Ядерное оружие и его поражающие факторы. Краткая характеристика очага ядерного поражения.

Ядерным оружием называются боеприпасы (бомбы, снаряды, боевые головки ракет и др.), поражающее действие которых основано на использовании внутриядерной энергии, высвобождающейся при взрывных ядерных реакциях (деления, синтеза или того и другого одновременно). Оно является самым мощным из всех известных средств поражения. Для его доставки к целям используются ракеты, авиация и другие средства. Мощность ядерного взрыва измеряется тротиловым эквивалентом.

По мощности ядерные боеприпасы условно подразделяют на сверхмалые (мощность взрыва до 1 кт), малые (мощность взрыва 15 кт), средние (мощность взрыва 15-100 кт), крупные (мощность взрыва 100 кт), сверхкрупные (мощность взрыва свыше 500 кт).

В зависимости от высоты взрыва ядерного боеприпаса различают воздушные, наземные, надводные, подземные, подводные и высотные взрывы.

К поражающим факторам ядерного взрыва относятся: ударная волна, световое излучение, ионизирующее излучение (проникающая радиация), радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.

Воздушная ударная волна – основной фактор разрушающего и поражающего действия, представляет собой зону сжатого воздуха, которая образуется при мгновенном расширении газов в центре взрыва и распространяется с огромной скоростью во все стороны, вызывая разрушения зданий, сооружений и поражения людей. Радиус действия ударной волны зависит от мощности и вида взрыва и характера местности. Ударная волна состоит из фронта ударной волны, зон сжатия и расширения. Сила действия ударной волны зависит от избыточного давления на её фронте измеряемого в кг\см2 поверхности. Кроме того, при ударе о землю и сооружения возникает отраженная волна, давление которой в 2-7 раз больше давления на фронте волны.

Световое излучение – это мощный поток ультрафиолетовых, световых и инфракрасных лучей, исходящих от огненного шара в течение 10-20 секунд. Радиус действия световых излучений зависит от мощности, вида взрыва и прозрачности атмосферы. Наибольшим поражающим действием обладает инфракрасное излучение. Основным параметром, характеризующим световое излучение, является световой им пульс, т. е. количество световой энергии, падающей на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению распространения светового излучения за время свечения. Световой импульс измеряется в калориях на 1 см в квадрате (кал/см в квадрате или килоджоулях на 1 м в квадрате).

Ионизирующее излучение (проникающая радиация) – это мощный поток гамма-, бета-, альфа- частиц и нейтронов исходящий в момент взрыва в течение 15-20 секунд из зоны ядерного взрыва. Но к проникающей радиации относятся только гамма-лучи и нейтронный поток, имеющие максимальную проникающую способность. За единицу измерения излучения (экспозиционной дозы) принят кулон на 1 кг (Кл/кг) в единицах СИ. В практике в качестве единицы экспозиционной дозы излучения часто пользуются внесистемной единицей рентген (Р). Поглощенная доза, т. е. доза ионизирующих излучений, поглощенная тканями организма, измеряется в радах или греях (Гр) в единицах СИ.

Радиоактивное заражение местности, воды и воздуха возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака наземного ядерного взрыва. Основой их являются продукты деления ядер атомов, вступивших в реакцию, непрореагировавшая часть ядерного заряда, а также наведенная радиоактивность химических элементов оболочки боеприпасов и в грунте земли.

Степень заражения местности радиоактивными веществами характеризуется мощностью дозы ионизирующего излучения и измеряется в амперах на 1 кг (А/кг) в единицах СИ или в рентгенах в час (Р/ч). Мощность дозы показывает дозу облучения, которую может получить человек в единицу времени (час) на зараженной местности. Местность считается зараженной, если мощность дозы ионизирующего излучения составляет 0, 5 Р/ч и более.

След радиоактивного облака в соответствии с мощностью экспозиционной дозы до полного распада РВ принято условно делить на четыре зоны: умеренного, сильного, опасного, чрезвычайно опасного заражения.

Зона умеренного заражения обозначается буквой А. На внешней границе этой зоны экспозиционная доза излучения за время полного распада составляет 40 Р, а на внутренней границе – 400 Р. Мощность экспозиционной дозы через час после взрыва на внешней границе этой зоны составит 8 р/ч. В течение первых суток пребывания в этой зоне незащищенные люди могут получить дозу облучения выше допустимых норм. 50% незащищенного населения может заболеть лучевой болезнью.

Зона сильного заражения обозначается буквой Б. Экспозиционная доза за время полного распада на внешней границе зоны будет равна 400 Р, а на внутренней ее границе – 1200 Р. Мощность экспозиционной дозы через час после взрыва составит на внешней границе зоны 80 Р/ч. Опасность поражения незащищенных людей в этой зоне сохранится до3-х суток. Потери в этой зоне среди незащищенного населения составят 100%.

Зона опасного заражения обозначается бук вой В. На внешней границе этой зоны экспозиционная доза до полного распада составит 1200 Р, а на внутренней ее границе – 4000 Р. Мощность экспозиционной дозы через час после взрыва на ее внешней границе составит 240 Р/ч. Тяжелые поражения людей возможны даже при их кратковременном пребывании в этой зоне.

Зона чрезвычайно опасного заражения обозначается буквой Г. На ее внешней границе экспозиционная доза излучения за время полного распада будет равна 4000 Р, а в середине этой зоны – до 10000 Р. Мощность экспозиционной дозы через час после взрыва на внешней границе этой зоны составит 800 Р/ч. Поражения людей могут возникать даже при их пребывании в противорадиационных укрытиях, что делает необходимым их быстрейшую эвакуацию из этой зоны.

Наибольшей по протяженности и площади является зона А. Она занимает около 75-80% всей площади следа. На долю зоны Б приходится около 10%, а зон В и Г – около 10-15% всей площади следа.

Электромагнитный импульс обусловливает возникновение электрических и магнитных полей в результате воздействия гамма-излучения ядерного взрыва на атомы объектов окружающей среды и образования потока электронов и положительно заряженных ионов. Воздействие электромагнитного импульса может привести к сгоранию чувствительных электронных и электрических элементов, повреждению полупроводниковых, вакуумных приборов, конденсаторов, а также к серьезным нарушениям работы цифровых и контрольных устройств.

Очагом ядерного поражения (ОЯП) называется территория, в пределах которой в результате воздействия поражающих факторов ядерного взрыва произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных, разрушения или повреждения здании и сооружении.

Внешней границей ОЯП считается условная линия на местности, где избыточное давление во фронте ударной волны составляет 10 кПа. Размеры очага зависят от мощности примененного боеприпаса, вида взрыва, характера настройки, рельефа местности и др. Условно ОЯП делят на четыре зоны: полных, сильных, средних и слабых раз рушений.

Зона полных разрушений ограничивается условной линией с избыточным давлением на внешней границе фронта ударной волны 50 кПа. В этой зоне полностью разрушаются жилые и промышленные здания, повреждается большинство укрытий и убежищ, степень защиты которых окажется ниже значений избыточного давления в точке их нахождения. Разрушаются и повреждаются подземные сети коммунально-энергетического хозяйства. В этой зоне у незащищенных людей возникают крайне тяжелые травмы, которые характеризуются широким диапазоном поражений (повреждение внутренних органов, переломы костей, шок, контузии, кровоизлияния в мозг).

В данной зоне величина светового импульса прёвышает 2000 кДж/м, что приводит к оплавлению, обугливанию материалов. Поражающее действие проникающей радиации на них достигает 500 Р и более. При наземном ядерном взрыве отмечается также сильное радиоактивное заражение местности в районе центра взрыва.

Зона сильных разрушений образуется при избыточном давлении во фронте ударной волны от 50 до 30 кПа. В этой зоне наземные здания и сооружения получают сильные повреждения, разрушаются части стен и перекрытий. Убежища, большинство укрытий подвального типа и подземные сети коммунально-энергетического хозяйства, как правило, сохраняются. В результате разрушения зданий образуются сплошные или местные завалы. От светового излучения возникают сплошные (горящих зданий) и массовые (более 25% горящих зданий) пожары. Люди, находящиеся на открытой местности, от ударной волны получают повреждения средней тяжести. На них может воздействовать световой импульс (40 или 2000-1600 кдж/м), что может привести к возникновению ожогов III–IV степени. В этой зоне возможно отравление людей угарным газом.

Зона средних разрушений характеризуется избыточным давлением во фронте ударной волны от 30 до 20 кПа. В этой зоне здания и сооружения получают разрушения встроенных элементов: внутренних перегородок, дверей, окон и крыш, имеются трещины в стенах, обрушения чердачных перекрытий, повреждения участков верхних этажей. Убежища и укрытия подвального типа сохраняются и пригодны для использования. Образуются отдельные завалы. От светового излучения могут возникать массовые пожары.

Люди, находящиеся вне укрытий, от воздействия ударной волны получают легкие и средней степени тяжести травмы. Однако величина светового импульса все еще продолжает быть очень высокой, что обусловливает возможность возникновения у людей, находящихся на открытой местности, ожогов. В этой зоне возможно отравление людей угарным газом.

Зона слабых разрушений характеризуется избыточным давлением от 20 до 10 кПа. В пределах этой зоны здания получают слабые разрушения: повреждаются оконные и деревянные дверные заполнения, легкие перегородки, появляются трещины в стенах верхних этажей. Подвалы и нижние этажи сохраняются. От светового излучения возникают отдельные пожары. Люди, находящиеся в этой зоне, вне укрытий, могут получить травмы от падающих обломков и разрушающегося стекла, ожоги, в укрытиях потери отсутствуют.