1. Tipuri de taxe nucleare
a) taxe atomice.
Acțiunea unei arme atomice se bazează pe reacția de fisiune a nucleilor grei (uraniu-235, plutoniu-239, etc.). Reacția în lanț a fisiunii se dezvoltă nu în nicio cantitate de material fisionabil, ci numai într-o masă definită pentru fiecare substanță. Cea mai mică cantitate de material fisionabil în care este posibilă o reacție în lanț nucleară care se dezvoltă automat se numește masa critică. Scăderea masei critice va fi observată cu o creștere a densității materiei.
Materialul fisionabil din încărcătura atomică este în starea subcritică. Prin principiul transferului său către starea supercritică, încărcăturile atomice sunt împărțite în canoane și tipuri implantabile. Acuzațiile de tip pistol de două sau mai multe părți ale materialului fisionabil, masa fiecăruia dintre care sunt mai puțin critice, rapid conectate unul la celălalt într-o masă supercritice ca urmare a exploziei explozivilor convenționali (ardere o parte la alta). Atunci când se creează sarcini în conformitate cu această schemă, este dificil să se asigure o supercriticitate ridicată, ca urmare a cărei eficiență este mică. Avantajul schemei de tip pistol este abilitatea de a crea taxe de diametre mici și rezistență ridicată la solicitări mecanice, care permite utilizarea lor în proiectile de artilerie și mine. Materialul fisionabil taxele imploziei având la densitate normală mai mică decât masa critică, convertită în stare supracritică crește densitatea ca urmare a compresiei prin explozie exploziv convențional. În astfel de sarcini, este posibil să se obțină o supercriticitate ridicată și, în consecință, un coeficient ridicat de utilizare utilă a materialului fisionabil.
Acțiunea armei termonucleare se bazează pe reacția sintezei nucleelor de element luminos. Pentru a crea o reacție termonucleară în lanț, este necesară o foarte mare (de ordinul a câtorva milioane de grade), la care se ajunge prin explozia unei încărcări atomice obișnuite. Ca combustibil termonuclear, se utilizează în mod obișnuit deuterida de litiu-6 (un solid, care este un compus de litiu-6 și deuteriu).
Încărcarea de neutroni este un tip special de încărcătură termonucleară, în care randamentul neutronilor este puternic crescut. Pentru partea de luptă a rachetei Lance, reacția de fuziune reprezintă aproximativ 70% din energia eliberată.
O încărcătură pură este o sarcină nucleară, în explozia căreia randamentul izotopilor radioactivi de lungă durată este semnificativ redus.
2) Design și metode de livrare
Elementele principale ale munițiilor nucleare sunt:
Carcasa este proiectată să găzduiască încărcătura nucleară și sistemul de automatizare și, de asemenea, le protejează de mecanice și, în unele cazuri, și de impactul termic. Sistemul de automatizare oferă o explozie de încărcătură nucleară la un moment dat și exclude acționarea accidentală sau prematură. Acesta include:
-sistem exploziv de explozie
-sistemul de întrerupere a încărcării
-sistem senzor
Mijloacele de livrare a munițiilor nucleare pot fi rachete balistice, rachete de croazieră și antiaeriană, aviație. Armele nucleare sunt utilizate pentru bombe echipamente, minele de teren, torpile, obuze de artilerie (203,2 mm și 155 mm SG SG-SUA).
3) Puterea munițiilor nucleare
Armele nucleare au o putere extraordinară. Atunci când se împarte uraniul cu o masă de ordinul unui kilogram, aceeași cantitate de energie este eliberată, ca și în cazul unei explozii de TNT cu o masă de aproximativ 20.000 de tone. Reacțiile de fuziune termonucleară sunt chiar mai intensive din punct de vedere energetic. Puterea unei explozii de muniții nucleare este de obicei măsurată în unități de echivalent TNT. Echivalentul trotil este masa de trinitrotoluen, care ar oferi o explozie echivalentă cu mărimea exploziei unei anumite muniții nucleare. De obicei se măsoară în kilotone (kT) sau în megatoni (MT).
În funcție de putere, munițiile nucleare sunt împărțite în calibre:
-super-mici (mai puțin de 1 kT)
-mici (de la 1 la 10 kT)
-mediu (de la 10 la 100 kT)
-mare (de la 100 kT la 1 MT)
-super-mare (peste 1 MT)
Încărcăturile termonucleare sunt completate cu muniție de calibre super-mari, mari și mijlocii; nucleare - calibre ultramicro, mici și medii, calibre neutronice ultramicro și mici.
4) Tipuri de explozii nucleare
În funcție de sarcinile care trebuie rezolvate prin arme nucleare, tipul și localizarea obiectelor, planificate atacuri nucleare, precum și natura ostilităților viitoarelor explozii nucleare pot fi efectuate în aer la suprafața pământului (apă) și subterane (apă). În conformitate cu aceasta, se disting următoarele tipuri de explozii nucleare:
-aer (ridicat și scăzut)
5) Factorii degradanți ai unei explozii nucleare.
O explozie nucleară este capabilă să distrugă sau să dezactiveze imediat persoanele neprotejate, echipamentele, structurile și diverse materiale. Principalii factori dăunători ai exploziei nucleare sunt:
-contaminarea radioactivă a zonei
a) Unda de șoc în majoritatea cazurilor este principalul factor dăunător al unei explozii nucleare. Prin natura sa este similar valului de șoc al unei explozii convenționale, dar acționează pentru o perioadă mai lungă de timp și are o putere de distrugere mult mai mare. Un val de șoc al unei explozii nucleare poate, la o distanță considerabilă de centrul exploziei, să dăuneze oamenilor, să distrugă structurile și să deterioreze echipamentul militar.
Efectul distructiv al undei de șoc asupra oamenilor și efect distructiv asupra echipamentelor militare, construcții de inginerie civilă și facilitățile sunt determinate în primul rând de excesul de presiune și viteza aerului în partea frontală. persoanele vulnerabile pot fi în continuare afectate de zbor cu viteză mare de fragmente de sticlă și resturile clădirilor distruse, copaci care se încadrează, și risipește piese de echipament militar, bulgări de pământ, pietre și alte obiecte, viteza de condus a presiunii undei de șoc. Cele mai mari daune indirecte vor fi observate în așezări și în pădure; în aceste cazuri, pierderea de trupe poate fi mai mare decât de la acțiunea directă a undelor de șoc. Unda de șoc este capabilă să provoace daune și în spații închise, care penetrează acolo prin crăpături și găuri. Daunele cauzate de valul de șoc sunt împărțite în lumină, medie, greu și extrem de grele. Leziunile ușoare se caracterizează prin afectarea temporară a organelor de auz, a contuziei generale ușoare, a vânătăilor și a dislocărilor membrelor. Leziunile severe sunt caracterizate de o contuzie puternică a întregului organism; în timp ce pot exista leziuni ale creierului și a organelor abdominale, sângerări puternic de nas și urechi, fracturi severe și dislocările extremităților. Gradul de deteriorare a undelor de șoc depinde în primul rând de puterea și tipul exploziei nucleare. În cazul în care capacitatea de explozie a aerului de 20 kT leziuni pulmonare la om sunt posibile la distanțe de până la 2,5 km, medie - până la 2 km, grele - până la 1,5 km de epicentrul exploziei. Odată cu creșterea calibrului unei muniții nucleare, raza de deteriorare a undelor de șoc crește proporțional cu rădăcina cubică a puterii de explozie. În cazul unei explozii subterane, apare un val de șoc în pământ și o explozie subacvatică în apă. În plus, cu aceste tipuri de explozii, o parte din energie este cheltuită pentru a crea un val de șoc și în aer. Unda de șoc, care se răspândește în pământ, cauzează deteriorarea structurilor subterane, canalizarea, alimentarea cu apă; când se răspândește în apă, se observă deteriorarea părții subacvatice a navelor, chiar și la o distanță considerabilă de locul exploziei.
b) Radiația luminoasă a unei explozii nucleare este un flux de energie radiantă, incluzând radiațiile ultraviolete, vizibile și infraroșii. Sursa radiației luminoase este o regiune luminată, constând din produse incandescente de explozie și aer cald. Luminozitatea radiației luminoase în prima secundă este de câteva ori mai mare decât luminozitatea soarelui.
Energia absorbită a radiației luminoase trece în energia termică, ceea ce duce la încălzirea stratului de suprafață al materialului. Încălzirea poate fi atât de puternică încât poate apărea încărcarea sau aprinderea materialului combustibil și crăparea sau refolosirea neinflamabilă, ceea ce poate duce la apariția unor incendii uriașe. În acest caz, efectul radiației luminoase a unei explozii nucleare este echivalent cu utilizarea masivă a armelor incendiare, care este considerată în a patra problemă academică.
Pielea umană absoarbe, de asemenea, energia radiației luminoase, datorită căreia poate fi încălzită la o temperatură ridicată și arsă. Mai întâi de toate, arsurile apar pe zone deschise ale corpului care se confruntă cu explozia. Dacă vă uitați în direcția exploziei cu ochii neprotejați, atunci este posibil să deteriorați ochii, ducând la o pierdere completă a vederii. Arsurile cauzate de radiațiile luminoase nu diferă de arsurile obișnuite cauzate de incendiu sau de apă clocotită. Ele sunt mai puternice, cu atât mai mică este distanța până la
explozie și cu cât este mai mare puterea muniției. În cazul unei explozii de aer, efectul dăunător al radiației luminoase este mai mare decât atunci când solul are aceeași putere. În funcție de pulsul luminii percepute, arsurile sunt împărțite în trei grade. Arsurile de gradul I se manifestă prin leziuni superficiale ale pielii: roșeață, umflare, sensibilitate. În cazul arsurilor de gradul doi, apar blistere pe piele. În cazul arsurilor de gradul 3, apar necroze cutanate și ulcerații. În cazul în care capacitatea de explozie muniție de aer de 20 kT și factorul de transmisie atmosferică de aproximativ 25 km primele arsuri de gradul sunt observate pe o rază de 4,2 km de centrul exploziei; cu explozia de capacitatea de încărcare de 1 MGT, această distanță crește la 22,4 km arsuri de gradul al doilea apar la distanțe de 2,9 și 14,4 km și gradul trei arsuri la distanțe de 2,4 și 12.8 km
respectiv pentru muniții cu o capacitate de 20 kT și 1MT.
c) Radiația penetrantă este un flux invizibil de raze gama și de neutroni emise din zona de explozie nucleară. Gamma quanta și neutronii se propagă în toate direcțiile, de la centrul exploziei până la sute de metri. Odată cu creșterea distanței de explozie, numărul de quanta gamma și neutronii care trec printr-o unitate de suprafață scade. Când efectul subteran și exploziile nucleare subacvatice de radiații ionizante este distribuită pe distanțe mult mai mici decât în cazul terenurilor și aeriene explozii, care pot fi explicate prin absorbția fluxului de neutroni și gamma
Zonele de deteriorare a radiațiilor penetrabile în timpul exploziilor de muniții nucleare cu putere medie și mare sunt puțin mai mici decât zonele undei de șoc și radiației luminoase. Pentru muniția cu un echivalent mic TNT (1000 tone sau mai puțin), dimpotrivă, zonele de acțiune dăunătoare prin radiații penetrante depășesc zonele de deteriorare cauzate de undele de șoc și de radiațiile luminoase. Efectul dăunător al radiației penetrante este determinat de capacitatea quanței gamma și a neutronilor de a ioniza atomii mediului în care se propagă. Trecând prin țesut viu, razele gamma și neutronii ionizează atomii și moleculele care alcătuiesc celulele care duc la întreruperea funcțiilor vitale ale organelor și sistemelor individuale. Sub influența ionizării în organism, apar procese biologice de dispariție și descompunere a celulelor. Ca urmare, persoanele afectate dezvoltă o boală specifică, numită boală prin radiații. Pentru a estima ionizarea atomilor mediu și, prin urmare, efectul nociv al radiațiilor ionizante asupra organismului viu introdus conceptul de doza de radiație (sau doze de radiații), unitatea de care este X-ray (P). O doză de radiație de 1 p corespunde formării a aproximativ 2 miliarde de perechi de ioni într-un centimetru cub de aer. În funcție de doza de radiații, se disting trei grade de boală prin radiații. Prima (ușoară) apare atunci când o persoană primește o doză de 100 până la 200 r. Se caracterizează prin slăbiciune generală, greață ușoară, amețeli pe termen scurt, transpirație crescută; personalul care a primit această doză nu eșuează de regulă. Al doilea (mediu) grad de boală de radiație se dezvoltă atunci când doza este de 200-300 r; în acest caz, semne de înfrângere: dureri de cap, febră, tulburări gastrointestinale - apar mai brusc și mai rapid, personalul în majoritatea cazurilor necorespunzătoare. Al treilea (sever) grad de boală de radiație apare la o doză mai mare de 300 r; este caracterizat de dureri de cap severe. greață. puternică slăbiciune generală, amețeli și alte afecțiuni; Forma grea duce adesea la moarte.
g) Contaminarea radioactivă a persoanelor, vehiculelor de lupta, teren și diverse obiecte într-o explozie nucleară este cauzată de fragmente de fisiune și substanțe nereacționate taxa parte a taxei, de precipitare nor explozie, dar, de asemenea, induse de radioactivitate. În timp, activitatea fragmentelor de fisiune scade rapid,
mai ales în primele ore după explozie. De exemplu, activitatea totală a fragmentelor de fisiune în timpul exploziei unei muniții nucleare cu o capacitate de 20 kT într-o zi va fi de câteva mii de ori mai puțin de un minut după explozie.
În explozia unei muniții nucleare, o parte din substanța încărcată nu este supusă fisiunii, ci scade în forma obișnuită; degradarea sa este însoțită de formarea de particule alfa. radioactivitate indusă de izotopi radioactivi produși în sol, ca rezultat al iradierii cu neutroni emiși în timpul nucleilor de explozie a atomilor elementelor chimice care alcătuiesc solul. Izotopii formați sunt, de regulă, beta-activi, descompunerea multor dintre ele fiind însoțită de radiații gamma.
Timpii de înjumătățire ai majorității izotopilor radioactivi formați sunt relativ mici - de la un minut la o oră. În acest sens, activitatea indusă poate fi periculoasă numai în primele ore după explozie și numai într-o zonă aproape de epicentrul ei. Partea principală a izotopilor de lungă durată este concentrată într-un nor radioactiv, care se formează după explozie. Înălțimea ridicarea nor de capacitate muniție de 10 kT egală cu 6 km, pentru o capacitate de muniție de 10 MT este de 25 m. Pe masura ce ne nor de ea cade mai întâi particulele grosiere, și apoi din ce în ce mai mici, formând calea de deplasare a zonei de contaminare radioactivă, așa-numitul traseu al norului. Dimensiunile urmelor depind în principal de puterea unei arme nucleare, precum și pe viteza vântului și poate atinge o lungime de câteva sute și o lățime de câteva zeci de kilometri. Înfrânt ca urmare a expunerii interne sunt rezultatul substanțelor radioactive în organism prin intermediul sistemului respirator și tractului gastrointestinal. În acest caz, radiația radioactivă intră în contact direct cu organele interne și poate cauza o boală gravă de radiații; Natura bolii va depinde de cantitatea de substanțe radioactive care au intrat în organism. Pe armament, echipamente militare și structuri inginerești, substanțele radioactive nu au efecte dăunătoare.
e) Pulsul electromagnetic afectează în primul rând echipamentele electronice și electronice (defectarea izolației, deteriorarea dispozitivelor semiconductoare, explozia fuzibilă etc.). Pulsul electromagnetic este un câmp electric puternic care apare pentru un timp foarte scurt.
Toate materialele din secțiunea "Siguranța vieții"