Виды ядерных взрывов

Ядерные взрывы могут произойти в воздухе, у поверхности земли (воды) и под землей (под водой). Соответственно различают высотные, воздушные, наземные, надводные, подземные и подводные взрывы.

Центром взрыва называют точку, в которой происходит вспышка или находится центр огненного шара (Рисунок 1). Эпицентром взрыва называется проекция центра взрыва на землю.

Рисунок 1 - Центр и эпицентр ядерного взрыва

Космический взрыв, это взрыв на высоте более 100 км.

Высотным ядерным взрывом называется взрыв выше границы тропосферы. Наименьшая высота взрыва условно принимается равной 10 км.

Воздушным ядерным взрывом называется взрыв, при котором светящаяся область не касается поверхности земли. Почти вся масса радиоактивных продуктов в виде очень маленьких частиц уходит в стратосферу и только небольшая часть остается в тропосфере. Из нее радиоактивные вещества выпадают в течение 1-2 месяцев, а из стратосферы- 5-7 лет. За это время радиоактивно-зараженные частицы уносятся воздушными потоками на большие расстояния от места взрыва и распределяются на огромных площадях. Поэтому они могут создать опасность радиоактивного заражения местности. Опасность может представлять радиоактивность, наведенная в грунте и предметах, расположенных вблизи эпицентра ядерного взрыва. Размеры этих зон, как правило, не будут превышать радиусы зон полных разрушений.

Воздушный взрыв сопровождается яркой вспышкой, вслед за которой образуется огненный шар, быстро увеличивающийся в размерах и поднимающийся вверх. Через несколько секунд огненный шар превращается в клубящееся темно-бурое облако с огненно-красными просветами. В это время к облаку с земли подтягивается столб пыли, поднятой в эпицентре взрыва, который принимает грибовидную форму (Рисунок 2).

Рисунок 2 - Воздушный взрыв

Высота воздушных взрывов в зависимости от мощности ядерного взрыва может колебаться от сотен метров до нескольких километров.

При высоком воздушном взрыве поднимающийся с земли столб пыли не соединяется с облаком взрыва. Ядерная реакция сопровождается излучением гамма-лучей, нейтронов и образованием большого количества радиоактивных продуктов, находящихся в облаке взрыва. Размеры и высота подъема радиоактивного облака зависят от мощности взрыва. При ядерном взрыве облако поднимается на высоту 10 - 20 км, а при термоядерном - на высоту 20 -40 км.

Постепенно радиоактивное облако утрачивает характерную грибовидную форму и, двигаясь по направлению ветра, рассеивается. При воздушном ядерном взрыве разрушаются здания и поражаются люди. Он вызывает поражение ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией. Радиоактивное заражение местности при воздушном ядерном взрыве практически отсутствует, так как радиоактивные продукты взрыва поднимаются вместе с огненным шаром на очень большую высоту, не смешиваясь с частицами грунта.

Наземным ядерным взрывом называется взрыв на поверхности земли или на такой высоте от нее, когда светящаяся область касается грунта и имеет, как правило, форму полусферы. Окружающая среда сильно нагревается, значительная часть грунта и скальных пород испаряется и захватывается огненным шаром. Радиоактивные вещества оседают на расплавленных частицах грунта.

Увеличиваясь в размерах и остывая, огненный шар, отрываясь от земли, темнеет и превращается в клубящееся облако, состоящее из огромного количества радиоактивных и не активных оплавленных частиц. Размеры этих частиц от нескольких микрон до нескольких миллиметров. В течении 7-10 минут радиоактивное облако поднимается, увлекая за собой столб пыли, и достигает своей максимальной высоты, стабилизируется, приобретает характерную грибовидную форму (Рисунок 3), и под действием воздушных потоков, перемещается с определенной скоростью и в определенном направлении.

Рисунок 3 – Наземный ядерный взрыв

Большая часть радиоактивных осадков, которая вызывает сильное заражение местности, выпадает из облака в течении 10-20 часов после ядерного взрыва.

При наземном ядерном взрыве в воздух поднимается большое количество грунта, на поверхности земли образуется воронка, размеры которой зависят от мощности взрыва и вида грунта. В месте взрыва грунт оплавляется и покрывается слоем шлака. В облако взрыва вовлекается огромное количество грунта, которое придает ему темную окраску. Наземный взрыв разрушает прочные наземные сооружения.

Радиус поражения ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией наземного взрыва несколько меньше, чем при воздушном взрыве, но разрушения при наземном взрыве более значительны. Характерной особенностью наземного взрыва являются сильное заражение местности, как в районе взрыва, так и по направлению движения радиоактивного облака.

Подземным ядерным взрывом называется взрыв, произведенный под землей. При подземном взрыве огромное количество грунта выбрасывается на высоту нескольких километров и в месте взрыва образуется глубокая воронка, размеры которой больше, чем при наземном взрыве (Рисунок 4).

Рисунок 4- Подземный ядерный взрыв

Основным поражающим фактором подземного ядерного взрыва является волна сжатия, распространяющаяся в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе в грунте возникают продольные и поперечные сейсмические волны, а ударная волна не имеет ярко выраженного фронта. Скорость распространения сейсмических волн в грунте зависит от состава грунта и может составлять 5 -10 км/с.

Разрушения подземных сооружений в результате действия волны сжатия в грунте подобны разрушениям от местного землетрясения. Световое излучение и проникающая радиация поглощаются грунтом. Подземный взрыв вызывает сильное заражение местности вокруг эпицентра взрыва.

Надводным ядерным взрывом называется взрыв на поверхности воды или на такой высоте, при которой светящаяся область касается поверхности воды. Под действием ударной волны поднимается столб воды, а на поверхности воды в эпицентре взрыва образуется впадина, заполнение которой приводит к образованию сходящихся концентрических волн.

В облако взрыва вовлекается большое количество воды и пара, образовавшегося под действием светового излучения. После остывания облака, пар конденсируется и капли воды выпадают в виде радиоактивного дождя, сильно заражая воду в районе взрыва и по направлению движения облака.

Поражающими факторами при надводном ядерном взрыве являются воздушная ударная волна и волны, образующиеся на поверхности воды. Действие светового излучения и проникающей радиации значительно ослабляется в результате экранирующего действия большой массы водяного пара.

Подводным ядерным взрывом называется взрыв, произведенный под водой на глубине, которая может колебаться в широких пределах. При подводном ядерном взрыве поднимается полый водяной столб с большим облаком в верхней части (Рисунок 5). Диаметр водяного столба достигает нескольких сотен метров, а высота — нескольких километров и зависит от мощности и глубины взрыва. При обрушении водяного столба у его основания образуется мощная концентрическая расходящаяся волна, которая называется базисной волной.

Рисунок 5 – Подводный ядерный взрыв

Основным поражающим фактором подводного взрыва является ударная волна в воде, скорость распространения которой равна скорости распространения звука в воде, т. е. примерно 1500 м/с. Ввиду значительной плотности воды и малой сжимаемости ее давление ударной волны на равных расстояниях больше, чем в воздухе.

Однако при встрече с преградой давление во фронте ударной волны мало повышается. Время действия избыточного давления в воде также значительно меньше, чем в воздухе. Ударная волна в воде разрушает подводные части кораблей и различных гидротехнических сооружений. Световое излучение и проникающая радиация при подводном взрыве поглощаются толщей воды и водяными парами.

Подводный взрыв вызывает сильное радиоактивное заражение воды. При взрыве вблизи от берега зараженная вода выбрасывается базисной волной на побережье, затопляет его и вызывает сильное заражение объектов, расположенных на берегу.

И так, поражающими факторами ядерного взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс.

Распределение энергии ядерного взрыва зависит от вида взрыва и условий, в которых он происходит. При взрыве в атмосфере на долю ударной волны приходится около 50 % энергии взрыва, на долю светового излучения -35 %, на долю проникающей радиации и электромагнитного импульса - 5 %, а остальные 10 % приходятся на радиоактивное заражение.

Дата добавления: 2014-01-05