Ударна хвиля

Вражаючі фактори ядерного вибуху

Ядерні вибухи мають комбіновану вражаючу дію. Це означає, що всі вражаючі фактори вибуху діють майже одночасно на одні і тіж об’єкти.

Під час вибуху ядерного заряду температура підвищується до 10 млн. градусів. Величезна кількість енергії, що виділяється при повітряному ядерному вибуху, розподіляється між вражаючими факторами так: на утворення ядерної повітряної хвилі витрачається приблизно 50% звільненої енергії, близько 35% енергії виділяється у вигляді світлового випромінювання, 10% - на радіоактивне забруднення і 5% на проникаючу радіацію та електромагнітний імпульс.

Ударна хвиля – це ділянка сильного стиснення повітря, розігрітого до декількох мільйонів градусів, що поширюється з надзвичайною швидкістю (335 м/с) в усі сторони від центра вибуху.

Джерелом виникнення ударної хвилі є високий тиск у центрі вибуху, що досягає 10⁵ млрд Па. Вона складається із зони стиснення (де тиск вище атмосферного) і зони розрідження. Вражаюча дія ударної хвилі визначається двома параметрами: надмірним тиском ∆Р_Ф і швидкісним напором ∆′Р _шв повітря.

Надмірний тиск – це різниця між атмосферним тиском перед фронтом хвилі й максимальним тиском у фронті ударної хвилі.

Швидкісний натиск повітря – це динамічне навантаження, яке створюється потоком повітря і залежить від надмірного тиску та швидкості переміщення ударної хвилі.

Тривалість дії ударної хвилі залежить від потужності вибуху, вимірюється секундами. Зі збільшенням потужності вибуху час дії стискання збільшується і тим сильніша її вражаюча сила.

При зіткненні фронту ударної хвилі з людиною чи твариною на тіло діє великий тиск і швидкісний натиск повітря, який відчувається як удар. При цьому дія швидкісного напору повітря завдає значної руйнівної шкоди, а людину може відкинути на значну відстань, спричинивши пошкодження при ударі об землю або якусь перешкоду.

Миттєве підвищення тиску діє на тканини і органи людини. Це викликає розрив кровоносних судин, барабанних перетинок, пошкодження легень та кишечника. Після миттєвого стиснення повітря за хвилею виникає швидке розширювання (розрідження) повітря, що призводить до розриву значної кількості тканин.

Залежно від надмірного тиску і швидкісного натиску повітря виникають різні пошкодження, які за складністю ураження поділяються на легкі, середні і дуже важкі.

Легкі травми виникають при надмірному тиску 20 – 40 кПа (0,2-0,4 кгс/см²) і характеризуються вивихами, тимчасовим пошкодженням слуху, контузією.

Середні травми виникають при надмірному тиску 40 – 60 кПа (0,4-0,6 кгс/см²) і виявляються в контузії, пошкодженні органів слуху, вивихах кінцівок, кровотечі з носу і вух, розривах барабанних перетинок.

Важкі травми виникають при надмірному тиску 60 – 100 кПа (0,6-1,0 кгс/см²) і характеризуються важкими контузіями, переломами кінцівок, сильними кровотечами з носа і вух.

Дуже важкі травми виникають при надмірному тиску понад 100 кПа (1 кгс/см²). Для них характерні переломи кісток, розриви внутрішніх органів (печінки, селезінки, нирок, легенів), струси мозку, переломи хребта.

Територія, на якій під впливом вражаючих факторів ядерного вибуху виникли руйнування будівель і споруд, пожежі, радіоактивне забруднення місцевості й ураження людей і тварин, називається осередком ядерного ураження.

Зовнішньою межею ядерного ураження вважається умовна лінія на місцевості, де надмірний тиск повітряної ударної хвилі 10 кПа.

З метою визначення характеру руйнувань і встановлення обсягу рятувальних та інших невідкладних робіт осередок ядерного ураження умовно поділяють на чотири зони.

Зона повних руйнувань характеризується надмірними тиском 50 кПа і руйнуваннями або сильною деформацією всіх несучих конструкцій, утворенням суцільних завалів.

Зона сильних руйнувань характеризується руйнуваннями багатоповерхових будинків, деформацією більшої частини несучих конструкцій. Можуть залишатися частково стіни, утворюються завали.

У зоні середніх руйнувань зберігається основна частина стін з можливими тріщинами. На комунально-енергетичній мережі деформуються і руйнуються окремі опори повітряних ліній електропередач, пошкоджуються технологічні трубопроводи.

У зоні слабких руйнувань руйнуються вікна, двері, легкі перегородки, з’являються тріщини в стінах верхніх поверхів тощо.

Особливістю ударної хвилі є відносно велика тривалість дії, яка може досягти кількох секунд. Вона може проникати в середину будівель через вікна, вентиляційні канали, щілини тощо. Це сприяє різкому підвищенню тиску, що призводить до різних руйнувань.

Повітряна ударна хвиля вражеає лісові насадження і призводить до руйнуванню у лісі. Дерева ламаються на висоті 1–3 м від землі, а при надмірному тиску близько 50 кПа (0,5 кгс/см²) ліс повністю знищується.

При одних і тих же умовах ураження отримують люди, які перебувають під час приходу ударної хвилі за межами сховища у стоячому положенні. В цьому випадку дія швидкісного натиску буде в 6 разів більше ніж в положенні людини лежачої.

Дата добавления: 2014-01-07