Ядерное оружие. Основные поражающие факторы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Ядерное оружие. Основные поражающие факторы

Работу выполнил:

Владислав Коряк

Организатор работы:

Калинин Геннадий Алексеевич

Орск, 2015 год

Содержание

ядерный оружие атомный бомба

1. Определение ядерного оружия как средства массового уничтожения

2. Применение ядерного оружия в истории человечества

3. Последовательность событий при ядерном взрыве

4. Основные поражающие факторы ядерного оружия

5. Последствия применения ядерного оружия

1. Определение ядерного оружия как средства массового уничтожения

Ядерное оружие (или атомное оружие) -- совокупность ядерных боеприпасов, средств их доставки к цели и средств управления; относится к оружию массового поражения наряду с биологическим и химическим оружием. Ядерный боеприпас -- оружие взрывного действия, основанное на использовании ядерной энергии, высвобождающейся при цепной ядерной реакции деления тяжёлых ядер или термоядерной реакции синтеза лёгких ядер. Люди, непосредственно подвергшиеся воздействию поражающих факторов ядерного взрыва, кроме физических повреждений, испытывают мощное психологическое воздействие от ужасающего вида картины взрыва и разрушений. Электромагнитный импульс непосредственного влияния на живые организмы не оказывает, но может нарушить работу электронной аппаратуры.

2. Применение ядерного оружия в истории человечества

Для начала я бы хотел объяснить, почему я обратился к столь неожиданной теме, как ядерное оружие. Всё дело в нашем представлении об истории. В зависимости от того, как человеку преподносят историю, человек формирует то или иное представление о жизни в принципе. И действует согласно своему представлению. Если описывать людей прошлого как невежественных дикарей, как неуёмных пьяниц, как кровавых деспотов, посылавших на войну и смерть тысячи людей ради удовлетворения мелочных амбиций, а самих людей изображать как слабых безвольных овец, то такое представление будет угнетать любого здравомыслящего человека. А многие найдут в такой истории оправдание своей слабости и пример для подражания, и будут поддерживать это историческое представление, пока им это выгодно. Любой факт, который противоречит исторической картине, можно списать на глупость, дикость и религиозность какого-либо народа.

Любой монументальной постройке или технически невозможной для изготовления в приписанный временной промежуток вещи дают объяснение в духе историй о тысячах безвольных рабов Египта, таскавших многотонные блоки на своих спинах, или удивительных мастерах, которые могли и блоху подковать (не то, что нынешние).

Искажение истории - один из основных нынешних способов манипуляции народами. Ужаснейшая ложь со временем становится безусловной правдой, и общество с искажённой историей искажает жизнь каждого человека, заставляя его делать то, что нужно авторам лжи. Далеко за примерами ходить не нужно. Война 08.08.08 с Грузией - великолепный пример. Почти никто за рубежом не узнал о нападении Грузии на Южную Осетию, зато всё мировое сообщество узнало о вероломном нападении России на Грузию. Казалось бы, Россия не допустила того, чтобы провокация превратилась в полноценную войну с НАТО, которая нам угрожала в тот момент, и людям, стоявшим за теми событиями, можно было бы успокоиться. Но, как ни странно, в США до сих пор выходят творческие труды, изображающие русскую армию, как ужасных варваров, напавших и на Грузию, и на Южную Осетию (Фильм «5 дней в августе», 2011). А ведь прошло всего несколько лет. Что уж говорить о событиях более полувековой давности, таких как холокост. Обилие мифов, фальсификаций, пропаганды и количество переписываний данного события просто зашкаливает за все мыслимые пределы.

Но никакая ложь не может жить вечно. Чтобы ложь жила и продолжала работать, недостаточно только исторических представлений. И потому, для того, чтобы какая-либо ложь продолжала жить и делать своё чёрное дело, её умело сплетают с другой ложью и полуправдой. Так в историю зачастую вплетается естествознание, в своём искажённом виде. Всё дело в том, что история его появления на свет, мягко говоря, подозрительна и хорошо показывает масштабы того, что могут от нас скрывать, и то, какие выводы можно из этого сделать. Сразу стоит отметить, что ядерное оружие - это уникальный стратегический ресурс. Появившись в середине 20 века, он перевёл взаимоотношения стран на совершенно новый уровень. Ни одна страна без ядерного вооружения с того момента больше не могла соперничать в открытом конфликте со страной, владеющей таким оружием. А, следовательно, страна, владеющая ядерным оружием, часто диктует правила игры для других стран.

Предположить, что истинная история появления такого ресурса будет правдиво рассказываться обычным людям, просто глупо. И, тем не менее, даже при прочтении статей из Википедии замечаешь интересные детали. В 1903 году под впечатлением от открытия Беккерелем радиации Фредерик Содди написал: "Атомная энергия, по всей вероятности, обладает несравненно большей мощностью, чем молекулярная энергия, … и сознание этого факта должно заставить нас рассматривать планету, на которой мы живём, как склад взрывчатых веществ, обладающих невероятной взрывной силой". Если изучать историю ядерной физики, то можно обратить внимание, что до 30-х годов прошлого века развитие ядерной физики действительно похоже на естественный научный прогресс, медленный и постепенный. В это время постепенно формируются чёткие представления о строении атома, предлагаются и опровергаются разные модели строения. Нейтрон был открыт только в 1932 году. Но с начала 30-х годов научное сообщество из всего многообразия возможностей для исследований выбрало исследование по созданию трансурановых элементов и поиску возможностей создания ядерных реакций. Причём исследования в одном и том же направлении велись одновременно в Великобритании, Франции, Советском Союзе, Германии и других странах.

В советских институтах исследования в ядерной физике начались как раз в 1930 году. Ида Ноддак (Германия) теоретически предсказывает возможность деления ядер урана. Лео Сциллард (Германия) высказывает мысль о цепной ядерной реакции при облучении бериллия нейтронами, что, как он считает, можно использовать для получения мощной взрывчатки нового типа. Марк Олифант (Австралия), Пауль Хартек (Германия) и Эрнест Резерфорд (Великобритания) открывают тритий, сверхтяжёлый изотоп водорода. Почти сразу после открытия нейтрона в 1932 году Джеймсом Чедвиком начались исследования его взаимодействия с ядрами. В этом же году в США Эрнест Лоуренс запустил первый циклотрон, а в Англии Джон Кокрофт и Эрнест Уолтон построили первый ускоритель протонов, способный расщеплять ядра. В ближайшие годы несколькими учёными - Нильсом Бором (Дания), Яковом Френкелем (СССР) и Джоном Уилером (США) были разработаны важнейшие теоретические модели - капельная модель ядра и составное ядро, которые вплотную приблизили их к открытию деления. В 1934 году Ирен Кюри совместно с Фредериком Жолио (Франция) была открыта искусственная радиоактивность, ставшая серьёзным толчком на пути к дальнейшему открытию. В это же время Энрико Ферми с сотрудниками подвергали различные элементы облучению пучком нейтронов.

Прорыв в ядерной физике за эти три года оказался таким значительным, что уже в 1934 году физики имели все теоретические предпосылки для создания атомной бомбы - деление урана, цепной характер этого деления и, по сути, уже открытый плутоний. Однако потребовалось ещё несколько лет исследований физиков в содружестве с химиками, чтобы открыть феномен деления урана с помощью медленных нейтронов. Вот так плавно, словно по маслу, всего через 2 года после открытия нейтрона и спустя 30 лет после того, как Дж. Томсон представил одну из первых моделей атома, в эпоху, когда основным методом смертоубийства на войне являлось метание друг в друга маленьких металлических предметов, а самым опасным оружием являлся баллон с ядовитыми химикалиями, было, невзначай, изобретено оружие, способное испепелять города, работающее на принципе разрушения самой барионной материи, и в перспективе, способное уничтожить всё человечество. Осталось только построить. Не хило? Уверен, если бы любой человек читал фантастическую книгу с такой историей, то он наверняка бы подумал, что автор на этом моменте сильно перегнул палку. Но, тем не менее, это произошло в реальности, и это был самый мощный скачок науки за всю известную нам историю. С того момента степень ускорения развития прогресса в этом разделе физики пошла на спад, и проявляется в реализации научных знаний в области физики, полученных в этот период.

Я считаю довольно нелепой историческую позицию того, что большая группа учёных разных стран, которые, казалось бы, двигались в своих исследованиях окружающего мира в абсолютно хаотичных направлениях, в итоге совершенно случайно начали мыслить в одном направлении…, которое совершенно случайно привело их к ядерной бомбе. На мой взгляд, шанс найти клад наугад гораздо выше, чем шанс того, что при исследовании какого-либо природного явления вдруг найдётся принцип, позволяющий сделать супер оружие. Если только исследователь изначально не искал его. Если просто предположить, что люди, стоявшие за исследователями, изначально знали, что они хотят увидеть в результате, то это многое бы объяснило. Раз о возможности создания ядерного оружия кто-то знал заранее, значит, эту информацию где-то добыли. А раз её добыли, то наверняка были и люди, которые добывали такую информацию, или целая организация. В таком случае в первую очередь нужно рассмотреть Германию, как первую страну, приступившую к созданию непосредственно атомной бомбы и сделавшую огромный вклад в развитие ядерной физики. Неужели в гитлеровской Германии существовала организация, которая занималась, скажем, поиском утраченного наследия предков, или изучением древних знаний. Какое совпадение! И вправду существовала!

Аненербе знаменита тем, что была огромной сверхсекретной и могущественной организацией и занималась неизвестно чем. Кроме создания идеологических материалов этой организации приписывают самые разные ужасы, такие, как зверства над людьми, связь с демоническими силами, контакты с инопланетянами и создание летающих тарелок. Одно известно точно, Аненербе финансировалась очень щедро, даже во время второй мировой. И тут сразу возникает вопрос, а зачем такой великолепный хозяйственник, как Гитлер, тратил средства на организацию, не приносящую очевидной пользы, да ещё и в период крупномасштабной войны. К примеру, в июле 1940 года Гитлер утвердил государственный план реконструкции Вевельсбурга. Реконструкция замка должна была продлиться 20 лет с затратами в 250 миллионов рейхсмарок, что составляет 1 миллиард 250 миллионов долларов по сегодняшнему курсу.

И это только официальные данные. И тут есть три варианта. Либо Гитлер был дураком, коим он не был, либо коллекционирование скелетов и черепов, зверства над людьми и мистические обряды приносили существенную пользу третьему рейху, что является поводом задуматься, либо Аненербе оправдывала своё название (наследие предков) и действительно занималась поиском наследия предков и утраченных оккультных (тайных) знаний. Взять хотя бы их экспедиции:

1-я экспедиция Германа Вирта в Скандинавию (1935).

2-я экспедиция Германа Вирта в Скандинавию (1936).

Экспедиция Юрьё фон Грёнхагена в Карелию (1937).

Экспедиция Франца Альтхайма и Эрики Траутманн-Нэринг на Ближний Восток (1938).

Экспедиция Эрнста Шефера на Тибет (1938--1939)

Экспедиция Бруно Швейцера в Исландию (1938--1939).

Экспедиция в Прибалтику в составе Германской архивной комиссии (1939--1940).

Экспедиция Эдмунда Кисса в Боливию (1939, не состоялась).

Экспедиция Отто Хута на Канарские острова (1939, не состоялась).

Экспедиция Филиппа фон Лютцельбурга в Парагвай (1942, не состоялась).

Это официально известные экспедиции Аненербе. Целью всех этих экспедиций современная история считает поиск доказательства превосходства немецкого народа над другими. Видимо, по мнению людей, написавших историю, я должен думать, что немцы большую часть своих действий в период 1933-1945 годов делали только из-за чувства собственной неполноценности.

Гораздо более разумно выглядит версия того, что немцы искали конкретную информацию, знания, или следы чего-то, что можно было бы изучить. Интересен тот факт, что экспедиции в Скандинавию были в 35-36 годах, когда о ядерном оружии вроде как ещё никто не заикался. А позже в 40-х годах именно в Норвегии были построены заводы по производству тяжёлой воды. Искали плацдарм? Может быть. Основой Аненербе являлось тайное общество «Туле», труды Германа Вирта и германо-скандинавская мифология и культура, имеющая, кстати, очень много общего со славянской мифологией. И действительно, у немцев были основания интересоваться древними мифами и культурой. Упоминание о глобальных катастрофах, ядерном оружии, а также об удивительных летательных объектах и множестве подобных явлений встречается во многих древних произведениях. Ярче всего подобные явления описываются в славяно-арийских ведах. Столь же яркие упоминания встречаются в индийских ведах. «Махабхарата», Книга «Дрона Парва» 3000 г. до н.э.

Но не только древний фольклор мог заинтересовать Аненербе. Можно обратить внимание на множество необъяснимых природных объектов, пород и ландшафтов, встречающихся у нас на планете. На поверхности Земли существует такое огромное количество идеально круглых озёр, кратеров, обгорелых камней, удивительно ровных углублений, что о них можно написать несколько книг. Среди различных загадок природы одной из самых таинственных считаются тектиты - стекловидные образования, найденные в виде отдельных скоплений на земной поверхности, в частности, в Ливийской пустыне. В тектитах обнаружены радиоактивные изотопы алюминия и бериллия. Отмечено, что тектиты образовывались на ядерных полигонах, например, при испытании первой ядерной бомбы в пустыне Аламогордо, в Нью-Мексико. После взрыва образовался слой сплавленных пород площадью в 600 квадратных метров и толщиной в 1см. Хоть официально считается, что этим камешкам сотни тысяч лет, любопытным фактом является то, что никто не может дать вразумительного ответа, как они могли появиться. И как мы помним, одна из экспедиций Аненербе была направлена именно на ближний восток. Бывают же совпадения. Прекрасным свидетельством применения ядерного оружия является Мохенджо-Даро. Вот уже много десятилетий археологов волнует тайна гибели городов Хараппы и Мохенджо-Даро в Индии. Некоторые из них (наверное, наиболее сообразительные) полагают, что эти города в своё время постигла судьба Хиросимы и Нагасаки. Вот что они пишут в пользу своей версии:

«Всё в Мохенджо-Даро говорит о том, что катастрофа произошла внезапно. Гипотеза о наводнении весьма заманчива, так как город стоял на острове посреди полноводной реки. Но в руинах не найдено следов разгула водной стихии. Более того, есть неоспоримые данные, говорящие о массовых пожарах. Предположение, что город поразила эпидемия, также не соответствует обнаруженным фактам. Эпидемия не поражает людей, спокойно прогуливающихся по улицам или занимающихся делами, внезапно и одновременно. А именно такое расположение скелетов было обнаружено в Мохенджо-Даро. С полным основанием можно отвергнуть и версию о внезапном нападении завоевателей: ни на одном из обнаруженных скелетов нет следов, оставленных холодным оружием.

Среди руин разбросаны сплавившиеся куски глины и других минералов, которые в своё время быстро затвердели. Анализ образцов, проведённый в Римском университете и в лаборатории Национального совета исследований Италии, показал: оплавление произошло при температуре 1400-1500 градусов! Такая температура в те времена могла быть получена в горне металлургической мастерской, но никак не на обширной открытой территории». В журнале «Вокруг света» № 7 за 1987 г. была опубликована статья профессора М. Дмитриева «Чёрные молнии над Мохенджо-Даро». В ней высокая температура, оплавившая камни в «эпицентре взрыва», объяснялась взрывом большого количества шаровых молний или физико-химических образований (ФХО) (чёрных молний), которые неустойчивы, и при их распаде возникает значительная температура. Эти образования способны существовать очень долго и выделять ядовитые газы. Предполагается, что они-то и «задушили» жителей. Причём ФХО могут взрываться подобно обычным шаровым молниям. Именно агрессией огромного скопления “чёрных молний“ сторонники такой гипотезы объясняют оплавленные камни и скелеты людей на улицах Мохенджо-Даро. Тектиты встречаются и на территории России. Около вот таких вот “естественных” природных углублений, недалеко от города Сарапул были найдены целые россыпи красивых остекленевших камней.

Имея твёрдую, тонкую и ровную остекленевшую оболочку снаружи, внутри они представляют собой обыкновенные камни. Как такое вообще может появиться в природе, непонятно. Для этого нужна мощная вспышка тепла. Ещё более удивляет частичное остекленение. Камень обгорел лишь там, где его достала вспышка.

Самое интересное в истории ядерного оружия даже не в том, насколько большая пропасть между ядерным оружием и общим уровнем технического прогресса того времени, и даже не то, как последовательно и стремительно наука двигалась в направлении создания атомной бомбы, и даже не в древних упоминаниях ядерного оружия и странных местах и находках, а в том, что в 19 веке засветилась настоящая ядерная зима! В 1816 году произошло событие, названное «Годом без лета». В США его также прозвали Eighteen hundred and frozen to death, что переводится как «тысяча восемьсот и насмерть замёрзший». Это же время учёные называют «малым ледниковым периодом». Катастрофическое событие, результатом которого стал голод и сильнейшие заморозки на территории Европы и Америки, и массовая эмиграция населения в Америку. Это событие отмечено в прозе и стихах западных деятелей искусства. Россию такой крупномасштабный катаклизм якобы не затронул. Причину же всему нашли в извержении вулкана Тамбора силой в 7 баллов на индонезийском острове Сумбава в 1815 году. И всё бы хорошо, только остаётся несколько вопросов. Во-первых, как облако пепла попало в Европу, а не растянулось вдоль экватора, как это обычно происходит при извержении вулканов огненного кольца. Во-вторых, почему оно не затронуло Россию? Как такое может быть? Как оно год висело над Европой и Америкой и не долетело до России? В-третьих, почему люди из Европы эмигрировали не в Россию, а в Америку через океан, учитывая то, что там тоже шли войны?

Оказывается-то, вулканы довольно часто извергаются на 6 баллов. Но почему-то подобных катастрофических событий, как «год без лета» с огромным тёмным облаком, сильнейшими заморозками и голодом в это время не случалось. Его вообще никто не заметил. Сила извержения вулкана Эйяфьядлайёкюдль составила 6 балов. Никаких последствий, кроме временной отмены рейсов, за этим не последовало. Можно сделать вывод, что версия об извержении вулкана выглядит надуманно, и европейцы очень хотели быть подальше от России.

Если же вернуться к разработке атомной бомбы в 20 веке, то в этой истории можно найти много пищи для ума и понимания отношения власть имущих к остальным людям. Германия была очень близка к разработке ядерного оружия, но не успела. С её поражением большая часть выработанной воды и урана попали в руки союзников и были переправлены в США. В общем-то, именно в этом заключалась их неоценимая помощь Советскому Союзу. История Манхэттенского проекта, начавшаяся 17 сентября 1943 года, не лишена своих пикантностей. Американцы рассказывают чисто американскую историю о том, что они были вынуждены разрабатывать ядерное оружие, так как опасались Германии. Правда, они не упоминают, что многие учёные, участвовавшие в этом проекте, эмигрировали в США до 40-х годов, а некоторые немецкие учёные-ядерщики проживали в США с 33 года. И фактически сразу после испытания первого ядерного устройства «Тринити» 16 июля 1945 году в пустыне Аламогордо Америка нанесла удар по Японии. В августе 1945 года на японские города американцами были сброшены первые атомные бомбы «Малыш» (6 августа, Хиросима) и «Толстяк» (9 августа, Нагасаки). Во время своего второго заседания в Лос-Аламосе (10-11 мая 1945 года) Комитет по выбору целей рекомендовал в качестве целей для применения атомного оружия Киото, Хиросиму, Иокогаму и Кокуру. Комитет отверг идею применения этого оружия против чисто военной цели, поскольку был шанс промахнуться мимо небольшой площади, не окружённой обширной городской зоной.

Большое значение при выборе цели придавалось психологическим факторам, таким как:

1. Достижение максимального психологического эффекта против Японии.

2. Первое применение оружия должно быть достаточно значительным для международного признания его важности.

Комитет указал, что в пользу выбора Киото говорило то, что его население имело более высокий уровень образования и, таким образом, лучше было способно оценить значение оружия. Хиросима же имела такой размер и расположение, что с учётом фокусирующего эффекта от окружающих его холмов большая часть города могла быть разрушена. Министр обороны США Генри Стимсон вычеркнул Киото из списка вследствие культурного значения города. По словам профессора Эдвина О. Райшауэра, Стимсон «знал и ценил Киото со времён проведённого там несколько десятилетий назад медового месяца». Это то, что написано в Википедии прямым текстом, главное уметь читать.

Меня до сих поражает, что всё мировое сообщество не обращает внимания на факт того, что с помощью ядерного оружия целенаправленно уничтожалось гражданское население, причём цель выбиралась из личных предпочтений. Надеюсь, вы сделаете выводы.

Успешное испытание первой советской атомной бомбы было проведено 29 августа 1949 года. Я почти уверен в том, что опоздай СССР на несколько лет, США имело бы достаточно снарядов, чтобы нанести сокрушающий удар.

История ядерного оружия - это неистощимая тема. Количество загадок и тайн вокруг него поражает воображение. А на примере его разработки и применения можно сделать множество выводов для себя. Понимание того, что история такой неотъемлемой части современной цивилизации, как ядерное оружие, может быть гораздо древнее наших представлений, меняет отношение к людям древности, заставляет задуматься и рассмотреть свои знания в новом свете. А на основе нового взгляда на прошлое можно пересмотреть свою жизнь и изменить будущее в лучшую сторону.

3. Последовательность событий при ядерном взрыве

Выделение огромного количества энергии, происходящее в ходе цепной реакции деления, приводит к быстрому разогреву вещества взрывного устройства до температур порядка 107 К. При таких температурах вещество представляет собой интенсивно излучающую ионизированную плазму. На этом этапе в виде энергии электромагнитного излучения выделяется около 80% энергии взрыва. Максимум энергии этого излучения, называемого первичным, приходится на рентгеновский диапазон спектра. Дальнейший ход событий при ядерном взрыве определяется в основном характером взаимодействия первичного теплового излучения с окружающей эпицентр взрыва средой, а также свойствами этой среды.

В случае если взрыв произведен на небольшой высоте в атмосфере, первичное излучение взрыва поглощается воздухом на расстояниях порядка нескольких метров. Поглощение рентгеновского излучения приводит к образованию облака взрыва, характеризующегося очень высокой температурой. На первой стадии это облако растет в размерах за счет радиационной передачи энергии из горячей внутренней части облака к его холодному окружению. Температура газа в облаке примерно постоянна по его объему и снижается по мере его увеличения. В момент, когда температура облака снижается до примерно 300 тысяч градусов, скорость фронта облака уменьшается до величин, сравнимых со скоростью звука. В этот момент формируется ударная волна, фронт которой "отрывается" от границы облака взрыва. Для взрыва мощностью 20 кт это событие наступает примерно через 0.1 мсек. после взрыва. Радиус облака взрыва в этот момент составляет около 12 метров.

Интенсивность теплового излучения облака взрыва целиком определяется видимой температурой его поверхности. На некоторое время воздух, нагретый в результате прохождения взрывной волны, маскирует облако взрыва, поглощая излучаемую им радиацию, так что температура видимой поверхности облака взрыва соответствует температуре воздуха за фронтом ударной волны, которая падает по мере увеличения размеров фронта. Через примерно 10 миллисекунд после начала взрыва температура во фронте падает до 3000°С и он вновь становится прозрачным для излучения облака взрыва. Температура видимой поверхности облака взрыва вновь начинает расти и через примерно 0.1 сек после начала взрыва достигает примерно 8000°С (для взрыва мощностью 20 кт). В этот момент мощность излучения облака взрыва максимальна. После этого температура видимой поверхности облака и, соответственно, излучаемая им энергия быстро падает. В результате, основная доля энергии излучения высвечивается за время меньшее одной секунды.

Формирование импульса теплового излучения и образование ударной волны происходит на самых ранних стадиях существования облака взрыва. Поскольку внутри облака содержится основная доля радиоактивных веществ, образующихся в ходе взрыва, дальнейшая его эволюция определяет формирование следа радиоактивных осадков. После того как облако взрыва остывает настолько, что уже не излучает в видимой области спектра, процесс увеличения его размеров продолжается за счет теплового расширения и оно начинает подниматься вверх. В процессе подъема облако увлекает за собой значительную массу воздуха и грунта. В течение нескольких минут облако достигает высоты в несколько километров и может достичь стратосферы. Скорость выпадения радиоактивных осадков зависит от размера твердых частиц, на которых они конденсируются. Если в процессе своего формирования облако взрыва достигло поверхности, количество грунта, увлеченного при подъеме облака будет достаточно велико и радиоактивные вещества оседают в основном на поверхности частиц грунта, размер которых может достигать нескольких миллиметров. Такие частицы выпадают на поверхность в относительной близости от эпицентра взрыва, причем за время выпадения их радиоактивность практически не уменьшается.

В случае если облако взрыва не касается поверхности, содержащиеся в нем радиоактивные вещества конденсируются в гораздо меньшие частицы с характерными размерами 0.01-20 микрон. Поскольку такие частицы могут достаточно долго существовать в верхних слоях атмосферы, они рассеиваются над очень большой площадью и за время, прошедшее до их выпадения на поверхность, успевают потерять значительную долю своей радиоактивности. В этом случае радиоактивный след практически не наблюдается. Минимальная высота, взрыв на которой не приводит к образованию радиоактивного следа, зависит от мощности взрыва и составляет примерно 200 метров для взрыва мощностью 20 кт и около 1 км для взрыва мощностью 1 Мт.

Ударная волна, формирующаяся на ранних стадиях существования облака взрыва, представляет собой один из основных поражающих факторов атмосферного ядерного взрыва. Основными характеристиками ударной волны являются пиковое избыточное давление и динамическое давление во фронте волны. Способность объектов выдерживать воздействие ударной волны зависит от множества факторов, таких как наличие несущих элементов, материал постройки, ориентация по отношению к фронту. Избыточное давление в 1 атм (15 фунтов/кв. дюйм), возникающее на расстоянии 2.5 км от наземного взрыва мощностью 1 Мт, способно разрушить многоэтажное здание из железобетона. Для противостояния воздействию ударной волны военные объекты, особенно шахты баллистических ракет, проектируют таким образом, чтобы они могли выдержать избыточные давления в сотни атмосфер. Радиус области, в которой при взрыве в 1 Мт создается подобное давление составляет около 200 метров. Соответственно, для поражения укрепленных целей особую роль играет точность атакующих баллистических ракет.

На начальных стадиях существования ударной волны ее фронт представляет собой сферу с центром в точке взрыва. После того как фронт достигает поверхности, образуется отраженная волна. Так как отраженная волна распространяется в среде, через которую прошла прямая волна, скорость ее распространения оказывается несколько выше. В результате, на некотором расстоянии от эпицентра две волны сливаются возле поверхности, образуя фронт, характеризуемый примерно в два раза большими значениями избыточного давления. Поскольку для взрыва данной мощности расстояние, на котором образуется подобный фронт, зависит от высоты взрыва, высоту взрыва можно подобрать для получения максимальных значений избыточного давления на определенной площади. Если целью взрыва является уничтожение укрепленных военных объектов, оптимальная высота взрыва оказывается очень малой, что неизбежно приводит к образованию значительного количества радиоактивных осадков.

Еще одним поражающим фактором ядерного оружия является проникающая радиация, представляющая собой поток высокоэнергетичных нейтронов и гамма-квантов, образующихся как непосредственно в ходе взрыва, так и в результате распада продуктов деления. Наряду с нейтронами и гамма-квантами, в ходе ядерных реакций образуются также альфа и бета-частицы, влияние которых можно не учитывать из-за того что они очень эффективно задерживаются на расстояниях порядка нескольких метров. Нейтроны и гамма-кванты продолжают выделяться в течение достаточно длительного времени после взрыва, оказывая воздействие на радиационную обстановку. К собственно проникающей радиации обычно относят нейтроны и гамма-кванты появляющиеся в течение первой минуты после взрыва. Подобное определение связано с тем, что за время порядка одной минуты облако взрыва успевает подняться на высоту, достаточную для того, чтобы радиационный поток на поверхности стал практически незаметен.

Интенсивность потока проникающей радиации и расстояние, на котором ее действие может нанести существенный ущерб, зависят от мощности взрывного устройства и его конструкции. Доза радиации, полученная на расстоянии около 3 км от эпицентра термоядерного взрыва мощностью 1 Мт достаточна для того чтобы вызвать серьезные биологические изменения в организме человека. Ядерное взрывное устройство может быть специально сконструировано таким образом, чтобы увеличить ущерб, наносимый проникающей радиацией по сравнению с ущербом, наносимым другими поражающими факторами (так называемое нейтронное оружие).

Процессы, происходящие в ходе взрыва на значительной высоте, где плотность воздуха невелика, несколько отличаются от происходящих при проведении взрыва на небольших высотах. Прежде всего, из-за малой плотности воздуха поглощение первичного теплового излучения происходит на гораздо больших расстояниях, и размер облака взрыва может достигать десятков километров. Существенное влияние на процесс формирования облака взрыва начинают оказывать процессы взаимодействия ионизированных частиц облака с магнитным полем Земли. Ионизированные частицы, образовавшиеся в ходе взрыва, оказывают также заметное влияние на состояние ионосферы, затрудняя, а иногда и делая невозможным распространение радиоволн (этот эффект может быть использован для ослепления радиолокационных станций). Одним из результатов проведения высотного взрыва оказывается возникновение мощного электромагнитного импульса, распространяющегося над очень большой территорией. Электромагнитный импульс возникает и в результате взрыва на малых высотах, однако напряженность электромагнитного поля в этом случае быстро спадает по мере удаления от эпицентра. В случае же высотного взрыва, область действия электромагнитного импульса охватывает практически всю видимую из точки взрыва поверхность Земли.

В случае если взрыв произведен под землей, на начальной стадии взрыва поглощение окружающей средой первичного теплового излучения приводит к образованию полости, давление в которой в течение менее чем микросекунды возрастает до нескольких миллионов атмосфер. Далее, в течение долей секунды в окружающей породе формируется ударная волна, фронт которой обгоняет распространение полости взрыва. Ударная волна вызывает разрушение породы в непосредственной близости от эпицентра и, ослабляясь по мере своего продвижения, дает начало серии сейсмических импульсов, сопровождающих подземный взрыв. Полость взрыва продолжает расширяться с несколько меньшей, чем в начале скоростью, достигая в итоге значительных размеров. Так, радиус полости, образованной взрывом мощностью 150 кт может достичь 50 метров. На этом этапе стены полости представляют собой расплавленную породу. На третьем этапе газ внутри полости остывает, а расплавленная порода застывает на дне.

В течение следующей стадии, которая может длиться от нескольких секунд до нескольких часов, давление газов в полости падает так, что они больше неспособны выдерживать нагрузку верхних слоев породы, которые обрушиваются вниз. В результате образуется вертикальная сигарообразная структура, заполненная обломками породы. Размеры этой структуры зависят от характера породы, в которой произведен взрыв. В верхнем конце этой структуры остается полость, заполненная радиоактивными газами. В случае если взрыв произошел на недостаточно большой глубине, часть газов может выйти на поверхность.

4. Основные поражающие факторы ядерного оружия и ядерных взрывов

При ядерном взрыве в атмосфере возникают следующие поражающие факторы: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс, радиоактивное заражение местности (только при наземном (подземном) взрыве). Распределение общей энергии взрыва зависит от типа боеприпаса и вида взрыва. При взрыве в атмосфере до 50% энергии расходуется на образование воздушной ударной волны, 35% -- на световое излучение, 4% -- на проникающую радиацию, 1% -- на электромагнитный импульс. Еще около 10% энергии выделяется не в момент взрыва, а в течение длительного времени при распаде продуктов деления взрыва. При наземном взрыве осколки деления ядер выпадают на землю, где и происходит их распад. Так происходит радиоактивное заражение местности.

Воздушная ударная волна -- это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Источником возникновения воздушной волны являются высокое давление в области взрыва (миллиарды атмосфер) и температура, достигающая миллионов градусов.

Раскаленные газы, стремясь расшириться, сильно сжимают и нагревают окружающие слои воздуха, в результате чего от центра взрыва распространяется волна сжатия или ударная волна. Вблизи центра взрыва скорость распространения воздушной ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния от центра взрыва скорость снижается, и ударная волна трансформируется в звуковую волну. Наибольшее давление в сжатой области наблюдается на передней ее кромке, которая называется фронтом ударной воздушной волны. Разность между нормальным атмосферным давлением и давлением на передней кромке ударной волны составляет величину избыточного давления.

Непосредственно за фронтом ударной волны образуются сильные потоки воздуха, скорость которых достигает нескольких сотен километров в час. (Даже на расстоянии 10 км от места взрыва боеприпаса мощностью 1 Мт скорость движения воздуха более 110 км/час.). При встрече с преградой создается нагрузка скоростного напора или нагрузка торможения, которая усиливает разрушающее действие воздушной ударной волны. Действие воздушной ударной волны на объекты носит довольно сложный характер и зависит от многих причин: угла падения, реакции объекта, расстояния от центра взрыва и др. Когда фронт ударной волны достигает передней стенки объекта, происходит ее отражение. Давление в отраженной волне повышается в несколько раз, что и определяет степень разрушения данного объекта. Для характеристики разрушений зданий, сооружений приняты четыре степени разрушения: полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения -- когда разрушаются все основные элементы здания, в том числе и несущие конструкции. Подвальные помещения могут частично сохраняться. Сильные разрушения -- когда разрушаются несущие конструкции и перекрытия верхних этажей, деформируются перекрытия нижних этажей. Использование зданий невозможно, а восстановление нецелесообразно. Средние разрушения -- когда разрушаются крыши, внутренние перегородки и частично перекрытия верхних этажей. После расчистки часть помещений нижних этажей и подвалы могут быть использованы. Восстановление зданий возможно при проведении капитального ремонта. Слабые разрушения -- когда разрушаются оконные и дверные заполнения, кровля и легкие внутренние перегородки. Возможны трещины в стенах верхних этажей. Здание может эксплуатироваться после текущего ремонта.

Степень разрушения техники (оборудования):

Полные разрушения -- объект не может быть восстановлен. Сильные повреждения -- повреждения, которые могут быть устранены капитальным ремонтом в заводских условиях. Средние повреждения -- повреждения, устраняемые силами ремонтных мастерских. Слабые повреждения -- это повреждения, существенно не влияющие на использование техники и устраняются текущим ремонтом. При оценке воздействия воздушной ударной волны на людей и животных различают непосредственные и косвенные поражения. Непосредственные поражения возникают в результате действия избыточного давления и скоростного напора, в результате чего человек может быть отброшен, травмирован. Косвенные поражения могут быть нанесены в результате действия обломков зданий, камней, стекла и других предметов, летящих под воздействием скоростного напора.

Воздействие ударной волны на людей характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми поражениями. Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20-40 кПа. Они характеризуются временным нарушением слуха, легкими контузиями, вывихами, ушибами. Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40-60 кПа. Они проявляются в контузиях головного мозга, повреждении органов слуха, кровотечении из носа и ушей, вывихах конечностей. Тяжелые поражения возможны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа. Они характеризуются сильными контузиями всего организма, потерей сознания, переломами; возможны повреждения внутренних органов. Крайне тяжелые поражения наступают при избыточном давлении свыше 100 кПа. У людей отмечаются травмы внутренних органов, внутреннее кровотечение, сотрясение мозга, сильные переломы. Эти поражения часто приводят к смертельному исходу. Защитой от ударной волны являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями. Рекомендуется лечь на землю головой по направлению к взрыву, лучше в углубление или за складку местности.

Световое излучение представляет собой поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров конструкционных материалов боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах и испарившегося грунта. Размеры и формы светящейся области зависят от мощности и вида взрыва. При воздушном взрыве -- это шар, при наземном -- полусфера.

Максимальная температура поверхности светящейся области примерно 5700-7700 °С. Когда температура снижается до 1700 °С, свечение прекращается. Результатом действия светового излучения может быть оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах, а также воспламенение и возгорание. Поражение людей световым импульсом выражается в появлении ожогов открытых и защищенных одеждой участков тела, а также в поражении глаз. Независимо от причин ожогов, поражение делится на четыре степени:

Ожоги первой степени выражаются поверхностным поражением кожи: покраснением, припухлостью и болезненностью. Они не представляют опасности. Ожоги второй степени характеризуются образованием пузырей, наполненных жидкостью. Требуется специальное лечение. При поражении до 50-60% поверхности тела обычно наступает выздоровление. Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи и росткового слоя, а также появлением язв. Ожоги четвертой степени сопровождаются омертвлением кожи и поражением более глубоких тканей (мышц, сухожилий и костей). Поражение ожогами третьей и четвертой степени значительной части тела может привести к смертельному исходу. Поражение глаз проявляется в ослеплении от 2 до 5 минут днем, до 30 и более минут ночью, если человек смотрел в сторону взрыва. Защитой от светового излучения может служить любая непрозрачная преграда.

Проникающая радиация представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва. Время действия проникающей радиации составляет 15-20 секунд. Поражающее действие проникающей радиации на материалы характеризуется поглощенной дозой, мощностью дозы и потоком нейтронов. Радиус поражающего действия проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и воздушной ударной волны. Однако на больших высотах, в стратосфере и космосе -- это основной фактор поражения. Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, элементах радиотехнической, оптической и другой аппаратуры за счет нарушения кристаллической решетки вещества, а также в результате различных физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.

Поражающее действие на людей характеризуется дозой излучения. Степень тяжести лучевого поражения зависит от поглощенной дозы, а также от индивидуальных особенностей организма и его состояния в момент облучения. Доза облучения в 1 Зв (100 бэр) не приводит в большинстве случаев к серьезному поражению человеческого организма, а 5 Зв (500 бэр) -- вызывает очень тяжелую форму лучевой болезни. Для мощности боеприпаса до 100 кт радиусы поражения воздушной ударной волны и проникающей радиации примерно равны, а для боеприпасов мощностью более 100 кт зона действия воздушной ударной волны значительно перекрывает зону действия проникающей радиации в опасных дозах. Из этого можно сделать вывод, что при взрывах средних и больших мощностей не требуется специальной защиты от проникающей радиации, так как защитные сооружения, предназначенные для укрытия от ударной волны, в полной мере защищают и от проникающей радиации.

Для взрывов сверхмалых и малых мощностей, а также для нейтронных боеприпасов, где зоны поражения проникающей радиацией значительно выше, необходимо предусматривать защиту от проникающей радиации. Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющиее-излучение и поток нейтронов.

Радиоактивное заражение местности.

Его источником являются продукты деления ядерного горючего, радиоактивные изотопы, образующиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов -- наведенная активность, а также неразделившаяся часть ядерного заряда. Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучения: альфа, бета и гамма. Время их воздействия на окружающую среду будет весьма продолжительным. Поскольку при наземном взрыве в огненный шар вовлекается значительное количество грунта и других веществ, то при охлаждении эти частицы выпадают в виде радиоактивных осадков. По мере перемещения облака, по его следу происходит выпадение радиоактивных осадков, и, таким образом, на земле остается радиоактивный след. Плотность заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва.

Форма следа может быть самой разнообразной, в зависимости от конкретных условий. Конфигурация следа реально может быть определена только после окончания выпадения радиоактивных частиц на землю. Местность считается зараженной при уровнях радиации 0,5 р/ч и более. В связи с естественным процессом распада радиоактивность уменьшается, особенно резко в первые часы после взрыва. Уровень радиации на один час после взрыва является основной характеристикой при оценке радиоактивного заражения местности. Радиоактивное поражение людей и животных на следе радиоактивного облака может вызываться внешним и внутренним облучением. Последствием облучения может быть лучевая болезнь.

Лучевая болезнь первой степени возникает при однократной дозе облучения 100-200 Р (0,026-0,052 Кл/кг). Скрытый период болезни может длиться две-три недели, после чего появляется недомогание, слабость, головокружение, тошнота. В крови уменьшается количество лейкоцитов. Через несколько дней эти явления проходят. В большинстве случаев специального лечения не требуется. Лучевая болезнь второй степени возникает при дозе облучения 200-400 Р (0,052-0,104 Кл/кг). Скрытый период продолжается около недели. Затем наблюдается общая слабость, головные боли, повышение температуры, расстройство функций нервной системы, рвота. Количество лейкоцитов снижается наполовину. При активном лечении выздоровление наступает через полтора-два месяца. Возможны смертельные исходы -- до 20% пораженных. Лучевая болезнь третьей степени наступает при дозах облучения 400-600 Р (0,104-0,156 Кл/кг). Скрытый период длится несколько часов. Отмечается общее тяжелое состояние, сильные головные боли, озноб, повышение температуры до 40 °С, потеря сознания (иногда -- резкое возбуждение). Болезнь требует длительного лечения (6-8 месяцев). Без лечения до 70% пораженных погибают. Лучевая болезнь четвертой степени возникает при однократной дозе облучения свыше 600 Р (0,156 Кл/кг). Болезнь сопровождается затемнением сознания, лихорадкой, резким нарушением водно-солевого обмена и заканчивается смертельным исходом через 5-10 суток.

Лучевые болезни у животных возникают при более высоких дозах облучения. Внутреннее облучение людей и животных обусловливается радиоактивным распадом изотопов, попавших в организм с воздухом, водой или пищей. Значительная часть изотопов (до 90%) выводится из организма в течение нескольких дней, а остальные всасываются в кровь и разносятся по органам и тканям. Некоторые изотопы распределяются в организме почти равномерно (цезий), а другие концентрируются в определенных тканях. Так, в костных тканях отлагаются источники a-излучений (радий, уран, плутоний); b-излучений (стронций, иттрий) и g-излучений (цирконий). Эти элементы очень слабо выводятся из организма. Изотопы йода преимущественно откладываются в щитовидной железе; изотопы лантана, церия и прометия -- в печени и почках и т.п.

5. Последствия применения ядерного оружия

Глобальной проблемой для человечества остается ядерная опасность. В последние годы, особенно после того, как была выработана концепция "ядерной ночи" и "ядерной зимы", возникла острая необходимость тщательного анализа различных, в том числе и медико-биологических, последствий применения ядерного оружия и ядерных испытаний, а также мирного использования атомной энергии непосредственно для жизни и здоровья людей и среды их обитания. Специалисты пришли к заключению, что уже одно наличие огромных ядерных арсеналов постоянно травмирует психику большого количества людей. Как отмечают психиатры, психологи, число заболеваний неврозами с каждым годом возрастает. При этом массовым фактором развития неврозов выступает именно накопление ядерных вооружений, страх перед ядерной войной. Использование ядерного оружия в военном конфликте повлечет за собой не только массовое разрушение производительных сил, гибель людей, но и глубокое необратимое изменение всей системы ценностей. Человек уже не будет способен воспринимать свое поведение через призму современных отношений, традиционных нравственных норм. Неизбежен рост в поведении людей индивидуализма, пренебрежения к интересам общества. Другими словами, многое говорит за то, что представители человечества, которые смогли бы пройти через все ужасы тотальной ядерной катастрофы, скорее всего, будут готовы довершить разрушение цивилизации в гораздо большей степени, чем способствовать ее воссозданию.

Что касается предполагаемых последствий глобального ядерного столкновения, то эксперты высказывают мысль о возможной в связи с этим деградации человеческого рода, т. к. будут наблюдаться распад личности, определенная "биологизация" людей при росте агрессивности, стремление к самоуничтожению, абсолютная непредсказуемость их поведения. Это приведет, в конечном счете, к полной деморализации и дегуманизации общества, нарушению всех социальных структур, всеобщему хаосу.

При оценке отдаленных последствий ядерного конфликта необходимо учитывать одно чрезвычайно важное обстоятельство - синергизм, в результате которого неизбежно произойдет тотальное поражение последующих поколений опухолевыми заболеваниями, что, по существу, аналогично эпидемии рака. Не вызывает сомнений абсурдность гипотезы о возможности достижения победы в ракетно-ядерной войне. Признано, что наука не может предложить миру реальной защиты от последствий ядерной войны. Медицина не даст не только эффективной, но даже самой скромной реальной помощи населению. В связи с этим были пересмотрены и сами возможности медицины по оказанию помощи населению. "Главный вывод врачей состоит в том, что в условиях, когда разрушены больницы, нарушены электрификация, водоснабжение, канализация, когда пищевые продукты и медикаменты заражены радиацией, а врачи гибнут так же, как и другие люди, Пока известны далеко не все опасные варианты мирного использования атомной энергии для биосферы, жизни и здоровья человечества.

В годы проведения испытаний поверхность Земли буквально светилась от радиоактивных излучений: на каждом квадратном метре взрывались ежесекундно десятки тысяч радиоактивных атомов. Пожалуй, трудно указать другой пример такого глобального вторжения человека в жизнь биосферы. Испытания явились первым в истории цивилизации глобально опасным экспериментом, в результате которого смертоносные радиоактивные частицы были рассеяны по всей планете. Огромное количество радиоактивных веществ вовлекается в процессы, протекающие в биосфере, накапливается в почвах, водах и, главное, в живых организмах, беспрепятственно бомбардируя их своими излучениями. Глобальное радиоактивное загрязнение биосферы привело к постоянному облучению населения всего земного шара. Что касается отдаленных последствий ядерных взрывов, то фактически с тех пор, как было изобретено ядерное оружие и начались его испытания, степень опасности радиоактивного заражения и его последствий либо недооценивалась, либо сознательно по самым различным причинам занижалась.