Поражающие факторы ядерного оружия

Военные ЧС возникают в результате военных действий между государствами при применении ими особо мощных современных средств поражения (ССП).

ССП – это находящееся на вооружении войск боевое средство, применение которого в военных действиях вызывает гибель людей, сельскохозяйственных животных и растений, нарушение здоровья населения, разрушение и повреждение объектов экономики, элементов окружающей природной среды. К ним относятся оружие массового поражения (ядерное, химическое, биологическое и т.д.).

Энергия, образующаяся при взрыве ядерного боеприпаса, неравномерно расходуется по основным поражающим факторам: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности, электромагнитный импульс.

Воздушная ударная волна (ВУВ) – это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью, которая способна наносить поражения людям; разрушать сооружения, боевую технику, другие объекты на десятки километров от места взрыва (рис. 1).

Основные параметры ВУВ:
- избыточное давление во фронте волны;
- скоростной напор воздуха;
- время действия избыточного давления.

Поражение людей вызываются мгновенным повышением давления воздуха, что человеком воспринимается как удар, повреждаются внутренние органы, рвутся кровеносные сосуды, лопаются барабанные перепонки, сотрясение мозга, переломы.

Кроме этого, скоростной напор воздуха (где избыточное давление более 50 кПа (0,5 кгс/см²) и скорость ветра более 100 м/с (в 3 раза сильнее урагана)), обуславливающий метательное действие ВУВ, может отбросить человека на значительное расстояние, ударить о землю или препятствия и дополнительно причинить различные физические повреждения.

Положение человека и степень его защищенности в момент взрыва имеют важное значение. Вне укрытия в положении стоя на человека, скоростной напор воздуха воздействует в 6 раз сильнее, чем в положении лежа.

Поражения, возникающие под действием ВУВ, подразделяются на легкие, средние, тяжелые, крайне тяжелые (смертельные):
1. Легкие поражения при избыточном давлении 0,2 – 0,4 кгс/см² – легкая контузия, временная потеря слуха, ушибы вывихи.
2. Средние поражения при избыточном давлении 0,4 – 0,6 кгс/см² - травмы мозга, потеря сознания, кровотечения из носа, ушей, переломы и вывихи конечностей.
3. Тяжелые повреждения при избыточном давлении 0,6 – 1,0 кгс/см², сопровождаются травмами мозга с длительной потерей сознания, повреждение внутренних органов, тяжелые переломы конечностей.
4. Крайне тяжелые (смертельные) поражения при избыточном давлении более 1 кгс/см² – повреждения, чаще с летальным исходом.

Причиной разрушения зданий, сооружений является первоначальный удар, возникающий в момент отражения ВУВ от стен.

Разрушение труб, опор ЛЭП, столбов, мостовых ферм, и подобных им объектов (рекламы, вышки) происходит от скоростного напора воздуха.

Заглубленные здания более устойчивы в ВУВ. Из наземных зданий устойчивы здания с металлическим каркасом, а также сейсмоустойчивые сооружения.

ВУВ способна затекать в негерметичные укрытия через воздухозаборные трубы, отдушины, наносить там разрушения и поражать людей. Чтобы избежать этого, необходимо устанавливать волногасительные устройства.

Надежной защитой от ВУВ являются ЗС, при их отсутствии используются, подземные выработки, детали рельефа.

Световое излучение (СИ) – это электромагнитное излучение (ультрафиолетовая, видимая и инфракрасная область спектра). Источником СИ является светящаяся область взрыва (рис. 2).

СИ ядерного взрыва поражает людей, воздействует на здания, сооружения, технику, леса, вызывая пожары. Радиус воздействия СИ значительно больше, чем у ВУВ и проникающей радиации.

Основным поражающим действием СИ является световой импульс, измеряемый в калориях на 1 см². он вызывает ожоги, временное ослепление. Люди, получившие ожог, вне зависимости от степени ожога выходят из строя и становятся нетрудоспособными. Радиус поражения в лесу снижается для человека в 2 раза. При легкой дымке величина импульса снижается в 2 раза, при легком тумане – в 10 раз, а при густом – в 20 раз.

Световое излучение в сочетании с ВУВ приводит к пожарам, взрывам в результате разрушений в населенных пунктах газовых коммуникаций и повреждений на электросетях. Этого можно избежать, если своевременно оповестить, укрыть людей в ЗС, обеспечить ИЗС (защитная одежда, очки, СИЗ) и строго выполнять противопожарные мероприятия.

Проникающая радиация ядерного взрыва – это поток α, β, γ – излучения и нейтроны, испускаемые из зоны и облака ядерного взрыва.

Источниками ПР являются ядерная реакция в боеприпасе в момент взрыва и радиоактивный распад осколков (продуктов) деления в облаке взрыва. Время действия ПР до 25 с и определяется временем подъема облака взрыва (светящейся сферы) на высоту более 2 км, при которой γ – нейтронное излучение поглощается толщей атмосферы (воздуха) (рис. 3).

Доза излучения - степень, глубина и форма лучевых поражений, развивающихся в биологических объектах при воздействии на них ионизирующего излучения, зависит от величины поглощенной энергии излучения.

Для характеристики этого показателя используется понятие поглощенной дозы, т.е. энергии поглощенной единицей массы облучаемого вещества.

Радиоактивное заражение местности и воздушного пространства возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва. Его источниками являются продукты деления ядерного заряда, радиоактивные изотопы, образующиеся в результате воздействия нейтронов на грунт, и неразделившаяся часть заряда.

При ядерном взрыве радиоактивные вещества поднимаются вверх, образуя облако. Под воздействием высотных ветров оно перемещается на большие расстояния, заражая местность в районе взрыва и образуя по пути движения так называемый след. След радиоактивного облака условно делится на четыре зоны (рис. 4):
- зона А – умеренное заражение; ее площадь составляет 70 – 80 % площади следа;
- зона Б – сильное заражение; на долю этой зоны приходится примерно 10 % площади следа;
- зона В – опасное заражение; эта зона занимает примерно 8 – 10 % площади следа;
- зона Г – чрезвычайно опасное заражение; она составляет примерно 2 – 3 % площади следа.

Наибольшую опасность радиоактивные вещества представляют в первые часы после выпадения, так как в этот период их активность наиболее велика.

Инженерные сооружения, здания и техника обеспечивают разный уровень защиты на радиоактивно зараженной местности.

Радиоактивное заражение местности образуется шлейфом по следу радиоактивного облака и зависит от мощности заряда, скорости ветра, воздушного переноса, от вида грунта и т.д.

С течением времени, вследствие естественного распада радиоактивных веществ, уровни радиации уменьшаются. Спад уровня через два часа равен половине, а затем вступает закономерность принципа “7 - 10”, т.е. через 7 часов уровень снижается в 10 раз, через 47 часов в 100 раз и т.д.

Особенности ионизирующих излучений (ИИ).
1. Высокая эффективность поглощенной энергии.
2. Наличие скрытого, инкубационного периода – мнимое благополучие. При облучении в больших дозах время сокращается.
3. Действие от малых доз – суммируется, накапливается эффект кумуляции.
4. Излучение воздействует на живой организм и на его потомство. Генетический эффект.
5. Чувствительность к облучению у организмов различная, каждый их орган реагирует на облучение неодинаково.
6. При ежедневном воздействии дозы 0,002 – 0,005 Гр в крови наступают изменения.
7. Одноразовое облучение в большой дозе вызывает более глубокие изменения, чем фракционированное.
8. Смертельная доза 600 Гр. При облучении в 100-1000 раз больше человек может погибнуть во время облучения.
9. Степень чувствительности тканей: лимфатическая ткань, лимфоузлы, селезенка, зобная железа, костный мозг, зародышевые клетки.
10. Большая чувствительность кроветворных органов к радиации основа лучевой болезни.
11. Концентрируются в органах; в костных тканях.

Электромагнитный импульс (ЭМИ) - возникает при электрических напряжениях и токов в проводах, кабелях воздушных и подземных линий связи, сигнализации, электропередачи, в антеннах радиостанций. Одновременно с ЭМИ возникают радиоволны, распространяющиеся на большие расстояния от центра взрыва, и воспринимаются радиоаппаратурой как помехи.

Поражающим фактором ЭМИ является напряженность. Напряженность электрического и магнитного полей зависит от мощности и высоты взрыва, расстояния от центра взрыва и состояния свойств окружающей среды: рельеф, растительность и т.д. Наибольшее значение напряженность электрических и магнитных полей достигается при наземных и низких воздушных ядерных взрывах. Защита от ЭМИ достигается экранированием линий электроснабжения, управления. Наружные линии должны быть двухпроводные, изолированные от земли, с малоинерционными разрядниками и плавкими вставками.

Основной источник: Краткий курс лекций по предмету «Основы безопасности жизнедеятельности (безопасности и защиты Родины)».: Учебное пособие для студентов колледжей.
// Составители: Кислицина З.В., Коленникова О.В. – Омск: ФГОУ СПО «ОмКПТ», 2008. - с.156.

Дополнительный материал:
Ядерное оружие и его боевые свойства	Химическое оружие	Бактериологическое (биологическое) оружие