Kjernefysisk eksponering. Medisinske og taktiske egenskaper ved de skadelige faktorene til moderne typer våpen

Dødelig effekt atomeksplosjon bestemt av mekanisk handling sjokkbølge, termiske effekter av lysstråling, strålingseffekter av penetrerende stråling og radioaktiv forurensning. For noen elementer av objekter er den skadelige faktoren elektromagnetisk stråling (elektromagnetisk puls) fra en kjernefysisk eksplosjon.

Fordelingen av energi mellom de skadelige faktorene ved en atomeksplosjon avhenger av typen eksplosjon og forholdene den oppstår under. Under en eksplosjon i atmosfæren brukes omtrent 50 % av eksplosjonsenergien på dannelsen av en sjokkbølge, 30 - 40 % på lysstråling, opptil 5 % på penetrerende stråling og elektromagnetisk puls, og opptil 15 % på radioaktiv forurensning.

En nøytroneksplosjon er preget av de samme skadelige faktorene, men energien til eksplosjonen er litt forskjellig fordelt: 8 - 10% - for dannelsen av en sjokkbølge, 5 - 8% - for lysstråling, og omtrent 85% brukes om dannelse av nøytron- og gammastråling (penetrerende stråling).

Effekten av de skadelige faktorene til en atomeksplosjon på mennesker og elementer av gjenstander skjer ikke samtidig og varierer i varigheten av påvirkningen, arten og omfanget av skaden.

En atomeksplosjon kan øyeblikkelig ødelegge eller deaktivere ubeskyttede personer, åpent stående utstyr, strukturer og div. materielle ressurser. De viktigste skadelige faktorene ved en atomeksplosjon er:

Sjokkbølge

Lysstråling

Penetrerende stråling

Radioaktiv forurensning av området

Elektromagnetisk puls

La oss se på dem.

8.1) Sjokkbølge

I de fleste tilfeller er det den viktigste skadefaktoren ved en atomeksplosjon. Den ligner i sin natur sjokkbølgen til en konvensjonell eksplosjon, men varer lenger og har en mye større destruktiv kraft. Sjokkbølgen av en atomeksplosjon kan skade mennesker i betydelig avstand fra sentrum av eksplosjonen, ødelegge strukturer og skade militært utstyr.

En sjokkbølge er et område med sterk luftkompresjon som forplanter seg med høy hastighet i alle retninger fra midten av eksplosjonen. Forplantningshastigheten avhenger av lufttrykket foran sjokkbølgen; nær sentrum av eksplosjonen er den flere ganger høyere enn lydhastigheten, men med økende avstand fra eksplosjonsstedet synker den kraftig.

I de første 2 sekundene reiser sjokkbølgen omtrent 1000 m, på 5 sekunder - 2000 m, på 8 sekunder - omtrent 3000 m.

Dette tjener som en begrunnelse for standard N5 ZOMP "Handlinger under utbruddet av en atomeksplosjon": utmerket - 2 sekunder, bra - 3 sekunder, tilfredsstillende - 4 sekunder.

Ekstremt alvorlige skader og skader hos mennesker forekommer ved overtrykk på mer enn 100 kPa (1 kgf/cm2). Det er rupturer av indre organer, brukne bein, indre blødninger, hjernerystelse og langvarig bevissthetstap. Rupturer observeres i organer som inneholder store mengder blod (lever, milt, nyrer), fylt med gass (lunger, tarmer) eller har hulrom fylt med væske (hjerneventrikler, urin- og galleblærer). Disse skadene kan være dødelige.

Alvorlige skader og skader mulig ved overtrykk fra 60 til 100 kPa (fra 0,6 til 1,0 kgf/cm2). De er preget av alvorlig kontusjon av hele kroppen, tap av bevissthet, beinbrudd, blødning fra nese og ører; Skader på indre organer og indre blødninger er mulig.

Moderate lesjoner oppstår ved overtrykk på 40 - 60 kPa (0,4-0,6 kgf/cm 2). Dette kan føre til dislokasjon av lemmer, kontusjon av hjernen, skade på hørselsorganene og blødning fra nese og ører.

Milde lesjoner oppstår ved et overtrykk på 20 - 40 kPa (0,2-0,4 kgf/cm 2). De kommer til uttrykk i kortvarige forstyrrelser i kroppsfunksjoner (øresus, svimmelhet, hodepine). Dislokasjoner og blåmerker er mulig.

Overtrykk i sjokkbølgefronten på 10 kPa (0,1 kgf/cm2) eller mindre anses som trygt for mennesker og dyr som befinner seg utenfor tilfluktsrom.

Skaderadiusen fra bygningsrester, spesielt glassfragmenter som kollapser ved et overtrykk på mer enn 2 kPa (0,02 kgf/cm 2), kan overstige radiusen til direkte skade fra en sjokkbølge.

Garantert beskyttelse av mennesker mot sjokkbølgen er gitt ved å skjerme dem i tilfluktsrom. I mangel av tilfluktsrom, brukes anti-stråling tilfluktsrom, underjordisk arbeid, naturlig tilfluktsrom og terreng.

Mekanisk påvirkning av en sjokkbølge. Arten av ødeleggelsen av elementene til et objekt (objekter) avhenger av belastningen som skapes av sjokkbølgen og reaksjonen til objektet på virkningen av denne belastningen.

En generell vurdering av ødeleggelsen forårsaket av sjokkbølgen av en atomeksplosjon gis vanligvis i henhold til alvorlighetsgraden av denne ødeleggelsen. For de fleste elementer av et objekt vurderes som regel tre grader av ødeleggelse - svak, middels og sterk ødeleggelse. For bolig- og industribygg tas vanligvis fjerde grad - fullstendig ødeleggelse. Med svak ødeleggelse svikter ikke objektet som regel; den kan brukes umiddelbart eller etter mindre (rutinemessige) reparasjoner. Moderat ødeleggelse refererer vanligvis til ødeleggelse av hovedsakelig sekundære elementer av et objekt. Hovedelementene kan være deformert og delvis skadet. Restaurering er mulig av bedriften gjennom middels eller større reparasjoner. Alvorlig ødeleggelse av et objekt er preget av alvorlig deformasjon eller ødeleggelse av hovedelementene, som et resultat av at objektet svikter og ikke kan gjenopprettes.

I forhold til sivile og industrielle bygninger er graden av ødeleggelse preget av følgende tilstand av strukturen.

Svak ødeleggelse. Vindu- og dørfyllinger og lette skillevegger er ødelagt, taket er delvis ødelagt, og det er mulig sprekker i veggene i de øvre etasjene. Kjellere og underetasjer er fullstendig bevart. Det er trygt å oppholde seg i bygningen, og det kan brukes etter rutinemessige reparasjoner.

Gjennomsnittlig ødeleggelse manifesterer seg i ødeleggelsen av tak og innebygde elementer - interne skillevegger, vinduer, samt forekomsten av sprekker i veggene, kollapsen av individuelle seksjoner av loftsgulv og vegger i de øvre etasjene. Kjellere er bevart. Etter rydding og reparasjoner kan en del av lokalene i underetasjene tas i bruk. Restaurering av bygninger er mulig under større reparasjoner.

Alvorlig ødeleggelse preget av ødeleggelse av bærende konstruksjoner og tak i de øvre etasjene, dannelsen av sprekker i veggene og deformasjon av gulvene i de nedre etasjene. Bruk av lokaler blir umulig, og reparasjon og restaurering er som oftest upraktisk.

Fullstendig ødeleggelse. Alle hovedelementene i bygningen er ødelagt, inkludert bærende strukturer. Bygningene kan ikke brukes. Ved alvorlig og fullstendig ødeleggelse kan kjellere bevares og delvis brukes etter at ruinene er ryddet.

Overjordiske bygninger designet for egen vekt og vertikale belastninger, nedgravde og underjordiske strukturer er mer stabile. Bygninger med metallramme får gjennomsnittlig skade ved 20 - 40 kPa, og totalskade ved 60-80 kPa, murbygninger - ved 10 - 20 og 30 - 40, trebygninger - ved henholdsvis 10 og 20 kPa. Bygninger med et stort antall åpninger er mer stabile, siden fyllingen av åpningene blir ødelagt først, og de bærende konstruksjonene opplever mindre belastning. Ødeleggelsen av glass i bygninger skjer ved 2-7 kPa.

Mengden ødeleggelse i en by avhenger av bygningenes natur, antall etasjer og bygningstetthet. Med en bygningstetthet på 50 % kan trykket fra sjokkbølgen på bygninger være mindre (20 - 40 %) enn på bygninger som står i åpne områder i samme avstand fra sentrum av eksplosjonen. Når bygningstettheten er mindre enn 30 %, er skjermingseffekten av bygninger ubetydelig og har ingen praktisk betydning.

Energi-, industri- og nytteutstyr kan ha følgende ødeleggelsesgrader.

Svak skade: deformasjon av rørledninger, deres skade på leddene; skade og ødeleggelse av kontroll- og måleutstyr; skader øvre deler brønner på vann-, varme- og gassnettverk; individuelle brudd i kraftledninger; skade på maskiner som krever utskifting av elektriske ledninger, instrumenter og andre skadede deler.

Gjennomsnittlig skade: individuelle brudd og deformasjoner av rørledninger og kabler; deformasjon og skade på individuelle kraftoverføringslinjestøtter; deformasjon og forskyvning på tankstøtter, deres ødeleggelse over væskenivået;

skade på maskiner som krever større reparasjoner.

Alvorlig ødeleggelse: massive brudd på rørledninger, kabler og ødeleggelse av kraftoverføringsledninger og andre skader som ikke kan elimineres under større reparasjoner.

Underjordiske energinett er de mest motstandsdyktige. Underjordiske nett for gass, vannforsyning og avløp ødelegges kun under bakkeeksplosjoner i umiddelbar nærhet av senteret ved et sjokkbølgetrykk på 600 - 1500 kPa. Graden og arten av rørledningsdestruksjon avhenger av diameteren og materialet til rørene, samt av installasjonsdybden. Energinett i bygninger svikter som regel når bygningselementer ødelegges. Overheadkommunikasjon og elektriske ledninger er alvorlig skadet ved 80 - 120 kPa, mens linjer som går radielt fra sentrum av eksplosjonen er skadet i mindre grad enn linjer som går vinkelrett på sjokkbølgens utbredelsesretning.

Maskinutstyr bedrifter blir ødelagt ved overtrykk på 35 - 70 kPa. Måleutstyr - ved 20 - 30 kPa, og de mest følsomme instrumentene kan bli skadet ved 10 kPa og til og med 5 kPa. Det må tas i betraktning at når bygningskonstruksjoner kollapser, vil også utstyr bli ødelagt.

Til vannverk De farligste er eksplosjoner på overflaten og under vann fra oppstrømssiden. De mest stabile elementene i vannverk er betong- og jorddammer, som kollapser ved et trykk på mer enn 1000 kPa. Svakest er vanntetninger av overløpsdammer, elektrisk utstyr og ulike overbygg.

Graden av ødeleggelse (skade) på kjøretøy avhenger av deres posisjon i forhold til sjokkbølgens forplantningsretning. Kjøretøy som er plassert med sidene vendt mot sjokkbølgens retning, kantrer som regel og får større skade enn kjøretøyer som vender mot eksplosjonen med frontdelen. Lastede og sikrede kjøretøy har mindre skade. Mer stabile elementer er motorer. For eksempel, ved alvorlige skader, blir bilmotorer litt skadet, og bilene er i stand til å bevege seg av egen kraft.

De mest motstandsdyktige mot sjokkbølger er sjø- og elvefartøyer og jernbanetransport. Ved en luft- eller overflateeksplosjon vil skader på skip oppstå hovedsakelig under påvirkning av luftsjokkbølgen. Derfor er det hovedsakelig overflatedelene på skip som er skadet – dekksoverbygninger, master, radarantenner osv. Kjeler, eksosapparater og annet internt utstyr blir skadet av sjokkbølgen som strømmer innover. Transportfartøy får gjennomsnittlig skade ved trykk på 60-80 kPa. Jernbanemateriell kan betjenes etter eksponering for overtrykk: biler - opptil 40 kPa, diesellokomotiv - opptil 70 kPa (svak skade).

Fly- mer sårbare gjenstander enn andre kjøretøy. Belastningene som skapes av et overtrykk på 10 kPa er tilstrekkelig til å forårsake bulker i flyets hud, som deformerer vingene og stringers, noe som kan føre til midlertidig tilbaketrekning fra flyginger.

Luftsjokkbølgen påvirker også planter. Fullstendig skade på skogarealet observeres ved overtrykk over 50 kPa (0,5 kgf/cm2). Samtidig rives trær opp, knuses og kastes, og danner kontinuerlige steinsprut. Ved overtrykk fra 30 til 50 kPa (03. - 0,5 kgf/cm 2) blir ca. 50 % av trærne skadet (ruinene er også faste), og ved trykk fra 10 til 30 kPa (0,1 - 0,3 kgf/cm 2) ) - opptil 30 % av trærne. Unge trær er mer motstandsdyktige mot sjokkbølger enn gamle og modne.

Med bruk av atomenergi begynte menneskeheten å utvikle atomvåpen. Det er forskjellig i en rekke funksjoner og effekter på miljø. Eksistere ulike grader nederlag med atomvåpen.

For å utvikle riktig oppførsel i tilfelle en slik trussel, er det nødvendig å bli kjent med særegenhetene ved utviklingen av situasjonen etter eksplosjonen. Egenskapene til atomvåpen, deres typer og skadelige faktorer vil bli diskutert videre.

Generell definisjon

I klasser om emnet grunnleggende (livssikkerhet) er et av treningsområdene å vurdere egenskapene til kjernefysiske, kjemiske, bakteriologiske våpen og deres egenskaper. Mønstrene for forekomst av slike farer, deres manifestasjoner og beskyttelsesmetoder studeres også. Dette gjør det i teorien mulig å redusere antall skader forårsaket av masseødeleggelsesvåpen.

Kjernefysisk er et eksplosivt våpen hvis handling er basert på energien fra kjedefisjonen til tunge isotopkjerner. Destruktiv kraft kan også vises under termonukleær fusjon. Disse to typer våpen er forskjellige i styrke. Fisjonsreaksjoner ved én masse vil være 5 ganger svakere enn termonukleære reaksjoner.

Den første atombomben ble utviklet i USA i 1945. Det første angrepet med dette våpenet ble utført 5. august 1945. En bombe ble sluppet over byen Hiroshima i Japan.

USSR utviklet den første atombomben i 1949. Den ble sprengt i Kasakhstan, utenfor befolkede områder. I 1953 ledet USSR Dette våpenet var 20 ganger sterkere enn det som ble sluppet på Hiroshima. Dessuten var størrelsen på disse bombene den samme.

Kjernefysiske våpens egenskaper i livssikkerhet vurderes for å bestemme konsekvensene og måtene å overleve et atomangrep på. Riktig oppførsel av befolkningen i et slikt nederlag kan spare mer menneskeliv. Forholdene som utvikler seg etter eksplosjonen avhenger av hvor den skjedde og hvilken kraft den hadde.

Atomvåpen overgår konvensjonelle våpen når det gjelder kraft og destruktiv handling. luftbomber flere ganger. Hvis den brukes mot fiendtlige tropper, er nederlaget utbredt. Samtidig observeres enorme menneskelige tap, utstyr, strukturer og andre gjenstander blir ødelagt.

Kjennetegn

Med tanke på en kort beskrivelse av atomvåpen, bør man liste opp hovedtypene deres. De kan inneholde energi av ulik opprinnelse. Atomvåpen inkluderer ammunisjon, deres bærere (leverer ammunisjonen til målet), og utstyr for å kontrollere eksplosjonen.

Ammunisjon kan være kjernefysisk (basert på atomfisjonsreaksjoner), termonukleær (basert på fusjonsreaksjoner), eller kombinert. For å måle kraften til et våpen brukes TNT-ekvivalenten. Denne verdien karakteriserer dens masse, som ville være nødvendig for å skape en eksplosjon med lignende kraft. TNT-ekvivalent måles i tonn, samt megatonn (Mt) eller kilotonn (kt).

Kraften til ammunisjon, hvis handling er basert på atomfisjonsreaksjoner, kan være opptil 100 kt. Hvis syntesereaksjoner ble brukt ved fremstilling av våpen, kan den ha en kraft på 100-1000 kt (opptil 1 Mt).

Ammunisjon størrelse

Den største destruktive kraften kan oppnås ved bruk av kombinerte teknologier. Egenskapene til kjernefysiske våpen til denne gruppen er preget av utvikling i henhold til ordningen "fisjon → fusjon → fisjon". Deres kraft kan overstige 1 Mt. I samsvar med denne indikatoren skilles følgende grupper av våpen ut:

Ultra liten.
Små.
Gjennomsnitt.
Store.
Ekstra stor.

Tatt i betraktning en kort beskrivelse av atomvåpen, bør det bemerkes at formålene med bruken kan være forskjellige. Eksistere atombomber, som skaper eksplosjoner under bakken (under vann), bakken, luft (opptil 10 km) og høye (mer enn 10 km). Omfanget av ødeleggelse og konsekvenser avhenger av denne egenskapen. I dette tilfellet kan lesjoner forårsakes ulike faktorer. Etter eksplosjonen dannes det flere typer.

Typer eksplosjoner

Definisjonen og egenskapene til atomvåpen lar oss trekke en konklusjon om generelt prinsipp hans handlinger. Konsekvensene vil avhenge av hvor bomben ble detonert.

Oppstår i en avstand på 10 km over bakken. Dessuten kommer det lysende området ikke i kontakt med jorden eller vannoverflaten. Støvkolonnen er skilt fra eksplosjonsskyen. Den resulterende skyen beveger seg med vinden og forsvinner gradvis. Denne typen eksplosjoner kan forårsake betydelig skade på tropper, ødelegge bygninger og ødelegge fly.

En eksplosjon i stor høyde vises som et sfærisk glødende område. Størrelsen vil være større enn om den samme bomben ble brukt på bakken. Etter eksplosjonen blir det sfæriske området til en ringformet sky. Det er ingen støvkolonne eller sky. Hvis det oppstår en eksplosjon i ionosfæren, vil det i ettertid dempe radiosignaler og forstyrre driften av radioutstyr. Strålingsforurensning av terrestriske områder er praktisk talt ikke observert. Denne typen eksplosjon brukes til å ødelegge fiendtlige fly eller romutstyr.

Kjennetegn på atomvåpen og hotspot kjernefysisk ødeleggelse med en bakkeeksplosjon skiller den seg fra de to foregående typene eksplosjoner. I dette tilfellet er det glødende området i kontakt med bakken. Et krater dannes på eksplosjonsstedet. Det dannes en stor sky av støv. Involvert i det et stort nummer av jord. Radioaktive produkter faller ut av skyen sammen med bakken. området vil bli stort. Ved hjelp av en slik eksplosjon blir befestede gjenstander ødelagt og tropper som befinner seg i tilfluktsrom blir ødelagt. Områdene rundt er sterkt forurenset med stråling.

Eksplosjonen kan også være under jorden. Det glødende området er kanskje ikke synlig. Vibrasjonene i bakken etter eksplosjonen ligner på et jordskjelv. Det dannes en trakt. En søyle med jord med strålingspartikler kastes opp i luften og sprer seg over området.

Eksplosjonen kan også utføres over eller under vann. I dette tilfellet, i stedet for jorda, slipper vanndamp ut i luften. De bærer strålingspartikler. I dette tilfellet vil også forurensningen av området være alvorlig.

Skadelige faktorer

bestemt ved hjelp av visse skadelige faktorer. De kan ha forskjellige effekter på gjenstander. Etter eksplosjonen kan følgende effekter observeres:

Infeksjon av grunndelen med stråling.
Sjokkbølge.
Elektromagnetisk puls (EMP).
Penetrerende stråling.
Lysstråling.

En av de farligste skadefaktorene er sjokkbølgen. Hun har en enorm energireserve. Nederlag er forårsaket av både et direkte slag og indirekte faktorer. For eksempel kan de være flygende fragmenter, gjenstander, steiner, jord osv.

Vises i det optiske området. Den inkluderer ultrafiolette, synlige og infrarøde stråler av spekteret. De viktigste skadevirkningene av lysstråling er høy temperatur og blending.

Penetrerende stråling er en fluks av nøytroner så vel som gammastråler. I dette tilfellet får levende organismer høye nivåer av strålingssyke som kan oppstå.

En atomeksplosjon er også ledsaget av elektriske felt. Impulsen går over lange avstander. Den deaktiverer kommunikasjonslinjer, utstyr, strømforsyninger og radiokommunikasjon. I dette tilfellet kan utstyret til og med ta fyr. Elektrisk støt kan oppstå for personer.

Når man vurderer atomvåpen, deres typer og egenskaper, bør en annen skadelig faktor også nevnes. Dette er den skadelige effekten av stråling på bakken. Denne typen faktor er karakteristisk for fisjonsreaksjoner. I dette tilfellet detoneres bomben oftest lavt i luften, på jordoverflaten, under bakken og på vannet. I dette tilfellet blir området sterkt forurenset av fallende partikler av jord eller vann. Infeksjonsprosessen kan vare opptil 1,5 dager.

Sjokkbølge

Egenskapene til sjokkbølgen til et atomvåpen bestemmes av området hvor eksplosjonen skjer. Den kan være under vann, luftbåren, seismisk eksplosiv og varierer i en rekke parametere avhengig av type.

Luft eksplosjonsbølge er et område der luft er kraftig komprimert. Slaget går raskere enn lydens hastighet. Det påvirker mennesker, utstyr, bygninger og våpen i store avstander fra eksplosjonens episenter.

Bakkesprengningsbølgen mister en del av energien sin til dannelse av bakkeristing, dannelse av et krater og fordampning av jorden. Å ødelegge festningsverkene militære enheter, brukes en bakkebombe. Lett forsterkede konstruksjoner i boliger er mer sannsynlig å bli ødelagt i en lufteksplosjon.

Kort med tanke på egenskapene til de skadelige faktorene til atomvåpen, bør det bemerkes alvorlighetsgraden av skaden i sjokkbølgesonen. De mest alvorlige konsekvensene fatal forekomme i en sone hvor trykket er 1 kgf/cm². Moderate lesjoner er observert i trykksonen på 0,4-0,5 kgf/cm². Hvis sjokkbølgen har en kraft på 0,2-0,4 kgf/cm², er skaden liten.

I dette tilfellet forårsakes betydelig mindre skade på personell hvis folk var i utsatt stilling på tidspunktet for eksponering for sjokkbølgen. Folk i skyttergraver og skyttergraver er enda mindre utsatt for skade. Bra nivå I dette tilfellet har lukkede rom som ligger under jorden beskyttelse. Riktig utformede konstruksjonskonstruksjoner kan beskytte personell mot sjokkbølgeskader.

Militært utstyr bryter også sammen. Ved lavt trykk kan det observeres svak kompresjon av rakettlegemene. Noen av enhetene deres, biler, andre kjøretøy og lignende svikter også.

Lysstråling

Med tanke på generelle egenskaper atomvåpen, bør man vurdere en så skadelig faktor som lysstråling. Det manifesterer seg i det optiske området. Lysstråling sprer seg i rommet på grunn av utseendet til et lysende område under en atomeksplosjon.

Temperaturen på lysstråling kan nå millioner av grader. Denne skadelige faktoren går gjennom tre utviklingsstadier. De beregnes i titalls hundredeler av et sekund.

I eksplosjonsøyeblikket når den lysende skyen en temperatur på opptil millioner av grader. Etter hvert som den forsvinner, avtar oppvarmingen til tusenvis av grader. I den innledende fasen er energien ennå ikke tilstrekkelig til å generere et stort varmenivå. Det skjer i den første fasen av eksplosjonen. 90 % av lysenergien produseres i den andre perioden.

Tidspunktet for eksponering for lysstråling bestemmes av kraften til selve eksplosjonen. Hvis en ultraliten ammunisjon detoneres, kan denne skadevirkningen vare bare noen få tideler av et sekund.

Når et lite prosjektil avfyres, vil lysstrålingen vare 1-2 s. Varigheten av denne manifestasjonen under eksplosjonen av en gjennomsnittlig ammunisjon er 2-5 s. Hvis en superstor bombe brukes, kan lyspulsen vare i mer enn 10 sekunder.

Dødeligheten i den presenterte kategorien bestemmes av lyspulsen til eksplosjonen. Jo høyere kraft bomben har, jo større vil den være.

De skadelige effektene av lysstråling manifesteres ved utseendet av brannskader på åpne og lukkede områder av huden og slimhinnene. Dette kan forårsake brann ulike materialer, utstyr.

Styrken til lyspulsen svekkes av skyer og ulike gjenstander (bygninger, skog). Personskade kan være forårsaket av branner som oppstår etter en eksplosjon. For å beskytte det mot nederlag, blir folk overført til underjordiske strukturer. Her oppbevares også militært utstyr.

Reflekser brukes på overflateobjekter, brennbare materialer fuktes, drysses med snø og impregneres med brannbestandige forbindelser. Spesielle beskyttelsessett brukes.

Penetrerende stråling

Konseptet atomvåpen, egenskaper og skadefaktorer gjør det mulig å iverksette hensiktsmessige tiltak for å forhindre store menneskelige og tekniske tap ved en eksplosjon.

Lysstråling og sjokkbølger er de viktigste skadelige faktorene. Imidlertid ikke mindre sterk innvirkning etter eksplosjonen er det penetrerende stråling. Den sprer seg i luften opptil 3 km.

Gammastråler og nøytroner passerer gjennom levende stoffer og bidrar til ionisering av molekyler og atomer i celler ulike organismer. Dette fører til utvikling av strålesyke. Kilden til denne skadelige faktoren er prosessene for syntese og fisjon av atomer som observeres på tidspunktet for bruk.

Kraften til denne påvirkningen måles i rad. Dosen som påvirker levende vev er preget av type, kraft og type atomeksplosjon, samt avstanden til objektet fra episenteret.

Når man studerer egenskapene til atomvåpen, metoder for eksponering og beskyttelse mot dem, bør man vurdere i detalj graden av manifestasjon av strålingssykdom. Det er 4 grader av det. I en mild form (første grad) er strålingsdosen mottatt av en person 150-250 rad. Sykdommen kureres innen 2 måneder på sykehus.

Den andre graden oppstår med en stråledose på opptil 400 rad. I dette tilfellet endres sammensetningen av blodet og håret faller ut. Aktiv behandling er nødvendig. Gjenoppretting skjer etter 2,5 måneder.

Alvorlig (tredje) grad av sykdommen manifesterer seg med bestråling opp til 700 rad. Hvis behandlingen går bra, kan en person bli frisk etter 8 måneders døgnbehandling. Det tar mye lengre tid før resteffekter vises.

På det fjerde trinnet er stråledosen over 700 rad. En person dør innen 5-12 dager. Dersom strålingen overskrider grensen på 5000 rad, dør personellet i løpet av få minutter. Hvis kroppen har blitt svekket, har en person, selv med små doser stråleeksponering, vanskelig for å lide av strålesyke.

Beskyttelse mot penetrerende stråling kan gis av spesielle materialer som blokkerer forskjellige typer stråler.

Elektromagnetisk puls

Når man vurderer egenskapene til de viktigste skadelige faktorene til atomvåpen, bør man også studere egenskapene elektromagnetisk puls. Eksplosjonsprosessen, spesielt i store høyder, skaper store områder som radiosignaler ikke kan passere gjennom. De eksisterer ganske kort tid.

Dette skaper økt spenning i kraftledninger og andre ledere. Utseendet til denne skadelige faktoren er forårsaket av samspillet mellom nøytroner og gammastråler i frontdelen av sjokkbølgen, så vel som rundt dette området. Som et resultat elektriske ladninger separert og danner elektromagnetiske felt.

Effekten av en bakkeeksplosjon av en elektromagnetisk puls bestemmes i en avstand på flere kilometer fra episenteret. Når den utsettes for en bombe i en avstand på mer enn 10 km fra bakken, kan en elektromagnetisk puls oppstå i en avstand på 20-40 km fra overflaten.

Virkningen av denne skadelige faktoren er rettet mot i større grad for diverse radioutstyr, utstyr, elektriske apparater. Som et resultat genereres høye spenninger i dem. Dette fører til ødeleggelse av lederisolasjonen. Brann eller elektrisk støt kan oppstå. Mest utsatt for elektromagnetiske pulsmanifestasjoner ulike systemer signalering, kommunikasjon og kontroll.

For å beskytte utstyr mot den presenterte destruktive faktoren, vil det være nødvendig å skjerme alle ledere, utstyr, militære enheter, etc.

Egenskapene til de skadelige faktorene til atomvåpen gjør det mulig å ta rettidige tiltak for å forhindre destruktive virkninger av ulike påvirkninger etter eksplosjonen.

terreng

En beskrivelse av de skadelige faktorene til atomvåpen vil være ufullstendig uten å beskrive virkningen av radioaktiv forurensning av området. Det manifesterer seg både i dypet av jorden og på overflaten. Infeksjon påvirker atmosfæren vannforsyning og alle andre gjenstander.

Radioaktive partikler faller ut på bakken fra skyen som er dannet som følge av eksplosjonen. Den beveger seg i en bestemt retning under påvirkning av vinden. Hvori høy level stråling kan bestemmes ikke bare i umiddelbar nærhet av episenteret for eksplosjonen. Infeksjon kan spre seg over titalls eller til og med hundrevis av kilometer.

Effekten av denne skadelige faktoren kan vare i flere tiår. Den største intensiteten av strålingsforurensning av et område kan oppstå under en bakkeeksplosjon. Dets distribusjonsområde kan betydelig overstige effekten av en sjokkbølge eller andre skadelige faktorer.

De er luktfrie og fargeløse. Deres forfallshastighet kan ikke akselereres med noen metoder som for tiden er tilgjengelige for menneskeheten. Med bakketypen eksplosjon stiger en stor mengde jord opp i luften og danner et krater. Da legger jordpartikler med strålingsnedbrytningsprodukter seg i områdene rundt.

Forurensningssoner bestemmes av eksplosjonens intensitet og strålingens kraft. Strålingsmålinger på bakken utføres et døgn etter eksplosjonen. Denne indikatoren er påvirket av egenskapene til atomvåpen.

Når du kjenner dens egenskaper, funksjoner og beskyttelsesmetoder, kan du forhindre de destruktive konsekvensene av en eksplosjon.

Atomvåpen er en av hovedtypene av våpen masseødeleggelse, basert på bruk av intranukleær energi frigjort under kjedereaksjoner av fisjon av tunge kjerner av noen isotoper av uran og plutonium eller under termonukleære reaksjoner av fusjon av lette kjerner - isotoper av hydrogen (deuterium og tritium).

Som et resultat av frigjøring av en enorm mengde energi under en eksplosjon, skiller de skadelige faktorene til atomvåpen seg betydelig fra effektene av konvensjonelle våpen. De viktigste skadelige faktorene til atomvåpen: sjokkbølge, lysstråling, penetrerende stråling, radioaktiv forurensning, elektromagnetisk puls.

Atomvåpen inkluderer atomvåpen, midler for å levere dem til målet (bærere) og kontrollmidler.

Kraften til en atomvåpeneksplosjon uttrykkes vanligvis med TNT-ekvivalent, det vil si mengden konvensjonelt eksplosiv (TNT), hvis eksplosjon frigjør samme mengde energi.

Hoveddelene til et atomvåpen er: kjernefysisk eksplosiv (NE), nøytronkilde, nøytronreflektor, eksplosiv ladning, detonator, ammunisjonslegeme.

Skadelige faktorer atomeksplosjon

Sjokkbølgen er den viktigste skadelige faktoren for en atomeksplosjon, siden det meste av ødeleggelsen og skaden på strukturer, bygninger, samt skader på mennesker vanligvis er forårsaket av dens påvirkning. Det er et område med skarp komprimering av mediet, som sprer seg i alle retninger fra eksplosjonsstedet i supersonisk hastighet. Frontgrensen til trykkluftlaget kalles sjokkbølgefronten.

Den skadelige effekten av en sjokkbølge er preget av størrelsen overtrykk. Overtrykk er forskjellen mellom det maksimale trykket ved sjokkbølgefronten og det normale atmosfæriske trykket foran den.

Med et overtrykk på 20-40 kPa kan ubeskyttede personer få mindre skader (mindre blåmerker og skader). Eksponering for en sjokkbølge med et overtrykk på 40-60 kPa fører til moderat skade: tap av bevissthet, skade på hørselsorganene, alvorlige dislokasjoner av lemmer, blødning fra nese og ører. Alvorlige skader oppstår når overtrykket overstiger 60 kPa. Ekstremt alvorlige lesjoner observeres ved overtrykk over 100 kPa.

Lysstråling er en strøm av strålende energi, inkludert synlige ultrafiolette og infrarøde stråler. Kilden er et lysende område dannet av varme eksplosjonsprodukter og varm luft. Lysstråling sprer seg nesten øyeblikkelig og varer, avhengig av kraften til atomeksplosjonen, opptil 20 s. Imidlertid er styrken slik at den, til tross for dens korte varighet, kan forårsake brannskader på huden (huden), skade (permanent eller midlertidig) på menneskers synsorganer og brann av brennbare materialer og gjenstander.

Lysstråling trenger ikke gjennom ugjennomsiktige materialer, så enhver barriere som kan skape en skygge beskytter mot direkte påvirkning av lysstråling og forhindrer brannskader. Lysstråling er betydelig svekket i støvete (røykaktig) luft, tåke, regn og snøfall.

Penetrerende stråling er en strøm av gammastråler og nøytroner som sprer seg innen 10-15 s. Passerer gjennom levende vev, ioniserer gammastråling og nøytroner molekylene som utgjør cellene. Under påvirkning av ionisering oppstår biologiske prosesser i kroppen, noe som fører til forstyrrelse av de vitale funksjonene til individuelle organer og utvikling av strålingssykdom. Som et resultat av passasje av stråling gjennom miljømaterialer, avtar deres intensitet. Svekkelseseffekten er vanligvis preget av et lag med halv dempning, det vil si en slik tykkelse av materiale, som går gjennom som strålingsintensiteten halveres. For eksempel, stål med en tykkelse på 2,8 cm, betong - 10 cm, jord - 14 cm, tre - 30 cm, demper intensiteten av gammastråler med det halve.

Åpne og spesielt lukkede sprekker reduserer påvirkningen av gjennomtrengende stråling, og tilfluktsrom og anti-stråling beskytter nesten fullstendig mot det.

Radioaktiv forurensning av området, overflatelaget i atmosfæren, luftrommet, vann og andre gjenstander oppstår som følge av nedfall av radioaktive stoffer fra skyen fra en atomeksplosjon. Betydningen av radioaktiv forurensning som en skadelig faktor bestemmes av det faktum at høye nivåer av stråling kan observeres ikke bare i området ved siden av eksplosjonsstedet, men også i en avstand på titalls og til og med hundrevis av kilometer fra det. Radioaktiv forurensning av området kan være farlig i flere uker etter eksplosjonen.

Kilder til radioaktiv stråling under en kjernefysisk eksplosjon er: fisjonsprodukter av kjernefysiske eksplosiver (Pu-239, U-235, U-238); radioaktive isotoper (radionuklider) dannet i jord og andre materialer under påvirkning av nøytroner, det vil si indusert aktivitet.

I et område som er utsatt for radioaktiv forurensning under en atomeksplosjon, dannes to områder: eksplosjonsområdet og skysporet. På sin side, i området for eksplosjonen, skilles vind- og lesider.

Læreren kan kort dvele ved egenskapene til radioaktive forurensningssoner, som, i henhold til graden av fare, vanligvis er delt inn i følgende fire soner:

sone A - moderat infeksjon med et område på 70-80 % fra området for hele eksplosjonssporet. Strålingsnivået ved den ytre grensen av sonen 1 time etter eksplosjonen er 8 R/t;

sone B - alvorlig infeksjon, som utgjør omtrent 10 % radioaktivt sporområde, strålingsnivå 80 R/t;

sone B - farlig forurensning. Den opptar omtrent 8-10 % av eksplosjonsskyens fotavtrykk; strålingsnivå 240 R/t;

sone G - ekstremt farlig infeksjon. Området er 2-3% av arealet av eksplosjonsskysporet. Strålingsnivå 800 R/t.

Gradvis avtar strålingsnivået i området, omtrent 10 ganger over tidsintervaller delelig med 7. For eksempel, 7 timer etter eksplosjonen, reduseres dosehastigheten 10 ganger, og etter 50 timer - nesten 100 ganger.

Volumet av luftrommet der radioaktive partikler er avsatt fra eksplosjonsskyen og den øvre delen av støvsøylen kalles vanligvis skyplommen. Når skyen nærmer seg objektet, øker strålingsnivået på grunn av gammastråling fra radioaktive stoffer som finnes i skyen. Radioaktive partikler faller ut av skyen, som faller på forskjellige gjenstander og infiserer dem. Om graden av forurensning av radioaktive stoffer av overflatene til forskjellige gjenstander, folks klær og hud Det er vanlig å bedømme etter doseraten (strålingsnivået) av gammastråling nær forurensede overflater, bestemt i milliroentgens per time (mR/h).

En annen skadelig faktor ved en atomeksplosjon er elektromagnetisk puls. Dette er et kortsiktig elektromagnetisk felt som oppstår under eksplosjonen av et kjernefysisk våpen som et resultat av samspillet mellom gammastråler og nøytroner som sendes ut under en kjernefysisk eksplosjon med atomer i miljøet. Konsekvensen av dens påvirkning kan være utbrenthet eller sammenbrudd av individuelle elementer av radio-elektronisk og elektrisk utstyr.

Det mest pålitelige middelet for beskyttelse mot alle skadelige faktorer ved en atomeksplosjon er beskyttelsesstrukturer. I åpne områder og åker kan du bruke slitesterke lokale gjenstander, bakoverbakker og terrengfolder som ly.

Når du opererer i forurensede områder, for å beskytte åndedrettsorganer, øyne og åpne områder av kroppen mot radioaktive stoffer, er det også nødvendig å bruke gassmasker, åndedrettsvern, støvmasker og bomullsbind. som hudbeskyttelse, inkludert klær.

Kjemiske våpen, måter å beskytte mot dem

Kjemisk våpen er et masseødeleggelsesvåpen, hvis handling er basert på de giftige egenskapene til kjemikalier. Hovedkomponentene i kjemiske våpen er kjemiske krigføringsmidler og midler for deres bruk, inkludert bærere, instrumenter og kontrollenheter som brukes til å levere kjemisk ammunisjon til mål. Kjemiske våpen ble forbudt ved Genève-protokollen fra 1925. For tiden tar verden tiltak for å fullstendig forby kjemiske våpen. Den er imidlertid fortsatt tilgjengelig i en rekke land.

TIL kjemiske våpen inkludere giftige stoffer (0B) og midler for deres bruk. Missiler, flybomber, artillerigranater og miner er utstyrt med giftige stoffer.

Basert på deres effekt på menneskekroppen, er 0B delt inn i nerveparalytisk, blemme, kvelende, generelt giftig, irriterende og psykokjemisk.

0B nervegift: VX (Vi-X), sarin. Fantastisk nervesystemet ved påvirkning av kroppen gjennom luftveiene, når den penetrerer i damp og dråpe-væske gjennom huden, samt når den går inn i mage-tarmkanalen sammen med mat og vann. Holdbarheten deres varer i mer enn en dag om sommeren, og flere uker og til og med måneder om vinteren. Disse 0B er de farligste. En veldig liten mengde av dem er nok til å infisere en person.

Tegn på skade er: spytt, innsnevring av pupillene (miose), pustevansker, kvalme, oppkast, kramper, lammelser.

Gassmasker og verneklær brukes som personlig verneutstyr. For å gi førstehjelp til den berørte personen, settes en gassmaske på ham og motgiften injiseres i ham ved hjelp av et sprøyterør eller ved å ta en tablett. Hvis 0V nervegift kommer på huden eller klærne, behandles de berørte områdene med væske fra en individuell antikjemisk pakke (IPP).

0B blemmevirkning (sennepsgass). De har en multilateral skadelig effekt. I en dråpe-væske- og damptilstand påvirker de huden og øynene, ved innånding av damp - luftveiene og lungene, og ved inntak med mat og vann - fordøyelsesorganene. Et karakteristisk trekk ved sennepsgass er tilstedeværelsen av en periode med latent virkning (lesjonen oppdages ikke umiddelbart, men etter en tid - 2 timer eller mer). Tegn på skade er rødhet i huden, dannelse av små blemmer, som deretter smelter sammen til store og sprekker etter to eller tre dager, og blir til vanskelig å helbrede sår. Med enhver lokal skade forårsaker 0V generell forgiftning av kroppen, som viser seg i økt temperatur og ubehag.

I forhold til bruk av 0B-blærer er det nødvendig å bruke en gassmaske og verneklær. Hvis dråper av 0B kommer i kontakt med hud eller klær, behandles de berørte områdene umiddelbart med væske fra PPI.

0B kvelende effekt (fosten). De påvirker kroppen gjennom luftveiene. Tegn på skade er en søtlig, ubehagelig smak i munnen, hoste, svimmelhet og generell svakhet. Disse fenomenene forsvinner etter å ha forlatt smittekilden, og offeret føler seg normal innen 4-6 timer, uvitende om skaden han har fått. I løpet av denne perioden (latent handling) utvikles lungeødem. Da kan pusten bli kraftig verre, hoste med rikelig oppspytt, hodepine, feber, kortpustethet og hjertebank.

Ved skade settes en gassmaske på offeret, de tas ut av det forurensede området, de dekkes varmt og de får fred.

Under ingen omstendigheter bør du utføre kunstig åndedrett på offeret!

0B, generelt giftig (blåsyre, cyanogenklorid). De påvirker bare når de inhalerer luft som er forurenset med dampene deres (de virker ikke gjennom huden). Tegn på skade inkluderer metallsmak i munnen, irritasjon i halsen, svimmelhet, svakhet, kvalme, alvorlige kramper og lammelser. For å beskytte mot disse 0V er det nok å bruke en gassmaske.

For å hjelpe offeret må du knuse ampullen med motgiften og sette den inn under gassmaskehjelmen. I alvorlige tilfeller gis offeret kunstig åndedrett, varmes opp og sendes til legesenter.

0B irriterende: CS (CS), adamitt osv. Gir akutt svie og smerter i munn, svelg og øyne, kraftig tåreflåd, hoste, pustevansker.

0B psykokjemisk virkning: BZ (Bi-Z). De virker spesifikt på sentralnervesystemet og forårsaker psykiske (hallusinasjoner, frykt, depresjon) eller fysiske (blindhet, døvhet) lidelser.

Hvis du er påvirket av 0B irriterende og psykokjemiske effekter, er det nødvendig å behandle de infiserte områdene av kroppen med såpevann, skylle øynene og nasofarynx grundig med rent vann, og riste ut uniformen eller børste den. Ofre bør fjernes fra det forurensede området og gis medisinsk hjelp.

De viktigste måtene å beskytte befolkningen på er å skjerme dem i beskyttende strukturer og gi hele befolkningen personlig og medisinsk verneutstyr.

Tilfluktsrom og anti-stråling tilfluktsrom (RAS) kan brukes for å beskytte befolkningen mot kjemiske våpen.

Ved karakterisering av personlig verneutstyr (PPE), angi at de er ment å beskytte mot giftige stoffer som kommer inn i kroppen og på huden. Basert på operasjonsprinsippet er PPE delt inn i filtrering og isolering. I henhold til deres formål er PPE delt inn i åndedrettsvern (filtrerende og isolerende gassmasker, åndedrettsvern, anti-støv stoffmasker) og hudbeskyttelse (spesielle isolerende klær, samt vanlige klær).

Angi videre at medisinsk verneutstyr er ment å forhindre skade fra giftige stoffer og gi førstehjelp til offeret. Det individuelle førstehjelpsutstyret (AI-2) inkluderer et sett med medisiner beregnet på selv- og gjensidig hjelp til forebygging og behandling av skader fra kjemiske våpen.

Den individuelle bandasjepakken er designet for avgassing 0B på åpne områder av huden.

Som avslutning på leksjonen bør det bemerkes at varigheten av skadevirkningen til 0B er kortere, jo sterkere vind og stigende luftstrømmer er. I skog, parker, raviner og trange gater holder 0B seg lenger enn i åpne områder.

Atomvåpen er designet for å ødelegge fiendtlig personell og militære anlegg. De viktigste skadefaktorene for mennesker er sjokkbølger, lysstråling og penetrerende stråling; den destruktive effekten på militære mål skyldes hovedsakelig sjokkbølgen og sekundære termiske effekter.

Når konvensjonelle eksplosiver detonerer, frigjøres nesten all energien i form kinetisk energi, som nesten fullstendig forvandles til sjokkbølgeenergi. I kjernefysiske og termonukleære eksplosjoner omdanner fisjonsreaksjonen omtrent 50 % av den totale energien til sjokkbølgeenergi, og omtrent 35 % til lysstråling. De resterende 15 % av energien frigjøres i formen forskjellige typer penetrerende stråling.

Under en atomeksplosjon dannes det en sterkt oppvarmet, lysende, tilnærmet sfærisk masse – den s.k. brannball. Den begynner umiddelbart å utvide seg, avkjøles og stige. Når den avkjøles, kondenserer dampene i ildkulen og danner en sky som inneholder faste partikler av bombemateriale og vanndråper, noe som gir den et utseende som en vanlig sky. Et sterkt lufttrekk oppstår som suger bevegelig materiale fra jordoverflaten inn i atomskyen. Skyen stiger, men etter en stund begynner den sakte å synke. Etter å ha sunket til et nivå der dens tetthet er nær den omgivende luft, utvider skyen seg og får en karakteristisk soppform.

Så snart en ildkule dukker opp, begynner den å sende ut lysstråling, inkludert infrarød og ultrafiolett. Det er to lysglimt: en intens, men kortvarig eksplosjon, vanligvis for kort til å forårsake betydelige skader, og deretter en andre, mindre intens, men lengre varig. Det andre utbruddet er ansvarlig for nesten alle menneskelige tap på grunn av lysstråling.

Frigjøringen av en enorm mengde energi som oppstår under fisjonskjedereaksjonen fører til rask oppvarming av stoffet i eksplosivanordningen til temperaturer i størrelsesorden 107 K. Ved slike temperaturer er stoffet et intenst emitterende ionisert plasma. På dette stadiet, i form av energi elektromagnetisk stråling Omtrent 80 % av eksplosjonsenergien frigjøres. Den maksimale energien til denne strålingen, kalt primær, faller i røntgenområdet til spekteret. Det videre hendelsesforløpet under en atomeksplosjon bestemmes hovedsakelig av arten av samspillet mellom primær termisk stråling med miljøet rundt eksplosjonens episenter, samt egenskapene til dette miljøet.

Hvis eksplosjonen utføres i lav høyde i atmosfæren, blir den primære strålingen fra eksplosjonen absorbert av luften i avstander i størrelsesorden flere meter. Absorpsjon av røntgenstråler resulterer i dannelsen av en eksplosjonssky preget av svært høye temperaturer. I det første stadiet vokser denne skyen i størrelse på grunn av strålingsoverføring av energi fra det varme indre av skyen til dens kalde omgivelser. Temperaturen på gassen i en sky er tilnærmet konstant gjennom hele volumet og avtar etter hvert som den øker. I øyeblikket når temperaturen på skyen synker til omtrent 300 tusen grader, synker skyfrontens hastighet til verdier som kan sammenlignes med lydhastigheten. I dette øyeblikket dannes en sjokkbølge, hvis front "bryter av" fra grensen til eksplosjonsskyen. For en eksplosjon på 20 kt inntreffer denne hendelsen omtrent 0,1 ms etter eksplosjonen. Radiusen til eksplosjonsskyen er for øyeblikket omtrent 12 meter.

Sjokkbølgen, dannet i de tidlige stadiene av eksistensen av en eksplosjonssky, er en av de viktigste skadelige faktorene for en atmosfærisk atomeksplosjon. Hovedkarakteristikkene til en sjokkbølge er toppovertrykket og det dynamiske trykket ved bølgefronten. Gjenstanders evne til å motstå effekten av en sjokkbølge avhenger av mange faktorer, for eksempel tilstedeværelsen av bærende elementer, konstruksjonsmateriale og orientering i forhold til fronten. Et overtrykk på 1 atm (15 psi) som oppstår 2,5 km fra en 1 Mt bakkeeksplosjon kan ødelegge en fler-etasjes armert betongbygning. For å motstå effekten av sjokkbølgen, militære steder, spesielt miner ballistiske missiler, er utformet på en slik måte at de tåler overtrykk på hundrevis av atmosfærer. Radiusen til området der et lignende trykk skapes under en eksplosjon på 1 Mt er omtrent 200 meter. Følgelig spiller nøyaktigheten av å angripe ballistiske missiler en spesiell rolle for å treffe befestede mål.

I de innledende stadiene av eksistensen av en sjokkbølge er fronten en kule med sentrum ved eksplosjonspunktet. Etter at fronten når overflaten, dannes en reflektert bølge. Siden den reflekterte bølgen forplanter seg i mediet som den direkte bølgen har passert, viser forplantningshastigheten seg å være litt høyere. Som et resultat, i en viss avstand fra episenteret, smelter to bølger sammen nær overflaten, og danner en front preget av omtrent det dobbelte av store verdier overtrykk. Siden for en eksplosjon av en gitt kraft avstanden som en slik front dannes av avhenger av høyden på eksplosjonen, kan høyden på eksplosjonen velges for å oppnå maksimale verdier av overtrykk ved bestemt område. Hvis formålet med eksplosjonen er å ødelegge befestede militære installasjoner, er den optimale høyden på eksplosjonen svært lav, noe som uunngåelig fører til dannelse av en betydelig mengde radioaktivt nedfall.

Sjokkbølgen er i de fleste tilfeller den viktigste skadelige faktoren ved en atomeksplosjon. Den ligner i sin natur sjokkbølgen til en konvensjonell eksplosjon, men varer lenger og har mye større destruktiv kraft. Sjokkbølgen av en atomeksplosjon kan skade mennesker, ødelegge strukturer og skade militært utstyr i betydelig avstand fra sentrum av eksplosjonen.

En sjokkbølge er et område med sterk luftkompresjon som sprer seg med høy hastighet i alle retninger fra midten av eksplosjonen. Forplantningshastigheten avhenger av lufttrykket foran sjokkbølgen; nær sentrum av eksplosjonen er den flere ganger høyere enn lydhastigheten, men med økende avstand fra eksplosjonsstedet synker den kraftig. I løpet av de første 2 sekundene reiser sjokkbølgen omtrent 1000 m, på 5 sekunder - 2000 m, på 8 sekunder - omtrent 3000 m.

Den skadelige effekten av en sjokkbølge på mennesker og den destruktive effekten på militært utstyr, tekniske strukturer og materiell bestemmes først og fremst av overtrykket og hastigheten på luftbevegelsen foran. Ubeskyttede personer kan i tillegg bli påvirket av glassbiter som flyr i stor hastighet og fragmenter av ødelagte bygninger, fallende trær, samt spredte deler av militært utstyr, jordklumper, steiner og andre gjenstander som settes i bevegelse av høyhastigheten trykk fra sjokkbølgen. De største indirekte skadene vil bli observert i befolkede områder og i skogen; i disse tilfellene kan tap av tropper være større enn ved direkte virkning av sjokkbølgen.

Sjokkbølgen kan også forårsake skade i lukkede rom, trenge gjennom sprekker og hull. Skader forårsaket av en sjokkbølge er delt inn i lett, middels, alvorlig og ekstremt alvorlig. Milde lesjoner er preget av midlertidig skade på hørselsorganene, generell mild kontusjon, blåmerker og dislokasjoner av lemmer. Alvorlige lesjoner er preget av alvorlig kontusjon av hele kroppen; I dette tilfellet kan det oppstå skade på hjernen og mageorganene, alvorlig blødning fra nesen og ørene, alvorlige brudd og dislokasjoner av lemmer. Skadegraden fra sjokkbølgen avhenger først og fremst av kraften og typen av atomeksplosjon. , alvorlig - opptil 1,5 km fra episenteret for eksplosjonen.

Ettersom kaliberet til et atomvåpen øker, øker radiusen for sjokkbølgeskade proporsjonalt med kuberoten til eksplosjonskraften. Under en underjordisk eksplosjon oppstår det en sjokkbølge i bakken, og under en undervannseksplosjon oppstår den i vann. I tillegg, med denne typen eksplosjoner, brukes en del av energien til å skape en sjokkbølge i luften. Sjokkbølgen, som forplanter seg i bakken, forårsaker skade på underjordiske strukturer, kloakk og vannrør; når den sprer seg i vann, observeres skader på undervannsdelene til skip som befinner seg selv i betydelig avstand fra eksplosjonsstedet.

Intensiteten til den termiske strålingen fra eksplosjonsskyen er helt bestemt av den tilsynelatende temperaturen på overflaten. I noen tid maskerer luften som er oppvarmet som et resultat av passasjen av eksplosjonsbølgen eksplosjonsskyen, og absorberer strålingen som sendes ut av den, slik at temperaturen på den synlige overflaten av eksplosjonsskyen tilsvarer temperaturen på luften bak skyen. sjokkbølgefront, som synker når størrelsen på fronten øker. Omtrent 10 millisekunder etter eksplosjonens start synker temperaturen i fronten til 3000°C og den blir igjen gjennomsiktig for strålingen fra eksplosjonsskyen. Temperaturen på den synlige overflaten av eksplosjonsskyen begynner å stige igjen og ca. 0,1 sekunder etter eksplosjonens start når ca. 8000°C (for en eksplosjon med en kraft på 20 kt). I dette øyeblikket er strålingskraften til eksplosjonsskyen maksimal. Etter dette synker temperaturen på den synlige overflaten av skyen og dermed energien som sendes ut raskt. Som et resultat sendes hoveddelen av strålingsenergien ut på mindre enn ett sekund.

Lysutslippet fra en atomeksplosjon er en strøm av strålingsenergi, inkludert ultrafiolett, synlig og infrarød stråling. Kilden til lysstråling er et lysende område som består av varme eksplosjonsprodukter og varm luft. Lysstyrken til lysstråling i det første sekundet er flere ganger større enn lysstyrken til solen.

Den absorberte energien til lysstråling blir til varme, noe som fører til oppvarming av materialets overflatelag. Varmen kan være så sterk at brennbart materiale kan forkulle eller antennes og ikke-brennbart materiale kan sprekke eller smelte, og forårsake enorme branner.

Den menneskelige huden absorberer også energien til lysstråling, på grunn av hvilken den kan varmes opp til høy temperatur og få brannskader. Først av alt oppstår brannskader på åpne områder av kroppen som vender mot eksplosjonens retning. Hvis du ser i retning av eksplosjonen med ubeskyttede øyne, kan øyeskade oppstå, noe som fører til fullstendig tap av synet.

Forbrenninger forårsaket av lysstråling er ikke forskjellig fra vanlige brannskader forårsaket av brann eller kokende vann, de er sterkere jo kortere avstand til eksplosjonen og jo større kraft ammunisjonen har. Ved en lufteksplosjon er den skadelige effekten av lysstråling større enn ved en bakkeeksplosjon med samme kraft.

Avhengig av den oppfattede lyspulsen deles brannskader i tre grader. Førstegradsforbrenninger manifesterer seg i overfladiske hudlesjoner: rødhet, hevelse, smerte. Ved andregradsforbrenninger vises blemmer på huden. Ved tredjegrads forbrenninger oppstår hudnekrose og sårdannelse.

Med en lufteksplosjon av ammunisjon med en kraft på 20 kT og en atmosfærisk gjennomsiktighet på ca. 25 km, vil førstegradsforbrenninger bli observert innenfor en radius på 4,2 km fra sentrum av eksplosjonen; med eksplosjonen av en ladning med en kraft på 1 MgT, vil denne avstanden øke til 22,4 km. andregradsforbrenninger oppstår ved avstander på 2,9 og 14,4 km og tredjegradsforbrenninger ved avstander på henholdsvis 2,4 og 12,8 km for ammunisjon med en effekt på 20 kT og 1 MgT.

Dannelsen av en puls av termisk stråling og dannelsen av en sjokkbølge skjer på de tidligste stadiene av eksistensen av eksplosjonsskyen. Siden skyen inneholder hoveddelen av de radioaktive stoffene som ble dannet under eksplosjonen, bestemmer dens videre utvikling dannelsen av et spor av radioaktivt nedfall. Etter at eksplosjonsskyen kjøler seg ned så mye at den ikke lenger slipper ut i det synlige området av spekteret, fortsetter prosessen med å øke størrelsen på grunn av termisk ekspansjon og den begynner å stige oppover. Når skyen stiger, bærer den med seg en betydelig masse luft og jord. I løpet av få minutter når skyen en høyde på flere kilometer og kan nå stratosfæren. Hastigheten som radioaktivt nedfall oppstår med avhenger av størrelsen på de faste partiklene som det kondenserer på. Hvis eksplosjonsskyen nådde overflaten under dannelsen, vil mengden jord som blir medført under skyens stigning være ganske stor og radioaktive stoffer bosette seg hovedsakelig på overflaten av jordpartikler, hvis størrelse kan nå flere millimeter. Slike partikler faller til overflaten i relativ nærhet til episenteret av eksplosjonen, og deres radioaktivitet avtar praktisk talt ikke under nedfallet.

Hvis eksplosjonsskyen ikke berører overflaten, kondenserer de radioaktive stoffene i den til mye mindre partikler med karakteristiske størrelser på 0,01-20 mikron. Siden slike partikler kan eksistere ganske lenge i øvre lag atmosfære, de sprer seg over veldig stort område og i løpet av tiden som har gått før de faller til overflaten, klarer de å miste en betydelig del av radioaktiviteten. I dette tilfellet blir det radioaktive sporet praktisk talt ikke observert. Minimum høyde, hvis eksplosjon ikke fører til dannelse av et radioaktivt spor, avhenger av eksplosjonens kraft og er omtrent 200 meter for en eksplosjon med en kraft på 20 kt og omtrent 1 km for en eksplosjon med en kraft på 1 Mt .

En annen skadelig faktor ved atomvåpen er penetrerende stråling, som er en strøm av høyenergiske nøytroner og gammastråler generert både direkte under eksplosjonen og som et resultat av nedbrytning av fisjonsprodukter. Sammen med nøytroner og gammastråler, under kjernefysiske reaksjoner Alfa- og beta-partikler dannes også, hvis påvirkning kan ignoreres på grunn av det faktum at de holdes veldig effektivt i avstander i størrelsesorden flere meter. Nøytroner og gammastråler fortsetter å frigjøres i ganske lang tid etter eksplosjonen, noe som påvirker strålingssituasjonen. Den faktiske penetrerende strålingen inkluderer vanligvis nøytroner og gamma-kvanter som vises i løpet av det første minuttet etter eksplosjonen. Denne definisjonen skyldes at eksplosjonsskyen i løpet av omtrent ett minutt klarer å stige til en høyde som er tilstrekkelig til at strålingsfluksen på overflaten blir praktisk talt usynlig.

Gamma-kvanter og nøytroner spredte seg i alle retninger fra sentrum av eksplosjonen i hundrevis av meter. Med økende avstand fra eksplosjonen avtar antallet gammakvanta og nøytroner som passerer gjennom en enhetsoverflate. Under underjordiske og undersjøiske kjernefysiske eksplosjoner strekker effekten av penetrerende stråling seg over avstander som er mye kortere enn under bakke- og lufteksplosjoner, noe som forklares ved absorpsjon av strømmen av nøytroner og gammastråler av vann.

Sonene som påvirkes av gjennomtrengende stråling under eksplosjoner av middels og høykraftige atomvåpen er noe mindre enn sonene som påvirkes av sjokkbølger og lysstråling. For ammunisjon med en liten TNT-ekvivalent (1000 tonn eller mindre), tvert imot, overskrider skadesonene for penetrerende stråling skadesonene av sjokkbølger og lysstråling.

Den skadelige effekten av penetrerende stråling bestemmes av evnen til gammakvanter og nøytroner til å ionisere atomene i mediet de forplanter seg i. Passerer gjennom levende vev, ioniserer gammastråler og nøytroner atomer og molekyler som utgjør celler, noe som fører til forstyrrelse av de vitale funksjonene til individuelle organer og systemer. Under påvirkning av ionisering i kroppen oppstår det biologiske prosesser celledød og nedbrytning. Som et resultat utvikler berørte mennesker en spesifikk sykdom som kalles strålesyke.

For å vurdere ioniseringen av atomer i miljøet, og derfor den skadelige effekten av penetrerende stråling på en levende organisme, ble begrepet strålingsdose (eller strålingsdose) introdusert, hvis måleenhet er røntgenstrålen (r) . En stråledose på 1 r tilsvarer dannelsen av omtrent 2 milliarder ionepar i en kubikkcentimeter luft.

Avhengig av stråledosen er det tre grader av strålesyke:

Den første (mild) oppstår når en person mottar en dose på 100 til 200 rubler. Det er preget av generell svakhet, mild kvalme, kortvarig svimmelhet, økt svette; Personell som får en slik dose svikter vanligvis ikke. Den andre (middels) graden av strålingssykdom utvikler seg når du mottar en dose på 200-300 r; i dette tilfellet vises tegn på skade - hodepine, feber, gastrointestinale plager - skarpere og raskere, og personell i de fleste tilfeller mislykkes. Den tredje (alvorlige) graden av strålingssykdom oppstår ved en dose på mer enn 300 r; det er preget av alvorlig hodepine, kvalme, alvorlig generell svakhet, svimmelhet og andre plager; alvorlig form fører ofte til døden.

Intensiteten av strømmen av penetrerende stråling og avstanden som dens handling kan forårsake betydelig skade på, avhenger av kraften til eksplosivanordningen og dens utforming. Strålingsdosen mottatt i en avstand på omtrent 3 km fra episenteret til en termonukleær eksplosjon med en kraft på 1 Mt er tilstrekkelig til å forårsake alvorlige biologiske endringer i menneskekroppen. En kjernefysisk eksplosiv enhet kan være spesialdesignet for å øke skaden forårsaket av penetrerende stråling sammenlignet med skaden forårsaket av andre skadelige faktorer (nøytronvåpen).

Prosessene som skjer under en eksplosjon i betydelig høyde, hvor lufttettheten er lav, er noe annerledes enn de som skjer under en eksplosjon i lave høyder. Først av alt, på grunn av den lave tettheten av luft, skjer absorpsjon av primær termisk stråling over mye større avstander, og størrelsen på eksplosjonsskyen kan nå titalls kilometer. Betydelig innvirkning Prosessen med dannelse av en eksplosjonssky begynner å bli påvirket av prosessene for interaksjon av ioniserte partikler i skyen med magnetfelt Jord. Ioniserte partikler dannet under eksplosjonen har også en merkbar effekt på tilstanden til ionosfæren, noe som gjør det vanskelig, og noen ganger til og med umulig, for forplantning av radiobølger (denne effekten kan brukes til å blinde radarstasjoner).

Et av resultatene av en eksplosjon i stor høyde er fremveksten av en kraftig elektromagnetisk puls som sprer seg over et veldig stort område. En elektromagnetisk puls oppstår også som følge av en eksplosjon i lav høyde, men styrken på det elektromagnetiske feltet avtar i dette tilfellet raskt når man beveger seg bort fra episenteret. I tilfelle av en eksplosjon i høy høyde, dekker virkningsområdet til den elektromagnetiske pulsen nesten hele overflaten av jorden som er synlig fra eksplosjonspunktet.

En elektromagnetisk puls oppstår som et resultat av sterke strømmer i luft ionisert av stråling og lys. Selv om det ikke har noen effekt på mennesker, skader eksponering for EMR elektronisk utstyr, elektriske apparater og kraftledninger. I tillegg forstyrrer det store antallet ioner generert etter eksplosjonen utbredelsen av radiobølger og driften av radarstasjoner. Denne effekten kan brukes til å blinde et missilvarslingssystem.

Styrken til EMP varierer avhengig av høyden på eksplosjonen: i området under 4 km er den relativt svak, sterkere med en eksplosjon på 4-30 km, og spesielt sterk med en eksplosjonshøyde på mer enn 30 km

Forekomsten av EMR skjer som følger:

1. Penetrerende stråling som kommer fra midten av eksplosjonen passerer gjennom utstrakte ledende objekter.

2. Gamma-kvanter er spredt av frie elektroner, noe som fører til at det oppstår en raskt skiftende strømpuls i ledere.

3. Feltet forårsaket av strømpulsen sendes ut i det omkringliggende rommet og forplanter seg med lysets hastighet, forvrenges og falmer over tid.

Under påvirkning av EMR induseres høyspenning i alle ledere. Dette fører til isolasjonsbrudd og svikt i elektriske enheter – halvlederenheter, ulike elektroniske enheter, transformatorstasjoner osv. I motsetning til halvledere er elektroniske lamper ikke utsatt for sterk stråling og elektromagnetiske felt, så de lang tid fortsatte å bli brukt av militæret.

Radioaktiv forurensning er et resultat av at en betydelig mengde radioaktive stoffer faller ut av en sky løftet opp i luften. De tre hovedkildene til radioaktive stoffer i eksplosjonssonen er fisjonsprodukter av kjernebrensel, den ureagerte delen av kjernefysisk ladning, og radioaktive isotoper dannet i jorda og andre materialer under påvirkning av nøytroner (indusert aktivitet).

Når eksplosjonsproduktene legger seg på jordoverflaten i skyens bevegelsesretning, skaper de et radioaktivt område som kalles et radioaktivt spor. Tetthet av forurensning i eksplosjonens område og langs bevegelsesstien radioaktiv sky avtar med avstanden fra sentrum av eksplosjonen. Formen på sporet kan være svært variert, avhengig av omgivelsesforholdene.

De radioaktive produktene fra en eksplosjon sender ut tre typer stråling: alfa, beta og gamma. Tiden for deres innvirkning på miljøet er veldig lang. På grunn av den naturlige nedbrytningsprosessen avtar radioaktiviteten, spesielt kraftig de første timene etter eksplosjonen. Skader på mennesker og dyr på grunn av strålingsforurensning kan være forårsaket av ekstern og intern bestråling. Alvorlige tilfeller kan være ledsaget av strålesyke og død. Installasjon på kampenhet En atomladning av et koboltskall forårsaker forurensning av territoriet med en farlig isotop 60Co (en hypotetisk skitten bombe).

atomvåpen miljøeksplosjon

Introduksjon

1. Sekvens av hendelser under en atomeksplosjon

2. Sjokkbølge

3. Lysstråling

4. Penetrerende stråling

5. Radioaktiv forurensning

6. Elektromagnetisk puls

Konklusjon

Frigjøringen av en enorm mengde energi som oppstår under fisjonskjedereaksjonen fører til rask oppvarming av stoffet til eksplosivanordningen til temperaturer i størrelsesorden 10 7 K. Ved slike temperaturer er stoffet et intenst emitterende ionisert plasma. På dette stadiet frigjøres omtrent 80 % av eksplosjonsenergien i form av elektromagnetisk strålingsenergi. Den maksimale energien til denne strålingen, kalt primær, faller i røntgenområdet til spekteret. Det videre hendelsesforløpet under en atomeksplosjon bestemmes hovedsakelig av arten av samspillet mellom primær termisk stråling med miljøet rundt eksplosjonens episenter, samt egenskapene til dette miljøet.

Hvis eksplosjonen utføres i lav høyde i atmosfæren, blir den primære strålingen fra eksplosjonen absorbert av luften i avstander i størrelsesorden flere meter. Absorpsjon av røntgenstråler resulterer i dannelsen av en eksplosjonssky preget av svært høye temperaturer. I det første stadiet vokser denne skyen i størrelse på grunn av strålingsoverføring av energi fra det varme indre av skyen til dens kalde omgivelser. Temperaturen på gassen i en sky er tilnærmet konstant gjennom hele volumet og avtar etter hvert som den øker. I øyeblikket når temperaturen på skyen synker til omtrent 300 tusen grader, synker skyfrontens hastighet til verdier som kan sammenlignes med lydhastigheten. I dette øyeblikket dannes en sjokkbølge, hvis front "bryter av" fra grensen til eksplosjonsskyen. For en eksplosjon med en kraft på 20 kt inntreffer denne hendelsen omtrent 0,1 m/sek etter eksplosjonen. Radiusen til eksplosjonsskyen er for øyeblikket omtrent 12 meter.

Intensiteten til den termiske strålingen fra eksplosjonsskyen er helt bestemt av den tilsynelatende temperaturen på overflaten. I noen tid maskerer luften som er oppvarmet som et resultat av passasjen av eksplosjonsbølgen eksplosjonsskyen, og absorberer strålingen som sendes ut av den, slik at temperaturen på den synlige overflaten av eksplosjonsskyen tilsvarer temperaturen på luften bak skyen. sjokkbølgefront, som synker når størrelsen på fronten øker. Omtrent 10 millisekunder etter at eksplosjonen startet, synker temperaturen i fronten til 3000 °C og den blir igjen gjennomsiktig for strålingen fra eksplosjonsskyen. Temperaturen på den synlige overflaten av eksplosjonsskyen begynner å stige igjen og ca. 0,1 sekunder etter eksplosjonens start når ca. 8000 °C (for en eksplosjon med en kraft på 20 kt). I dette øyeblikket er strålingskraften til eksplosjonsskyen maksimal. Etter dette synker temperaturen på den synlige overflaten av skyen og dermed energien som sendes ut raskt. Som et resultat sendes hoveddelen av strålingsenergien ut på mindre enn ett sekund.

Dannelsen av en puls av termisk stråling og dannelsen av en sjokkbølge skjer på de tidligste stadiene av eksistensen av eksplosjonsskyen. Siden skyen inneholder hoveddelen av de radioaktive stoffene som ble dannet under eksplosjonen, bestemmer dens videre utvikling dannelsen av et spor av radioaktivt nedfall. Etter at eksplosjonsskyen kjøler seg ned så mye at den ikke lenger slipper ut i det synlige området av spekteret, fortsetter prosessen med å øke størrelsen på grunn av termisk ekspansjon og den begynner å stige oppover. Når skyen stiger, bærer den med seg en betydelig masse luft og jord. I løpet av få minutter når skyen en høyde på flere kilometer og kan nå stratosfæren. Hastigheten som radioaktivt nedfall oppstår med avhenger av størrelsen på de faste partiklene som det kondenserer på. Hvis eksplosjonsskyen under dannelsen når overflaten, vil mengden jord som blir medført når skyen stiger opp være ganske stor, og radioaktive stoffer vil hovedsakelig sette seg på overflaten av jordpartikler, hvis størrelse kan nå flere millimeter. Slike partikler faller til overflaten i relativ nærhet til episenteret av eksplosjonen, og deres radioaktivitet avtar praktisk talt ikke under nedfallet.

Hvis eksplosjonsskyen ikke berører overflaten, kondenserer de radioaktive stoffene i den til mye mindre partikler med karakteristiske størrelser på 0,01-20 mikron. Siden slike partikler kan eksistere ganske lenge i de øvre lagene av atmosfæren, er de spredt over et veldig stort område og i tiden som går før de faller til overflaten, klarer de å miste en betydelig del av radioaktiviteten. I dette tilfellet blir det radioaktive sporet praktisk talt ikke observert. Minimumshøyden der en eksplosjon ikke fører til dannelse av et radioaktivt spor avhenger av eksplosjonens kraft og er ca. 200 meter for en eksplosjon med en kraft på 20 kt og ca. 1 km for en eksplosjon med en styrke på 1 Mt.

De viktigste skadefaktorene - sjokkbølge og lysstråling - ligner skadefaktorene til tradisjonelle eksplosiver, men mye kraftigere.

Sjokkbølgen, dannet i de tidlige stadiene av eksistensen av en eksplosjonssky, er en av de viktigste skadelige faktorene for en atmosfærisk atomeksplosjon. Hovedkarakteristikkene til en sjokkbølge er toppovertrykket og det dynamiske trykket ved bølgefronten. Gjenstanders evne til å motstå påvirkningen av en sjokkbølge avhenger av mange faktorer, for eksempel tilstedeværelsen av bærende elementer, konstruksjonsmateriale og orientering i forhold til fronten. Et overtrykk på 1 atm (15 psi) som oppstår 2,5 km fra en 1 Mt bakkeeksplosjon kan ødelegge en fler-etasjes armert betongbygning. Radiusen til området der et lignende trykk skapes under en eksplosjon på 1 Mt er omtrent 200 meter.

Under eksplosjonen av et 20 kilotons kjernefysisk våpen går sjokkbølgen altså 1000 m på 2 sekunder, 2000 m på 5 sekunder og 3000 m på 8 sekunder. Bølgens frontgrense kalles sjokkbølgefronten. Graden av støtskade avhenger av kraften og plasseringen av gjenstander på den. Den skadelige effekten av hydrokarboner er preget av omfanget av overtrykk.

Siden for en eksplosjon med en gitt kraft avhenger avstanden en slik front dannes av høyden på eksplosjonen, kan høyden på eksplosjonen velges for å oppnå maksimale verdier av overtrykk over et visst område. Hvis formålet med eksplosjonen er å ødelegge befestede militære installasjoner, er den optimale høyden på eksplosjonen svært lav, noe som uunngåelig fører til dannelse av en betydelig mengde radioaktivt nedfall.

Lysstråling er en strøm av strålingsenergi, inkludert ultrafiolette, synlige og infrarøde områder av spekteret. Kilden til lysstråling er det lysende området av eksplosjonen - oppvarmet til høye temperaturer og fordampede deler av ammunisjon, omkringliggende jord og luft. I en lufteksplosjon er det lysende området en kule i en bakkeeksplosjon, det er en halvkule.

Den maksimale overflatetemperaturen til det lysende området er vanligvis 5700-7700 °C. Når temperaturen synker til 1700°C stopper gløden. Lyspulsen varer fra brøkdeler av et sekund til flere titalls sekunder, avhengig av eksplosjonens kraft og tilstand. Omtrent, varigheten av gløden i sekunder er lik den tredje roten av eksplosjonskraften i kilotonn. I dette tilfellet kan strålingsintensiteten overstige 1000 W/cm² (til sammenligning, maksimal intensitet sollys 0,14 W/cm²).