Chockvågsljusstrålning. Skadliga faktorer av en kärnvapenexplosion

2. Skadliga faktorer kärnkraftsexplosion

En kärnvapenexplosion kan omedelbart förstöra eller inaktivera oskyddade människor, öppet stående utrustning, strukturer och olika materiella tillgångar. De viktigaste skadliga faktorerna för en kärnexplosion (NFE) är:

stötvåg;

ljusstrålning;

penetrerande strålning;

radioaktiv kontaminering av området;

elektromagnetisk puls (EMP).

Under en kärnvapenexplosion i atmosfären är fördelningen av frigjord energi mellan PFYV ungefär följande: cirka 50 % för stötvågen, 35 % för ljusstrålning, 10 % för radioaktiv förorening och 5 % för penetrerande strålning och EMR.

Stötvåg

Stötvågen är i de flesta fall den främsta skadliga faktorn för en kärnvapenexplosion. Till sin natur liknar den chockvågen från en helt vanlig explosion, men den varar längre och har en mycket större destruktiv kraft. Chockvågen från en kärnvapenexplosion kan skada människor på avsevärt avstånd från explosionens centrum, förstöra strukturer och skada militär utrustning.

En stötvåg är ett område med stark luftkompression som fortplantar sig med hög hastighet i alla riktningar från explosionens centrum. Hastigheten på dess spridning beror på lufttrycket i fronten stötvåg; nära explosionens centrum är den flera gånger högre än ljudets hastighet, men med ökande avstånd från explosionsplatsen sjunker den kraftigt. Under de första 2 sekunderna färdas stötvågen cirka 1000 m, på 5 s - 2000 m, på 8 s - cirka 3000 m.

De skadliga effekterna av en chockvåg på människor och den destruktiva effekten på militär utrustning, tekniska strukturer och materiel bestäms i första hand av övertryck och hastigheten på luftrörelsen i dess front. Oskyddade människor kan dessutom drabbas av glassplitter och fragment av förstörda byggnader som flyger i hög hastighet, fallande träd, liksom spridda delar av militär utrustning, jordklumpar, stenar och andra föremål som sätts i rörelse av hög- hastighetstrycket för stötvågen. Den största indirekta skadan kommer att observeras i befolkade områden och i skogen; i dessa fall kan befolkningsförlusterna vara större än från den direkta effekten av stötvågen. Skador orsakade av en stötvåg delas in i mild, måttlig, svår och extremt svår.

Milda lesioner uppstår vid ett övertryck på 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf/cm2) och kännetecknas av tillfällig skada på hörselorganen, allmän mild kontusion, blåmärken och dislokationer i armar och ben. Medelstora lesioner uppstår vid ett övertryck på 40-60 kPa (0,4-0,6 kgf/cm2). Detta kan resultera i luxation av armar och ben, kontusion av hjärnan, skador på hörselorganen och blödning från näsa och öron. Allvarliga skador är möjliga med överdrivet tryckvågstryck på 60-100 kPa (0,6-1,0 kgf/cm2) och kännetecknas av allvarlig kontusion av hela kroppen; I det här fallet kan skador på hjärnan och bukorganen, svår blödning från näsan och öronen, allvarliga frakturer och dislokationer av extremiteterna uppstå. Extremt allvarliga skador kan leda till döden om övertrycket överstiger 100 kPa (1,0 kgf/cm2).

Graden av skada från en stötvåg beror i första hand på kraften och typen av kärnvapenexplosion. I en luftexplosion med en kraft på 20 kT är lätta skador på människor möjliga på avstånd på upp till 2,5 km, medel - upp till 2 km, svår - upp till 1,5 km, extremt allvarlig - upp till 1,0 km från epicentrum av explosionen. Med ökande kaliber kärnvapen skadans radie av stötvågen ökar i proportion till kubroten av explosionens kraft.

Garanterat skydd av människor från stötvågor tillhandahålls genom att skydda dem i skyddsrum. I avsaknad av skyddsrum används naturliga skydd och terräng.

Vid en underjordisk explosion uppstår en stötvåg i marken och vid en undervattensexplosion uppstår den i vatten. Stötvågen, som fortplantar sig i marken, orsakar skador på underjordiska strukturer, avlopp och vattenledningar; när det sprider sig i vatten observeras skador på undervattensdelarna på fartyg som är belägna även på avsevärt avstånd från explosionsplatsen.

I förhållande till civila och industriella byggnader kännetecknas förstörelsegraderna av svag, medel, allvarlig och fullständig förstörelse.

Svag förstörelse åtföljs av förstörelse av fönster- och dörrfyllningar och lätta skiljeväggar, taket är delvis förstört och sprickor är möjliga i väggarna på de övre våningarna. Källare och nedre våningar är helt bevarade.

Måttlig förstörelse manifesterar sig i förstörelse av tak, inre skiljeväggar, fönster, kollaps av vindsgolv och sprickor i väggar. Restaurering av byggnader är möjlig vid större reparationer.

Allvarlig förstörelse kännetecknas av förstörelsen av bärande strukturer och tak på de övre våningarna och utseendet på sprickor i väggarna. Användningen av byggnader blir omöjlig. Reparation och restaurering av byggnader blir opraktisk.

I händelse av fullständig förstörelse kollapsar alla huvudelementen i byggnaden, inklusive bärande strukturer. Det är omöjligt att använda sådana byggnader, och för att de inte ska utgöra en fara är de helt kollapsade.

Ljusstrålning

Ljusemissionen från en kärnvapenexplosion är en ström av strålningsenergi, inklusive ultraviolett, synlig och infraröd strålning. Ljusstrålningskällan är ett ljusområde som består av heta explosionsprodukter och varm luft. Ljusstrålningens ljusstyrka i den första sekunden är flera gånger större än solens ljusstyrka. Den maximala temperaturen för det lysande området ligger i intervallet 8000-10000 oC.

Den skadliga effekten av ljusstrålning kännetecknas av en ljuspuls. Ljuspulsen är förhållandet mellan mängden ljusenergi och området av den upplysta ytan som är belägen vinkelrätt mot utbredningen av ljusstrålar. Enheten för ljusimpuls är joule per kvadratmeter(J/m2) eller kalori per kvadratcentimeter (cal/cm2).

Den absorberade energin av ljusstrålning förvandlas till värme, vilket leder till uppvärmning av materialets ytskikt. Värmen kan vara så intensiv att den kan förkolna eller antända brännbart material och spricka eller smälta icke brännbart material, vilket kan leda till enorma bränder. I det här fallet är effekten av ljusstrålning från en kärnvapenexplosion likvärdig med den massiva användningen av brandvapen.

Den mänskliga huden absorberar också energin från ljusstrålning, på grund av vilken den kan värmas upp till en hög temperatur och få brännskador. Först och främst uppstår brännskador på öppna områden av kroppen som är vända mot explosionens riktning. Om du tittar i explosionsriktningen med oskyddade ögon kan det uppstå skador på ögonen, vilket leder till fullständig förlust syn.

Brännskador orsakade av ljusstrålning skiljer sig inte från brännskador orsakade av eld eller kokande vatten. De är starkare ju kortare avståndet är till explosionen och ju större kraft ammunitionen har. Vid en luftexplosion är den skadliga effekten av ljusstrålning större än vid en markexplosion med samma kraft. Beroende på den upplevda storleken på ljuspulsen delas brännskador upp i tre grader.

Första gradens brännskador uppstår med en lätt puls på 2-4 cal/cm2 och visar sig i ytliga hudskador: rodnad, svullnad, smärta. Vid andra gradens brännskador, med en ljuspuls på 4-10 cal/cm2, uppstår blåsor på huden. Vid tredje gradens brännskador med en ljuspuls på 10-15 cal/cm2 observeras hudnekros och bildning av sår.

Med en luftexplosion av ammunition med en kraft på 20 kT och en atmosfärisk transparens på cirka 25 km, kommer första gradens brännskador att observeras inom en radie av 4,2 km från explosionens centrum; med explosionen av en laddning med en effekt på 1 MgT kommer detta avstånd att öka till 22,4 km. Andra gradens brännskador uppstår på avstånden 2,9 och 14,4 km och tredje gradens brännskador på avstånden 2,4 respektive 12,8 km för 20 kT och 1 MgT ammunition.

Skydd mot ljusstrålning kan tillhandahållas av olika föremål som skapar en skugga, men Toppresultat uppnås genom att använda skyddsrum och skyddsrum.

Penetrerande strålning

Penetrerande strålning är en ström av gammakvanta och neutroner som emitteras från zonen för en kärnvapenexplosion. Gammakvanta och neutroner sprids i alla riktningar från explosionens centrum.

När avståndet från explosionen ökar, minskar antalet gammakvanta och neutroner som passerar genom en enhetsyta. Under kärnkraftsexplosioner under jord och under vatten sträcker sig effekten av penetrerande strålning över avstånd som är mycket kortare än under mark- och luftexplosioner, vilket förklaras av absorptionen av flödet av neutroner och gammakvanta av jord och vatten.

De zoner som påverkas av inträngande strålning vid explosioner av medel- och högkraftiga kärnvapen är något mindre än de zoner som påverkas av stötvågor och ljusstrålning.

För ammunition med små TNT motsvarighet(1000 ton eller mindre), tvärtom överskrider skadezonerna orsakade av penetrerande strålning de zoner som påverkas av stötvågor och ljusstrålning.

Den skadliga effekten av penetrerande strålning bestäms av förmågan hos gammastrålar och neutroner att jonisera atomerna i mediet där de utbreder sig. Genom att passera genom levande vävnad joniserar gammastrålar och neutroner atomer och molekyler som utgör cellerna, vilket leder till störningar av de vitala funktionerna hos enskilda organ och system. Under påverkan av jonisering sker biologiska processer av celldöd och nedbrytning i kroppen. Som ett resultat utvecklar drabbade människor en specifik sjukdom som kallas strålningssjuka.

För att bedöma joniseringen av atomer i miljön, och därför den skadliga effekten av penetrerande strålning på en levande organism, introducerades begreppet stråldos (eller stråldos), vars måttenhet är röntgen (R) . 1P-strålningsdosen motsvarar bildandet av cirka 2 miljarder jonpar i en kubikcentimeter luft.

Beroende på stråldosen finns det fyra grader av strålsjuka. Den första (mild) inträffar när en person får en dos på 100 till 200 R. Den kännetecknas av allmän svaghet, lätt illamående, kortvarig yrsel och ökad svettning; Personal som får en sådan dos misslyckas vanligtvis inte. Den andra (medel) graden av strålningssjuka utvecklas när man får en dos på 200-300 R; i det här fallet uppträder tecken på skada - huvudvärk, feber, gastrointestinala störningar - skarpare och snabbare, och personalen misslyckas i de flesta fall. Den tredje (allvarliga) graden av strålningssjuka inträffar vid en dos över 300-500 R; det kännetecknas av svår huvudvärk, illamående, allvarlig allmän svaghet, yrsel och andra åkommor; svår form leder ofta till döden. En stråldos på mer än 500 R orsakar strålsjuka av fjärde graden och anses vanligtvis vara dödlig för människor.

Skydd mot penetrerande strålning tillhandahålls av olika material som försvagar flödet av gamma- och neutronstrålning. Graden av dämpning av penetrerande strålning beror på materialens egenskaper och tjockleken på skyddsskiktet. Dämpningen av gamma- och neutronstrålningsintensiteten kännetecknas av ett halvdämpningsskikt, vilket beror på materialens densitet.

Ett halvdämpande lager är ett materiallager genom vilket intensiteten av gammastrålar eller neutroner halveras.

Radioaktiv smitta

Radioaktiv kontaminering av människor, militär utrustning, terräng och olika föremål under en kärnvapenexplosion orsakas av fissionsfragment av laddningsämnet (Pu-239, U-235, U-238) och den oreagerade delen av laddningen som faller ut ur explosionen moln, såväl som inducerad radioaktivitet. Med tiden minskar aktiviteten hos fissionsfragment snabbt, särskilt under de första timmarna efter explosionen. Till exempel kommer den totala aktiviteten av fissionsfragment i explosionen av ett kärnvapen med en kraft på 20 kT efter en dag att vara flera tusen gånger mindre än en minut efter explosionen.

När ett kärnvapen exploderar genomgår inte en del av laddningsämnet klyvning utan faller ut i sin vanliga form; dess sönderfall åtföljs av bildandet av alfapartiklar. Inducerad radioaktivitet orsakas av radioaktiva isotoper (radionuklider) som bildas i marken som ett resultat av bestrålning med neutroner som emitteras vid explosionsögonblicket av kärnorna av atomer av kemiska element som utgör marken. De resulterande isotoperna är som regel beta-aktiva, och sönderfallet av många av dem åtföljs av gammastrålning. Halveringstiderna för de flesta av de resulterande radioaktiva isotoperna är relativt korta - från en minut till en timme. I detta avseende kan inducerad aktivitet utgöra en fara endast under de första timmarna efter explosionen och endast i området nära epicentrum.

Huvuddelen av långlivade isotoper är koncentrerade i det radioaktiva moln som bildas efter explosionen. Molnets höjd för en 10 kT ammunition är 6 km, för en 10 MgT ammunition är den 25 km. När molnet rör sig faller först de största partiklarna ut ur det och sedan allt mindre och bildar en zon längs rörelsebanan radioaktiv smitta, det så kallade molnspåret. Storleken på spåret beror främst på kärnvapnets kraft, såväl som på vindhastigheten, och kan nå flera hundra kilometer i längd och flera tiotals kilometer i bredd.

Graden av radioaktiv kontaminering av ett område kännetecknas av strålningsnivån vid särskild tid efter explosionen. Strålningsnivån är exponeringsdoshastigheten (R/h) på en höjd av 0,7-1 m över den förorenade ytan.

De uppkommande zonerna av radioaktiv kontaminering enligt graden av fara delas vanligtvis in i följande fyra zoner.

Zon G är ett extremt farligt område för infektion. Dess yta är 2-3% av området för explosionsmolnspåret. Strålningsnivån är 800 R/h.

Zon B - farlig förorening. Den upptar ungefär 8-10 % av explosionsmolnets fotavtryck; strålningsnivå 240 R/h.

Zon B är starkt förorenad och står för cirka 10% av området för det radioaktiva spåret, strålningsnivån är 80 R/h.

Zon A - måttlig förorening med en yta på 70-80% av området för hela explosionsspåret. Strålningsnivån vid zonens yttre gräns 1 timme efter explosionen är 8 R/h.

Skador till följd av inre strålning uppstår på grund av att radioaktiva ämnen kommer in i kroppen genom andningsorganen och mag-tarmkanalen. I detta fall kommer radioaktiv strålning i direkt kontakt med inre organ och kan orsaka allvarlig strålningssjuka; sjukdomens natur kommer att bero på mängden radioaktiva ämnen som kommer in i kroppen.

Radioaktiva ämnen har inga skadliga effekter på vapen, militär utrustning och ingenjörskonstruktioner.

Elektromagnetisk puls

Kärnexplosioner i atmosfären och i högre lager leder till uppkomsten av kraftfulla elektromagnetiska fält. På grund av deras kortvariga existens kallas dessa fält vanligtvis för en elektromagnetisk puls (EMP).

Den skadliga effekten av EMR orsakas av förekomsten av spänningar och strömmar i ledare av olika längd placerade i luften, utrustningen, på marken eller på andra föremål. Effekten av EMR manifesterar sig först och främst i förhållande till radio-elektronisk utrustning, där, under inverkan av EMR, elektriska strömmar och spänningar induceras, vilket kan orsaka genombrott av elektrisk isolering, skador på transformatorer, utbränning av gnistgap , skada på halvledarenheter och andra delar av radiotekniska enheter. Kommunikations-, signal- och kontrolllinjer är mest mottagliga för EMR. Starka elektromagnetiska fält kan skada elektriska kretsar och störa driften av oskärmad elektrisk utrustning.

En explosion på hög höjd kan störa kommunikationen mycket stora ytor. Skydd mot EMI uppnås genom att skärma strömförsörjningsledningar och utrustning.

3 Härd kärnvapenförstöring

Källan till kärnkraftsskador är det territorium där, under påverkan av de skadliga faktorerna av en kärnvapenexplosion, förstörelse av byggnader och strukturer, bränder, radioaktiv förorening av området och skador på befolkningen inträffar. Den samtidiga påverkan av en stötvåg, ljusstrålning och penetrerande strålning bestämmer till stor del den kombinerade karaktären av den skadliga effekten av en kärnvapenexplosion på människor, militär utrustning och byggnader. Vid kombinerad skada på människor kan skador och kontusion från stötvågens påverkan kombineras med brännskador från ljusstrålning med samtidig eld från ljusstrålning. Radioelektronisk utrustning och anordningar kan dessutom förlora sin funktionalitet till följd av exponering för elektromagnetisk puls(AMY).

Ju kraftigare kärnvapenexplosionen är, desto större är källstorleken. Karaktären av förstörelsen i utbrottet beror också på styrkan hos strukturerna i byggnader och strukturer, deras antal våningar och byggnadstäthet.

Ljusgrindar etc.). Penetrerande strålning från en kärnvapenexplosion. Penetrerande strålning från en kärnexplosion är en ström av gammastrålar och neutroner som sänds ut i miljön från kärnexplosionszonen. Endast fria neutroner har en skadlig effekt på människokroppen, d.v.s. de som inte ingår i atomernas kärnor. Under en kärnvapenexplosion bildas de i en kedjereaktion...

De skadliga faktorerna för kärnvapen inkluderar:

stötvåg;

ljusstrålning;

penetrerande strålning;

radioaktiv smitta;

elektromagnetisk puls.

Vid en explosion i atmosfären spenderas ungefär 50 % av explosionsenergin på bildandet av en stötvåg, 30-40 % på ljusstrålning, upp till 5 % på penetrerande strålning och elektromagnetisk puls och upp till 15 % på radioaktiv förorening. Effekten av de skadliga faktorerna av en kärnvapenexplosion på människor och delar av föremål inträffar inte samtidigt och skiljer sig åt i varaktigheten av nedslaget, karaktär och skala.

Stötvåg. En stötvåg är ett område med skarp komprimering av mediet, som fortplantar sig i form av ett sfäriskt lager i alla riktningar från explosionsplatsen med överljudshastighet. Beroende på förökningsmediet urskiljs en stötvåg i luft, vatten eller jord.

En stötvåg i luften bildas på grund av den kolossala energi som frigörs i reaktionszonen, där temperaturen är extremt hög och trycket når miljarder atmosfärer (upp till 105 miljarder Pa). Heta ångor och gaser, som försöker expandera, producerar ett kraftigt slag mot de omgivande luftlagren, komprimerar dem till högt tryck och densitet och värmer dem till en hög temperatur. Dessa luftlager sätter de efterföljande lagren i rörelse.

Sålunda sker kompression och rörelse av luft från ett lager till ett annat i alla riktningar från explosionens centrum, vilket bildar en luftchockvåg. Nära explosionens centrum är utbredningshastigheten för stötvågen flera gånger högre än ljudets hastighet i luft.

När avståndet från explosionen ökar, minskar hastigheten för vågutbredning snabbt och stötvågen försvagas. En luftchockvåg under en kärnvapenexplosion med medelkraft färdas cirka 1000 meter på 1,4 sekunder, 2000 meter på 4 sekunder, 3000 meter på 7 sekunder, 5000 meter på 12 sekunder.

kärnvapen ammunition explosion

De viktigaste parametrarna för stötvågen, som kännetecknar dess destruktiva och skadliga effekt: övertryck i fronten av stötvågen, trycket på hastighetshuvudet, vågens varaktighet - varaktigheten av kompressionsfasen och hastigheten på stöten vågfront.

Stötvågen i vatten under en kärnvapenexplosion under vattnet är kvalitativt lik chockvågen i luften. Men på samma avstånd är trycket i stötvågsfronten i vatten mycket större än i luft, och aktionstiden är kortare.

Vid en markbaserad kärnvapenexplosion läggs en del av explosionsenergin på att bilda en kompressionsvåg i marken. Till skillnad från en stötvåg i luft kännetecknas den av en mindre kraftig ökning av trycket vid vågfronten, samt en långsammare försvagning bakom fronten.

När ett kärnvapen exploderar i marken överförs huvuddelen av explosionsenergin till den omgivande jordmassan och producerar en kraftig skakning av marken, som påminner om en jordbävning till sin effekt.

Mekanisk påverkan av en stötvåg. Arten av förstörelsen av elementen i ett objekt (objekt) beror på belastningen som skapas av stötvågen och objektets reaktion på verkan av denna belastning. En allmän bedömning av förstörelsen orsakad av chockvågen från en kärnvapenexplosion ges vanligtvis utifrån hur allvarlig denna förstörelse är.

• 1) Svag förstörelse. Fönster- och dörrfyllningar och lätta skiljeväggar förstörs, taket är delvis förstört och sprickor i glaset på de övre våningarna är möjliga. Källare och nedre våningar är helt bevarade. Det är säkert att vistas i byggnaden och det kan användas efter rutinmässiga reparationer.
• 2) Måttlig förstörelse manifesteras i förstörelsen av tak och inbyggda element - inre skiljeväggar, fönster, såväl som förekomsten av sprickor i väggarna, kollapsen av enskilda sektioner av vindsgolv och väggar på de övre våningarna. Källarna är bevarade. Efter röjning och reparationer kan en del av lokalerna på de nedre våningarna tas i anspråk. Restaurering av byggnader är möjlig vid större reparationer.
• 3) Allvarlig förstörelse kännetecknas av förstörelsen av bärande strukturer och golv i de övre våningarna, bildandet av sprickor i väggarna och deformation av golven i de nedre våningarna. Användningen av lokaler blir omöjlig, och reparation och restaurering är oftast opraktisk.
• 4) Fullständig förstörelse. Alla huvudelementen i byggnaden förstörs, inklusive bärande strukturer. Byggnaden kan inte användas. Vid allvarlig och fullständig förstörelse kan källare bevaras och delvis användas efter att spillrorna har röjts.

Påverkan av stötvågor på människor och djur. Stötvågen kan orsaka traumatiska skador, hjärnskakning eller dödsfall för oskyddade människor och djur.

Skador kan vara direkta (som ett resultat av exponering för övertryck och höghastighetslufttryck) eller indirekta (som ett resultat av påverkan från skräp från förstörda byggnader och strukturer). Luftsprängningens påverkan på oskyddade människor kännetecknas av milda, måttliga, svåra och extremt svåra skador.

• 1) Extremt svåra klämskador och skador uppstår när övertrycket överstiger 100 kPa. Det finns luckor inre organ, benfrakturer, inre blödning, hjärnskakning, långvarig medvetslöshet. Dessa skador kan vara dödliga.
• 2) Allvarliga klämskador och skador är möjliga vid övertryck från 60 till 100 kPa. De kännetecknas av allvarlig kontusion av hela kroppen, förlust av medvetande, benfrakturer, blödning från näsan och öronen; Skador på inre organ och inre blödningar är möjliga.
• 3) Måttliga skador uppstår vid övertryck på 40-60 kPa. Detta kan leda till luxation av armar och ben, kontusion av hjärnan, skador på hörselorganen, blödning från näsa och öron.
• 4) Lätt skada uppstår vid ett övertryck på 20-40 kPa. De uttrycks i snabbt övergående störningar i kroppsfunktioner (ringningar i öronen, yrsel, huvudvärk). Dislokationer och blåmärken är möjliga.

Garanterat skydd av människor från stötvågor tillhandahålls genom att skydda dem i skyddsrum. I avsaknad av skyddsrum används skydd mot strålning, underjordiska arbeten, naturliga skydd och terräng.

Ljusstrålning. Ljusstrålningen från en kärnexplosion är en kombination av synligt ljus och ultravioletta och infraröda strålar nära den i spektrumet. Ljusstrålningskällan är explosionens lysande område, bestående av ämnen av kärnvapen, luft och jord som värms upp till en hög temperatur (i en markexplosion).

Temperaturen på det lysande området under en tid är jämförbar med temperaturen på solens yta (maximalt 8000-100000C och minimum 18000C). Storleken på det lysande området och dess temperatur förändras snabbt över tiden. Ljusstrålningens varaktighet beror på styrkan och typen av explosion och kan vara upp till tiotals sekunder. Den skadliga effekten av ljusstrålning kännetecknas av en ljuspuls. Ljuspulsen är förhållandet mellan mängden ljusenergi och området av den upplysta ytan som är belägen vinkelrätt mot utbredningen av ljusstrålar.

I en kärnvapenexplosion hög höjd Röntgenstrålar, som uteslutande avges av starkt upphettade explosionsprodukter, absorberas av stora tjocklekar av förtärnad luft. Därför temperaturen eldkula(mycket större än vid en luftexplosion) lägre.

Mängden ljusenergi som når ett föremål som befinner sig på ett visst avstånd från en markexplosion kan vara för korta avstånd i storleksordningen tre fjärdedelar, och på stora avstånd hälften av impulsen av en luftexplosion med samma kraft.

Vid mark- och ytexplosioner är ljuspulsen på samma avstånd mindre än vid luftexplosioner med samma styrka.

Under underjordiska eller undervattensexplosioner absorberas nästan all ljusstrålning.

Bränder på föremål och i befolkade områden uppstår av ljusstrålning och sekundära faktorer som orsakas av en stötvåg. Närvaron av brännbara material har ett stort inflytande.

Ur räddningsinsatsens synvinkel klassificeras bränder i tre zoner: zonen för individuella bränder, zonen för kontinuerliga bränder och zonen för brinnande och glödande.

• 1) Zoner av enskilda bränder är områden där bränder uppstår i enskilda byggnader och strukturer. Formationsmanövern mellan enskilda bränder är omöjlig utan termisk skyddsutrustning.
• 2) Zonen med kontinuerliga bränder är det territorium där de flesta av de överlevande byggnaderna brinner. Det är omöjligt för formationer att passera genom detta territorium eller förbli där utan medel för skydd mot termisk strålning eller genom att utföra speciella brandbekämpningsåtgärder för att lokalisera eller släcka branden.
• 3) Zonen för brinnande och pyrande i spillrorna är det territorium där förstörda byggnader och strukturer brinner. Det kännetecknas av långvarig bränning i spillror (upp till flera dagar).

Inverkan av ljusstrålning på människor och djur. Ljusstrålning från en nukleär explosion, när den exponeras direkt, orsakar brännskador på utsatta delar av kroppen, tillfällig blindhet eller retinala brännskador.

Brännskador delas in i fyra grader beroende på hur allvarlig skadan på kroppen är.

Första gradens brännskador orsakar smärta, rodnad och svullnad i huden. De utgör ingen allvarlig fara och botas snabbt utan några konsekvenser.

Andra gradens brännskador orsakar blåsor fyllda med en klar proteinvätska; Om stora hudområden påverkas kan en person förlora arbetsförmågan under en tid och kräva särskild behandling.

Tredje gradens brännskador kännetecknas av hudnekros med partiell skada på groddskiktet.

Fjärde gradens brännskador: död av huden i djupare vävnadslager. Skador på tredje och fjärde gradens brännskador av en betydande del hud kan orsaka dödsfall.

Skydd mot ljusstrålning är enklare än från andra skadliga faktorer. Ljusstrålning färdas i en rak linje. Vilken ogenomskinlig barriär som helst kan tjäna som skydd mot den. Använda hål, diken, högar, vallar, väggar mellan fönster för skydd, olika sorter utrustning, trädkronor och liknande, brännskador från ljusstrålning kan avsevärt försvagas eller helt undvikas. Fullt skydd tillhandahålla skyddsrum och strålningsskydd. Kläder skyddar också huden från brännskador, så det är mer sannolikt att brännskador uppstår på utsatta delar av kroppen.

Graden av brännskador från ljusstrålning till täckta områden av huden beror på klädernas beskaffenhet, dess färg, densitet och tjocklek (lösa kläder i ljusa färger eller kläder gjorda av ylletyger är att föredra).

Penetrerande strålning. Penetrerande strålning är gammastrålning och ett flöde av neutroner som släpps ut i miljön från zonen för en kärnvapenexplosion. Joniserande strålning frigörs också i form av alfa- och beta-partiklar, som har en kort fri väg, vilket gör att deras inverkan på människor och material försummas. Varaktigheten av verkan av penetrerande strålning överstiger inte 10-15 sekunder från explosionsögonblicket.

De viktigaste parametrarna som kännetecknar joniserande strålning är dos och stråldoshastighet, flöde och partikelflödestäthet.

Gammastrålningens joniserande förmåga kännetecknas av exponeringsdosen av strålning. Enheten för exponeringsdos för gammastrålning är coulomb per kilogram (C/kg). I praktiken används den icke-systemiska enheten röntgen (R) som en enhet för exponeringsdos. Röntgen är en dos (mängd energi) av gammastrålning, när den absorberas i 1 cm3 torr luft (vid en temperatur på 0 ° C och ett tryck på 760 mm Hg), bildas 2,083 miljarder par joner, var och en av som har en laddning lika med laddningen av en elektron.

Strålskadans svårighetsgrad beror främst på den absorberade dosen. För att mäta den absorberade dosen av någon typ av joniserande strålning, upprättas enheten grå (Gy). Gammastrålning och neutroner förökar sig i ett medium och joniserar dess atomer och förändrar ämnens fysiska struktur. Under jonisering dör atomerna och molekylerna i levande vävnadsceller eller förlorar sin förmåga att fortsätta leva på grund av avbrott i kemiska bindningar och nedbrytning av vitala ämnen.

Vid kärnkraftsexplosioner i luft och mark så nära marken att stötvågen kan avaktivera byggnader och strukturer, är den inträngande strålningen i de flesta fall säker för föremål. Men när höjden på explosionen ökar, förvärvar den allt högre värde i att träffa föremål. Vid explosioner på stor höjd och i rymden är den främsta skadliga faktorn impulsen från penetrerande strålning.

Skador på människor och djur genom inträngande strålning. Strålningssjuka kan uppstå hos människor och djur när de utsätts för penetrerande strålning. Graden av skada beror på exponeringsdosen av strålning, tiden under vilken denna dos mottogs, det område av kroppen som bestrålades och kroppens allmänna tillstånd. Man tar också hänsyn till att bestrålningen kan vara enkel eller multipel. En enstaka exponering anses vara den exponering som erhållits under de första fyra dagarna. Bestrålning som tas emot under en period på mer än fyra dagar är multipel. Med en enda bestrålning av människokroppen, beroende på den mottagna exponeringsdosen, särskiljs 4 grader av strålningssjuka.

Strålningssjuka av första (lindriga) graden uppstår med en total exponeringsdos av strålning på 100-200 R. Den latenta perioden kan vara 2-3 veckor, varefter sjukdomskänsla uppträder, generell svaghet, en känsla av tyngd i huvudet, tryck över bröstet, ökad svettning och periodiska temperaturökningar kan observeras. Innehållet av leukocyter i blodet minskar. Första gradens strålsjuka går att bota.

Strålningssjuka av andra (medel) graden uppstår med en total exponeringsdos av strålning på 200-400 R. Den latenta perioden varar ungefär en vecka. Strålningssjuka manifesterar sig i mer allvarlig sjukdomskänsla, dysfunktion i nervsystemet, huvudvärk, yrsel, till en början är det ofta kräkningar och en ökning av kroppstemperaturen är möjlig; antalet leukocyter i blodet, särskilt lymfocyter, minskar med mer än hälften. Med aktiv behandling sker återhämtning efter 1,5-2 månader. Möjliga dödsfall (upp till 20%).

Strålningssjuka av tredje (svår) graden uppstår med en total exponeringsdos på 400-600 R. Den latenta perioden är upp till flera timmar. De noterar det svåra allmänt tillstånd, svår huvudvärk, kräkningar, ibland medvetslöshet eller plötslig agitation, blödningar i slemhinnor och hud, nekros av slemhinnorna i tandköttsområdet. Antalet leukocyter, och sedan erytrocyter och blodplättar, minskar kraftigt. På grund av försvagning skyddskrafter kroppen utvecklar olika infektionskomplikationer. Utan behandling slutar sjukdomen med döden i 20-70% av fallen, oftast från infektionskomplikationer eller blödning.

Vid exponering för en exponeringsdos på mer än 600 R. utvecklas extremt allvarlig strålsjuka av fjärde graden, som utan behandling vanligtvis slutar med döden inom två veckor.

Skydd mot inträngande strålning. Penetrerande strålning som passerar igenom olika miljöer(material), försvagar. Graden av försvagning beror på materialens egenskaper och tjockleken på skyddsskiktet. Neutroner försvagas främst av kollisioner med atomkärnor. Energin hos gammakvanta när de passerar genom ämnen spenderas huvudsakligen på interaktion med atomernas elektroner. Civilförsvarets skyddsstrukturer skyddar på ett tillförlitligt sätt människor från penetrerande strålning.

Radioaktiv smitta. Radioaktiv kontaminering uppstår som ett resultat av nedfallet av radioaktiva ämnen från molnet av en kärnvapenexplosion.

De viktigaste källorna till radioaktivitet under kärnexplosioner: klyvningsprodukter av ämnen som utgör kärnbränsle (200 radioaktiva isotoper av 36 kemiska grundämnen); inducerad aktivitet till följd av påverkan av neutronflödet från en kärnexplosion på vissa kemiska grundämnen komponenter som ingår i jorden (natrium, kisel och andra); någon del av kärnbränslet som inte deltar i fissionsreaktionen och kommer in i explosionsprodukterna i form av små partiklar.

Strålning från radioaktiva ämnen består av tre typer av strålar: alfa, beta och gamma.

Gammastrålar har störst penetrerande kraft, beta-partiklar har minst penetrerande kraft och alfapartiklar har minst penetrerande kraft. Därför är den största faran för människor i händelse av radioaktiv kontaminering av området gamma- och betastrålning.

Radioaktiv kontaminering har ett antal egenskaper: ett stort påverkat område, varaktigheten av den skadliga effekten, svårigheter att upptäcka radioaktiva ämnen som saknar färg, lukt etc. yttre tecken.

Zoner av radioaktiv förorening bildas i området för en kärnvapenexplosion och i spåren av ett radioaktivt moln. Den största föroreningen av området kommer att ske under kärnkraftsexplosioner på marken (yt) och under jord (under vatten).

Vid en kärnvapenexplosion på marken (underjordisk) vidrör eldklotet jordens yta. Miljön blir väldigt varm och mycket av jorden och stenen förångas och fångas i eldklotet. Radioaktiva ämnen sedimenterar på smälta jordpartiklar. Som ett resultat bildas ett kraftfullt moln, bestående av en enorm mängd radioaktiva och inaktiva smälta partiklar, vars storlekar sträcker sig från flera mikron till flera millimeter. Inom 7-10 minuter stiger det radioaktiva molnet och når sin maximala höjd, stabiliserar sig, får en karakteristisk svampform och rör sig under påverkan av luftströmmar med en viss hastighet och i en viss riktning. Mest av radioaktivt nedfall, som orsakar allvarlig förorening av området, faller från molnet inom 10-20 timmar efter en kärnvapenexplosion.

När radioaktiva ämnen faller ut ur molnet av en kärnvapenexplosion, förorenas jordens yta, luft, vattenkällor, materialtillgångar och liknande.

Vid luftburna explosioner och explosioner på hög höjd rör eldklotet inte jordens yta. Vid en luftexplosion går nästan hela massan av radioaktiva produkter i form av mycket små partiklar in i stratosfären och endast en liten del finns kvar i troposfären. Radioaktiva ämnen faller ut ur troposfären inom 1-2 månader och från stratosfären - 5-7 år. Under denna tid förs radioaktivt förorenade partiklar bort av luftströmmar över långa avstånd från explosionsplatsen och fördelas över stora områden. Därför kan de inte skapa farlig radioaktiv förorening av området. Den enda faran kan komma från radioaktivitet som induceras i marken och föremål som ligger nära epicentrum av en luftburen kärnvapenexplosion. Dimensionerna för dessa zoner kommer som regel inte att överstiga radierna för zonerna med fullständig förstörelse.

Formen på det radioaktiva molnets spår beror på medelvindens riktning och hastighet. På platt terräng med konstant vindriktning har det radioaktiva spåret formen av en långsträckt ellips. Mest hög grad kontaminering observeras i områden av spåret som ligger nära explosionens centrum och på spårets axel. Större smälta partiklar av radioaktivt damm faller ut här. Den lägsta graden av kontaminering observeras vid gränserna för förorenade zoner och i områden längst bort från centrum av en markbaserad kärnvapenexplosion.

Graden av radioaktiv kontaminering av ett område kännetecknas av strålningsnivån under en viss tid efter explosionen och exponeringsdosen av strålning (gammastrålning) som tas emot under tiden från början av kontamineringen till tidpunkten för fullständigt sönderfall av radioaktiva ämnen .

Beroende på graden av radioaktiv kontaminering och möjliga konsekvenser extern bestrålning i området för en kärnvapenexplosion och på spåret av ett radioaktivt moln, särskiljs zoner med måttlig, stark, farlig och extremt farlig förorening.

Måttlig infektionszon (zon A). Exponeringsdosen av strålning under fullständigt sönderfall av radioaktiva ämnen sträcker sig från 40 till 400 R. Arbete i öppna områden som ligger i mitten av zonen eller vid dess inre gräns måste stoppas i flera timmar.

Område med kraftig förorening (zon B). Exponeringsdosen av strålning under fullständigt sönderfall av radioaktiva ämnen sträcker sig från 400 till 1200 R. I zon B stoppas arbetet vid anläggningar i upp till 1 dag, arbetare och anställda tar sin tillflykt till skyddsstrukturer för civilförsvaret, källare eller andra skyddsrum .

Farlig föroreningszon (zon B). Vid den yttre gränsen av exponeringszonen är gammastrålning tills det fullständiga sönderfallet av radioaktiva ämnen är 1200 R., vid den inre gränsen - 4000 R. I denna zon stannar arbetet från 1 till 3-4 dagar, arbetare och anställda tar sin tillflykt i civilförsvarets skyddsstrukturer.

Extremt farlig föroreningszon (zon D). Vid den yttre gränsen av zonen är exponeringsdosen av gammastrålning fram till fullständigt sönderfall av radioaktiva ämnen 4000 R. I zon G stoppas arbetet på anläggningar i 4 eller fler dagar, arbetare och anställda tar sin tillflykt till skyddsrum. Efter den angivna perioden minskar strålningsnivån på anläggningens territorium till värden som säkerställer säker verksamhet för arbetare och anställda i produktionslokaler.

Effekten av kärnvapenexplosionsprodukter på människor. Liksom penetrerande strålning i området för en kärnexplosion, orsakar allmän extern gammastrålning i ett radioaktivt förorenat område strålningssjuka hos människor och djur. Stråldoserna som orsakar sjukdom är desamma som från penetrerande strålning.

När de utsätts för externa beta-partiklar upplever människor oftast hudskador på armar, nacke och huvud. Hudskador klassificeras i svåra (uppkomsten av icke-läkande sår), måttliga (bildning av blåsor) och milda (blå och kliande hud) grader.

Inre skador på människor av radioaktiva ämnen kan uppstå när de kommer in i kroppen, främst genom mat. Med luft och vatten kommer radioaktiva ämnen tydligen in i kroppen i sådana mängder att de inte orsakar akuta strålskador med förlust av arbetsförmåga hos människor.

De absorberade radioaktiva produkterna från en kärnvapenexplosion fördelar sig extremt ojämnt i kroppen. De är särskilt koncentrerade i sköldkörteln och levern. I detta avseende utsätts dessa organ för mycket höga doser av strålning, vilket leder antingen till vävnadsdestruktion eller till utveckling av tumörer (sköldkörteln) eller till allvarlig dysfunktion.

I processen av en kärnvapen (termonukleär) explosion, skadliga faktorer, stötvåg, ljusstrålning, penetrerande strålning, radioaktiv kontaminering av terräng och föremål, samt elektromagnetisk puls.

Luftchockvåg av en kärnvapenexplosion

En luftchockvåg är en plötslig komprimering av luft som fortplantar sig i atmosfären med överljudshastighet. Det är den huvudsakliga faktorn som orsakar förstörelse och skada på vapen, militär utrustning, tekniska strukturer och lokala föremål.

Luftchockvågen från en kärnexplosion bildas som ett resultat av det faktum att det expanderande ljusområdet komprimerar de luftlagren som omger den, och denna kompression, som överförs från ett lager av atmosfären till ett annat, fortplantar sig med en hastighet som avsevärt överstiger ljudets hastighet och hastighet Framåtriktad rörelse luftpartiklar.

Stötvågen färdas de första 1000 m på 2 s, 2000 m på 5 s, 3000 m på 8 s.

Fig. 5. Förändring i tryck vid en punkt på marken beroende på tidpunkten för chockvågens verkan på omgivande föremål: 1 - framsidan av chockvågen; 2 - tryckförändringskurva

Ökningen av lufttrycket i stötvågsfronten över atmosfärstrycket, det så kallade övertrycket i stötvågsfronten Рф, mäts i Pascal (1 Pa = 1 N/m 2, i bar (I bar = 10 5 Pa) ) eller i kilogram kraft per cm 2 (1 kgf/cm 2 =0,9807 bar).

Efter passagen av stötvågsfronten sjunker lufttrycket vid en given punkt snabbt, men fortsätter under en tid att förbli över atmosfärstrycket. Den tid under vilken lufttrycket överstiger atmosfärstrycket kallas varaktigheten av stötvågens kompressionsfas (r+). Det kännetecknar också den skadliga effekten av en stötvåg.

I kompressionszonen rör sig luftpartiklar bakom stötvågsfronten med en hastighet lägre än stötvågsfrontens hastighet med cirka 300 m/s. På avstånd från explosionens centrum, där stötvågen har en skadlig effekt (Рф0,2-0,3 bar), överstiger hastigheten för luftrörelsen i stötvågen 50 m/s. I detta fall kan den totala translationsrörelsen av luftpartiklar i stötvågen nå flera tiotals och till och med hundratals meter. Som ett resultat uppstår ett starkt tryck av höghastighets (vind) tryck i kompressionszonen, betecknad Rsk.

I slutet av kompressionsfasen blir lufttrycket i stötvågen lägre än atmosfärstrycket, d.v.s. Kompressionsfasen följs av en sällsynthetsfas.

Som ett resultat av påverkan av en chockvåg kan en person få kontusion och skador av olika svårighetsgrad, som orsakas både av den omfattande kompressionen av människokroppen genom övertryck i chockvågens kompressionsfas och av åtgärden av höghastighetstryck och reflektionstryck. Dessutom, som ett resultat av verkan av höghastighetstrycket, plockar stötvågen, längs dess rörelsebana, upp och bär med hög hastighet fragment av förstörda byggnader och strukturer och trädgrenar, små stenar och andra föremål som kan orsaka skada på öppet belägna personer.

Direkt skada på människor av det överdrivna fenomenet stötvågen, hastighetstrycket och reflektionstrycket kallas primär, och skador orsakade av olika skräp kallas indirekt eller sekundär.

Tabell 4. Avstånd där personalens misslyckande från påverkan av en stötvåg observeras när de är placerade öppet på marken i stående position, km

Utbredningen av stötvågen och dess destruktiva och skadliga effekt kan påverkas avsevärt av terrängen och skogarna i explosionsområdet, såväl som väderförhållanden.

Terräng kan förstärka eller försvaga effekten av stötvågen. Så. på kullarnas främre (mot explosionen) sluttningar och i håligheterna längs vågrörelsens riktning är trycket högre än på platt terräng. När sluttningarna är branta (lutningens lutningsvinkel mot horisonten) är 10-15, är trycket 15-35% högre än på platt terräng; med en lutningsbranthet på 15-30° kan trycket öka med 2 gånger.

På sluttningar mitt emot explosionens centrum, såväl som i smala urholkar och raviner belägna i en stor vinkel mot vågens utbredningsriktning, är det möjligt att minska vågens tryck och försvaga dess skadliga effekt. Med en lutningsbranthet på 15-30° minskar trycket med 1,1-1,2 gånger och med en branthet på 45-60° - med 1,5-2 gånger.

I skogsområdenövertrycket är 10-15 % högre än i öppna ytor. Samtidigt, i skogens djup (på ett avstånd av 50-200 m eller mer från kanten, beroende på skogens täthet), observeras en betydande minskning av hastighetstrycket.

Väderförhållanden har en betydande effekt endast på parametrarna för en svag luftchockvåg, d.v.s. för vågor med ett övertryck på högst 10 kPa.

Så, till exempel, med en luftexplosion med en kraft på 100 kt, kommer denna effekt att manifestera sig på ett avstånd av 12...15 km från explosionens epicentrum. i sommar varmt väder Vågen kännetecknas av försvagning i alla riktningar, och på vintern - dess förstärkning, särskilt i vindens riktning.

Regn och dimma kan också avsevärt påverka chockvågens parametrar, utgående från avstånd där överskottsvågtrycket är 200-300 kPa eller mindre. Till exempel, var ligger övertrycket av stötvågen vid normala förhållanden 30 kPa eller mindre, under förhållanden med måttligt regn minskar trycket med 15% och kraftigt (storm) - med 30%. Vid explosioner i snöfallsförhållanden minskar trycket i stötvågen mycket något och kan ignoreras.

Skydd av personal från stötvågor uppnås genom att minska påverkan på en person av övertryck och hastighetstryck. Därför minskar skydd av personal bakom kullar och vallar i raviner, utgrävningar och unga skogar, användningen av befästningar, stridsvagnar, infanteristridsfordon, pansarvagnar graden av deras skada av stötvågen.

Om vi ​​antar att säkerhetsavståndet för en oskyddad person under en luftburen kärnvapenexplosion är flera kilometer, kommer personal som befinner sig i öppna befästningar (diken, kommunikationspassager, öppna sprickor) inte att träffas på ett avstånd av 2/3 av säkerhetsavståndet . Täckta sprickor och diken minskar radien för destruktiv verkan med 2 gånger och urholkar - med 3 gånger. Personal placerad i underjordiska hållbara strukturer på ett djup av mer än 10 m påverkas inte även om denna struktur är placerad i epicentrum av en luftexplosion. Destruktionsradien för utrustning i diken och gropskydd är 1,2-1,5 gånger mindre än när den placeras öppet.

Stridsegenskaper och skadliga faktorer av kärnvapen. Typer av kärnvapenexplosioner och deras skillnader i yttre egenskaper. en kort beskrivning av skadliga faktorer av en kärnvapenexplosion och deras inverkan på människokroppen, militär utrustning och vapen

1. Bekämpa egenskaper och skadliga faktorer hos kärnvapen

En kärnvapenexplosion åtföljs av frigörandet av en enorm mängd energi och kan nästan omedelbart inaktivera oskyddade människor, öppet belägen utrustning, strukturer och olika materiella tillgångar på ett betydande avstånd. De främsta skadliga faktorerna för en kärnexplosion är: stötvåg (seismiska explosionsvågor), ljusstrålning, penetrerande strålning, elektromagnetisk puls och radioaktiv kontaminering av området.

2. Typer av kärnvapenexplosioner och deras skillnader i yttre egenskaper

Kärnvapenexplosioner kan utföras i luften på olika höjder, nära jordens yta (vatten) och under jorden (vatten). I enlighet med detta delas kärnvapenexplosioner in i luftburna, höghöjda, mark (yta) och under jord (under vatten).

Kärnkraftsexplosioner från luften inkluderar explosioner i luften på en sådan höjd att explosionens ljusområde inte vidrör jordens yta (vatten) (fig. a).

Ett tecken på en luftsprängning är att dammplymen inte ansluter till explosionsmolnet (hög luftsprängning). Luftsprängningen kan vara hög eller låg.

Den punkt på jordens yta (vatten) över vilken explosionen inträffade kallas explosionens epicentrum.

En kärnvapenexplosion från luften börjar med en bländande, kortvarig blixt, vars ljus kan observeras på ett avstånd av flera tiotals och hundratals kilometer.

Efter blixten uppstår ett sfäriskt ljusområde vid explosionsplatsen, som snabbt ökar i storlek och stiger. Temperaturen i det lysande området når tiotals miljoner grader. Det ljusa området fungerar som en kraftfull källa för ljusstrålning. När eldklotet växer i storlek stiger det snabbt och svalnar och förvandlas till ett stigande virvlande moln. När ett eldklot reser sig, och sedan ett virvlande moln, skapas ett kraftigt uppåtgående luftflöde, som suger upp damm som lyfts upp av explosionen från marken, som hålls i luften i flera tiotals minuter.

(Fig. b) en dammpelare som lyfts upp av en explosion kan ansluta till explosionsmolnet; resultatet är ett svampformat moln.

Om en luftexplosion inträffar på hög höjd kan det hända att dammpelaren inte ansluter till molnet. Molnet av en kärnvapenexplosion, som rör sig med vinden, förlorar sin karakteristiska form och försvinner.

En kärnvapenexplosion åtföljs av ett skarpt ljud, som påminner om ett starkt åska. Luftexplosioner kan användas av fienden för att besegra trupper på slagfältet, förstöra stads- och industribyggnader och förstöra flygplan och flygfältsstrukturer.

De skadliga faktorerna för en luftburen kärnvapenexplosion är: stötvåg, ljusstrålning, penetrerande strålning och elektromagnetisk puls.

En kärnvapenexplosion på hög höjd utförs på en höjd av 10 km eller mer från jordens yta. Under höghöjdsexplosioner på flera tiotals kilometers höjd bildas ett sfäriskt ljusområde på platsen för explosionen, dess dimensioner är större än under en explosion av samma kraft i atmosfärens markskikt. Efter kylning förvandlas det glödande området till ett virvlande ringmoln. En dammpelare och dammmoln bildas inte vid en explosion på hög höjd.

Vid kärnkraftsexplosioner på höjder upp till 25-30 km är de skadliga faktorerna för denna explosion en stötvåg, ljusstrålning, penetrerande strålning och en elektromagnetisk puls.

När höjden på explosionen ökar på grund av atmosfärisk sällsynthet, försvagas stötvågen avsevärt, och ljusstrålningens och penetrerande strålningens roll ökar. Explosioner som inträffar i det jonosfäriska området skapar områden eller regioner med ökad jonisering i atmosfären, vilket kan påverka utbredningen av radiovågor (ultrakortvågsräckvidd) och störa radioutrustningens funktion.

Det finns praktiskt taget ingen radioaktiv förorening av jordens yta under kärnkraftsexplosioner på hög höjd.

Explosioner på hög höjd kan användas för att förstöra luft- och rymdattack- och spaningsvapen: flygplan, kryssningsmissiler, satelliter, stridsspetsar för ballistiska missiler.

En kärnvapenexplosion på marken. En kärnkraftsexplosion på marken är en explosion på jordens yta eller i luften på låg höjd, där det lysande området berör marken.

Vid en markexplosion har det lysande området formen av en halvklot, som ligger med sin bas på jordens yta. Om en markexplosion utförs på jordytan (kontaktexplosion) eller i närheten av den, stor tratt, omgiven av en vall av jord.

Kraterns storlek och form beror på explosionens kraft; Trattens diameter kan nå flera hundra meter.

Med en markexplosion bildas ett kraftfullt dammmoln och stoftpelare än vid en luftexplosion, och dammpelaren från ögonblicket för dess bildande är kopplad till explosionsmolnet, som ett resultat av vilket den dras in i molnet stor mängd jord, vilket ger den en mörk färg. Blandning med radioaktiva produkter bidrar jorden till deras intensiva nederbörd från molnet. Vid en markexplosion är radioaktiv förorening av området i explosionsområdet och i molnets spår mycket starkare än vid en luftexplosion. Markexplosioner är avsedda att förstöra föremål som består av mycket hållbara strukturer och besegra trupper i starka skyddsrum, om stark radioaktiv kontaminering av området och föremål i explosionsområdet eller i molnspåret är acceptabelt eller önskvärt.

Dessa explosioner används också för att förstöra öppet positionerade trupper om det är nödvändigt för att skapa allvarlig radioaktiv kontaminering av området. Vid en markbaserad kärnexplosion är de skadliga faktorerna en stötvåg, ljusstrålning, penetrerande strålning, radioaktiv förorening av området och en elektromagnetisk puls.

En underjordisk kärnvapenexplosion är en explosion som produceras på något djup i marken.

Med en sådan explosion kan det lysande området inte observeras; Under explosionen skapas ett enormt tryck på marken, den resulterande stötvågen orsakar vibrationer i marken, som påminner om en jordbävning. En stor krater bildas på platsen för explosionen, vars dimensioner beror på laddningens kraft, explosionens djup och typen av jord; En enorm mängd jord blandad med radioaktiva ämnen kastas ut ur tratten och bildar en kolonn. Pelarens höjd kan nå många hundra meter.

Under en underjordisk explosion bildas som regel inte ett karakteristiskt svampmoln. Den resulterande kolonnen är mycket mörkare i färgen än molnet från en markexplosion. Efter att ha nått sin maximala höjd börjar pelaren att kollapsa. Radioaktivt damm, som lägger sig på marken, förorenar kraftigt området i området för explosionen och längs molnets väg.

Underjordiska explosioner kan utföras för att förstöra särskilt viktiga underjordiska strukturer och skapa spillror i bergen under förhållanden där allvarlig radioaktiv förorening av området och föremål är acceptabel. Under en underjordisk kärnvapenexplosion är de skadliga faktorerna seismiska sprängvågor och radioaktiv förorening av området.

Denna explosion har yttre likhet med en markbaserad kärnvapenexplosion och åtföljs av samma skadliga faktorer som en markbaserad explosion. Skillnaden är att svampmolnet från en ytexplosion består av en tät radioaktiv dimma eller vattendimma.

Utmärkande för denna typ av explosion är bildandet av ytvågor. Effekten av ljusstrålning är avsevärt försvagad på grund av avskärmning av en stor massa vattenånga. Fel på föremål bestäms huvudsakligen av verkan av en luftchockvåg.

Radioaktiv förorening av vattenområden, terräng och föremål uppstår på grund av att radioaktiva partiklar faller från explosionsmolnet. Ytkärnexplosioner kan utföras för att förstöra stora ytfartyg och starka strukturer flottbaser, hamnar, när allvarlig radioaktiv förorening av vatten och kustområden är acceptabelt eller önskvärt.

Kärnvapenexplosion under vattnet. En kärnvapenexplosion under vattnet är en explosion som utförs i vatten på ett eller annat djup.

Med en sådan explosion är blixten och det glödande området vanligtvis inte synligt.

Under en undervattensexplosion på grunt djup stiger en ihålig vattenpelare över vattenytan och når en höjd av mer än en kilometer. Ett moln som består av stänk och vattenånga bildas i toppen av kolonnen. Detta moln kan nå flera kilometer i diameter.

Några sekunder efter explosionen börjar vattenpelaren att kollapsa och ett moln som kallas en basvåg bildas vid dess bas. Basvågen består av radioaktiv dimma; den sprider sig snabbt åt alla håll från explosionens epicentrum, och stiger samtidigt upp och bärs av vinden.

Efter några minuter blandas basvågen med sultanmolnet (en sultan är ett virvlande moln som omsluter den övre delen av vattenpelaren) och förvandlas till ett stratocumulusmoln, från vilket radioaktivt regn faller. En stötvåg bildas i vattnet, och på dess yta - ytvågor som fortplantar sig i alla riktningar. Vågornas höjd kan nå tiotals meter.

Kärnvapenexplosioner under vattnet är utformade för att förstöra fartyg och förstöra undervattensstrukturer. Dessutom kan de utföras för allvarlig radioaktiv kontaminering av fartyg och kustlinjen.

3. Kort beskrivning av de skadliga faktorerna av en kärnvapenexplosion och deras inverkan på människokroppen, militär utrustning och vapen

De främsta skadliga faktorerna för en kärnexplosion är: stötvåg (seismiska explosionsvågor), ljusstrålning, penetrerande strålning, elektromagnetisk puls och radioaktiv kontaminering av området.

Stötvåg

Stötvågen är den främsta skadliga faktorn för en kärnvapenexplosion. Det är ett område med stark komprimering av mediet (luft, vatten), som sprider sig i alla riktningar från explosionspunkten med överljudshastighet. Allra i början av explosionen är stötvågens främre gräns ytan på eldklotet. Sedan, när den rör sig bort från explosionens centrum, bryter den främre gränsen (framsidan) av stötvågen bort från eldklotet, slutar glöda och blir osynlig.

Huvudparametrarna för en stötvåg är övertrycket på framsidan av stötvågen, varaktigheten av dess verkan och hastighetstrycket. När en stötvåg närmar sig någon punkt i rymden ökar trycket och temperaturen omedelbart i den, och luften börjar röra sig i stötvågens utbredningsriktning. Med avstånd från explosionens centrum minskar trycket i stötvågsfronten. Då blir det mindre än atmosfäriskt (sällsynthet inträffar). Vid denna tidpunkt börjar luften röra sig i motsatt riktning mot stötvågens utbredningsriktning. Efter etablering atmosfärstryck luftrörelsen stannar.

Stötvågen färdas de första 1000 m på 2 sekunder, 2000 m på 5 sekunder, 3000 m på 8 sekunder.

Under denna tid kan en person som ser en blixt ta skydd och därigenom minska sannolikheten för att bli träffad av en våg eller undvika den helt.

Stötvågen kan skada människor, förstöra eller skada utrustning, vapen, tekniska strukturer och egendom. Lesioner, förstörelse och skador orsakas både av stötvågens direkta påverkan och indirekt av skräp från förstörda byggnader, strukturer, träd etc.

Graden av skada på människor och olika föremål beror på avståndet från explosionen och i vilken position de befinner sig. Objekt som ligger på jordens yta är mer skadade än begravda.

Ljusstrålning

Ljusstrålningen från en kärnexplosion är en ström av strålningsenergi, vars källa är ett ljusområde som består av heta produkter från explosionen och varm luft. Storleken på det lysande området är proportionell mot kraften i explosionen. Ljusstrålning sprider sig nästan omedelbart (med en hastighet av 300 000 km/sek) och varar, beroende på explosionens kraft, från en till flera sekunder. Ljusstrålningens intensitet och dess skadliga effekt minskar med ökande avstånd från explosionens centrum; när avståndet ökar med 2 och 3 gånger, minskar ljusstrålningens intensitet med 4 och 9 gånger.

Effekten av ljusstrålning vid en kärnvapenexplosion är att skada människor och djur med ultravioletta, synliga och infraröda (värme) strålar i form av brännskador av varierande grad, samt förkolning eller antändning av brandfarliga delar och delar av strukturer, byggnader, vapen, militär utrustning, gummirullar till stridsvagnar och bilar, överdrag, presenningar och andra typer av egendom och material. När man direkt observerar en explosion på nära håll orsakar ljusstrålningen skada på ögonens näthinna och kan orsaka synförlust (helt eller delvis).

Penetrerande strålning

Penetrerande strålning är en ström av gammastrålar och neutroner som sänds ut i miljön från zonen och molnet av en kärnvapenexplosion. Verkningstiden för penetrerande strålning är bara några sekunder, men den kan orsaka allvarliga skador på personal i form av strålningssjuka, särskilt om de ligger öppet. Den huvudsakliga källan till gammastrålning är fissionsfragment av laddningsämnet som finns i explosionszonen och radioaktivt moln. Gammastrålar och neutroner kan penetrera betydande tjocklekar av olika material. När man passerar genom olika material försvagas flödet av gammastrålar, och ju tätare ämnet är, desto större dämpning av gammastrålar. Till exempel i luft sprids gammastrålar över många hundra meter, men i bly bara några centimeter. Neutronflödet försvagas kraftigast av ämnen som innehåller lätta element (väte, kol). Materialens förmåga att dämpa gammastrålning och neutronflöde kan karakteriseras
bestäms av värdet på halvdämpningsskiktet.

Halvdämpningsskiktet är tjockleken på materialet som passerar genom vilket gammastrålar och neutroner dämpas med 2 gånger. När tjockleken på materialet ökar till två lager med halv dämpning, minskar stråldosen med 4 gånger, till tre lager - med 8 gånger, etc.

VIKTIGHETEN AV HALVT Dämpningslager FÖR VISSA MATERIAL

Dämpningskoefficienten för penetrerande strålning under en markexplosion med en kraft på 10 tusen ton för en stängd pansarpersonalbärare är 1,1. För en tank - 6, för en fullprofilsdike - 5. Nischer under bröstvärn och blockerade sprickor försvagar strålningen med 25-50 gånger; Dugout-beläggningen dämpar strålningen med 200-400 gånger och skyddsbeläggningen med 2000-3000 gånger. En 1 m tjock vägg av en armerad betongkonstruktion dämpar strålningen med cirka 1000 gånger; stridsvagnsrustning försvagar strålningen med 5-8 gånger.

Radioaktiv förorening av området

Radioaktiv kontaminering av området, atmosfären och olika föremål under kärnvapenexplosioner orsakas av fissionsfragment, inducerad aktivitet och den oreagerade delen av laddningen.

Den huvudsakliga källan till radioaktiv kontaminering under kärnexplosioner är radioaktiva produkter från kärnreaktioner - klyvningsfragment av uran- eller plutoniumkärnor. De radioaktiva produkterna från en kärnvapenexplosion som sätter sig på jordens yta avger gammastrålar, beta- och alfapartiklar (radioaktiv strålning).

Radioaktiva partiklar faller från molnet och förorenar området, vilket skapar ett radioaktivt spår på avstånd av tiotals och hundratals kilometer från explosionens centrum. Beroende på graden av fara delas det förorenade området efter molnet av en kärnvapenexplosion in i fyra zoner.

Zon A - måttlig angrepp. Strålningsdosen tills det fullständiga sönderfallet av radioaktiva ämnen vid den yttre gränsen av zonen är 40 rad, vid den inre gränsen - 400 rad. Zon B - allvarlig infektion - 400-1200 rad. Zon B - farlig förorening - 1200-4000 rad. Zon G - extremt farlig infektion - 4000-7000 rad.

I förorenade områden utsätts människor för radioaktiv strålning, vilket gör att de kan utveckla strålsjuka. Inte mindre farligt är inträngning av radioaktiva ämnen i kroppen såväl som på huden. Om alltså även små mängder radioaktiva ämnen kommer i kontakt med huden, särskilt slemhinnorna i munnen, näsan och ögonen, kan radioaktiva skador uppstå.

Vapen och utrustning kontaminerade med radioaktiva ämnen utgör en viss fara för personalen om de hanteras utan skyddsutrustning. För att förhindra skador på personal på grund av radioaktivitet från förorenad utrustning har tillåtna nivåer av kontaminering med produkter från kärnvapenexplosioner fastställts som inte leder till strålskador. Om kontamineringen är högre än tillåtna standarder är det nödvändigt att avlägsna radioaktivt damm från ytor, d.v.s. dekontaminera dem.

Radioaktiv kontaminering, till skillnad från andra skadliga faktorer, varar under lång tid (timmar, dagar, år) och över stora områden. Den har inga yttre tecken och upptäcks endast med hjälp av speciella dosimetriska instrument.

Elektromagnetisk puls

De elektromagnetiska fälten som åtföljer kärnexplosioner kallas elektromagnetiska pulser (EMP).

Vid mark- och låga luftexplosioner observeras de skadliga effekterna av EMP på flera kilometers avstånd från explosionens centrum. Vid en kärnvapenexplosion på hög höjd kan EMR-fält uppstå i explosionszonen och på höjder av 20-40 km från jordens yta.

Den skadliga effekten av EMR visar sig först och främst i förhållande till radio-elektronisk och elektrisk utrustning som finns i vapen och militär utrustning och andra föremål. Under påverkan av EMR induceras elektriska strömmar och spänningar i den specificerade utrustningen, vilket kan orsaka isolationsbrott, skador på transformatorer, skador på halvledarenheter, utbränning av säkringslänkar och andra delar av radiotekniska enheter.

Seismiska sprängvågor i marken

Vid kärnkraftsexplosioner i luft och mark bildas seismiska explosionsvågor i marken, vilka är mekaniska vibrationer av marken. Dessa vågor utbreder sig över långa avstånd från explosionens epicentrum, orsakar deformation av marken och är en betydande skadlig faktor för underjordiska, gruvor och gropstrukturer.

Källan till seismiska sprängvågor i en luftexplosion är en luftchockvåg som verkar på jordens yta. Vid en markexplosion bildas seismiska explosionsvågor både som ett resultat av inverkan av en luftchockvåg och som ett resultat av överföringen av energi till marken direkt i explosionens centrum.

Seismiska sprängvågor bildar dynamiska belastningar på strukturer, byggnadselement etc. Strukturer och deras strukturer genomgår oscillerande rörelser. Spänningarna som uppstår i dem, när de når vissa värden, leder till förstörelse av strukturella element. Vibrationer som överförs från byggnadskonstruktioner till vapen, militär utrustning och intern utrustning som finns i konstruktioner kan leda till att de skadas. Personal kan också påverkas av effekterna av överbelastningar och akustiska vågor orsakade av konstruktionselements oscillerande rörelse.

Kärnvapen har fem huvudsakliga skadliga faktorer. Fördelningen av energi mellan dem beror på typen och förhållanden för explosionen. Effekten av dessa faktorer varierar också i form och varaktighet (förorening av området har den längsta påverkan).

Stötvåg. En stötvåg är ett område med skarp kompression av ett medium som sprider sig i form av ett sfäriskt lager från explosionsplatsen med överljudshastighet. Stötvågor klassificeras beroende på utbredningsmediet. En stötvåg i luften uppstår på grund av överföring av kompression och expansion av luftlager. Med ökande avstånd från explosionsplatsen försvagas vågen och förvandlas till en vanlig akustisk. När en våg passerar genom en given punkt i rymden orsakar den förändringar i trycket, som kännetecknas av närvaron av två faser: kompression och expansion. Kompressionsperioden börjar omedelbart och varar en relativt kort tid jämfört med expansionsperioden. Den destruktiva effekten av en stötvåg kännetecknas av övertryck vid dess front (frontgräns), hastighetstryck och kompressionsfasens varaktighet. En stötvåg i vatten skiljer sig från en luftvåg när det gäller dess egenskaper (högre övertryck och kortare exponeringstid). Stötvågen i marken, när den rör sig bort från explosionsplatsen, liknar en seismisk våg. Exponering av människor och djur för stötvågor kan resultera i direkta eller indirekta skador. Den kännetecknas av milda, måttliga, svåra och extremt svåra skador och skador. Den mekaniska påverkan av en stötvåg bedöms av graden av förstörelse som orsakas av vågens verkan (svag, medel, stark och fullständig förstörelse särskiljs). Energi, industriell och kommunal utrustning som ett resultat av påverkan av en stötvåg kan ta skada, även bedömd efter deras svårighetsgrad (svag, medel och stark).

Exponering för en stötvåg kan också orsaka skada Fordon, vattenverk, skogar. Typiskt är skadorna som orsakas av en stötvåg mycket stora; det tillämpas både på människors hälsa och på olika strukturer, utrustning etc.

Ljusstrålning. Det är en kombination av det synliga spektrumet och infraröda och ultravioletta strålar. Det glödande området av en kärnvapenexplosion kännetecknas av mycket hög temperatur. Den skadliga effekten kännetecknas av kraften i ljuspulsen. Exponering för strålning hos människor orsakar direkta eller indirekta brännskador, dividerat med svårighetsgrad, tillfällig blindhet och retinala brännskador. Kläder skyddar mot brännskador, så de uppstår ofta på öppna områden av kroppen. Bränder på anläggningar utgör också en stor fara nationalekonomi, i skogar, till följd av de kombinerade effekterna av ljusstrålning och stötvågor. En annan faktor i påverkan av ljusstrålning är den termiska effekten på material. Dess natur bestäms av många egenskaper hos både strålningen och själva objektet.

Penetrerande strålning. Detta är gammastrålning och ett flöde av neutroner som släpps ut i miljön. Dess exponeringstid överstiger inte 10-15 s. Strålningens huvudsakliga egenskaper är flöde och partikelflödestäthet, stråldos och doshastighet. Strålskadans svårighetsgrad beror främst på den absorberade dosen. När joniserande strålning fortplantas genom ett medium, ändrar den sin fysiska struktur och joniserar atomerna av ämnen. När människor utsätts för penetrerande strålning kan strålsjuka av varierande grad uppstå (de allvarligaste formerna slutar vanligtvis med dödlig). Strålningsskador kan också orsakas material (förändringar i deras struktur kan vara irreversibla). Material med skyddande egenskaper används aktivt i konstruktionen av skyddsstrukturer.

Elektromagnetisk puls. En uppsättning kortvariga elektriska och magnetiska fält som är resultatet av interaktionen av gamma- och neutronstrålning med atomer och molekyler i mediet. Impulsen har ingen direkt effekt på en person, föremålen för dess förstörelse är alla ledande elektricitet kroppar: kommunikationslinjer, kraftöverföring, metallkonstruktioner, etc. Resultatet av exponering för en puls kan vara fel på olika enheter och strukturer som leder ström och skador på hälsan hos personer som arbetar med oskyddad utrustning. Effekten av elektromagnetiska pulser på utrustning som inte är utrustad med särskilt skydd är särskilt farlig. Skydd kan innefatta olika "tillsatser" till tråd- och kabelsystem, elektromagnetisk skärmning, etc.

Radioaktiv förorening av området. uppstår som ett resultat av nedfallet av radioaktiva ämnen från molnet av en kärnvapenexplosion. Detta är den skadefaktor som har längst effekt (tiotals år), som verkar över ett enormt område. Strålning från nedfallsradioaktiva ämnen består av alfa-, beta- och gammastrålar. De farligaste är beta- och gammastrålar. En kärnvapenexplosion skapar ett moln som kan bäras av vinden. Nedfallet av radioaktiva ämnen sker inom 10-20 timmar efter explosionen. Omfattningen och graden av förorening beror på egenskaperna hos explosionen, ytan och meteorologiska förhållanden. Som regel har den radioaktiva spårzonen formen av en ellips, och omfattningen av kontaminering minskar med avståndet från slutet av ellipsen där explosionen inträffade. Beroende på graden av förorening och de möjliga konsekvenserna av extern exponering särskiljs zoner med måttlig, allvarlig, farlig och extremt farlig kontaminering. De skadliga effekterna orsakas främst av beta-partiklar och gammastrålning. Särskilt farligt är intag av radioaktiva ämnen i kroppen. Det främsta sättet att skydda befolkningen är isolering från extern exponering för strålning och förhindrande av inträngning av radioaktiva ämnen i kroppen.

Det är tillrådligt att skydda människor i skyddsrum och strålningsskydd, samt i byggnader vars utformning försvagar effekten av gammastrålning. Personlig skyddsutrustning används också.

kärnvapenexplosion radioaktiv förorening