Ядерное оружие, характеристика поражающего действия ядерного взрыва на людей, здания и сооружения

Ядерное оружие – это ОМП взрывного действия, основанное на использовании ядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана 233-235 и плутония-239 или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер изотопов водорода в более тяжелые, например, в ядро изотопов гелия.

Ядерное оружие является основным и наиболее мощным средством поражения. Его поражающее воздействие зависит от мощности и вида ядерного взрыва, места расположения объекта, рельефа местности и устойчивости объекта.

Мощности ядерных взрывов могут колебаться от нескольких тыс. тонн до нескольких мегатонн. С увеличением мощности взрыва возрастает степень разрушения и площадь очага ядерного поражения.

Ядерные взрывы подразделяются на воздушные, наземные, подземные, надводные, подводные и высотные.

При каждом виде взрыва различная степень разрушения и площадь очага поражения. Так, например, при воздушном взрыве наблюдается большая площадь очага поражения, но несколько меньшая степень разрушения зданий и сооружений. При наземном ядерном взрыве той же мощности площадь очага поражения будет несколько меньше, чем при воздушном взрыве, но степень разрушения зданий и сооружений больше.

Воздушный взрыв – это взрыв в воздухе на такой высоте, когда образовавшаяся светящаяся область взрыва не касается поверхности земли.

Наземный ядерный взрыв – это взрыв на поверхности земли или в воздухе на такой высоте, когда образовавшаяся светящаяся область взрыва касается поверхности земли.

При ядерном взрыве образуется ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс и радиоактивное заражение местности. Это и есть поражающие факторы ядерного взрыва.

По времени воздействия на объект разрушения поражающие факторы взрыва располагаются так: первым оказывает действие световое излучение, затем – проникающая радиация, электромагнитный импульс, ударная волна и последним радиоактивное заражение местности.

Ударная волна представляет собой область резкого сжатия воздуха распространяющегося во все стороны от центра (эпицентра) взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Пример I. Расстояние в I км ударная волна пробегает за 2 сек, 2 и 3 км соответственно за 5 сек. и 8 сек. За это время человек, заметивший вспышку, может занять ближайшее укрытие и тем самым избежать или уменьшить степень поражения.

Продукты взрыва, стремясь расшириться, сжимают окружающие слои воздуха. Эта уплотненная масса воздуха в свою очередь расширяется и передает давление соседним слоям. Так образуется ударная волна в воздухе. Передняя граница сжатого слоя воздуха, характеризующаяся резким увеличением давления, называется фронтом ударной волны.

Превышение давления во фронте волны над обычным атмосферным называют избыточным давлением во фронте ударной волны.

При быстром движении ударной волны происходит перемещение частиц воздуха в сжатом слое в направлении ее распространения с очень большой скоростью. Такое перемещение получило название скоростной напор, который способен значительно увеличить разрушения, вызванные действием избыточного давления. В дальнейшем по мере продвижения ударной волны давление падает ниже атмосферного и образуется зона разрежения.

Таким образом, основными параметрами, определяющими поражающее действие ударной волны, являются: избыточное давление, время его действия и скоростной напор воздуха.

Избыточное давление – разность между нормальным атмосферным давлением перед фронтом волны и максимальным давлением во фронте ударной волны. Оно измеряется в килограммах сил на квадратный сантиметр площади (кгс/кв см = 100 кПа).

Пример 2. При воздушном ударе мощностью 20 кт избыточное давление в эпицентре взрыва составляет до 3,5 кгс/кв см, на расстоянии 100 м = 1 кгс/кв см, а на 200 м = 0,3 кгс/кв см.

Время действия избыточного давления измеряется секундами. Чем продолжительнее действие ударной волны, тем сильнее ее поражающее действие. С увеличением мощности взрыва увеличивается время действия.

Например, при взрыве мощностью 20 кт время действия ударной волны 0,6 сек, а при 1 мгт = 3 сек.

Скоростной напор– это динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха.

Радиус поражающего действия ударной волны зависит не только от мощности, но и от вида взрыва. Радиус поражения ударной волны наземного взрыва примерно на 20% меньше, чем радиус поражения воздушного взрыва одинаковой мощности.