Ядерное оружие -
это оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжелые, например ядра изогона гелия.
При термоядерных реакциях выделяется энергии в 5 раз больше, чем при реакциях деления (при одной и той же массе ядер).
Оружие массового поражения — термин, объединяющий те разновидности оружия, которые даже при ограниченном применении способны причинить масштабные разрушения и вызвать массовые потери вплоть до нанесения необратимого урона окружающей среде.
Как правило, к оружию массового поражения относят только ядерное, химическое и биологическое оружие.
Историческая справка
В 1896 году французским физиком Антуаном Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения.
На территории Соединенных Штатов, в Лос-Аламосе, в пустынных просторах штата Нью-Мексико, в 1942 году был создан американский ядерный центр.
16 июля 1945 года, в 5:29:45 по местному времени, яркая вспышка озарила небо над плато в горах Джемеза на севере от Нью-Мехико. Характерное облако радиоактивной пыли, напоминающее гриб, поднялось на 30 тысяч футов. Все что осталось на месте взрыва - фрагменты зеленого радиоактивного стекла, в которое превратился песок. Так было положено начало атомной эре. Работы по созданию бомбы возглавлял Роберт Оппенгеймер (1904-1967 гг.).
К лету 1945 года американцам удалось собрать две атомные бомбы, получившие названия "Малыш" и "Толстяк". Первая бомба весила 2722 кг и была снаряжена обогащенным Ураном-235. Бомба "Толстяк" с зарядом из Плутония-239 мощностью более 20 кт имела массу 3175 кг.
"Малыш"
"Толстяк".
Самое мощное оружие, стоящее на вооружении всех великих держав мира, реально применила лишь одна страна – США. Относительно небольшая бомба, разрушившая японский город Хиросиму в 1945 году, обладала мощностью 16 килотонн - 16 тысяч тонн тротила (тринитротолуола, TNT). При взрыве бомбы в соответствии с формулой E=mc2 в энергию превратился всего 1 грамм вещества, но этого было достаточно чтобы уничтожить 200 000 человек. Чтобы вызвать ядерную реакцию, необходим обогащённый радиоактивный Уран или Плутоний, кроме того, необходимо наличие минимального количества расщепляющегося вещества - критической массы. Для урана она составляет 23 кг, для плутония - 5,6 кг.
Утром 6 августа 1945 г. над Хиросимой было ясное, безоблачное небо. Как и прежде, приближение с востока двух американских самолетов (один из них назывался «Энола Гей») на высоте 10-13 км не вызвало тревоги (т.к. каждый день они показывались в небе Хиросимы). Один из самолетов спикировал и что-то сбросил, а затем оба самолета повернули и улетели. Сброшенный предмет на парашюте медленно спускался и вдруг на высоте 600 м над землей взорвался. Это была бомба «Малыш».
9 августа еще одна бомба - «Толстяк » была сброшена над городом Нагасаки.
Общие людские потери и масштабы разрушений от этих бомбардировок характеризуются следующими цифрами: мгновенно погибло от теплового излучения (температура около 5000 градусов С) и ударной волны - 300 тысяч человек, еще 200 тысяч получили ранение, ожоги, облучились. На площади 12 кв. км были полностью разрушены все строения. Только в одной Хиросиме из 90 тысяч строений было уничтожено 62 тысячи. Эти бомбардировки потрясли весь мир. Считается, что это событие положило начало гонке ядерных вооружений и противостоянию двух политических систем того времени на новом качественном уровне.
Водородная (термоядерная) бомба гораздо мощнее обычной атомной бомбы (приблизительно в 700 раз). Взрыв водородной бомбы происходит за счет взрыва уранового или плутониевого заряда, когда достигается температура в несколько миллионов градусов, при этих условиях происходит синтез ядер Дейтерия (тяжёлый Водород) и Трития (сверхтяжёлый Водород) с образованием Гелия и освобождается огромное количество энергии. Создателем водородной бомбы является советский физик-ядерщик Андрей Сахаров.
Испытания
Под Семипалатинском за 1949-1962 гг. осуществили 124 наземных, атмосферных и подземных взрыва. 30 октября 1961 г взорвали водородную бомбу мощностью 57 Мт. – «Царь-бомбу».
Страны, обладающие ядерным оружием, испытывали его на специальных полигонах, удаленных от густонаселенных районов: бывший СССР - под Семипалатинском и на острове Новая Земля.
Ядерный полигон на Новой Земле создали в 1954 г. Именно здесь
проходило большинство (94% по мощности) ядерных испытаний СССР.
В 1953 г. в СССР прошли испытания «водородной» (термоядерной) бомбы. Мощность нового оружия в 20 раз превышала мощность бомбы, сброшенной на Хиросиму, хотя размерами они были одинаковыми.
Корпус бомбы РДС-6С -первая советская
авиационная термоядерная атомная бомба.
Бомбардировщик
ТУ-16 –
носитель атомного оружия
Самой мощной из испытанных бомб была водородная бомба мощностью 57 мегатонн (57 миллионов тонн тротилового эквивалента), создана в СССР. Среди разработчиков были Сахаров, Харитонов и Адамский. Взрыв был приурочен к открытию XXII съезда КПСС. Утром 30 октября 1961 года в 11:32 бомба, сброшенная с высоты 10 км, достигла высоты 4000 метров над Новой Землей (СССР) и была приведена в действие. Место взрыва напоминало ад – землю устилал толстый слой пепла от сгоревших скал. В радиусе 50 километров от эпицентра все горело, хотя перед взрывом здесь лежал снег высотой в человеческий рост, в 400 километрах в заброшенном поселке были разрушены деревянные дома. Взрывная волна обошла земной шар 3 раза. Мощность взрыва в 10 раз превысила суммарную мощность всех взрывчатых веществ, использованных во второй мировой войне.
В СССР первое испытание атомной бомбы проведено в августе 1949г. на Семипалатинском полигоне (Казахстан) мощностью в 22 кт.
В 1953 г. в СССР прошли испытания водородной (термоядерной) бомбы. Мощность нового оружия в 20 раз превышала мощность бомбы, сброшенной на Хиросиму, хотя размерами они были одинаковыми.
В 60-х годах XX века ЯО внедряется во все виды ВС СССР.
Кроме СССР и США ядерное оружие появляется: в Англии (1952г.), во Франции (1960г.), в Китае (1964г.). Позже ядерное оружие появилось в Индии, Пакистане, в Северной Корее, в Израиле.
Страны-владелицы ядерного оружия
Группа стран, владеющих на сегодняшний день ядерным оружием, условно называются «Ядерным клубом».
Вот список участников клуба:
Легитимные на международном правовом поле: Соединенные Штаты Америки; Россия (заполучившая оружие СССР после распада великой державы); Франция; Великобритания; Китай.
Нелегитимные: Индия; Северная Корея; Пакистан.
Официально Израиль не является обладателем ядерного оружия, однако всемирное общество склоняется к мысли, что в Израиле имеется оружие собственной разработки.
Виды ядерных зарядов:
Атомные (ядерные) заряды- или однофазные (деление)..
Действие атомного оружия основывается на реакции деления тяжелых ядер изотопов (уран-235, плутоний-239) с образованием более легких элементов. Цепная реакция деления развивается не в любом количестве делящегося вещества, а лишь только в определенной для каждого вещества массе. Критическая масса - наименьшее количество делящегося вещества, в котором возможна саморазвивающаяся цепная ядерная реакция. Уменьшение критической массы будет наблюдаться при увеличении плотности вещества.
Делящееся вещество в атомном заряде находится в подкритическом состоянии. По принципу его перевода в надкритическое состояние атомные заряды делятся на пушечного и имплозивного типа.
В зарядах пушечного типа две и более частей делящегося вещества, масса каждой из которых меньше критической, быстро соединяются друг с другом в надкритическую массу в результате взрыва обычного взрывчатого вещества (выстреливание одной части в другую). При создании зарядов по такой схеме трудно обеспечить высокую над критичность, вследствие чего его коэффициент полезного действия невелик. Достоинством схемы пушечного типа является возможность создания зарядов малого диаметра и высокой стойкости к действию механических нагрузок, что позволяет использовать их в артиллерийских снарядах и минах.
В зарядах имплозивного типа делящееся вещество, имеющее при нормальной плотности массу меньше критической, переводится в надкритическое состояние повышением его плотности в результате обжатия с помощью взрыва обычного взрывчатого вещества. В таких зарядах представляется возможность получить высокую над критичность и, следовательно, высокий коэффициент полезного использования делящегося вещества.
Ядерными зарядами комплектуются боеприпасы сверхмалого , малого и среднего калибров.
Классическим примером пушечной схемы является бомба «Малыш» («Little Boy»), сброшенная на Хиросиму 6 августа 1945 г.
Вторая из применённых атомных авиабомб — «Толстяк» («Fat Man»), — сброшенная на Нагасаки 9 августа 1945 года, была исполнена по схеме имплозивного заряда.
2. Термоядерные заряды – или двухфазные (деление-синтез).
. Энергия выделяется в две стадии: на первой стадии – в результате деления ядер изотопов тяжелых элементов (урана-235 или плутония-239), на второй стадии – под действием высокой температуры (несколько сотен миллионов градусов) происходит реакции синтеза ядер изотопов легких элементов (изотопов водорода: дейтерия и трития). В качестве термоядерного горючего используется обычно дейтерид лития.
Термоядерными зарядами комплектуются боеприпасы сверхкрупного, крупного и среднего калибров; ядерными - сверхмалого , малого и среднего калибров, Нейтронными - сверхмалого и малого калибров.
Механизм действия водородной бомбы
Последовательность процессов, происходящих при взрыве водородной бомбы, можно представить следующим образом. Сначала взрывается находящийся внутри оболочки заряд-инициатор термоядерной реакции (небольшая атомная бомба), в результате чего возникает нейтронная вспышка и создается высокая температура, необходимая для инициации термоядерного синтеза. Нейтроны бомбардируют вкладыш из соединения дейтерия с литием-6. Литий-6 под действием нейтронов расщепляется на гелий и тритий. Затем начинается термоядерная реакция в смеси дейтерия с тритием, температура внутри бомбы стремительно нарастает, вовлекая в синтез все большее и большее количество водорода
Самая первая водородная бомба, освоенная серийным производством и принятая на вооружение стратегической авиации. Окончание разработки — 1962 г.
Условия протекания термоядерной реакции
Для того, чтобы произошла реакция синтеза, исходные ядра должны попасть в сферу действия ядерных сил (сблизиться на расстояние 10-14 м), преодолев силу электростатического отталкивания. Это возможно при большой кинетической энергии ядер. Для этого вещество должно иметь температуру 107 К.
Поэтому реакция названа «термоядерной»
(от лат. Therme - тепло).
4. Нейтронные заряды.
Нейтронный заряд представляет собой термоядерный заряд сверх малой (менее 1 кт) и малой мощности (от 1 до 10 кт) .
Нейтронными зарядами комплектуются боеприпасы - сверхмалого и малого калибров.
5. "Чистый" заряд.
. Чистый заряд-это ядерный заряд, при взрыве которого выход долгоживущих радиоактивных изотопов существенно снижен.
3. Комбинированные заряды – или трехфазные (деление-синтез-деление).
Это термоядерные заряды (две стадии выделения энергии: деление - синтез), оболочка которых изготовлена из природного урана – 238, деление которой – является третьей стадией выделения энергии при взрыве.
Мощность ядерных боеприпасов
1) сверхмалый - менее 1 кт;
2) малый - от 1 до 10 кт;
3) средний - от 10 до 100 кт;
4) крупный - от 100 кт до 1 Мт;
5) сверхкрупный - свыше 1 Мт.
Мощность взрыва ядерных боеприпасов принято измерять в единицах тротилового эквивалента. Тротиловый эквивалент - это масса тринитротолуола, которая обеспечила бы взрыв, по мощности эквивалентный взрыву данного ядерного боеприпаса, т.е.
при делении 1 кг урана освобождается такое же количество энергии, как при взрыве тротила массой около 20 тысяч тонн.
Виды ядерных взрывов
В зависимости от задач, решаемых ядерным оружием, от вида и расположения объектов , по которым планируются ядерные удары , а также от характера предстоящих боевых действий ядерные взрывы могут быть осуществлены в воздухе, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим различают следующие виды ядерных взрывов:
- Воздушный (на высоте до 10км):
- высокий -H = (10-15) 3q (м)
- низкий - H = (3,5-10) 3q (м),
где q - мощность взрыва в т.
- Наземный
- Надводный
- Подземный
- с выбросом грунта
- без выброса грунта (камуфлетный)
- Подводный
- Высотный (на высоте более 10 км)
- Космический
Наземный (надводный) ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на поверхности земли (воды), при котором светящаяся область касается поверхности земли (воды), а пылевой (водяной) столб с момента образования соединен с облаком взрыва. Характерной особенностью наземного (надводного) ядерного взрыва является сильное радиоактивное заражение местности (воды) как в районе взрыва, так и по направлению движения облака взрыва.
Подземный (подводный) ядерный взрыв - это взрыв, произведенный под землей (под водой) и характеризующийся выбросом большого количества грунта (воды), перемешанного с продуктами ядерного взрывчатого вещества (осколками деления урана-235 или плутония-239).
Подземный
Высотный ядерный взрыв - это взрыв, произведенный с целью уничтожения в полете ракет и самолетов на безопасной для наземных объектов высоте (свыше 10 км).
Высотный взрыв
Воздушный взрыв
Воздушный ядерный взрыв —
это взрыв, произведенный на высоте до 10 км, когда светящаяся область не касается поверхности земли (воды).
Воздушные взрывы подразделяются на низкие и высокие. Сильное радиоактивное заражение местности образуется только вблизи эпицентров низких воздушных взрывов. Заражение местности по следу облака существенного влияния на действия личного состава не оказывает. Наиболее полно при воздушном ядерном взрыве проявляются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и ЭМИ.
Все действующие субмарины, оснащённые ядерными баллистическими ракетами. Все они стоят на вооружении всего семи мировых держав. А до начала 1980-х годов только четыре страны располагали атомными подводными лодками с баллистическими ракетами: Советский Союз, Соединённые Штаты, Великобритания и Франция. В 1987 году Китай стал пятой страной с ядерными субмаринами на вооружении и лишь несколько лет назад ещё два новичка присоединились к ним: это Индия и Северная Корея. Итак, в распоряжении США имеются 14 подводных лодок с ядерными баллистическими ракетами, РФ — 12, КНР — 7, у Великобритании и Франции — по 4 субмарины, а у Индии и КНДР — по 2 штуки.
Поражающие факторы
ядерного взрыва
ВОЗДУШНАЯ УДАРНАЯ ВОЛНА
Область сильного сжатия воздуха,
распространяющуюся с большой скоростью во все стороны от центра взрыва
СВЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
Поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение
ПРОНИКАЮЩАЯ РАДИАЦИЯ
Поток -квантов и нейтронов из зоны ядерного взрыва
РАДИОАКТИВНОЕ ЗАРАЖЕНИЕ МЕСТНОСТИ
Результат выпадения из поднятого на большую высоту
облака взрыва огромного количества РВ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ИМПУЛЬС
Кратковременное электромагнитное поле, возникающее при взрыве ядерного боеприпаса в результате взаимодействия гамма-лучей и нейтронов, испускаемых при ядерном взрыве, с атомами окружающей среды.
Распределение энергии взрыва между поражающими факторами в зависимости от устройства ядерного боеприпаса
№ | Поражающий фактор ядерного взрыва | Распределение энергии между поражающими факторами ЯВ | |
Ядерный б/п деления | Нейтронный б/п | ||
1 | Ударная волна | 50 | 10 |
2 | Световое излучение | 35 | |
3 | Проникающая радиация | 5 | 70 |
4 | Радиоактивное заражение | 10 | |
5 | Электро-магнитный импульс | <1 |
Как образуются поражающие факторы ядерного оружия
За миллионные доли секунды выделяется колоссальное количество энергии, температура повышается до миллионов градусов (образуется световое излучение и ударная волна).
Происходит испускание потока нейтронов и гамма – квантов (проникающая радиация)
Осколки деления выпадают в виде радиоактивных продуктов (радиоактивное заражение местности).
Под воздействием ионизирующих излучений возникает неравномерное движение электрических зарядов (возникает электромагнитный импульс)
Ударная волна
Ударная волна - область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны со сверхзвуковой скоростью.
Поражения ударной волной вызываются как действием избыточного давления, так и метательным ее действием (скоростным напором), обусловленным движением воздуха в волне. Личный состав, вооружение и военная техника, расположенные на открытой местности, поражаются главным образом в результате метательного действия ударной волны, а объекты больших размеров (здания и др.)— действием избыточного давления. Передняя граница волны называется фронтом ударной волны.
Для характеристики разрушений зданий, сооружений приняты четыре степени разрушения: полные , сильные , средние, слабые.
Зона полных разрушений имеет па границе избыточное давление на фронте ударной волны 50 кПа и характеризуется массовыми безвозвратными потерями среди незащищенного населения (до 100 %), полными разрушениями зданий и сооружений, разрушениями и повреждениями коммунально-энергетических и технологических сетей и линий, а также части убежищ гражданской обороны, образованием сплошных завалов в населенных пунктах. Лес полностью уничтожается.
Зона сильных разрушений с избыточным давлением на фронте ударной волны от 30 до 50 кПа характеризуется: массовыми безвозвратными потерями (до 90 %) среди незащищенного населения, полными и сильными разрушениями зданий и сооружений, повреждением коммунально- энергетических и технологических сетей и линий, образованием местных и сплошных завалов в населенных пунктах и лесах, сохранением убежищ и большинства противорадиационных укрытий подвального типа.
Зона средних разрушений с избыточным давлением от 20 до 30 кПа характеризуется безвозвратными потерями среди населения (до 20 %), средними и сильными разрушениями зданий и сооружений, образованием местных и очаговых завалов, сплошных пожаров, сохранением коммунально-энергетических сетей, убежищ и большинства противорадиационных укрытий.
Зона слабых разрушений с избыточным давлением от 10 до 20 кПа характеризуется слабыми и средними разрушениями зданий и сооружений.
Для характеристики разрушений зданий, сооружений приняты четыре степени разрушения:
Полные разрушения - когда разрушаются все основные элементы здания, в том числе и несущие конструкции. Подвальные помещения могут частично сохраняться. Объект не может быть восстановлен.
Сильные разрушения - когда разрушаются несущие конструкции и перекрытия верхних этажей, деформируются перекрытия нижних этажей. Использование зданий невозможно, а восстановление нецелесообразно. Повреждения, которые могут быть устранены капитальным ремонтом в заводских условиях.
Средние разрушения - когда разрушаются крыши, внутренние перегородки и частично перекрытия верхних этажей. После расчистки часть помещений нижних этажей и подвалы могут быть использованы. Восстановление зданий возможно при проведении капитального ремонта. Повреждения, устраняемые силами ремонтных мастерских.
Слабые разрушения - когда разрушаются оконные и дверные заполнения, кровля и легкие внутренние перегородки. Возможны трещины в стенах верхних этажей. Здание может эксплуатироваться после текущего ремонта. Это повреждения, существенно не влияющие на использование техники и устраняются текущим ремонтом.
При оценке воздействия воздушной ударной волны на людей и животных различают:
Непосредственные поражения - возникают в результате действия избыточного давления и скоростного напора, в результате чего человек может быть отброшен, травмирован.
Косвенные поражения могут быть нанесены в результате действия обломков зданий, камней, стекла и других предметов, летящих под воздействием скоростного напора.
Воздействие ударной волны на людей характеризуется поражениями:
- Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20–40 кПа. Они характеризуются временным нарушением слуха, легкими контузиями, вывихами, ушибами.
- Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40–60 кПа. Они проявляются в контузиях головного мозга, повреждении органов слуха, кровотечении из носа и ушей, вывихах конечностей.
- Тяжелые поражения возможны при избыточном давлении от 60 до 100 кПа. Они характеризуются сильными контузиями всего организма, потерей сознания, переломами; возможны повреждения внутренних органов.
- Крайне тяжелые поражения наступают при избыточном давлении свыше 100 кПа. У людей отмечаются травмы внутренних органов, внутреннее кровотечение, сотрясение мозга, сильные переломы. Эти поражения часто приводят к смертельному исходу.
Защитой от ударной волны являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями. Рекомендуется лечь на землю головой по направлению от взрыва, лучше в углубление или за складку местности.
СВЕТОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ - поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, инфракрасную и видимую области спектра.
излучений из светящейся области ЯВ
Оно образуется раскаленными до миллиона градусов продуктами взрыва и раскаленным воздухом. Продолжительность свечения от 2 до 20 сек, интенсивность может превышать 1000 Вт/см2 (максимальная интенсивность солнечного света – 0,14 Вт/см2). Скорость распространения 300 000 м/сек. Защита: любая преграда, дающая тень.
Основным поражающим фактором светового излучения является световой импульс.
Световой импульс — количество энергии в калориях, падающей на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения излучения, за все время свечения.
Величины световых импульсов, соответствующие ожогам кожи различной степени, Кал/см2
Степень | Открытые участки кожи при мощности взрыва, кт | Участки кожи под обмундированием | ||||
1 | 10 | 100 | 1000 | Летним | Зимним | |
Первая | 2,4 | 3,2 | 4 | 4,8 | 6 | 35 |
Вторая | 4 | 6 | 7 | 9 | 10 | 40 |
Третья | 8 | 9 | 11 | 12 | 15 | 50 |
Четвертая | 8 | 9 | 11 | 12 | 15 | 50 |
Проникающая радиация - интенсивный поток ионизирующего излучения (альфа-, бета- и гамма- частиц и нейтронов), испускаемый из светящейся части ядерного взрыва и длящийся в течение 15-20 сек.
Проходя через живую ткань, вызывает быстрое ее разрушение и смерть человека от острой лучевой болезни в самое ближайшее время после взрыва. Защита: укрытие или преграда (слой грунта, дерева, бетона и т. д.)
Альфа-излучение представляет собой ядра гелия-4 и может быть легко остановлено листом бумаги.
Бета-излучение это поток электронов, для защиты от которого достаточно алюминиевой пластины.
Гамма-излучение обладает способностью проникать и в более плотные материалы.
Степень ионизации среды проникающей радиацией характеризуется дозой радиации. Различают экспозиционную и поглощенную дозы радиации.
Экспозиционная доза выражает степень ионизации среды через суммарный электрический заряд ионов (каждого знака), образующихся в единице массы вещества в результате радиоактивного облучения. В настоящее время экспозиционную дозу рентгеновского и гамма-излучения принято измерять в рентгенах.
Рентген (Р) - такая доза рентгеновского и гамма излучения, при которой в 1 см3 сухого воздуха при температуре 0°С и давлении 760 мм рт. ст. образуется 2,08 млрд. пар ионов с суммарным зарядом каждого знака в I электрическую единицу электричества
(1Р=2,5810-4 Кл/кг; I Кл/кг=3880 Р).
Поглощенная доза выражает степень ионизации среды через величину энергии, теряемой излучением в единице массы вещества на его ионизацию. В настоящее время в качестве единиц измерения поглощенной дозы распространения РАД и БЭР.
I РАД - это доза излучения, поглощение которой сопровождается выделением 100 эрг энергии в 1г вещества. I РАД=1,18Р или 1Р = 0.83 РАД.
При одной и той же поглощенной дозе различные виды излучений отличаются своим биологическим воздействием на живые организмы. Поэтому для оценки биологических последствий воздействия дозы различных излучений (в частности, нейтронов) используются специальная единица измерения - биологический эквивалент рентгена - БЭР.
I бэр - это такая доза излучения" биологическое действие которой эквивалентно воздействию IР гамма лучей.
Основные понятия дозиметрии
Сущность процесса ионизации -заключается в том, что под воздействием радиоактивного излучения электрически нейтральные в нормальных условиях атомы и молекулы вещества распадаются на пары положительно и отрицательно заряженных частиц-ионов
Экспозиционная доза количественно характеризует ионизацию, которую рентгеновское или гамма - излучения могут произвести в воздушном объеме (рентген (Р).
1Р – это доза рентгеновского или - излучения, при которой в 1 см3 сухого воздуха при нормальных условиях (температура 0˚С и давление 760 мм рт. ст.) образуется 2,08 млрд пар ионов
Поглощенная доза D – количество энергии ИИ, поглощенное единицей массы облучаемого объекта (тканями организма человека) (Грэй (Гр): 1 Гр = 1 Дж/кг.
Рад – это такая поглощенная доза, при которой в одном грамме любого вещества количество поглощенной энергии составляет 100эрг независимо от вида излучения:
1 рад = 100 эрг/г ;. 1 Гр = 100 рад.
Эквивалентная доза Н – это поглощенная доза в органе или ткани, умноженная на взвешивающий коэффициент для данного вида ИИ, W: (Зиверты (Зв):1 Зв = 1 Дж/кг.)
Н = W ∙ D, где W – коэфф. - гамма, бета - излучение – 1; альфа- излучение – 20;
На местности, зараженной РВ 1 Зв = 1 Гр; 1 бэр = 1 рад; 1 рад ≈ 1 Р.
Эффективная доза Е – (характеризует способность живого организма ликвидировать последствия облучения)- представляет сумму произведений эквивалентной дозы в органе на соответствующий взвешивающий коэффициент для данного органа или ткани: Е = WН
W- взвешивающий коэффициент для ткани Т, например:
гонады – 0,2; щитовидная железа – 0,05; кожа – 0,01.
Допустимые дозы облучения населения в военное время:
однократная — в течение 4-х суток - 50 Р;
многократная:
- в течение 10-30 суток - 100 Р;
- в течение квартала - 200 Р;
- в течение года - 300 Р.
Степень лучевой болезни | Доза излучения, вызывающая заболевание, рад | |
людей | животных | |
Легкая (I) | 100-200 | 150-250 |
Средняя (II) | 200-400 | 250-400 |
Тяжелая (III) | 400-600 | 400-750 |
Крайне тяжелая (IV) | Более 600 | Более 750 |
Зависимость степени лучевой болезни от величины
дозы облучения:
По тяжести заболевания различают степени лучевой болезни:
лучевая болезнь 1-й степени (легкая) развивается при дозах облучения 100-250р (0,026-0,052 Кл/кг) . Скрытый период болезни может длиться две-три недели, после чего появляется недомогание, слабость, головокружение, тошнота. В крови уменьшается количество лейкоцитов. Через несколько дней эти явления проходят, если не происходит обострения других хронических заболеваний. В большинстве случаев специального лечения не требуется.
- лучевая болезнь 2-й степени (средней тяжести) возникает при суммарной дозе излучения 250-400 р. (0,052-0,104 Кл/кг) Скрытый период продолжается около недели. Затем наблюдается общая слабость, головные боли, повышение температуры, расстройство функций нервной системы, рвота. Количество лейкоцитов снижается на половину. При активном лечении выздоровление наступает через полтора-два месяца. Возможны смертельные исходы-до 20% пораженных.
лучевая болезнь 3-й степени (тяжелая) наступает при дозе
400-600 р. (0,104-0,156 Кл/кг). Скрытый период длится несколько часов. Отмечается общее тяжелое состояние, сильные головные боли, озноб, повышение температуры до 40 °С, потеря сознания (иногда - резкое возбуждение). Болезнь требует длительного лечения (6-8 месяцев). Без лечения до 70% пораженных погибают.
- лучевая болезнь 4-й степени (крайне тяжелая) наступает при дозе свыше 600 р (0,156 Кл/кг). Болезнь сопровождается затемнением сознания, лихорадкой, резким нарушением водно-солевого обмена и заканчивается смертельным исходом через 5-10 суток и в большинстве случаев заканчивается смертельным исходом. Лучевые болезни у животных возникают при более высоких дозах облучения.
При дозах, превышающих 5000 р., личный состав утрачивает боеспособность через несколько минут.
Выход людей из строя от полученной дозы при однократном облучении:
100-150Р – единичные случаи в течение 1-2 суток;
200Р – 15%;
250Р – 60%;
300Р – 85%;
350Р – 100%.
Остаточная доза облучения в организме человека через:
месяц -50%;
два месяца – 25%;
три месяца – 10%.
Радиоактивное заражение -
Источниками РВ в облаке являются:
продукты деления ядерного горючего (урана, плутония),
непрореагировавшая часть ядерного горючего,
- радиоактивные изотопы, образующиеся в результате действия нейтронов на грунт (наведенная активность).
Параметрами радиоактивного загрязнения являются доза облучения (по воздействию на людей) и мощность дозы излучения — уровень радиации (по степени загрязнения местности и различных объектов).
такое заражение местности и находящихся на ней объектов,
а также воздуха и воды радиоактивными веществами,
образующимися при ядерных взрывах, которое представляет
опасность для здоровья человека.
Продукты деления, выпадающие из облака взрыва, представляют собой смесь примерно 80 изотопов 35 химических элементов средней части периодической системы элементов Менделеева (от цинка №30 до гадолиния №64).
Каждый радиоизотоп (радионуклид) распадается со своей скоростью - в единицу времени распадается определенная часть ядер атомов от их общего числа. Для любого количества данного радиоактивного изотопа характерна следующая закономерность: половина общего числа ядер атомов распадается всегда за одинаковое время, называемое периодом полураспада (Т). Чем больше Т, тем дольше "живет" изотоп, создавая ионизирующие излучения. Период полураспада для данного изотопа - величина постоянная. Период полураспада для разных изотопов колеблется в широких пределах. Так, для иода-131Т = 8,05 сут, для стронция-81 - 51 сут, стронция-90 - 26 лет, кобаль-та-60 - 5,3 года, плутония-239 - 24 000 лет, урана-235 - 710 млн. лет, тория-232 - 14 млрд. лет.
Наибольшую опасность для людей представляют вещества, у которых период полураспада от нескольких суток до нескольких лет.
Зона А — зона умеренного заражения. Характеризуется дозой излучения до полного распада радиоактивных веществ на внешней границе зоны 40 рад и на внутренней — 400 рад. Площадь зоны А составляет 70-80 % площади всего следа.
Зона Б — зона сильного заражения. Дозы излучения на границах равны соответственно 400 рад и 1200 рад. Площадь зоны Б — примерно 10 % площади радиоактивною следа.
Зона В — зона опасного заражения. Характеризуется дозами излучения на границах 1200 рад и 4000 рад.
Зона Г — зона чрезвычайно опасного заражения. Дозы на границах 4000 рад и 7000 рад.
Безопасные величины заражения поверхностей радиоактивными веществами (возраст 1 сутки)
Наименование поверхностей | Безопасная | |
Нательное белье, лицевая часть противогаза, средства ПХЗ, личное оружие, обмундирование, снаряжение. | 50 | |
Боевая техника | Автотранспорт, самолеты артиллерийские установки, ракеты. | 200 |
Бронированные объекты | 400 |
ПРИМЕЧАНИЕ: если заражение произошло продуктами ЯВ возраста до 12 или от 12 до 24 часов, то указанные в таблице значения увеличиваются соответственно в 4 и 2 раза.
Для защиты личного состава от внешнего облучения радиоактивного заражения местности используются инженерные сооружения, объекты военной техники и естественные укрытия, которые обеспечивают разный уровень защиты от гамма-излучения
Наименование объекта | К осл. | |
Тяжелые и средние танки | 10 | |
Легкие танки, БТР, БМП | 4 | |
Автомобили, автобусы ж. д. вагоны | 2 | |
Открытые траншеи | зараженные | 3 |
Перекрытые щели (участки траншей) | 50 (200) | |
Блиндажи и убежища | 500 (5000) | |
Жилые каменные дома | 10 - 30 | |
Подвалы жилых и каменных домов | 40 - 400 |
Электромагнитный импульс (ЭМИ)
ЭМИ — это совокупность электрических и магнитных полей, возникающих в результате ионизации атомов среды под воздействием гамма-излучения. Продолжительность его действия составляет несколько миллисекунд.
Основными параметрами ЭМИ являются наводимые в проводах и кабельных линиях токи и напряжения, которые могут приводить к повреждению и выводу из строя радиоэлектронной аппаратуры, а иногда и к повреждению работающих с аппаратурой людей. При наземном и воздушном взрывах поражающее действие электромагнитного импульса наблюдается на расстоянии нескольких километров от центра ядерного взрыва. Наиболее эффективной защитой от электромагнитного импульса является экранирование линий энергоснабжения и управления, а также радио- и электроаппаратуры.
Наличие поражающих факторов от разновидности ядерного взрыва
№ | Поражающие факторы | Воздушная ударная волна | Световое излучение | Проникающая радиация | Радиоактивное заражение местн. | ЭМИ | Высота проведения ЯВ |
1 | Наземный | + | на поверхности земли | ||||
2 | Подземный | ||||||
- с выбросом грунта | сейсмическая | + | под поверхностью земли | ||||
без выброса грунта | - | ||||||
3 | Надводный | цунами | + | + | + | На поверхности воды | |
4 | Подводный | ||||||
- с выбросом воды и грунта | цунами | + | + | - | под поверхностью воды | ||
- без выброса воды и грунта (камуфлетный) | цунами и сейсмическая ударная волна | - | под поверхностью воды( в грунте дна) | ||||
5 | Воздушный | ||||||
- низкий | + | до 10 км | |||||
- высотный | - | + | 10- 100 км | ||||
6 | Космический ( стратосферный) | - | + | более 100 км |
Защиту обеспечивают также метрополитены, шахты и различные другие горные выработки, приспособленные подвалы, укрытия (щели), построенные во дворах и других местах, где находятся поблизости люди, транспортные тоннели и подземные пешеходные переходы.
Ослабляют поражающее действие ядерного взрыва ямы, канавы, балки, овраги, котлованы, низкие кирпичные и бетонные ограждения, водопропускные трубы под дорогами.
Уничтожение
Ядерное оружие впервые встало на вооружение в армии США в 1945 году. В августе того же года оно было впервые использовано в боевых условиях против японских городов Хиросима (6 августа) и Нагасаки (9 августа). В 1949 году ядерное оружие появилось у СССР, таким образом началась «ядерная гонка». Ядерное оружие стало неотъемлемым инструментом дипломатии обеих стран.
Началом разоружения принято считать Карибский кризис 1962 года, когда мир впервые оказался на грани ядерной катастрофы. Причиной тому послужило размещение американских ракет средней дальности в Турции, спровоцировавший Советский Союз на экстренную установку аналогичных ракет на Кубе. Одним из последствий Карибского кризиса стало возникновение на Западе мощного общественного движения в поддержку ядерного разоружения. У процесса разоружения был и экономический подтекст: наращивание ядерного арсенала несло в себе колоссальную нагрузку на экономику страны.
Первым договором, регламентировавшим разработку ядерного оружия был многосторонний Договор о запрещении испытаний ядерного оружия в атмосфере, космосе и под водой (1963). В 1968 году подписан многосторонний Договор о нераспространении. Впоследствии он был подписан практически всеми странами мира (кроме Израиля, Пакистана и Индии).
© ООО «Знанио»
С вами с 2009 года.