmeneti vakság, amelyben egy személy nem veszíti szem elől egy idő néhány másodperctől néhány óráig. súlyosabb retinakárosodást fordul elő, amikor az emberi szem található, amely közvetlenül a tűzgolyó robbanás. tűzgolyó fényerő nem változik A távolság (kivéve abban az esetben, köd), amely csökkenti a látszólagos méretét. Így szemsérülést lehet gyakorlatilag bármilyen távolságot, amelyen látható a flash. Annak a valószínűsége, ezt korábban az éjszaka, mert a nagyobb mértékű megnyitása a tanuló). A fénysugárzás terjedési tartománya erősen függ az időjárástól. A felhők, a füst, a porzás nagymértékben csökkenti hatásának sugarait.
Szinte minden esetben a robbanás tartományának fénykibocsátása akkor ér véget, amikor a lökéshullám érkezik. Ezt csak a teljes megsemmisítés területén kell megsérteni, ha a három tényező bármelyike (fény, sugárzás, sokk) halálos károkat okoz.
A fénysugárzás, mint bármelyik fény, nem halad át átlátszó anyagokon, így az árnyékot létrehozó tárgyak alkalmasak arra, hogy menedéket nyújtsanak. A mértéke a káros fény hatására élesen csökken, amennyiben időben értesítést az emberek, a használata ellen védő szerkezet, természetes védelem (különösen az erdők és a ráncok enyhítésére), az egyéni védőeszközök (védőruha, üvegek) és a szigorú végrehajtása tűzvédelmi intézkedések.
A behatoló sugárzás gammasugarak (sugarak) és neutronok fluxusa. néhány másodpercen belül nukleáris robbanásból származik. A gamma-kvantumok és a neutronok a robbanás központjából minden irányba terjednek. Mivel nagyon erős abszorpciós a légkörben, az ionizáló sugárzás befolyásolja az emberek csak a parttól 2-3 km-re a helyén a robbanás, még a nagy kapacitású díjakat. A robbanástól való távolság növekedésével csökken az egységfelületen áthaladó gamma-sugarak és neutronok száma. Amikor a föld alatti és víz alatti nukleáris robbantások hatása ionizáló sugárzás van elosztva távolságok sokkal kisebb, mint abban az esetben, szárazföldi és légi robbantásban, amely azzal magyarázható, felszívódását a neutron fluxus és gamma-sugár és a talajvizet.
A behatoló sugárzás káros hatását a gamma-kvanták és a neutronok képesek ionizálni a tápközeg azon atomjaiban, amelyekben propagálnak. Az élő szöveteken, a gamma-kvantán és a neutronok ionizáló atomjai és molekulái, amelyek olyan sejteket alkotnak, amelyek az egyes szervek és rendszerek életviteli funkcióinak megzavarásához vezetnek. Az ionizáció hatására a szervezetben a sejtek elvesztésének és bomlásának biológiai folyamata merül fel. Ennek eredményeképpen az érintett emberek egy speciális betegséget fejlesztenek ki, amelyet a sugárbetegségnek neveznek.
Ahhoz, hogy megbecsüljük az ionizációs a közeg atomok, és így a káros hatása ionizáló sugárzás az élő szervezetre bevezette a sugárzási dózis (vagy dózisú besugárzás), az egység az, amely a X-ray (P). Az 1P sugárzás dózisa körülbelül 2 milliárd páros ion keletkezik egy centiméter levegőben.
A sugárzás dózisától függően négy fokozatú sugárbetegség áll fenn. Az első (enyhe) akkor fordul elő, ha valaki 100-200 R adagot kap. Általános gyengeség, enyhe hányinger, rövid távú szédülés, fokozott izzadás; a személyzet, aki ezt az adagot kapta, általában nem sikerül. A második (átlagos) sugárbetegség akkor alakul ki, ha 200-300 P adagot kapnak; Ebben az esetben a vereség - fejfájás, láz, gasztrointesztinális zavargás - jelei mereven és gyorsabban jelennek meg, a személyzet a legtöbb esetben nem megfelelő. A harmadik (súlyos) sugárbetegség több mint 300-500 R adagban fordul elő; súlyos fejfájás, émelygés, súlyos általános gyengeség, szédülés és egyéb betegségek jellemzik; A nehéz formák gyakran halálhoz vezetnek. Egy 500 P feletti besugárzási dózis a negyedik fokú sugárbetegséget okoz, és általában ember számára halálosnak tekinthető.
A behatoló sugárzás elleni védelmet különböző anyagok biztosítják, amelyek gyengítik a gamma és neutron sugárzás áramlását. A behatoló sugárzás csillapításának mértéke függ az anyagok tulajdonságaitól és a védőréteg vastagságától.
A gyengítõ hatást általában egy félig csillapított réteg jellemzi, vagyis az anyag mértéke, amelyen keresztül a sugárzás félig csökken. Például kétszeres a gamma sugarak: az acélvastagság 2,8 cm, a beton - 10 cm, a talaj - 14 cm, a fa - 30 cm (az anyag sűrűsége határozza meg).
Radioaktív szennyeződés az emberek, harci járművek, a terep, és a különböző tárgyak egy nukleáris robbanás okozta hasadási Töltési anyag (Pu-239, U-235, U-238), és része reagálatlan töltés kiessen a felhő robbanás hanem indukált radioaktivitás. Idővel a hasadványok aktivitása gyorsan csökken, különösen a robbanás utáni első órákban. Például az összes aktivitása hasadási robbanás egy nukleáris fegyver kapacitása 20 kt egy nap lesz több ezerszer kevesebb, mint egy perc alatt a robbanás után.
Egy nukleáris lőszer robbanásakor a töltőanyag egy része nem hasad, de a szokásos formában leesik; a bomlást az alfa részecskék képződése kísérte. Indukált radioaktivitás által okozott radioaktív izotópok (radionuklidok), a talajban kialakított eredményeként a besugárzás által kibocsátott neutronok a robbanás során atommagok az atomok a kémiai elemek teszik ki a talajt. A kialakult izotópok általában bétaaktívak, sokuk bomlását gamma-sugárzás kísérte. A keletkező radioaktív izotópok felezési ideje viszonylag kicsi - egy percről egy órára. E tekintetben az indukált aktivitás csak a robbanás utáni első órákban veszélyes lehet, és csak az epicentrumhoz közeli területen.
A hosszú élettartamú izotópok nagy része egy radioaktív felhőben koncentrálódik, amely a robbanás után keletkezik. A felhőfelhajtó magassága 10 kT kapacitású lőszer esetén 6 km, egy 10 MgT lőszer esetén 25 km. Ahogy haladunk felhő esik első a durva részecskék, majd egyre kisebb, alkotó mozgáspályája radioaktív szennyezettsége zóna, az úgynevezett felhő nyoma. trace méretek elsősorban attól függ, a hatalom egy nukleáris fegyver, valamint a szélsebesség és elérheti a hossza több száz, szélessége néhány tíz kilométer.
A terep radioaktív szennyezettségének mértékét a robbanás után bizonyos ideig tartó sugárzás jellemzi. A sugárzási szint az expozíciós dózis aránya (R / h) a szennyezett felület felett 0,7-1 m tengerszint feletti magasságon.
A radioaktív szennyeződésnek a veszély mértékével való felszabaduló zónái általában a következő négy zónára oszthatók.
A Zone D rendkívül veszélyes fertőzés. Területe a felhő robbanás pálya területének 2-3% -a. A sugárzási szint 800 R / h.
B zóna - veszélyes fertőzés. A robbanás felhőpálya területének 8-10% -át foglalja el; a sugárzási szint 240 r / h.
B. zóna - erős fertőzés, amely a radioaktív nyomelem területének körülbelül 10% -át teszi ki, a sugárzási szint 80 R / h.
Az "A" körzet - mérsékelt fertőzés a teljes robbanópálya területének 70-80% -ával. A zóna külső határán a sugárzás a robbanás után 1 órával 8 R / óra.
A belső sugárzás következtében fellépő elváltozások a radioaktív anyagoknak a szervezetbe való belépése következtében a légzőszerveken és a gyomor-bélrendszeren keresztül érkeznek. Ebben az esetben a radioaktív sugárzás közvetlenül érintkezik a belső szervekkel, és súlyos sugárterhelést okozhat; A betegség természete attól függ, hogy mennyi radioaktív anyag van a szervezetben.
A fegyverzeten, a katonai felszereléseken és a mérnöki szerkezeteken a radioaktív anyagoknak nincs káros hatásuk.
A nukleáris robbanások a légkörben és a magasabb rétegekben hatalmas elektromágneses mezők megjelenéséhez vezetnek. Ezeket a területeket rövid távú létezésük miatt általában elektromágneses impulzusnak (EMR) nevezik.
Az EMP károsító hatását a levegőben, gépben, szárazföldön vagy egyéb tárgyakon különböző hosszúságú vezetékekben lévő feszültségek és áramok előfordulása okozza. Action EMI nyilvánul elsősorban kapcsolatban az elektronikus berendezések, ahol hatása alatt az elektromágneses sugárzás által indukált elektromos áram és feszültség, amely okozhat bontása szigetelés, a kár transzformátorok, biztosítékok égés, romlása félvezető eszközök és egyéb elemek a vezeték nélküli eszközök. A leginkább érzékeny az EMR kommunikációs, jelző és vezérlő vonalainak hatására. Erős elektromágneses mezők károsíthatják az áramköröket, és megzavarhatják a nem szelektált elektromos berendezéseket.
A nagy magasságú robbanás zavarhatja a kommunikációs berendezések működését nagyon nagy területeken. Az EMR-ből származó védelmet az elektromos vezetékek és berendezések árnyékolásával érik el.
A nukleáris vereség központja
Szív- és nukleáris pusztítás nevezzük azt a területet, amely befolyása alatt károsító tényezők nukleáris robbanás történhet megsemmisítése épületek és szerkezetek, a tűz, a radioaktív szennyezés és a pusztítás a lakosság. Az egyidejű hatása a lökéshullám, fénysugárzás és az ionizáló sugárzás nagymértékben meghatározza a természet a káros hatása a kombinált robbanás egy nukleáris fegyver az emberek, katonai felszerelések és berendezések. Az emberek együttes sérülésével a traumák és a lökéshullámok hatásainak összehúzódása kombinálható a könnyű sugárzásból származó égésekkel, egyidejűleg a fénysugárzás hatására. A rádiós elektronikus berendezések és eszközök az elektromágneses impulzus (EMR) következtében elveszíthetik a hatékonyságot.
A fókusz méretei nagyobbak, annál erőteljesebb a nukleáris robbanás. A kandalló pusztulásának jellege az épületek és szerkezetek szerkezetének erejétől, az emeletek számától és az építési sűrűségtől is függ.
A külső határát kandalló nukleáris megsemmisítése részesülő függővé vonalat a földön, hajtjuk végre olyan távolságra a robbanás, a lökéshullám, ahol a mennyisége túlnyomás 10 kPa.