Klasifikácia jadrových zbraní. Jadrový výbuch: popis, klasifikácia Klasifikácia jadrových výbuchov podľa výkonu

Sila jadrového výbuchu

1) jeho energetická charakteristika, zvyčajne vyjadrená v ekvivalente TNT. Je to spôsobené mechanickými a tepelnými účinkami výbuchu, ako aj energiou okamžitého neutrónového a gama žiarenia. Podľa sily výbuchu sa jadrové zbrane podmienečne delia na ultra malé (do 1 000 ton), malé (od 1 do 10 000 ton), stredné (od 10 do 100 000 ton), veľké (od 100 tis. do 1 milióna ton) a superveľké (od 1 milióna ton a viac);

2) kvantitatívna charakteristika energie výbuchu jadrovej zbrane, zvyčajne vyjadrená v ekvivalente TNT. Sila jadrového výbuchu zahŕňa energiu, ktorá určuje vývoj mechanických a tepelných účinkov výbuchu, a energiu rýchleho neutrónového a gama žiarenia. Energia rádioaktívneho rozpadu produktov štiepenia sa neberie do úvahy. Jadrový výbuch 1 kg uránu-235 alebo plutónia-239 s úplným štiepením všetkých jadier je ekvivalentný z hľadiska uvoľnenej energie chemickému výbuchu 20 000 ton TNT.

Edward. Slovník pojmov ministerstva pre mimoriadne situácie, 2010

Pozrite sa, čo znamená „Sila jadrového výbuchu“ v iných slovníkoch:

Sila jadrového výbuchu- kvantitatívna charakteristika energie výbuchu jadrovej zbrane, zvyčajne vyjadrená v ekvivalente TNT. Sila jadrového výbuchu zahŕňa energiu, ktorá určuje vývoj mechanických a tepelných účinkov výbuchu, a energiu okamžitého ... ... Civilná ochrana. Pojmový a terminologický slovník

Sila jadrovej zbrane- kvantitatívna charakteristika energie výbuchu jadrovej zbrane. Zvyčajne sa vyjadruje ako ekvivalent TNT (hmotnosť TNT, ktorej energia výbuchu sa rovná energii výbuchu danej jadrovej zbrane) v tonách, kplotónoch a megatónoch ... Slovník vojenských pojmov

Tento výraz má iné významy, pozri Epicentrum (významy). Jadrové zbrane ... Wikipedia

V tomto článku chýbajú odkazy na zdroje informácií. Informácie musia byť overiteľné, inak môžu byť spochybnené a odstránené. Môžete ... Wikipedia

Seizmická metóda merania sily jadrového výbuchu- Pod pojmom metóda merania seizmického výkonu sa rozumie metóda, pomocou ktorej sa vypočítava skúšobný výkon na základe meraní parametrov elastických kmitov pôdy spôsobených skúškou ... Zdroj: DOHODA MEDZI ZSSR A SPOJENÉ ... ... Oficiálna terminológia

Charakteristika deštrukčného účinku munície, pri ktorej je účinok deštrukcie zabezpečený detonáciou výbušnej náplne. Pre námornú muníciu je určená veľkosťou otvorov vytvorených na dne alebo na boku lode v dôsledku ... ... Marine Dictionary

Jadrové zbrane ... Wikipedia

Tento článok by mal byť wikiifikovaný. Naformátujte ho prosím podľa pravidiel formátovania článkov. Jadrový raketový motor na homogénnom roztoku solí jadrového paliva (anglicky ... Wikipedia

Kontrola vlastností jadrovej zbrane (sila, účinnosť škodlivých faktorov) pomocou jadrového výbuchu. Zároveň sa vypracovávajú prostriedky a spôsoby ochrany pred jadrovými zbraňami. Umiestnenie hlavných polygónov pre I.Ya.o .: ... ... Núdzový slovník

Prvý čínsky jadrový test 16. októbra 1964 Čína uskutočnila svoj prvý jadrový test. Výbuch atómovej bomby sa uskutočnil na testovacom mieste pri jazere Lop Nor na severozápade krajiny v Ujgurskej autonómnej oblasti Sin-ťiang. V ten istý deň čínska vláda oznámila, že…… Encyklopédia novinárov

Jadrová zbraň

Jadrové zbrane - súbor jadrových zbraní, ich prostriedkov dodania k cieľu a ovládacích prvkov. Vzťahuje sa na zbrane hromadného ničenia (spolu s biologickými a chemickými zbraňami). Jadrová zbraň je výbušné zariadenie, ktoré využíva jadrovú energiu - energiu uvoľnenú v dôsledku lavínovej jadrovej reťazovej reakcie štiepenia ťažkých jadier a / alebo termonukleárnej fúznej reakcie ľahkých jadier.

Pôsobenie jadrovej zbrane je založené na využití energie výbuchu jadrového výbušného zariadenia, uvoľneného v dôsledku nekontrolovanej lavínovej reťazovej reakcie štiepenia ťažkých jadier a / alebo termonukleárnej fúznej reakcie.

Jadrové výbuchy môžu byť nasledujúcich typov:

vzduch - v troposfére

vo vysokej nadmorskej výške - v hornej atmosfére a blízkom planetárnom priestore

vesmír - v hlbokom cirkuplanetárnom priestore a akejkoľvek inej oblasti vesmíru

pozemný výbuch - blízko zeme

podzemný výbuch (pod povrchom zeme)

povrch (v blízkosti hladiny vody)

pod vodou (pod vodou)

Škodlivé faktory jadrového výbuchu:

tlakova vlna

svetelného žiarenia

prenikajúce žiarenie

rádioaktívnej kontaminácii

elektromagnetický impulz (EMP)

Pomer sily vplyvu rôznych škodlivých faktorov závisí od konkrétnej fyziky jadrového výbuchu. Napríklad termonukleárny výbuch sa vyznačuje silnejším ako tzv. atómový výbuch svetelné žiarenie, gama zložka prenikavého žiarenia, ale oveľa slabšia korpuskulárna zložka prenikavého žiarenia a rádioaktívne zamorenie územia.

Ľudia, ktorí sú priamo vystavení škodlivým faktorom jadrového výbuchu, okrem fyzických škôd, ktoré sú pre človeka často smrteľné, zažívajú silný psychologický dopad z desivého obrazu výbuchu a deštrukcie. Elektromagnetický impulz (EMP) priamo neovplyvňuje živé organizmy, ale môže narušiť činnosť elektronických zariadení (elektrónková elektronika a fotonické zariadenia sú relatívne necitlivé na EMP).

Klasifikácia jadrových zbraní

Všetky jadrové zbrane možno rozdeliť do dvoch hlavných kategórií:

"atómové" - jednofázové alebo jednostupňové výbušné zariadenia, v ktorých hlavný energetický výstup pochádza z jadrovej štiepnej reakcie ťažkých jadier (urán-235 alebo plutónium) s tvorbou ľahších prvkov

termonukleárne (tiež "vodík") - dvojfázové alebo dvojstupňové výbušné zariadenia, v ktorých sa postupne vyvíjajú dva fyzikálne procesy lokalizované v rôznych oblastiach vesmíru: v prvom štádiu je hlavným zdrojom energie štiepna reakcia ťažkých jadier, a v druhom sa používajú štiepne a termonukleárne fúzne reakcie v rôznych pomeroch v závislosti od typu a nastavenia munície

Sila jadrovej nálože sa meria v ekvivalente TNT - množstvo trinitrotoluénu, ktoré musí explodovať, aby sa získala rovnaká energia. Zvyčajne sa vyjadruje v kilotónoch (kt) a megatónoch (Mt). Ekvivalent TNT je podmienený: po prvé, rozloženie energie jadrového výbuchu na rôzne škodlivé faktory výrazne závisí od typu munície av každom prípade je veľmi odlišné od chemického výbuchu. Po druhé, je jednoducho nemožné dosiahnuť úplné spálenie primeraného množstva chemickej výbušniny.

Je obvyklé rozdeliť jadrové zbrane podľa sily do piatich skupín:

ultra malé (menej ako 1 kt)

malý (1 - 10 ct)

stredná (10 - 100 kt)

veľký (vysoký výkon) (100 kt - 1 Mt)

super veľký (extra vysoký výkon) (viac ako 1 Mt)

Možnosti detonácie jadrových zbraní

kanónová schéma

"Schéma kanónu" bola použitá v niektorých modeloch jadrových zbraní prvej generácie. Podstatou kanónovej schémy je vystreliť náložou pušného prachu jeden blok štiepneho materiálu podkritickej hmotnosti („guľka“) na druhý – nehybný („terč“).

Klasickým príkladom kanónovej schémy je bomba Little Boy zhodená na Hirošimu 6. augusta 1945.

implozívna schéma

Schéma implozívnej detonácie využíva stlačenie štiepneho materiálu sústredenou rázovou vlnou vytvorenou výbuchom chemických výbušnín. Na zaostrenie rázovej vlny sa používajú takzvané výbušné šošovky a výbuch sa vykonáva súčasne v mnohých bodoch s vysokou presnosťou. Vznik zbiehajúcej sa rázovej vlny zabezpečilo použitie výbušných šošoviek z „rýchlych“ a „pomalých“ trhavín – TATV (triaminotrinitrobenzén) a baratol (zmes trinitrotoluénu s dusičnanom bárnatým), a niektorých prísad (pozri animáciu). Vytvorenie takéhoto systému na lokalizáciu výbušnín a detonácií bolo svojho času jednou z najťažších a časovo najnáročnejších úloh. Na jeho vyriešenie bolo potrebné vykonať obrovské množstvo zložitých výpočtov v hydro- a plynovej dynamike.

Druhá z použitých atómových bômb – „Fat Man“ – zhodená na Nagasaki 9. augusta 1945, bola vykonaná podľa rovnakej schémy.

Výbušné pôsobenie založené na využití vnútrojadrovej energie uvoľnenej pri reťazových reakciách štiepenia ťažkých jadier niektorých izotopov uránu a plutónia alebo pri termonukleárnych reakciách fúzie izotopov vodíka (deutéria a trícia) na ťažšie, napríklad izogónové jadrá hélia . Pri termonukleárnych reakciách sa uvoľňuje 5-krát viac energie ako pri štiepnych reakciách (s rovnakou hmotnosťou jadier).

Jadrové zbrane zahŕňajú rôzne jadrové zbrane, prostriedky na ich dodanie do cieľa (nosiče) a ovládacie prvky.

V závislosti od spôsobu získavania jadrovej energie sa munícia delí na jadrovú (na štiepnych reakciách), termonukleárnu (na fúzne reakcie), kombinovanú (pri ktorej sa energia získava podľa schémy „štiepenie-fúzia-štiepenie“). Sila jadrových zbraní sa meria v ekvivalente TNT, t. masa výbušniny TNT, ktorej výbuch uvoľní také množstvo energie ako výbuch daného jadrového bosiripasu. Ekvivalent TNT sa meria v tonách, kilotónoch (kt), megatónoch (Mt).

Munícia s kapacitou do 100 kt je určená na štiepne reakcie, od 100 do 1000 kt (1 Mt) na fúzne reakcie. Kombinovaná munícia môže mať viac ako 1 Mt. Podľa výkonu sa jadrové zbrane delia na ultramalé (do 1 kg), malé (1-10 kt), stredné (10-100 kt) a extra veľké (viac ako 1 Mt).

V závislosti od účelu použitia jadrových zbraní môžu byť jadrové výbuchy výškové (nad 10 km), vzdušné (nie viac ako 10 km), pozemné (povrchové), podzemné (pod vodou).

Škodlivé faktory jadrového výbuchu

Hlavnými škodlivými faktormi jadrového výbuchu sú: rázová vlna, svetelné žiarenie jadrového výbuchu, prenikajúce žiarenie, rádioaktívne zamorenie priestoru a elektromagnetický impulz.

tlakova vlna

Rázová vlna (SW)- oblasť ostro stlačeného vzduchu, šíriaceho sa všetkými smermi od stredu výbuchu nadzvukovou rýchlosťou.

Horúce pary a plyny, ktoré sa snažia expandovať, vytvárajú prudký náraz do okolitých vrstiev vzduchu, stláčajú ich na vysoký tlak a hustotu a zahrievajú sa na vysoké teploty (niekoľko desiatok tisíc stupňov). Táto vrstva stlačeného vzduchu predstavuje rázovú vlnu. Predná hranica vrstvy stlačeného vzduchu sa nazýva predná časť rázovej vlny. Za JZ frontom nasleduje oblasť rarefakcie, kde je tlak pod atmosférou. V blízkosti centra výbuchu je rýchlosť šírenia JZ niekoľkonásobne vyššia ako rýchlosť zvuku. So zväčšujúcou sa vzdialenosťou od výbuchu rýchlosť šírenia vlny rýchlo klesá. Na veľké vzdialenosti sa jeho rýchlosť blíži rýchlosti zvuku vo vzduchu.

Rázová vlna munície strednej sily prechádza: prvý kilometer za 1,4 s; druhý - za 4 s; piaty - za 12 s.

Škodlivý účinok uhľovodíkov na ľudí, zariadenia, budovy a konštrukcie je charakterizovaný: rýchlostným tlakom; pretlak v čele rázu a čas jeho dopadu na predmet (fáza stlačenia).

Vplyv HC na ľudí môže byť priamy a nepriamy. Pri priamej expozícii je príčinou poranenia okamžité zvýšenie tlaku vzduchu, ktoré je vnímané ako prudký úder vedúci k zlomeninám, poškodeniu vnútorných orgánov a prasknutiu ciev. Pri nepriamom dopade sú ľudia ohromení lietajúcimi úlomkami budov a stavieb, kameňmi, stromami, rozbitým sklom a inými predmetmi. Nepriamy vplyv dosahuje 80% všetkých lézií.

Pri pretlaku 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf / cm 2) môžu nechránení ľudia utrpieť ľahké zranenia (ľahké pomliaždeniny a otrasy mozgu). Náraz SW s pretlakom 40-60 kPa vedie k léziám strednej závažnosti: strata vedomia, poškodenie sluchových orgánov, ťažké vykĺbenia končatín, poškodenie vnútorných orgánov. Pri nadmernom tlaku nad 100 kPa sa pozorujú mimoriadne závažné lézie, často smrteľné.

Stupeň poškodenia rôznych predmetov rázovou vlnou závisí od sily a typu výbuchu, mechanickej pevnosti (stability predmetu), ako aj od vzdialenosti, v ktorej k výbuchu došlo, terénu a polohy predmetov na zemi. .

Na ochranu pred vplyvom uhľovodíkov by sa mali používať: zákopy, trhliny a zákopy, ktoré znižujú jeho účinok 1,5-2 krát; zemľanky - 2-3 krát; prístrešky - 3-5 krát; pivnice domov (budovy); terén (les, rokliny, priehlbiny atď.).

vyžarovanie svetla

vyžarovanie svetla je prúd žiarivej energie vrátane ultrafialových, viditeľných a infračervených lúčov.

Jeho zdrojom je svetelná plocha tvorená horúcimi produktmi výbuchu a horúcim vzduchom. Svetelné žiarenie sa šíri takmer okamžite a trvá v závislosti od sily jadrového výbuchu až 20 s. Jeho sila je však taká, že napriek krátkemu trvaniu môže spôsobiť popáleniny kože (kože), poškodenie (trvalé alebo dočasné) orgánov zraku ľudí a vznietenie horľavých materiálov predmetov. V momente vzniku svetelnej oblasti dosahuje teplota na jej povrchu desiatky tisíc stupňov. Hlavným škodlivým faktorom svetelného žiarenia je svetelný impulz.

Svetelný impulz - množstvo energie v kalóriách dopadajúce na jednotku plochy povrchu kolmo na smer žiarenia po celú dobu trvania žiary.

Oslabenie svetelného žiarenia je možné vďaka jeho tieneniu atmosférickou oblačnosťou, nerovným terénom, vegetáciou a miestnymi objektmi, snehovými zrážkami alebo dymom. Hrubá vrstva teda zoslabuje svetelný impulz A-9-krát, vzácna vrstva - 2-4-krát a dymové (aerosólové) clony - 10-krát.

Na ochranu obyvateľstva pred svetelným žiarením je potrebné použiť ochranné konštrukcie, suterény domov a budov a ochranné vlastnosti terénu. Akákoľvek prekážka schopná vytvárať tieň chráni pred priamym pôsobením svetelného žiarenia a eliminuje popáleniny.

prenikajúce žiarenie

prenikajúce žiarenie- tóny gama žiarenia a neutrónov emitovaných z oblasti jadrového výbuchu. Doba jeho pôsobenia je 10-15 s, dosah je 2-3 km od centra výbuchu.

Pri konvenčných jadrových výbuchoch tvoria neutróny približne 30%, pri výbuchu neutrónovej munície - 70-80% y-žiarenia.

Škodlivý účinok prenikavého žiarenia je založený na ionizácii buniek (molekúl) živého organizmu, čo vedie k smrti. Neutróny navyše interagujú s jadrami atómov určitých materiálov a môžu spôsobiť indukovanú aktivitu v kovoch a technológii.

Hlavným parametrom charakterizujúcim prenikajúce žiarenie je: pre γ-žiarenie - dávka a dávkový príkon žiarenia a pre neutróny - tok a hustota toku.

Prípustné expozičné dávky pre obyvateľstvo v čase vojny: jednorazovo - do 4 dní 50 R; viacnásobné - do 10-30 dní 100 R; počas štvrťroka - 200 R; v priebehu roka - 300 R.

V dôsledku prechodu žiarenia materiálmi prostredia sa intenzita žiarenia znižuje. Zoslabujúci efekt je zvyčajne charakterizovaný vrstvou polovičného útlmu, t.j. takú hrúbku materiálu, cez ktorú sa žiarenie zníži 2-krát. Napríklad intenzita y-lúčov sa zníži 2-krát: oceľ 2,8 cm hrubá, betón - 10 cm, zemina - 14 cm, drevo - 30 cm.

Ako ochrana pred prenikavým žiarením sa používajú ochranné konštrukcie, ktoré oslabujú jeho dopad 200- až 5000-krát. Librová vrstva 1,5 m takmer úplne chráni pred prenikavým žiarením.

Rádioaktívna kontaminácia (kontaminácia)

Rádioaktívna kontaminácia ovzdušia, terénu, vodnej plochy a predmetov na nich umiestnených vzniká v dôsledku spadu rádioaktívnych látok (RS) z oblaku jadrového výbuchu.

Pri teplote približne 1700 °C sa žiara svetelnej oblasti jadrového výbuchu zastaví a zmení sa na tmavý mrak, ku ktorému sa dvíha stĺpec prachu (mrak má teda hríbovitý tvar). Tento oblak sa pohybuje v smere vetra a RV z neho vypadávajú.

Zdrojmi RS v oblaku sú štiepne produkty jadrového paliva (urán, plutónium), nezreagovaná časť jadrového paliva a rádioaktívne izotopy vznikajúce v dôsledku pôsobenia neutrónov na zemi (indukovaná aktivita). Tieto RV, ktoré sú na kontaminovaných predmetoch, sa rozpadajú a vyžarujú ionizujúce žiarenie, ktoré je v skutočnosti škodlivým faktorom.

Parametrami rádioaktívnej kontaminácie sú dávka žiarenia (podľa dopadu na ľudí) a dávkový príkon žiarenia - úroveň žiarenia (podľa stupňa zamorenia územia a rôznych objektov). Tieto parametre sú kvantitatívnou charakteristikou poškodzujúcich faktorov: rádioaktívna kontaminácia pri havárii s únikom rádioaktívnych látok, ako aj rádioaktívna kontaminácia a prenikajúce žiarenie pri jadrovom výbuchu.

Na teréne, ktorý počas jadrového výbuchu prešiel rádioaktívnou kontamináciou, sa vytvárajú dve časti: oblasť výbuchu a stopa oblaku.

Podľa stupňa nebezpečenstva sa kontaminovaná oblasť pozdĺž stopy oblaku výbuchu zvyčajne delí na štyri zóny (obr. 1):

Zóna A- zóna stredne ťažkej infekcie. Vyznačuje sa dávkou žiarenia do úplného rozpadu rádioaktívnych látok na vonkajšej hranici zóny - 40 rad a na vnútornej - 400 rad. Plocha zóny A je 70-80% plochy celej stopy.

Zóna B- zóna ťažkej infekcie. Dávky žiarenia na hraniciach sú 400 rad a 1200 rad. Plocha zóny B je približne 10 % plochy rádioaktívnej stopy.

Zóna B— zóna nebezpečnej infekcie. Vyznačuje sa dávkami žiarenia na hraniciach 1200 rad a 4000 rad.

Zóna G- zóna mimoriadne nebezpečnej nákazy. Dávky na hraniciach 4000 rad a 7000 rad.

Ryža. 1. Schéma rádioaktívnej kontaminácie oblasti v oblasti jadrového výbuchu a v dôsledku pohybu mraku

Úrovne žiarenia na vonkajších hraniciach týchto zón 1 hodinu po výbuchu sú 8, 80, 240, 800 rad/h.

Väčšina rádioaktívneho spadu, ktorý spôsobuje rádioaktívne zamorenie oblasti, vypadne z oblaku 10-20 hodín po jadrovom výbuchu.

elektromagnetický impulz

Elektromagnetický impulz (EMP) je kombináciou elektrických a magnetických polí vznikajúcich ionizáciou atómov prostredia vplyvom gama žiarenia. Jeho trvanie je niekoľko milisekúnd.

Hlavnými parametrami EMR sú prúdy a napätia indukované vo vodičoch a káblových vedeniach, ktoré môžu viesť k poškodeniu a znefunkčneniu elektronických zariadení a niekedy k poškodeniu osôb pracujúcich so zariadením.

Pri pozemných a vzdušných výbuchoch je škodlivý účinok elektromagnetického impulzu pozorovaný vo vzdialenosti niekoľkých kilometrov od centra jadrového výbuchu.

Najúčinnejšou ochranou pred elektromagnetickým impulzom je tienenie napájacích a riadiacich vedení, ako aj rádiových a elektrických zariadení.

Situácia, ktorá sa vyvíja pri použití jadrových zbraní v centrách ničenia.

Ťažiskom jadrovej deštrukcie je územie, na ktorom v dôsledku použitia jadrových zbraní, hromadného ničenia a úhynu ľudí, hospodárskych zvierat a rastlín, ničenia a poškodzovania budov a stavieb, inžinierskych a energetických a technologických sietí a vedení, dopravných komunikácií a iných objektov.

Zóny ohniska jadrového výbuchu

Na určenie povahy možného zničenia, objemu a podmienok na vykonávanie záchranných a iných naliehavých prác je miesto jadrovej lézie podmienečne rozdelené do štyroch zón: úplné, silné, stredné a slabé zničenie.

Zóna úplného zničenia má pretlak na čele rázovej vlny 50 kPa na hranici a vyznačuje sa masívnymi nenávratnými stratami medzi nechráneným obyvateľstvom (až 100 %), úplným zničením budov a stavieb, zničením a poškodením úžitkových a energetických a technologických siete a vedenia, ako aj časti krytov civilnej obrany, vytváranie pevných blokád v osadách. Les je úplne zničený.

Zóna vážneho zničenia s pretlakom na čele rázovej vlny od 30 do 50 kPa sa vyznačuje: masívnymi nenávratnými stratami (až 90 %) medzi nechráneným obyvateľstvom, úplným a závažným zničením budov a stavieb, poškodením inžinierskych a energetických a technologických sietí a vedení, vytváranie lokálnych a súvislých blokád v sídlach a lesoch, zachovanie úkrytov a väčšiny protiradiačných úkrytov suterénneho typu.

Stredná zóna poškodenia s pretlakom od 20 do 30 kPa sa vyznačuje nenávratnými stratami medzi obyvateľstvom (do 20 %), strednou a silnou deštrukciou budov a stavieb, vytváraním lokálnych a ohniskových blokád, nepretržitými požiarmi, zachovaním verejných zariadení, prístreškov a väčšina protiradiačných krytov.

Zóna slabého poškodenia s pretlakom od 10 do 20 kPa sa vyznačuje slabým a stredným zničením budov a štruktúr.

Ohnisko lézie, ale počet mŕtvych a zranených môže byť úmerné alebo väčšie ako lézie pri zemetrasení. Takže počas bombardovania (sila bomby až 20 kt) mesta Hirošima 6. augusta 1945 bola väčšina (60%) zničená a počet obetí dosiahol 140 000 ľudí.

Personál hospodárskych zariadení a obyvateľstvo vstupujúce do zón rádioaktívneho zamorenia je vystavené ionizujúcemu žiareniu, ktoré spôsobuje chorobu z ožiarenia. Závažnosť ochorenia závisí od prijatej dávky žiarenia (ožiarenia). Závislosť stupňa choroby z ožiarenia od veľkosti dávky ožiarenia je uvedená v tabuľke. 2.

Tabuľka 2. Závislosť stupňa choroby z ožiarenia od veľkosti dávky ožiarenia

V podmienkach nepriateľstva s použitím jadrových zbraní sa môže stať, že rozsiahle územia sú v zónach rádioaktívnej kontaminácie a vystavenie ľudí môže nadobudnúť masový charakter. Aby sa vylúčilo preexponovanie personálu zariadení a obyvateľstva v takýchto podmienkach a aby sa zvýšila stabilita fungovania zariadení národného hospodárstva v podmienkach rádioaktívnej kontaminácie v čase vojny, sú stanovené prípustné dávky ožiarenia. Tvoria:

• s jedným ožiarením (do 4 dní) - 50 rad;
• opakované ožarovanie: a) do 30 dní - 100 rad; b) 90 dní - 200 rad;
• systematická expozícia (počas roka) 300 rad.

Spôsobené použitím jadrových zbraní, najzložitejšie. Na ich odstraňovanie sú potrebné nepomerne väčšie sily a prostriedky ako pri odstraňovaní mimoriadnych situácií v čase mieru.

Na začiatku 20. storočia ľudstvo vďaka úsiliu Alberta Einsteina prvýkrát spoznalo, že na atómovej úrovni možno z malého množstva hmoty za určitých podmienok získať obrovské množstvo energie. V 30. rokoch v práci v tomto smere pokračovali nemecký jadrový fyzik Otto Hahn, Angličan Robert Frisch a Francúz Joliot-Curie. Práve im sa podarilo v praxi sledovať výsledky štiepenia jadier atómov rádioaktívnych chemických prvkov. Proces reťazovej reakcie simulovaný v laboratóriách potvrdil Einsteinovu teóriu o schopnosti hmoty v malých množstvách uvoľniť veľké množstvo energie. Za takýchto podmienok sa zrodila fyzika jadrového výbuchu – veda, ktorá spochybňovala možnosť ďalšej existencie pozemskej civilizácie.

Zrod jadrových zbraní

Už v roku 1939 si Francúz Joliot-Curie uvedomil, že vystavenie jadrám uránu za určitých podmienok môže viesť k explozívnej reakcii obrovskej sily. V dôsledku reťazovej jadrovej reakcie sa začne spontánne exponenciálne štiepenie jadier uránu a uvoľní sa obrovské množstvo energie. V okamihu rádioaktívna látka explodovala a výsledný výbuch mal obrovský škodlivý účinok. Výsledkom experimentov bolo jasné, že urán (U235) možno premeniť z chemického prvku na silnú výbušninu.

Pre mierové účely je počas prevádzky jadrového reaktora proces jadrového štiepenia rádioaktívnych zložiek pokojný a kontrolovaný. Pri jadrovom výbuchu je hlavný rozdiel v tom, že sa okamžite uvoľní obrovské množstvo energie a pokračuje to až do vyčerpania zásob rádioaktívnych výbušnín. Prvýkrát sa človek o bojových schopnostiach novej trhaviny dozvedel 16. júla 1945. V čase, keď sa v Postupime konalo záverečné stretnutie hláv štátov víťazov vojny s Nemeckom, sa na testovacom mieste v Alamogordo v Novom Mexiku uskutočnil prvý test atómovej hlavice. Parametre prvého jadrového výbuchu boli dosť skromné. Sila atómového náboja v ekvivalente TNT sa rovnala hmotnosti trinitrotoluénu v 21 kilotonách, ale sila explózie a jej dopad na okolité predmety zanechali nezmazateľný dojem na každého, kto sledoval testy.

Výbuch prvej atómovej bomby

Najprv každý videl jasný svietiaci bod, ktorý bol viditeľný na vzdialenosť 290 km. z testovacieho miesta. V rovnakom čase bolo počuť zvuk z výbuchu v okruhu 160 km. Na mieste, kde bolo nainštalované jadrové výbušné zariadenie, sa vytvoril obrovský kráter. Lievik z jadrového výbuchu dosiahol hĺbku viac ako 20 metrov s vonkajším priemerom 70 m. Na území testovacieho miesta v okruhu 300-400 metrov od epicentra bol zemský povrch neživý mesačný povrch .

Je zaujímavé uviesť zaznamenané dojmy účastníkov prvého testu atómovej bomby. „Okolitý vzduch zhustol, jeho teplota sa okamžite zvýšila. Doslova o minútu sa oblasťou prehnala obrovská rázová vlna. V mieste nálože sa vytvorí obrovská ohnivá guľa, po ktorej sa na jej mieste začal vytvárať oblak jadrového výbuchu v tvare hríba. Stĺpec dymu a prachu, korunovaný masívnou jadrovou hubovou hlavou, stúpal do výšky 12 km. Všetkých prítomných v úkryte zasiahol rozsah výbuchu. Nikto si nedokázal predstaviť, akej sile a sile sme čelili, “napísal neskôr vedúci projektu Manhattan Leslie Groves.

Nikto predtým ani potom nemal k dispozícii zbraň tak obrovskej sily. A to aj napriek tomu, že vedci a armáda v tom čase ešte nemali predstavu o všetkých škodlivých faktoroch novej zbrane. Zohľadnili sa iba viditeľné hlavné škodlivé faktory jadrového výbuchu, ako napríklad:

• rázová vlna jadrového výbuchu;
• svetelné a tepelné žiarenie jadrového výbuchu.

O tom, že prenikajúca radiácia a následná rádioaktívna kontaminácia pri jadrovom výbuchu je fatálna pre všetko živé, ešte nebolo jasné. Ukázalo sa, že tieto dva faktory sa po jadrovom výbuchu následne stanú pre človeka najnebezpečnejšími. Zóna úplného zničenia a devastácie je rozlohou pomerne malá v porovnaní so zónou kontaminácie územia produktmi rozpadu žiarenia. Infikovaná oblasť môže mať rozlohu stoviek kilometrov. K ožiareniu v prvých minútach po výbuchu a následne k úrovni radiácie sa pridáva kontaminácia rozsiahlych území rádioaktívnym spadom. Rozsah katastrofy sa stáva apokalyptickým.

Až neskôr, oveľa neskôr, keď boli atómové bomby použité na vojenské účely, sa ukázalo, aká silná bola nová zbraň a aké vážne následky by pre ľudí malo použitie jadrovej bomby.

Mechanizmus atómového náboja a princíp činnosti

Ak sa nezaoberáte podrobnými popismi a technológiou na vytvorenie atómovej bomby, môžete jadrovú nálož stručne opísať iba tromi vetami:

• existuje podkritické množstvo rádioaktívneho materiálu (urán U235 alebo plutónium Pu239);
• vytvorenie určitých podmienok pre spustenie reťazovej reakcie jadrového štiepenia rádioaktívnych prvkov (detonácia);
• vytvorenie kritického množstva štiepneho materiálu.

Celý mechanizmus možno znázorniť jednoduchou a zrozumiteľnou kresbou, kde sú všetky časti a detaily vo vzájomnej silnej a úzkej interakcii. V dôsledku detonácie chemickej alebo elektrickej rozbušky sa spustí detonačná sférická vlna, ktorá stlačí štiepny materiál na kritickú hmotnosť. Jadrový náboj je viacvrstvová štruktúra. Ako hlavná výbušnina sa používa urán alebo plutónium. Určité množstvo TNT alebo RDX môže slúžiť ako rozbuška. Ďalej sa proces kompresie stáva nekontrolovateľným.

Rýchlosť prebiehajúcich procesov je obrovská a porovnateľná s rýchlosťou svetla. Časový interval od začiatku detonácie po začiatok ireverzibilnej reťazovej reakcie netrvá dlhšie ako 10-8 s. Inými slovami, pohon 1 kg obohateného uránu trvá len 10-7 sekúnd. Táto hodnota označuje čas jadrového výbuchu. Reakcia termonukleárnej fúzie, ktorá je základom termonukleárnej bomby, prebieha podobnou rýchlosťou, s tým rozdielom, že jadrová nálož uvádza do pohybu ešte výkonnejšiu - termonukleárnu nálož. Termonukleárna bomba má iný princíp činnosti. Tu máme do činenia s reakciou syntézy ľahkých prvkov na ťažšie, v dôsledku čoho sa opäť uvoľňuje obrovské množstvo energie.

V procese štiepenia jadier uránu alebo plutónia vzniká obrovské množstvo energie. V strede jadrového výbuchu je teplota 107 Kelvinov. Za takýchto podmienok vzniká kolosálny tlak - 1000 atm. Atómy štiepnej hmoty sa menia na plazmu, ktorá sa stáva hlavným výsledkom reťazovej reakcie. Počas havárie 4. reaktora jadrovej elektrárne v Černobyle nedošlo k jadrovému výbuchu, keďže štiepenie rádioaktívneho paliva prebiehalo pomaly a bolo sprevádzané iba intenzívnym uvoľňovaním tepla.

Vysoká rýchlosť procesov prebiehajúcich vo vnútri náplne vedie k rýchlemu skoku teploty a zvýšeniu tlaku. Práve tieto zložky tvoria povahu, faktory a silu jadrového výbuchu.

Druhy a typy jadrových výbuchov

Spustenú reťazovú reakciu už nemožno zastaviť. V tisícinách sekundy sa jadrová nálož, pozostávajúca z rádioaktívnych prvkov, zmení na plazmovú zrazeninu roztrhanú vysokým tlakom. Začína sa postupný reťazec množstva ďalších faktorov, ktoré majú škodlivý vplyv na životné prostredie, infraštruktúru a živé organizmy. Jediný rozdiel v škodách je v tom, že malá jadrová bomba (10-30 kiloton) spôsobí menšie zničenie a menej závažné následky ako veľký jadrový výbuch s výdatnosťou o 100 megaton viac.

Škodlivé faktory závisia nielen od sily náboja. Na posúdenie následkov sú dôležité podmienky odpálenia jadrovej zbrane, aký typ jadrového výbuchu je v tomto prípade pozorovaný. Podkopávanie nálože sa môže vykonávať na povrchu zeme, pod zemou alebo pod vodou, podľa podmienok použitia sa zaoberáme nasledujúcimi typmi:

• vzdušné jadrové výbuchy uskutočnené v určitých výškach nad zemským povrchom;
• výbuchy vo veľkých výškach v atmosfére planéty vo výškach nad 10 km;
• pozemné (povrchové) jadrové výbuchy uskutočnené priamo nad povrchom zeme alebo nad vodnou hladinou;
• podzemné alebo podvodné výbuchy uskutočnené v hrúbke povrchu zemskej kôry alebo pod vodou, v určitej hĺbke.

V každom jednotlivom prípade majú určité škodlivé faktory svoju vlastnú silu, intenzitu a vlastnosti pôsobenia, čo vedie k určitým výsledkom. V jednom prípade dochádza k cielenej deštrukcii cieľa s minimálnym zničením a rádioaktívnou kontamináciou územia. V iných prípadoch sa treba vysporiadať s rozsiahlou devastáciou územia a ničením objektov, dochádza k okamžitému ničeniu všetkého života a pozorujeme silné rádioaktívne zamorenie rozsiahlych území.

Vzdušný jadrový výbuch sa napríklad líši od pozemnej detonačnej metódy tým, že ohnivá guľa nepríde do kontaktu so zemským povrchom. Pri takejto explózii sa prach a iné malé úlomky spoja do prachového stĺpca, ktorý existuje oddelene od oblaku výbuchu. V súlade s tým oblasť poškodenia závisí aj od výšky výbuchu. Takéto výbuchy môžu byť vysoké a nízke.

Prvé testy atómových hlavíc v USA aj v ZSSR boli hlavne troch typov, pozemné, vzdušné a podvodné. Až po nadobudnutí platnosti Zmluvy o obmedzení jadrových skúšok sa jadrové výbuchy v ZSSR, v USA, vo Francúzsku, v Číne a vo Veľkej Británii začali vykonávať iba pod zemou. To umožnilo minimalizovať znečistenie životného prostredia rádioaktívnymi produktmi, zmenšiť oblasť zakázaných zón, ktoré vznikli v blízkosti vojenských cvičísk.

Najsilnejší jadrový výbuch v histórii jadrových testov sa odohral 30. októbra 1961 v Sovietskom zväze. Bomba s celkovou hmotnosťou 26 ton a kapacitou 53 megaton bola zhodená v oblasti súostrovia Novaya Zemlya zo strategického bombardéra Tu-95. Toto je príklad typického výbuchu vzduchu z výšky, keďže k výbuchu došlo vo výške 4 km.

Treba si uvedomiť, že detonácia jadrovej hlavice vo vzduchu sa vyznačuje silným účinkom svetelného žiarenia a prenikavého žiarenia. Záblesk jadrového výbuchu je jasne viditeľný desiatky a stovky kilometrov od epicentra. Okrem silného svetelného žiarenia a silnej rázovej vlny rozbiehajúcej sa okolo 3600 sa výbuch vzduchu stáva zdrojom silného elektromagnetického rušenia. Elektromagnetický impulz generovaný počas vzdušného jadrového výbuchu v okruhu 100-500 km. schopný deaktivovať celú pozemnú elektrickú infraštruktúru a elektroniku.

Pozoruhodným príkladom nízkeho výbuchu vzduchu bolo atómové bombardovanie japonských miest Hirošima a Nagasaki v auguste 1945. Bomby „Fat Man“ a „Baby“ pracovali v nadmorskej výške pol kilometra, čím pokryli takmer celé územie týchto miest jadrovým výbuchom. Väčšina obyvateľov Hirošimy zomrela v prvých sekundách po výbuchu v dôsledku vystavenia intenzívnemu svetlu, teplu a gama žiareniu. Rázová vlna úplne zničila mestské budovy. V prípade bombardovania mesta Nagasaki bol účinok výbuchu oslabený znakmi reliéfu. Kopcovitý terén umožnil niektorým častiam mesta vyhnúť sa priamemu pôsobeniu svetelných lúčov a znížil nárazovú silu tlakovej vlny. Počas takejto explózie však bola pozorovaná rozsiahla rádioaktívna kontaminácia oblasti, čo následne viedlo k vážnym následkom pre obyvateľstvo zničeného mesta.

Nízke a vysoké výbuchy vzduchu sú najbežnejšími modernými prostriedkami zbraní hromadného ničenia. Takéto nálože sa používajú na ničenie nahromadených jednotiek a techniky, miest a pozemnej infraštruktúry.

Jadrový výbuch vo vysokej nadmorskej výške sa líši spôsobom aplikácie a charakterom pôsobenia. Detonácia jadrovej zbrane sa vykonáva v nadmorskej výške viac ako 10 km v stratosfére. Pri takejto explózii je vysoko na oblohe pozorovaný jasný záblesk s veľkým priemerom podobný slnku. Namiesto oblakov prachu a dymu sa na mieste výbuchu čoskoro vytvorí oblak pozostávajúci z molekúl vodíka, oxidu uhličitého a dusíka odparených pod vplyvom vysokých teplôt.

V tomto prípade sú hlavnými škodlivými faktormi rázová vlna, svetelné žiarenie, prenikajúce žiarenie a EMP jadrového výbuchu. Čím vyššia je výška detonácie nálože, tým nižšia je sila rázovej vlny. Vyžarovanie a vyžarovanie svetla sa naopak zvyšuje len s rastúcou nadmorskou výškou. V dôsledku absencie výrazného pohybu vzdušných hmôt vo vysokých nadmorských výškach je rádioaktívna kontaminácia území v tomto prípade prakticky znížená na nulu. Výbuchy vo vysokých nadmorských výškach v ionosfére narúšajú šírenie rádiových vĺn v ultrazvukovom rozsahu.

Takéto výbuchy sú zamerané najmä na ničenie vysoko letiacich cieľov. Môžu to byť prieskumné lietadlá, riadené strely, hlavice strategických rakiet, umelé satelity a iné vesmírne útočné zbrane.

Pozemný jadrový výbuch je úplne odlišný fenomén vo vojenskej taktike a stratégii. Tu je priamo ovplyvnená určitá oblasť zemského povrchu. Hlavica môže byť odpálená nad predmetom alebo nad vodou. V tejto podobe prebehli prvé testy atómových zbraní v USA a v ZSSR.

Charakteristickým znakom tohto typu jadrového výbuchu je prítomnosť výrazného hríbového mraku, ktorý sa vytvára v dôsledku obrovských objemov pôdnych a skalných častíc vznesených výbuchom. Hneď v prvom momente sa na mieste výbuchu vytvorí svietiaca pologuľa, ktorej spodný okraj sa dotýka povrchu zeme. Pri kontaktnej detonácii sa v epicentre výbuchu vytvorí lievik, kde vybuchla jadrová nálož. Hĺbka a priemer lievika závisí od sily samotného výbuchu. Pri použití malej taktickej munície môže priemer lievika dosiahnuť dve alebo tri desiatky metrov. Keď je jadrová bomba odpálená veľkým výkonom, rozmery krátera často dosahujú stovky metrov.

Prítomnosť silného oblaku bahna a prachu prispieva k tomu, že väčšina rádioaktívnych produktov výbuchu padá späť na povrch, čím je úplne kontaminovaný. Menšie prachové častice sa dostávajú do povrchovej vrstvy atmosféry a spolu so vzduchovými masami sa rozptyľujú na obrovské vzdialenosti. Ak na zemský povrch vybuchne atómová nálož, rádioaktívna stopa vzniknutej pozemnej explózie sa môže natiahnuť na stovky a tisíce kilometrov. Počas havárie v jadrovej elektrárni v Černobyle rádioaktívne častice, ktoré sa dostali do atmosféry, vypadli spolu so zrážkami na území škandinávskych krajín, ktoré sa nachádzajú 1000 km od miesta katastrofy.

Pozemné výbuchy môžu byť vykonané na zničenie a zničenie objektov veľkej sily. Takéto výbuchy je možné použiť aj vtedy, ak je cieľom vytvoriť rozsiahlu zónu rádioaktívnej kontaminácie oblasti. V tomto prípade pôsobí všetkých päť škodlivých faktorov jadrového výbuchu. Po termodynamickom šoku a svetelnom žiarení prichádza na rad elektromagnetický impulz. Rázová vlna a prenikajúce žiarenie dokončia deštrukciu objektu a pracovnej sily v akčnom rádiuse. Nakoniec je tu rádioaktívna kontaminácia. Na rozdiel od pozemnej metódy detonácie, povrchový jadrový výbuch zdvihne do vzduchu obrovské masy vody v kvapalnej forme aj v parnom stave. Deštruktívny účinok sa dosiahne v dôsledku nárazu vzduchovej vlny a veľkého vzrušenia vyplývajúceho z výbuchu. Voda vznesená do vzduchu bráni šíreniu svetelného žiarenia a prenikajúceho žiarenia. Vzhľadom na to, že častice vody sú oveľa ťažšie a sú prirodzeným neutralizátorom aktivity prvkov, intenzita šírenia rádioaktívnych častíc vo vzdušnom priestore je zanedbateľná.

Podzemný výbuch jadrovej zbrane sa vykonáva v určitej hĺbke. Na rozdiel od pozemných výbuchov tu nie je žiadna žiariaca plocha. Všetku obrovskú nárazovú silu zachytáva zemská hornina. Rázová vlna sa rozchádza v hrúbke zeme a spôsobuje miestne zemetrasenie. Obrovský tlak vytvorený počas výbuchu vytvára stĺpec kolapsu pôdy, ktorý ide do veľkých hĺbok. V dôsledku zosuvu hornín vzniká na mieste výbuchu lievik, ktorého rozmery závisia od sily nálože a hĺbky výbuchu.

Takýto výbuch nie je sprevádzaný hubovým mrakom. Stĺpec prachu, ktorý vzrástol v mieste výbuchu nálože, má výšku len niekoľko desiatok metrov. Rázová vlna premenená na seizmické vlny a lokálna povrchová rádioaktívna kontaminácia sú hlavnými škodlivými faktormi takýchto výbuchov. Tento typ detonácie jadrovej nálože má spravidla ekonomický a aplikačný význam. Doteraz sa väčšina jadrových testov vykonáva pod zemou. V 70. a 80. rokoch 20. storočia sa národohospodárske problémy riešili podobným spôsobom, pričom sa využívala kolosálna energia jadrového výbuchu na ničenie pohorí a vytváranie umelých nádrží.

Na mape jadrových testovacích miest v Semipalatinsku (dnes Kazašská republika) a v štáte Nevada (USA) je obrovské množstvo kráterov, stopy podzemných jadrových testov.

Podvodná detonácia jadrovej nálože sa vykonáva v danej hĺbke. V tomto prípade počas výbuchu nedochádza k záblesku svetla. Na hladine vody v mieste výbuchu sa objavuje vodný stĺpec vysoký 200-500 metrov, ktorý je korunovaný oblakom spreja a pary. Hneď po výbuchu nastáva rázová vlna, ktorá spôsobuje poruchy vo vodnom stĺpci. Hlavným škodlivým faktorom výbuchu je rázová vlna, ktorá sa mení na vlny veľkej výšky. Pri výbuchu vysokovýkonných náloží môže výška vĺn dosiahnuť 100 metrov alebo viac. V budúcnosti sa na mieste výbuchu a na priľahlom území pozoruje silná rádioaktívna kontaminácia.

Spôsoby ochrany pred škodlivými faktormi jadrového výbuchu

V dôsledku výbušnej reakcie jadrovej nálože vzniká obrovské množstvo tepelnej a svetelnej energie, ktorá dokáže nielen ničiť a ničiť neživé predmety, ale na veľkej ploche aj zabíjať všetko živé. V epicentre výbuchu a v jeho bezprostrednej blízkosti v dôsledku intenzívneho pôsobenia prenikavého žiarenia, svetla, tepelného žiarenia a rázových vĺn zomiera všetko živé, ničí sa vojenská technika, ničia sa budovy a stavby. So vzdialenosťou od epicentra výbuchu a časom sa sila škodlivých faktorov znižuje a ustupuje poslednému deštruktívnemu faktoru - rádioaktívnej kontaminácii.

Je zbytočné hľadať spásu pre tých, ktorí upadli do epicentra jadrovej apokalypsy. Tu nezachráni ani silný bombový kryt, ani osobné ochranné prostriedky. Zranenia a popáleniny, ktoré človek v takýchto situáciách utrpí, sú nezlučiteľné so životom. Zničenie zariadení infraštruktúry je úplné a nemožno ho obnoviť. Na druhej strane tí, ktorí sa ocitli v značnej vzdialenosti od miesta výbuchu, môžu počítať so záchranou pomocou určitých zručností a špeciálnych metód ochrany.

Hlavným škodlivým faktorom pri jadrovom výbuchu je rázová vlna. Oblasť vysokého tlaku vytvorená v epicentre ovplyvňuje vzdušnú hmotu a vytvára rázovú vlnu, ktorá sa šíri všetkými smermi nadzvukovou rýchlosťou.

Rýchlosť šírenia tlakovej vlny je nasledovná:

• na rovnom teréne rázová vlna prekoná 1000 metrov od epicentra výbuchu za 2 sekundy;
• vo vzdialenosti 2000 m od epicentra vás rázová vlna predbehne za 5 sekúnd;
• vo vzdialenosti 3 km od výbuchu by sa rázová vlna mala očakávať za 8 sekúnd.

Po prechode tlakovej vlny vzniká oblasť nízkeho tlaku. V snahe vyplniť riedky priestor ide vzduch opačným smerom. Vytvorený vákuový efekt spôsobuje ďalšiu vlnu ničenia. Keď uvidíte záblesk, pred príchodom tlakovej vlny sa môžete pokúsiť nájsť úkryt, čím sa znížia účinky nárazu rázovej vlny.

Svetelné a tepelné žiarenie vo veľkej vzdialenosti od epicentra výbuchu stráca na sile, takže ak sa človek pri pohľade na záblesk stihol skryť, môžete počítať so záchranou. Oveľa hroznejšie je prenikajúce žiarenie, čo je rýchly prúd gama lúčov a neutrónov, ktoré sa šíria rýchlosťou svetla zo svetelnej oblasti výbuchu. Najsilnejší účinok prenikavého žiarenia nastáva v prvých sekundách po výbuchu. Počas pobytu v úkryte alebo úkryte je vysoká pravdepodobnosť, že sa vyhnete priamemu zásahu smrteľným gama žiarením. Prenikajúce žiarenie spôsobuje vážne poškodenie živých organizmov, čo spôsobuje chorobu z ožiarenia.

Ak sú všetky vyššie uvedené škodlivé faktory jadrového výbuchu krátkodobého charakteru, potom je rádioaktívna kontaminácia najzákernejším a najnebezpečnejším faktorom. K jeho deštruktívnemu účinku na ľudský organizmus dochádza postupne, v priebehu času. Množstvo zvyškového žiarenia a intenzita rádioaktívnej kontaminácie závisí od sily výbuchu, terénnych podmienok a klimatických faktorov. Rádioaktívne produkty výbuchu zmiešané s prachom, malými úlomkami a úlomkami vstupujú do povrchovej vzduchovej vrstvy, po ktorej spolu so zrážkami alebo nezávisle padajú na zemský povrch. Radiačné pozadie v zóne použitia jadrových zbraní je stokrát vyššie ako prirodzené žiarenie na pozadí, čo predstavuje hrozbu pre všetky živé veci. Ak sa nachádzate na území vystavenom jadrovému útoku, je potrebné vyhnúť sa kontaktu s akýmikoľvek predmetmi. Osobné ochranné prostriedky a dozimeter znížia pravdepodobnosť rádioaktívnej kontaminácie.

Jadrový výbuch je nekontrolovaný proces. Počas nej sa uvoľňuje veľké množstvo sálavej a tepelnej energie. Tento efekt je výsledkom reťazovej jadrovej reakcie štiepenia alebo termonukleárnej fúzie, ktorá prebieha v krátkom časovom období.

Stručné všeobecné informácie

Jadrový výbuch vo svojom pôvode môže byť dôsledkom ľudskej činnosti na Zemi alebo v blízkozemskom priestore. Tento jav tiež v niektorých prípadoch vzniká v dôsledku prirodzených procesov na niektorých typoch hviezd. Umelý jadrový výbuch je silná zbraň. Používa sa na ničenie rozsiahlych pozemných a podzemných chránených objektov, akumulácií techniky a nepriateľských jednotiek. Okrem toho sa táto zbraň používa na úplné zničenie a potlačenie protiľahlej strany ako nástroj, ktorý ničí malé a veľké osady, v ktorých žijú civilisti, ako aj priemyselné strategické objekty.

Klasifikácia

Jadrové výbuchy sa spravidla vyznačujú dvoma znakmi. Medzi ne patrí sila náboja a umiestnenie nabíjacieho bodu priamo v rušivom momente. Priemet tohto bodu na zemský povrch sa nazýva epicentrum výbuchu. Výkon sa meria v ekvivalente TNT. Ide o hmotnosť trinitrotoluénu, pri ktorej detonácii sa uvoľní rovnaké množstvo energie ako pri odhadovanej jadrovej. Najčastejšie sa pri meraní výkonu používajú jednotky ako jedna kilotona (1 kt) a jedna megatona (1 Mt) TNT.

Fenomény

Jadrový výbuch je sprevádzaný špecifickými účinkami. Sú charakteristické len pre tento proces a pri iných výbuchoch sa nevyskytujú. Intenzita javov, ktoré sprevádzajú jadrový výbuch, závisí od polohy centra. Za príklad môžeme považovať prípad, ktorý bol najčastejší pred zákazom testov na planéte (pod vodou, na zemi, v atmosfére) a vlastne aj vo vesmíre - umelá reťazová reakcia v povrchovej vrstve. Po detonácii fúzneho alebo štiepneho procesu vo veľmi krátkom čase (asi zlomky mikrosekúnd) sa v obmedzenom objeme uvoľní obrovské množstvo tepelnej a žiarivej energie. Ukončenie reakcie je spravidla indikované rozšírením štruktúry zariadenia a odparovaním. Tieto účinky sú spôsobené vplyvom zvýšenej teploty (až 107 K) a obrovského tlaku (asi 109 atm.) v samotnom epicentre. Z veľkej vzdialenosti je vizuálne táto fáza veľmi jasným svetelným bodom.

Elektromagnetická radiácia

Ľahký tlak počas reakcie sa začne zahrievať a vytláča okolitý vzduch z epicentra. Výsledkom je ohnivá guľa. Spolu s tým sa vytvára tlakový skok medzi stlačeným žiarením a nerušeným vzduchom. Je to spôsobené prevahou rýchlosti pohybu čela vykurovania nad rýchlosťou zvuku v prostredí. Po prechode jadrovej reakcie do štádia rozpadu sa uvoľňovanie energie zastaví. Následná expanzia je spôsobená rozdielom tlakov a teplôt v zóne ohnivej gule a bezprostredného okolitého vzduchu. Treba poznamenať, že uvažované javy nemajú nič spoločné s vedeckým výskumom hrdinu modernej série (mimochodom, jeho meno je rovnaké ako slávny fyzik Glashow - Sheldon) "Teória veľkého tresku".

prenikajúce žiarenie

Jadrové reakcie sú zdrojom elektromagnetického žiarenia rôzneho druhu. Predovšetkým sa prejavuje v širokom spektre od rádiových vĺn po gama lúče, atómové jadrá, neutróny a rýchle elektróny. Vznikajúce žiarenie, nazývané prenikajúce žiarenie, zase vyvoláva určité následky. Sú charakteristické iba pre jadrový výbuch. Vysokoenergetické gama kvantá a neutróny v procese interakcie s atómami, ktoré tvoria okolitú hmotu, prechádzajú transformáciou svojej stabilnej formy na nestabilné rádioaktívne izotopy s rôznymi periódami a polčasmi rozpadu. V dôsledku toho vzniká takzvané indukované žiarenie. Spolu s úlomkami atómových jadier štiepneho materiálu alebo s produktmi termonukleárnej fúzie, ktoré zostanú z výbušného zariadenia, vznikajúce rádioaktívne zložky stúpajú do atmosféry. Potom sa rozptýlia na pomerne veľkej ploche a vytvoria infekciu na zemi. Nestabilné izotopy, ktoré sprevádzajú jadrový výbuch, sú v takom spektre, že šírenie žiarenia môže pokračovať tisíce rokov, napriek tomu, že intenzita žiarenia sa časom znižuje.

elektromagnetický impulz

Vysokoenergetické gama kvantá, ktoré vznikli jadrovou explóziou, v procese prechodu prostredím ionizujú atómy, ktoré tvoria jeho zloženie, vyraďujú z nich elektróny a dávajú im pomerne veľa energie na vykonanie kaskádovej ionizácie iných atómov ( až tridsaťtisíc ionizácií na gama kvantum). V dôsledku toho sa pod epicentrom vytvorí „škvrna“ iónov, ktorá má kladný náboj a je obklopená obrovským množstvom elektrónového plynu. Táto konfigurácia nosičov, ktorá je premenlivá v čase, tvorí silné elektrické pole. Tá spolu s rekombináciou ionizovaných atómových častíc po výbuchu zaniká. V tomto procese vznikajú silné elektrické prúdy. Slúžia ako dodatočný zdroj žiarenia. Celý opísaný komplex efektov sa nazýva elektromagnetický impulz. Napriek tomu, že potrebuje menej ako 1/3 z desaťmiliardtiny výbušnej energie, dôjde k nej vo veľmi krátkom čase. Výkon, ktorý sa v tomto prípade uvoľní, môže dosiahnuť 100 GW.

Procesy pozemného typu. Zvláštnosti

V procese chemickej detonácie je teplota pôdy priľahlej k náloži a priťahovanej k pohybu relatívne nízka. Jadrový výbuch má svoje vlastné charakteristiky. Najmä teplota zeme môže dosiahnuť desiatky miliónov stupňov. Väčšina energie vytvorenej pri zahrievaní sa v prvých momentoch uvoľní do ovzdušia a ide dodatočne k vzniku rázovej vlny a tepelného žiarenia. Pri konvenčnom výbuchu tieto javy nie sú pozorované. V tomto smere existujú prudké rozdiely v vplyve na pôdny masív a povrch. Pri pozemnom výbuchu chemickej zlúčeniny sa do zeme prenesie až polovica energie a pri jadrovom výbuchu len niekoľko percent. To spôsobuje rozdiel vo veľkosti lievika a energie seizmických vibrácií.

Jadrová zima

Tento koncept charakterizuje hypotetický stav klímy na planéte v prípade rozsiahlej vojny s použitím jadrových zbraní. Pravdepodobne v dôsledku odstránenia obrovského množstva sadzí a dymu do stratosféry, následkom mnohých požiarov vyvolaných niekoľkými hlavicami, teplota na Zemi všade klesne na arktické úrovne. Bude to spôsobené aj výrazným zvýšením počtu slnečných lúčov odrazených od povrchu. Pravdepodobnosť globálneho ochladenia bola predpovedaná už dávno (počas existencie Sovietskeho zväzu). Neskôr bola hypotéza potvrdená modelovými výpočtami.