Atomwaffen haben eine enorme Kraft. Bei der Uranspaltung

Eine Masse von etwa einem Kilogramm setzt die gleiche Energiemenge frei wie

bei einer TNT-Explosion mit einem Gewicht von etwa 20.000 Tonnen. Fusionsreaktionen sind noch energieintensiver. Die Explosionskraft von Atomwaffen wird üblicherweise in der Einheit TNT-Äquivalent gemessen. Das TNT-Äquivalent ist die Masse an Trinitrotoluol, die eine Explosion erzeugen würde, deren Leistung der Explosion eines bestimmten Stoffs entspricht Atomwaffe. Sie wird üblicherweise in Kilotonnen (kT) oder Megatonnen (MgT) gemessen.

Abhängig von ihrer Stärke werden Atomwaffen in Kaliber eingeteilt:

Ultraklein (weniger als 1 kT)

Klein (von 1 bis 10 kT)

Mittel (von 10 bis 100 kT)

Groß (von 100 kT bis 1 MgT)

Extra groß (über 1 MgT)

Thermonukleare Ladungen werden für supergroße, große Ladungen verwendet

und mittlere Kaliber; nuklear - ultrakleine, kleine und mittlere Kaliber,

Neutron - Ultraklein- und Kleinkaliber.

1.5 Arten nuklearer Explosionen

Abhängig von den Aufgaben, die Atomwaffen lösen, von der Art und dem Standort

Objekte, gegen die Atomangriffe geplant sind, sowie die Natur

Bei bevorstehenden Feindseligkeiten können nukleare Explosionen durchgeführt werden

Luft, an der Erdoberfläche (Wasser) und im Untergrund (Wasser). Entsprechend

damit unterscheiden die folgenden Typen Atomexplosionen:

Luft (hoch und niedrig)

Boden (Oberfläche)

Unterirdisch (unter Wasser)

1.6 Schädliche Faktoren einer nuklearen Explosion.

Eine nukleare Explosion kann sofort zerstören oder handlungsunfähig machen

ungeschützte Personen, offen stehende Geräte, Bauwerke und diverses

materielle Ressourcen. Die wichtigsten schädlichen Faktoren einer nuklearen Explosion sind:

Schockwelle

Lichtstrahlung

Durchdringende Strahlung

Radioaktive Kontamination des Gebiets

Elektromagnetischer Impuls

Schauen wir sie uns an:

a) Die Stoßwelle ist in den meisten Fällen der Hauptschaden

Faktor einer nuklearen Explosion. Es ähnelt in seiner Natur einer Stoßwelle

normale Explosion, dauert aber länger und hat

viel größere Zerstörungskraft. Schockwelle einer nuklearen Explosion

kann in erheblicher Entfernung vom Explosionszentrum zu Schäden führen

Menschen, zerstören Bauwerke und beschädigen militärische Ausrüstung.

Eine Stoßwelle ist ein Bereich starker Luftkompression,

breitet sich vom Zentrum der Explosion aus mit hoher Geschwindigkeit in alle Richtungen aus.

Die Geschwindigkeit seiner Ausbreitung hängt vom Luftdruck an der Vorderseite ab

Stoßwelle; In der Nähe des Explosionszentrums ist sie um ein Vielfaches höher

Die Schallgeschwindigkeit nimmt jedoch mit zunehmender Entfernung vom Explosionsort stark ab.

In den ersten 2 Sekunden legt die Stoßwelle etwa 1000 m zurück, in 5 Sekunden legt sie 2000 m zurück,

in 8 Sekunden - etwa 3000 m. Dies dient als Rechtfertigung für den Standard-N5-ZOMP

„Maßnahmen im Falle einer nuklearen Explosion“: ausgezeichnet – 2 Sek., gut – 3 Sek.,

zufriedenstellend - 4 Sek.

Die schädliche Wirkung der Stoßwelle auf Menschen und die zerstörerische Wirkung auf

militärische Ausrüstung, Ingenieurbauwerke und Material vor

werden vollständig durch Überdruck und Luftgeschwindigkeit bestimmt

ihre Vorderseite. Der Überdruck ist die Differenz zwischen dem maximalen Druck an der Stoßwellenfront und dem normalen Atmosphärendruck davor. Sie wird in Newton pro Quadratmeter (N/m2) gemessen. Diese Druckeinheit wird Pascal (Pa) genannt. 1 N/m 2 =1 Pa (1 kPa0,01 kgf/cm2).

Bei einem Überdruck von 20-40 kPa können ungeschützte Personen leichte Verletzungen (kleinere Prellungen und Prellungen) erleiden. Die Einwirkung einer Stoßwelle mit einem Überdruck von 40-60 kPa führt zu mittelschweren Schäden: Bewusstlosigkeit, Schädigung der Hörorgane, schwere Luxationen der Gliedmaßen, Blutungen aus Nase und Ohren. Schwere Verletzungen treten ab einem Überdruck von mehr als 60 kPa auf und sind durch schwere Prellungen des gesamten Körpers, gebrochene Gliedmaßen und Schäden an inneren Organen gekennzeichnet. Bei Überdrücken über 100 kPa kommt es zu extrem schweren Verletzungen, oft tödlich.

Auch ungeschützte Personen können beim Fliegen getroffen werden

mit enormer Geschwindigkeit mit Glassplittern und Fragmenten zerstörter Gebäude,

umstürzende Bäume sowie verstreute Teile militärischer Ausrüstung,

Erdklumpen, Steine ​​und andere Gegenstände werden in Bewegung gesetzt

Hochgeschwindigkeitsdruck der Stoßwelle. Der größte indirekte Schaden wird in beobachtet besiedelte Gebiete und im Wald; In diesen Fällen können die Truppenverluste größer sein als durch die direkte Einwirkung der Schockwelle.

Die Stoßwelle kann auch in geschlossenen Räumen Schäden verursachen,

dringen dort durch Risse und Löcher ein.

Mit zunehmendem Kaliber von Atomwaffen erhöhen sich die Schadensradien Schockwelle

wachsen proportional zur Kubikwurzel der Explosionskraft. Bei einer unterirdischen Explosion entsteht eine Stoßwelle im Boden und bei einer Unterwasserexplosion im Wasser.

Darüber hinaus wird bei dieser Art von Explosionen ein Teil der Energie für die Entstehung aufgewendet

Stoßwelle und in der Luft. Die Stoßwelle, die sich im Boden ausbreitet,

verursacht Schäden an unterirdischen Strukturen, Abwasserkanälen und Wasserversorgung;

Wenn es sich im Wasser ausbreitet, werden Schäden am Unterwasserteil beobachtet

Schiffe, die sich auch in beträchtlicher Entfernung vom Explosionsort befinden.

b) Lichtstrahlung einer nuklearen Explosion ist ein Strom

Strahlungsenergie, einschließlich ultravioletter, sichtbarer und infraroter Energie

Strahlung. Die Quelle der Lichtstrahlung ist die leuchtende Fläche,

bestehend aus heißen Explosionsprodukten und heißer Luft. Helligkeit

Die Lichtstrahlung ist in der ersten Sekunde um ein Vielfaches größer als die Helligkeit

Die absorbierte Energie der Lichtstrahlung wird in Wärme umgewandelt, die

führt zu einer Erwärmung der Oberflächenschicht des Materials. Heizung kann sein

so stark, dass eine Verkohlung oder Entzündung des Kraftstoffs möglich ist

Material und Rissbildung oder Schmelzen von nicht brennbarem Material, was dazu führen kann

zu großen Bränden. In diesem Fall die Wirkung der Lichtstrahlung einer nuklearen Explosion

gleichbedeutend mit dem massiven Einsatz von Brandwaffen, die

wird in der vierten Studienfrage besprochen.

Auch die menschliche Haut absorbiert die Energie der Lichtstrahlung,

Dadurch kann es zu hohen Temperaturen erhitzen und Verbrennungen verursachen. IN

Verbrennungen treten zunächst an offenen Körperstellen auf

Seite der Explosion. Wenn Sie mit ungeschützten Augen auf die Explosion blicken, dann

Mögliche Augenschäden, die zum vollständigen Verlust des Sehvermögens führen.

Durch Lichtstrahlung verursachte Verbrennungen unterscheiden sich nicht von gewöhnlichen Verbrennungen.

verursacht durch Feuer oder kochendes Wasser. Sie sind umso stärker, je kürzer die Entfernung ist

Explosion und desto größer ist die Kraft der Munition. Bei einer Luftexplosion ist die schädigende Wirkung der Lichtstrahlung größer als bei einer Bodenexplosion gleicher Stärke.

Abhängig vom wahrgenommenen Lichtimpuls werden Verbrennungen in drei Teile eingeteilt

Grad. Verbrennungen ersten Grades äußern sich als oberflächliche Hautveränderungen: Rötung, Schwellung und Schmerzen. Bei Verbrennungen zweiten Grades bilden sich Blasen auf der Haut. Bei Verbrennungen dritten Grades kommt es zu Hautnekrosen und Geschwüren.

Bei einer Luftexplosion von Munition mit einer Leistung von 20 kT und einer atmosphärischen Transparenz von etwa 25 km werden Verbrennungen ersten Grades in einem Radius von 4,2 beobachtet

km vom Zentrum der Explosion entfernt; bei der Explosion einer Ladung mit einer Leistung von 1 MgT diese Distanz

wird auf 22,4 km ansteigen. Verbrennungen zweiten Grades treten über größere Entfernungen auf

2,9 und 14,4 km und Verbrennungen dritten Grades – bei Entfernungen von 2,4 und 12,8 km

jeweils für Munition mit einer Kapazität von 20 kT und 1 MgT.

c) Durchdringende Strahlung ist ein unsichtbarer Gammafluss

Quanten und Neutronen, die aus der nuklearen Explosionszone emittiert werden. Gammastrahlen

und Neutronen breiteten sich vom Zentrum der Explosion aus über Hunderte in alle Richtungen aus

Meter. Mit zunehmender Entfernung von der Explosion nimmt die Anzahl der Gammaquanten zu

Neutronen, die eine Flächeneinheit passieren, nehmen ab. Bei

unterirdische und Unterwasser-Atomexplosionen, die Wirkung durchdringender Strahlung

erstreckt sich über deutlich kürzere Distanzen als mit Boden und

Luftexplosionen, die durch die Absorption eines Flusses von Neutronen und Gamma erklärt werden

Quanten mit Wasser.

Zonen, die bei Explosionen von Atomwaffen durch eindringende Strahlung beeinträchtigt werden

mittlere und hohe Leistung sind etwas kleiner als die von der Stoßwelle und der Lichtstrahlung betroffenen Zonen. Bei Munition mit einem kleinen TNT-Äquivalent (1000 Tonnen oder weniger) hingegen übertreffen die Schadenszonen durchdringender Strahlung die Schadenszonen durch Stoßwellen und Lichtstrahlung.

Die schädigende Wirkung durchdringender Strahlung wird durch die Fähigkeit bestimmt

Gammastrahlen und Neutronen ionisieren die Atome des Mediums, in dem sie sich ausbreiten. Gammastrahlen und Neutronen dringen durch lebendes Gewebe und ionisieren Atome und Moleküle, aus denen die Zellen bestehen

Störung der lebenswichtigen Funktionen einzelner Organe und Systeme. Unter dem Einfluss

Durch die Ionisierung im Körper kommt es zu biologischen Prozessen des Zelltods und der Zersetzung. Infolgedessen entwickeln die Betroffenen eine spezifische Krankheit, die sogenannte Strahlenkrankheit.

d) Die Hauptquellen der radioaktiven Kontamination sind Spaltprodukte einer Kernladung und radioaktive Isotope, die durch die Einwirkung von Neutronen auf die Materialien, aus denen Kernwaffen hergestellt werden, und auf einige Elemente, aus denen der Boden in der Umgebung besteht, entstehen ​​die Explosion.

Mit Boden Atomexplosion Der leuchtende Bereich berührt den Boden. Massen verdunstender Erde werden in ihr Inneres gezogen und steigen nach oben. Beim Abkühlen kondensieren Dämpfe von Bodenspaltungsprodukten an festen Partikeln. Es entsteht eine radioaktive Wolke. Es erreicht eine Höhe von vielen Kilometern und bewegt sich dann mit dem Wind mit einer Geschwindigkeit von 25–100 km/h. Radioaktive Partikel, die von der Wolke auf den Boden fallen, bilden eine Zone radioaktiver Kontamination (Spuren), deren Länge mehrere hundert Kilometer erreichen kann.

Radioaktive Kontamination von Menschen, militärischer Ausrüstung, Gelände und anderem

Objekte während einer nuklearen Explosion werden durch die Spaltung von Stofffragmenten verursacht

Ladung und der nicht umgesetzte Teil der Ladung, der aus der Explosionswolke fällt,

sowie induzierte Radioaktivität.

Mit der Zeit nimmt die Aktivität der Spaltfragmente rapide ab,

vor allem in den ersten Stunden nach der Explosion. Zum Beispiel allgemeine Aktivität

Spaltfragmente bei der Explosion einer Atomwaffe mit einer Leistung von 20 kT durch

Ein Tag wird mehrere tausend Mal weniger als eine Minute später sein

Wenn eine Atomwaffe explodiert, wird ein Teil der Ladungssubstanz nicht freigelegt

Teilung, fällt aber in seiner üblichen Form aus; Sein Zerfall geht mit der Bildung von Alphateilchen einher. Induzierte Radioaktivität wird durch radioaktive Isotope verursacht, die im Boden durch Bestrahlung mit Neutronen entstehen, die im Moment der Explosion von den Atomkernen chemischer Elemente, aus denen der Boden besteht, emittiert werden. Die resultierenden Isotope sind normalerweise

Betaaktiv, der Zerfall vieler von ihnen wird von Gammastrahlung begleitet.

Die Halbwertszeiten der meisten entstehenden radioaktiven Isotope sind relativ kurz und liegen zwischen einer Minute und einer Stunde. In diesem Zusammenhang kann die induzierte Aktivität nur in den ersten Stunden nach der Explosion und nur in der Nähe ihres Epizentrums eine Gefahr darstellen.

Der Großteil der langlebigen Isotope ist radioaktiv konzentriert

die Wolke, die sich nach der Explosion bildet. Wolkenaufstiegshöhe für

Munition mit einer Leistung von 10 kT entspricht 6 km, für Munition mit einer Leistung von 10 MgT

es sind 25 km. Wenn Sie sich vorwärts bewegen, fallen zuerst die Wolken heraus

Es bilden sich die größten Partikel und dann immer kleinere

Bewegungspfade, eine Zone radioaktiver Kontamination, die sogenannte Wolkenspur.

Die Größe der Spur hängt hauptsächlich von der Stärke der Atomwaffe ab.

sowie von der Windgeschwindigkeit und können mehrere Hundert Längen erreichen

mehrere Dutzend Kilometer breit.

Dadurch kommt es zu inneren Strahlenschäden

Eindringen radioaktiver Stoffe in den Körper über die Atemwege und

Magen-Darm-Trakt. In diesem Fall dringt radioaktive Strahlung ein

in direkten Kontakt mit inneren Organen kommen und verursachen können

schwere Strahlenkrankheit; Die Art der Krankheit hängt von der Menge der radioaktiven Substanzen ab, die in den Körper gelangen.

Für Waffen, militärische Ausrüstung und Ingenieurbauwerke radioaktiv

Substanzen haben keine schädlichen Wirkungen.

e) Ein elektromagnetischer Impuls ist ein kurzzeitiges elektromagnetisches Feld, das bei der Explosion einer Kernwaffe durch die Wechselwirkung von Gammastrahlen und Neutronen, die bei einer Kernexplosion emittiert werden, mit Atomen der Umgebung entsteht. Die Folge seiner Auswirkungen ist das Durchbrennen oder der Ausfall einzelner Elemente radioelektronischer und elektrischer Geräte.

Personen können nur dann zu Schaden kommen, wenn sie zum Zeitpunkt der Explosion mit langen Leitungen in Berührung kommen.

Der zuverlässigste Schutz gegen alle schädlichen Faktoren einer nuklearen Explosion sind Schutzkonstruktionen. Auf dem Feld sollten Sie sich hinter starken lokalen Gegenständen, in umgekehrten Höhenlagen und in Geländefalten verstecken.

Beim Einsatz in kontaminierten Bereichen werden Atemschutzgeräte (Gasmasken, Atemschutzmasken, Staubschutzmasken aus Stoff und Baumwollgaze-Verbände) sowie Hautschutzmittel zum Schutz der Atmungsorgane, der Augen und offener Körperbereiche eingesetzt radioaktive Stoffe.

Merkmale der schädigenden Wirkung von Neutronenmunition.

Neutronenmunition ist eine Art Atommunition. Sie basieren auf thermonuklearen Ladungen, die Kernspaltungs- und Fusionsreaktionen nutzen. Die Explosion solcher Munition wirkt sich aufgrund des starken Stroms eindringender Strahlung vor allem auf Menschen schädlich aus erheblicher Teil(bis zu 40 %) sind sogenannte schnelle Neutronen.

Wenn eine Neutronenmunition explodiert, ist die von der durchdringenden Strahlung betroffene Fläche um ein Vielfaches größer als die von der Stoßwelle betroffene Fläche. In dieser Zone können Geräte und Strukturen unversehrt bleiben, Menschen erleiden jedoch tödliche Verletzungen.

Zum Schutz vor Neutronenmunition werden die gleichen Mittel und Methoden eingesetzt wie zum Schutz vor konventioneller Atommunition. Darüber hinaus wird beim Bau von Unterständen und Unterständen empfohlen, den darüber liegenden Boden zu verdichten und zu befeuchten, die Dicke der Decken zu erhöhen und die Ein- und Ausgänge zusätzlich zu schützen. Die Schutzeigenschaften von Geräten werden durch den Einsatz eines kombinierten Schutzes bestehend aus wasserstoffhaltigen Stoffen (z. B. Polyethylen) und hochdichten Materialien (Blei) erhöht.

Je nach Art der radioaktiven Strahlung gibt es verschiedene Arten des radioaktiven Zerfalls (Arten radioaktiver Umwandlungen). Elemente, deren Kerne zu viele Protonen oder Neutronen enthalten, unterliegen einer radioaktiven Umwandlung. Betrachten wir die Arten des radioaktiven Zerfalls.

1. Alpha-Zerfall charakteristisch für natürliche radioaktive Elemente mit einer großen Ordnungszahl (d. h. mit niedrigen Bindungsenergien). Es sind hauptsächlich etwa 160 alphaaktive Kerntypen bekannt Seriennummer es gibt mehr als 82 davon (Z > 82). Der Alpha-Zerfall geht mit der Emission eines instabilen Elements eines Alpha-Teilchens aus dem Kern einher, bei dem es sich um den Kern eines Heliumatoms He handelt (es enthält 2 Protonen und 2 Neutronen). Die Kernladung verringert sich um 2, die Massenzahl um 4.

ZAX → Z-2 A-4 U + 2 4He; 92 238U →24 He + 90 234Th;

88 226Ra→2 4He + 86 222Ra + γ emittiert.

Mehr als 10 % der radioaktiven Isotope unterliegen einem Alpha-Zerfall.

2. Beta-Zerfall. Eine Reihe natürlicher und künstlicher radioaktiver Isotope zerfallen und emittieren Elektronen oder Positronen:

a) Elektronischer Betazerfall. charakteristisch sowohl für natürliche als auch künstliche Radionuklide, die einen Überschuss an Neutronen aufweisen (d. h. hauptsächlich für schwere radioaktive Isotope). Etwa 46 % aller radioaktiven Isotope unterliegen dem elektronischen Betazerfall. In diesem Fall verwandelt sich eines der Neutronen in ein Antineutrino und der Kern emittiert. Die Ladung des Kerns und damit die Ordnungszahl des Elements erhöht sich um eins, die Massenzahl bleibt jedoch unverändert.

AZ X → AZ+1 Y + e- + v-; 24194Pu→24195Am + e- + v-; 6429Cu → 6430Zn + e- + v-; 4019K → 4020Ca + e- + v-.

Bei der Emission von β-Teilchen können sich Atomkerne in einem angeregten Zustand befinden, wenn im Tochterkern ein Energieüberschuss festgestellt wird, der nicht von korpuskularen Teilchen eingefangen wird. Diese überschüssige Energie wird in Form von Gammaquanten abgestrahlt.

13785Cs → 13756 Ba + e -+ v- + γ-Emission;

b) Positronen-Beta-Zerfall. Es wird bei einigen künstlichen radioaktiven Isotopen beobachtet, die einen Protonenüberschuss im Kern aufweisen. Es ist charakteristisch für 11 % der radioaktiven Isotope, die in der ersten Hälfte der Tabelle von D. I. Mendelejew gefunden wurden (Z<45). При позитронном бета-распаде один из протонов превращается в , заряд ядра и соответственно атомный номер уменьшается на единицу, а массовое число остается без изменений. Ядро испускает позитрон и нейтрино.

AZX → AZ-1У + e+ + v+; 3015P → 3014Si + e+ + v+; 6428Ni + e+ + v+.

Ein aus dem Kern geflogenes Positron reißt das „zusätzliche“ von der Hülle des Atoms ab oder interagiert mit einem freien Elektron und bildet ein „Positron-Elektron“-Paar, das sich sofort in zwei Gammaquanten mit einem Energieäquivalent verwandelt zur Masse der Teilchen (e und e). Der Vorgang der Umwandlung eines Positron-Elektron-Paares in zwei Gammaquanten wird als Vernichtung (Zerstörung) bezeichnet, und die dabei entstehende elektromagnetische Strahlung wird als Vernichtung bezeichnet. In diesem Fall kommt es zu einer Umwandlung einer Materieform (Materieteilchen) in eine andere – Gammaphotonen;

c) elektronische Erfassung. Hierbei handelt es sich um eine Art radioaktive Umwandlung, bei der der Kern eines Atoms ein Elektron aus dem Energieniveau K einfängt, das dem Kern am nächsten liegt (elektronischer K-Einfang) oder, seltener 100-mal, aus dem Energieniveau L. Dadurch wird eines der Protonen des Kerns durch ein Elektron neutralisiert und verwandelt sich in. Die Seriennummer des neuen Kerns wird um eins kleiner, die Massenzahl ändert sich jedoch nicht. Der Kern emittiert Antineutrinos. Der frei gewordene Raum, der im K- oder L-Niveau vom eingefangenen eingenommen wurde, wird mit einem Elektron aus Energieniveaus gefüllt, die weiter vom Kern entfernt sind. Die bei diesem Übergang freigesetzte überschüssige Energie wird vom Atom in Form charakteristischer Röntgenstrahlung abgegeben.

AZХ + e- → AZ-1 У + v- + Röntgenstrahlung;

4019K + e- → Ar + v-+ Röntgenstrahlung;

6429Сu + e- → 6428 Ni+v- + Röntgenstrahlung.

Der Elektronen-K-Einfang ist charakteristisch für 25 % aller radioaktiven Kerne, hauptsächlich jedoch für künstliche radioaktive Isotope, die sich in der anderen Hälfte der D.I.-Tabelle befinden. Mendeleev und mit einem Überschuss an Protonen (Z = 45 - 105). Nur drei natürliche Elemente werden K-eingefangen: Kalium-40, Lanthan-139, Lutetium-176 (4019K, 15957La, 17671Lu).

Einige Kerne können auf zwei oder drei Arten zerfallen: durch Alpha- und Beta-Zerfall und K-Einfang.

Kalium-40 unterliegt, wie bereits erwähnt, einem elektronischen Zerfall (88 %) und einem K-Einfang (12 %). Kupfer-64 (6428Сu) wird in Nickel umgewandelt (Positronenzerfall – 19 %, K-Einfang – 42 %; (elektronischer Zerfall – 39 %).

3. Die Emission von γ-Strahlung ist keine Art radioaktiver Zerfall (es findet keine Umwandlung von Elementen statt), sondern ein Strom elektromagnetischer Wellen, der beim Alpha- und Beta-Zerfall von Atomkernen (sowohl natürlichen als auch künstlichen radioaktiven Isotopen) entsteht. wenn der Tochterkern überschüssige Energie enthält, die nicht von der Korpuskularstrahlung (Alpha- und Betateilchen) eingefangen wird. Dieser Überschuss wird sofort in Form von Gammastrahlen ausgeleuchtet.

13153I → 13154Xe + e- +v- +2γ Quantum; 22688Ra → 42He + 22286Rn + γ Quantum.

4. - Emission eines Protons aus dem Kern im Grundzustand. Dieser Vorgang kann in künstlich hergestellten Kernen mit großem Neutronendefizit beobachtet werden:

Lutetium - 151 (15171Lu) - es hat 24 Neutronen weniger als das stabile Isotop 17671Lu.

Atomwaffen gehören zu den wichtigsten Arten von Massenvernichtungswaffen. Es ist in der Lage, eine große Anzahl von Menschen in kurzer Zeit handlungsunfähig zu machen und Gebäude und Bauwerke auf großen Flächen zu zerstören. Der massive Einsatz von Atomwaffen ist mit katastrophalen Folgen für die gesamte Menschheit verbunden, weshalb sie verboten werden.

1.2 Arten von Atomladungen

a) Atomladungen.

Die Wirkungsweise von Atomwaffen beruht auf der Spaltungsreaktion schwerer Kerne

(Uran-235, Plutonium-239 usw.). Die Spaltkettenreaktion entwickelt sich nicht

in beliebiger Menge spaltbarer Materie, aber nur in einer bestimmten Menge für

Masse jedes Stoffes. Die kleinste Menge an spaltbarem Material in

bei dem eine sich selbst ausbreitende nukleare Kettenreaktion möglich ist

kritische Masse. Eine Abnahme der kritischen Masse wird beobachtet, wenn

Erhöhung der Materiedichte.

Der spaltbare Stoff in der Atomladung ist unterkritisch

Zustand. Nach dem Prinzip seiner Überführung in einen überkritischen Zustand, atomar

Die Ladungen sind unterteilt in: Kanonen- und Implosionsladungen.

In Kanonenladungen gibt es zwei oder mehr Teile des spaltbaren Materials, die Masse

Jedes davon ist weniger als kritisch und verbindet sich schnell miteinander

überkritische Masse, die bei der Explosion eines konventionellen Sprengstoffs entsteht

(einen Teil auf einen anderen schießen). Bei der Erstellung von Gebühren entsprechend

Es ist für die Schaltung schwierig, eine hohe Überkritikalität zu gewährleisten, weshalb sie

der Wirkungsgrad ist gering. Der Vorteil des Kanonenschemas

Typ ist die Fähigkeit, Ladungen mit kleinem Durchmesser und hoher Höhe zu erzeugen

Beständigkeit gegen mechanische Belastungen, die den Einsatz ermöglicht

sie in Artilleriegranaten und Minen.

In Implosionsladungen hat spaltbare Materie unter normalen Bedingungen

Die Massendichte ist weniger als kritisch, umgerechnet in überkritisch

Zustand durch Erhöhung seiner Dichte infolge der Komprimierung mit

Explosion eines konventionellen Sprengstoffs. Bei solchen Anklagen scheint es so

die Fähigkeit, eine hohe Überkritikalität und damit eine hohe zu erreichen

Koeffizient der nützlichen Nutzung von spaltbarem Material.

b) Thermonukleare Ladungen.

Die Wirkung thermonuklearer Waffen basiert auf der Kernfusionsreaktion

leichte Elemente. Damit es zu einer thermonuklearen Kettenreaktion kommt

sehr hoch ist erforderlich (in der Größenordnung von mehreren Millionen Grad)

die Temperatur, die bei der Explosion einer konventionellen Atomladung erreicht wird. IN

Lithium-6-Deutrid wird üblicherweise als thermonuklearer Brennstoff verwendet.

(ein Feststoff, der eine Verbindung aus Lithium-6 und Deuterium ist).

c) Neutronenladungen.

Eine Neutronenladung ist eine besondere Art thermonuklearer Ladung,

bei dem die Neutronenausbeute stark erhöht wird.

Für einen Raketensprengkopf

Die Synthesereaktion „Lance“ macht etwa 70 % der freigesetzten Menge aus

d) „Saubere“ Ladung.

Eine saubere Ladung ist eine Kernladung, deren Explosion langlebig ist

radioaktive Isotope werden deutlich reduziert.

1.3 Design- und Liefermethoden

Die Hauptelemente von Atomwaffen sind:

Automatisierungssystem

Das Gehäuse ist für die Aufnahme einer Nuklearladung und eines Nuklearsystems ausgelegt

Automatisierung und schützt sie auch vor mechanischen, und in einigen Fällen

Fällen und vor thermischer Einwirkung. Automatisierungssystem sorgt für Explosion

Atomladung zu einem bestimmten Zeitpunkt und schließt deren zufällige oder zufällige Auswirkung aus

vorzeitige Operation. Es beinhaltet:

Schutz- und Verwaltungssystem

Notfall-Detonationssystem

Ladungsdetonationssystem

Stromversorgung

Detonationssensorsystem

Die Mittel zur Lieferung von Atomwaffen können ballistisch sein

Raketen, Marsch- und Flugabwehrraketen, Luftfahrt. Nukleare Munition wird zur Ausrüstung von Fliegerbomben, Landminen, Torpedos und Artilleriegranaten verwendet.

Wie dem auch sei, die UdSSR erwarb eine Atombombe und schickte am 4. Oktober 1957 den ersten künstlichen Erdsatelliten ins All, womit sie völlig gegen die militaristischen Pläne der USA und der NATO verstieß. Dadurch wurde der Ausbruch des Dritten Weltkriegs verhindert. Der Countdown zu einer neuen Ära hat begonnen – Weltfrieden unter der Gefahr der universellen Zerstörung.

3 .1 3. Arten von Atomladungen

) Atomladungen.

Der spaltbare Stoff einer Atomladung befindet sich in einem unterkritischen Zustand. Nach dem Prinzip der Überführung in einen überkritischen Zustand werden Atomladungen in Kanonen- und Implosionstypen unterteilt. Bei Kanonenladungen verbinden sich zwei oder mehr Teile spaltbaren Materials, von denen jeder eine Masse hat, die kleiner als kritisch ist, durch die Explosion eines konventionellen Sprengstoffs (Schießen eines Teils auf einen anderen) schnell zu einer überkritischen Masse. . Bei der Erzeugung von Ladungen nach diesem Schema ist es schwierig, eine hohe Überkritikalität sicherzustellen, wodurch die Effizienz gering ist. Der Vorteil eines Kanonensystems besteht in der Möglichkeit, Ladungen mit kleinem Durchmesser und hoher Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen zu erzeugen, was ihren Einsatz in Artilleriegeschossen und Minen ermöglicht.

Bei Implosionsladungen wird der spaltbare Stoff, der bei normaler Dichte eine Masse aufweist, die unter der kritischen Masse liegt, in einen überkritischen Zustand überführt, indem seine Dichte infolge der Kompression durch die Explosion eines herkömmlichen Sprengstoffs erhöht wird. In solchen Ladungen ist es möglich, eine hohe Überkritikalität und damit eine hohe Effizienz des spaltbaren Materials zu erreichen.

3. 2 ) Thermonukleare Ladungen.

Die Wirkung thermonuklearer Waffen basiert auf der Fusionsreaktion von Kernen leichter Elemente. Damit eine thermonukleare Kettenreaktion ablaufen kann, ist eine sehr hohe Temperatur (in der Größenordnung von mehreren Millionen Grad) erforderlich, die durch die Explosion einer herkömmlichen Atomladung erreicht wird. Lithium-6-Deuterid (eine feste Verbindung aus Lithium-6 und Deuterium) wird üblicherweise als thermonuklearer Brennstoff verwendet.

3. 3 ) Neutronenladungen.

Eine Neutronenladung ist eine spezielle Art thermonuklearer Ladung, bei der die Neutronenausbeute stark erhöht ist. Beim Gefechtskopf der Lance-Rakete macht die Fusionsreaktion etwa 70 % der freigesetzten Energie aus.

3 .4 ) „Saubere“ Ladung.

Eine saubere Ladung ist eine Kernladung, deren Explosion zu einer deutlich verringerten Ausbeute an langlebigen radioaktiven Isotopen führt.

4. Design- und Liefermethoden

Die Hauptelemente von Atomwaffen sind:

Automatisierungssystem

Das Gehäuse ist für die Aufnahme eines nuklearen Ladungs- und Automatisierungssystems ausgelegt und schützt diese auch vor mechanischen und in einigen Fällen thermischen Einwirkungen. Das Automatisierungssystem gewährleistet die Explosion einer Kernladung zu einem bestimmten Zeitpunkt und verhindert deren versehentliche oder vorzeitige Aktivierung. Es beinhaltet:

Sicherheits- und Spannsystem

Notfall-Detonationssystem

Ladungsdetonationssystem

Stromversorgung

Detonationssensorsystem

Als Trägermittel für Atomwaffen können ballistische Raketen, Marsch- und Flugabwehrraketen sowie Flugzeuge dienen. Nukleare Munition wird zur Ausrüstung von Fliegerbomben, Landminen, Torpedos und Artilleriegeschossen (203,2 mm SG und 155 mm SG-USA) verwendet.

5. Atomkraft

Atomwaffen hat enorme Kraft. Bei der Spaltung von etwa einem Kilogramm schwerem Uran wird die gleiche Energiemenge freigesetzt wie bei der Explosion von etwa 20.000 Tonnen schwerem TNT. Fusionsreaktionen sind noch energieintensiver. Die Explosionskraft von Atomwaffen wird üblicherweise in der Einheit TNT-Äquivalent gemessen. Das TNT-Äquivalent ist die Masse an Trinitrotoluol, die eine Explosion erzeugen würde, die der Explosion einer bestimmten Atomwaffe entspricht. Sie wird üblicherweise in Kilotonnen (kT) oder Megatonnen (MgT) gemessen.

Abhängig von ihrer Stärke werden Atomwaffen in Kaliber eingeteilt:

Ultraklein (weniger als 1 kT)

Klein (von 1 bis 10 kT)

Mittel (von 10 bis 100 kT)

Groß (von 100 kT bis 1 MgT)

Extra groß (über 1 MgT)

Thermonukleare Ladungen werden für supergroße, große und mittelkalibrige Munition verwendet; Nuklear – ultrakleine, kleine und mittlere Kaliber, Neutron – ultrakleine und kleine Kaliber.

6. Arten nuklearer Explosionen

Abhängig von den Aufgaben, die Atomwaffen lösen, von der Art und Lage der Objekte, auf die Atomangriffe geplant sind, sowie von der Art der bevorstehenden Feindseligkeiten können Atomexplosionen in der Luft nahe der Erdoberfläche durchgeführt werden (Wasser) und Untergrund (Wasser). Dementsprechend werden folgende Arten nuklearer Explosionen unterschieden:

Luft (hoch und niedrig)

Boden (Oberfläche)

Unterirdisch (unter Wasser)

7. Einsatz der ersten Atomwaffe

Die Donnerschläge der ersten Atomexplosion waren kaum verstummt, und in San Francisco wurden bereits Atombomben an Bord des schnellsten Kreuzers der US-Marine, Indianapolis, geladen, der japanische Städte bombardieren sollte. Die Bomben wurden auf die Insel Tinian geliefert, von der aus amerikanische Bomber täglich Angriffe auf Japan starteten. Die Bomben wurden auf dem Luftwaffenstützpunkt eingesammelt. Eine spezielle Luftfahrteinheit wartete auf Befehle.

Bekanntlich hofften viele Atomwissenschaftler, dass das Ultimatum, das die Lage Japans nach der Kapitulation Nazi-Deutschlands objektiv beurteilte und die katastrophalen Folgen für das Land konkret darlegte, die Kräfte der Vernunft in Japan zur Kapitulation bewegen würde. Wissenschaftler glaubten, dass die Vereinigten Staaten ihre neue Waffe, die über unvergleichliche Macht verfügt, nur dann auf Japan loslassen würden, wenn es sich weigerte, das Ultimatum anzunehmen.

Das Suzuki-Kabinett lehnte die Potsdamer Erklärung am 28. Juli ab und lieferte der US-Regierung damit den gewünschten Vorwand, japanische Städte atomar zu bombardieren.

Zwei Wochen später traf ein Atomtornado die Bewohner zweier Städte – Hiroshima und Nagasaki – und enthüllte die Bedeutung des vagen Wortlauts des Ultimatums. Aber diejenigen, die die Verantwortung für die Durchführung eines Atomangriffs übernommen haben und einst mit der dabei gezeigten „Entschlossenheit“ geprahlt haben, sind nicht abgeneigt, jetzt die Verantwortung abzugeben.

Und dann kam die letzte Nacht von Hiroshima. 6. August 1945, 8 Stunden 11 Minuten, ein Feuerball traf die Stadt. Im Nu verbrannte er bei lebendigem Leibe und verstümmelte Hunderttausende Menschen. Tausende Häuser verwandelten sich in Asche, die durch den Luftstrom mehrere Kilometer in die Luft geschleudert wurde. Die Stadt leuchtete wie eine Fackel. Tödliche Partikel begannen im Umkreis von anderthalb Kilometern ihr zerstörerisches Werk.

Yu.G.Afanasyev, A.G.Ovcharenko, S.L.Rasko, L.I.Trutneva

Kernwaffen sind Munition, deren Wirkung auf der Nutzung intranuklearer Energie beruht, die bei Kernspaltungs- oder Fusionsreaktionen freigesetzt wird. Das Zentrum einer nuklearen Explosion ist der Punkt, an dem der Blitz auftritt oder sich das Zentrum des Feuerballs befindet, und das Epizentrum ist die Projektion des Zentrums der Explosion auf die Erd- oder Wasseroberfläche.

1. Arten von Atomladungen

Atomladungen

) Atomladungen.

Der spaltbare Stoff einer Atomladung befindet sich in einem unterkritischen Zustand. Nach dem Prinzip der Überführung in einen überkritischen Zustand werden Atomladungen in Kanonen- und Implosionstypen unterteilt.

Bei Kanonenladungen verbinden sich zwei oder mehr Teile spaltbaren Materials, von denen jeder eine Masse hat, die kleiner als kritisch ist, durch die Explosion eines konventionellen Sprengstoffs (Schießen eines Teils auf einen anderen) schnell zu einer überkritischen Masse. .

Bei der Erzeugung von Ladungen nach diesem Schema ist es schwierig, eine hohe Überkritikalität sicherzustellen, wodurch die Effizienz gering ist. Der Vorteil eines Kanonensystems besteht in der Möglichkeit, Ladungen mit kleinem Durchmesser und hoher Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Belastungen zu erzeugen, was ihren Einsatz in Artilleriegeschossen und Minen ermöglicht.

Bei Implosionsladungen wird der spaltbare Stoff, der bei normaler Dichte eine Masse aufweist, die unter der kritischen Masse liegt, in einen überkritischen Zustand überführt, indem seine Dichte infolge der Kompression durch die Explosion eines herkömmlichen Sprengstoffs erhöht wird. In solchen Ladungen ist es möglich, eine hohe Überkritikalität und damit eine hohe Effizienz des spaltbaren Materials zu erreichen.

Fusionsgebühren

Die Wirkung thermonuklearer Waffen basiert auf der Fusionsreaktion von Kernen leichter Elemente. Damit eine thermonukleare Kettenreaktion ablaufen kann, ist eine sehr hohe Temperatur (in der Größenordnung von mehreren Millionen Grad) erforderlich, die durch die Explosion einer herkömmlichen Atomladung erreicht wird. Lithium-6-Deuterid (eine feste Substanz, die eine Verbindung aus Lithium-6 und Deuterium ist) wird üblicherweise als thermonuklearer Brennstoff verwendet.

Neutronenladungen

Eine Neutronenladung ist eine spezielle Art einer thermonuklearen Ladung geringer Leistung mit erhöhter Neutronenstrahlung. Bekanntlich trägt die Stoßwelle bei der Explosion einer Atomwaffe etwa 50 % der Energie und die eindringende Strahlung trägt nicht mehr als 5 %. Der Zweck einer Kernladung vom Neutronentyp besteht darin, das Verhältnis der schädlichen Faktoren zugunsten der durchdringenden Strahlung, genauer gesagt des Neutronenflusses, umzuverteilen.

Ausländischen Presseberichten zufolge gelang es amerikanischen Spezialisten, ähnliche Projektile für die Sprengköpfe taktischer Lance-Raketen und 155-mm-Artilleriesysteme herzustellen. Wenn ein Neutronenprojektil explodiert, verursachen die Stoßwelle und die Lichtstrahlung in einem Umkreis von 200–300 m eine vollständige Zerstörung und die Dosis der Neutronenstrahlung, die in einer Entfernung von 800 m vom Explosionspunkt des Neutronengefechtskopfs auftritt Die „Lees“-Rakete entzieht dem menschlichen Körper fast sofort die Vitalität.

„Saubere“ Ladung.

Eine saubere Ladung ist eine Kernladung, bei deren Explosion die Ausbeute an langlebigen radioaktiven Isotopen deutlich reduziert wird.

Nukleare Munition wird zur Ausrüstung von Fliegerbomben, Landminen, Torpedos und Artilleriegranaten verwendet.

Als Trägermittel für Atomwaffen können ballistische Raketen, Marsch- und Flugabwehrraketen sowie Flugzeuge dienen.

Kernenergie

Atomwaffen haben eine enorme Kraft. Bei der Spaltung von etwa einem Kilogramm schwerem Uran wird die gleiche Energiemenge freigesetzt wie bei der Explosion von etwa 20.000 Tonnen schwerem TNT. Fusionsreaktionen sind noch energieintensiver. Die Explosionskraft von Atomwaffen wird üblicherweise in der Einheit TNT-Äquivalent gemessen. Unter dem TNT-Äquivalent versteht man die Energiecharakteristik der Explosion einer nuklearen oder thermonuklearen Ladung. Mit anderen Worten: Das TNT-Äquivalent ist die Masse an Trinitrotoluol, die eine Explosion erzeugen würde, deren Leistung der Explosion einer bestimmten Atomwaffe entspricht. Sie wird üblicherweise in Kilotonnen (kT) oder Megatonnen (MgT) gemessen.

Abhängig von ihrer Stärke werden Atomwaffen in Kaliber eingeteilt:

ultraklein (weniger als 1 kT);

klein (von 1 bis 10 kT);

mittel (von 10 bis 100 kT);

groß (von 100 kT bis 1 MgT);

extragroß (über 1 MgT).

Thermonukleare Ladungen werden für supergroße, große und mittelkalibrige Munition verwendet; nuklear – ultrakleine, kleine und mittlere Kaliber, Neutron – ultrakleine und kleine Kaliber.

Arten nuklearer Explosionen

Abhängig von den Aufgaben, die mit Atomwaffen gelöst werden, von der Art und Lage der Objekte, an denen Atomexplosionen geplant sind, sowie von der Art der bevorstehenden Feindseligkeiten können Atomexplosionen in der Luft, nahe der Oberfläche, durchgeführt werden Erde (Wasser) und Untergrund (Wasser). Dementsprechend werden folgende Arten nuklearer Explosionen unterschieden: in der Luft, in großer Höhe (in verdünnten Schichten der Atmosphäre), bodengebunden (über Wasser), unterirdisch (unter Wasser).

2. Schädliche Faktoren Atomexplosion

Eine nukleare Explosion kann ungeschützte Menschen, offen stehende Geräte, Strukturen und verschiedene Sachwerte sofort zerstören oder außer Gefecht setzen. Die wichtigsten Schadensfaktoren einer nuklearen Explosion (NFE) sind:

Stoßwelle;

Lichtstrahlung;

durchdringende Strahlung;

radioaktive Kontamination des Gebiets;

elektromagnetischer Impuls (EMP).

Bei einer nuklearen Explosion in der Atmosphäre ist die Verteilung der freigesetzten Energie zwischen PFYVs ungefähr wie folgt: etwa 50 % für die Stoßwelle, 35 % für Lichtstrahlung, 10 % für radioaktive Kontamination und 5 % für durchdringende Strahlung und EMR.

Schockwelle

Die Stoßwelle ist in den meisten Fällen der Hauptschadensfaktor einer nuklearen Explosion. Es ähnelt von Natur aus der Schockwelle einer ganz gewöhnlichen Explosion, dauert jedoch länger und hat eine viel größere Zerstörungskraft. Die Druckwelle einer nuklearen Explosion kann in beträchtlicher Entfernung vom Explosionszentrum Menschen verletzen, Bauwerke zerstören und militärische Ausrüstung beschädigen.

Eine Stoßwelle ist ein Bereich starker Luftkompression, der sich vom Explosionszentrum aus mit hoher Geschwindigkeit in alle Richtungen ausbreitet. Seine Ausbreitungsgeschwindigkeit hängt vom Luftdruck an der Vorderseite der Stoßwelle ab; In der Nähe des Explosionszentrums ist sie um ein Vielfaches höher als die Schallgeschwindigkeit, nimmt jedoch mit zunehmender Entfernung vom Explosionsort stark ab. In den ersten 2 s legt die Stoßwelle etwa 1000 m zurück, in 5 s - 2000 m, in 8 s - etwa 3000 m.

Die schädlichen Auswirkungen einer Stoßwelle auf Menschen und die zerstörerische Wirkung auf militärische Ausrüstung, Ingenieurbauwerke und Material werden in erster Linie durch den Überdruck und die Geschwindigkeit der Luftbewegung an ihrer Front bestimmt. Ungeschützte Menschen können darüber hinaus durch mit hoher Geschwindigkeit fliegende Glassplitter und Fragmente zerstörter Gebäude, umstürzende Bäume sowie verstreute Teile militärischer Ausrüstung, Erdklumpen, Steine ​​und andere durch die hohe Geschwindigkeit in Bewegung gesetzte Gegenstände beeinträchtigt werden. Geschwindigkeitsdruck der Stoßwelle. Die größten indirekten Schäden werden in besiedelten Gebieten und Wäldern zu beobachten sein; In diesen Fällen können die Bevölkerungsverluste größer sein als durch die direkte Wirkung der Schockwelle. Durch eine Stoßwelle verursachte Schäden werden in leichte, mittelschwere, schwere und extrem schwere Schäden unterteilt.

Leichte Läsionen treten bei einem Überdruck von 20–40 kPa (0,2–0,4 kgf/cm2) auf und sind durch vorübergehende Schäden an den Hörorganen, allgemeine leichte Prellungen, Blutergüsse und Luxationen der Gliedmaßen gekennzeichnet. Mittlere Läsionen treten bei einem Überdruck von 40–60 kPa (0,4–0,6 kgf/cm2) auf. Dies kann zu einer Luxation der Gliedmaßen, einer Gehirnquetschung, einer Schädigung der Hörorgane sowie Blutungen aus Nase und Ohren führen. Bei einem übermäßigen Stoßwellendruck von 60–100 kPa (0,6–1,0 kgf/cm2) sind schwere Verletzungen möglich, die durch eine schwere Prellung des gesamten Körpers gekennzeichnet sind. In diesem Fall kann es zu Schädigungen des Gehirns und der Bauchorgane, starken Blutungen aus Nase und Ohren, schweren Brüchen und Luxationen der Gliedmaßen kommen. Extrem schwere Verletzungen können zum Tod führen, wenn der Überdruck 100 kPa (1,0 kgf/cm2) überschreitet.

Das Ausmaß des Schadens durch eine Stoßwelle hängt in erster Linie von der Stärke und Art der nuklearen Explosion ab. Bei einer Luftexplosion mit einer Leistung von 20 kT sind leichte Verletzungen von Personen in Entfernungen von bis zu 2,5 km, mittel – bis zu 2 km, schwer – bis zu 1,5 km, extrem schwer – bis zu 1,0 km vom Epizentrum möglich die Explosion. Mit zunehmendem Kaliber einer Atomwaffe nimmt der Radius des Stoßwellenschadens proportional zur Kubikwurzel der Explosionskraft zu.

Der garantierte Schutz der Menschen vor der Druckwelle wird durch die Unterbringung in Notunterkünften gewährleistet. In Ermangelung von Unterständen werden natürliche Unterstände und Gelände genutzt.

Bei einer unterirdischen Explosion entsteht eine Stoßwelle im Boden und bei einer Unterwasserexplosion im Wasser. Die sich im Boden ausbreitende Stoßwelle verursacht Schäden an unterirdischen Bauwerken, Abwasserkanälen und Wasserleitungen; Bei der Ausbreitung im Wasser werden Schäden an Unterwasserteilen von Schiffen beobachtet, die sich auch in beträchtlicher Entfernung vom Explosionsort befinden.

Bezogen auf Zivil- und Industriebauten werden die Zerstörungsgrade durch schwache, mittlere, schwere und vollständige Zerstörung charakterisiert.

Mit einer schwachen Zerstörung geht die Zerstörung von Fenster- und Türfüllungen sowie leichten Trennwänden einher, das Dach ist teilweise zerstört und es sind Risse in den Wänden der Obergeschosse möglich. Die Keller und Untergeschosse sind vollständig erhalten.

Eine mäßige Zerstörung äußert sich in der Zerstörung von Dächern, inneren Trennwänden, Fenstern, dem Einsturz von Dachböden und Rissen in Wänden. Bei größeren Reparaturen ist eine Sanierung von Gebäuden möglich.

Schwere Zerstörungen sind durch die Zerstörung tragender Strukturen und Decken der Obergeschosse sowie das Auftreten von Rissen in den Wänden gekennzeichnet. Die Nutzung von Gebäuden wird unmöglich. Die Reparatur und Restaurierung von Gebäuden wird unpraktisch.

Bei völliger Zerstörung stürzen alle Hauptelemente des Gebäudes ein, einschließlich der tragenden Strukturen. Es ist unmöglich, solche Gebäude zu nutzen, und damit sie keine Gefahr darstellen, werden sie vollständig eingestürzt.

Lichtstrahlung

Das von einer nuklearen Explosion emittierte Licht ist ein Strom strahlender Energie, einschließlich ultravioletter, sichtbarer und infraroter Strahlung. Die Quelle der Lichtstrahlung ist eine leuchtende Fläche, die aus heißen Explosionsprodukten und heißer Luft besteht. Die Helligkeit der Lichtstrahlung ist in der ersten Sekunde um ein Vielfaches größer als die Helligkeit der Sonne. Die maximale Temperatur der leuchtenden Fläche liegt im Bereich von 8000–10000 °C.

Die schädigende Wirkung von Lichtstrahlung wird durch einen Lichtimpuls charakterisiert. Der Lichtimpuls ist das Verhältnis der Lichtenergiemenge zur Fläche der beleuchteten Oberfläche, die senkrecht zur Ausbreitung der Lichtstrahlen liegt. Die Einheit des Lichtimpulses ist Joule pro Quadratmeter (J/m2) oder Kalorie pro Quadratzentimeter (cal/cm2).

Die absorbierte Energie der Lichtstrahlung wird in Wärme umgewandelt, was zu einer Erwärmung der Oberflächenschicht des Materials führt. Die Hitze kann so stark sein, dass brennbares Material verkohlt oder entzündet wird und nicht brennbares Material reißt oder schmilzt, was zu großen Bränden führen kann. In diesem Fall kommt die Wirkung der Lichtstrahlung einer nuklearen Explosion dem massiven Einsatz von Brandwaffen gleich.

Auch die menschliche Haut absorbiert die Energie der Lichtstrahlung, wodurch sie sich auf eine hohe Temperatur erhitzen und Verbrennungen erleiden kann. Verbrennungen treten zunächst an offenen Körperstellen auf, die der Explosionsrichtung zugewandt sind. Wenn Sie mit ungeschützten Augen in die Explosionsrichtung blicken, kann es zu Augenschäden kommen, die zum vollständigen Verlust des Sehvermögens führen können.

Verbrennungen durch Lichtstrahlung unterscheiden sich nicht von Verbrennungen durch Feuer oder kochendes Wasser. Sie sind umso stärker, je kürzer der Abstand zur Explosion und je größer die Kraft der Munition ist. Bei einer Luftexplosion ist die schädigende Wirkung der Lichtstrahlung größer als bei einer Bodenexplosion gleicher Stärke. Abhängig von der wahrgenommenen Stärke des Lichtimpulses werden Verbrennungen in drei Grade eingeteilt.

Verbrennungen ersten Grades treten mit einem Lichtimpuls von 2-4 cal/cm2 auf und äußern sich in oberflächlichen Hautveränderungen: Rötung, Schwellung, Schmerzen. Bei Verbrennungen zweiten Grades bilden sich bei einem Lichtimpuls von 4-10 cal/cm2 Blasen auf der Haut. Bei Verbrennungen dritten Grades mit einem Lichtimpuls von 10-15 cal/cm2 werden Hautnekrose und Geschwürbildung beobachtet.

Bei einer Luftexplosion von Munition mit einer Leistung von 20 kT und einer atmosphärischen Transparenz von etwa 25 km werden Verbrennungen ersten Grades in einem Umkreis von 4,2 km um das Explosionszentrum beobachtet; Bei der Explosion einer Ladung mit einer Leistung von 1 MgT erhöht sich diese Entfernung auf 22,4 km. Verbrennungen zweiten Grades treten bei Entfernungen von 2,9 und 14,4 km und Verbrennungen dritten Grades bei Entfernungen von 2,4 bzw. 12,8 km bei 20-kT- und 1-MgT-Munition auf.

Schutz vor Lichtstrahlung kann durch verschiedene schattenerzeugende Objekte gewährleistet werden, die besten Ergebnisse werden jedoch durch den Einsatz von Unterständen und Unterständen erzielt.

Durchdringende Strahlung

Durchdringende Strahlung ist ein Strom von Gammaquanten und Neutronen, der aus der Zone einer nuklearen Explosion emittiert wird. Gammaquanten und Neutronen breiten sich vom Zentrum der Explosion in alle Richtungen aus.

Mit zunehmender Entfernung von der Explosion nimmt die Anzahl der Gammaquanten und Neutronen ab, die eine Einheitsoberfläche passieren. Bei nuklearen Explosionen im Untergrund und unter Wasser erstreckt sich die Wirkung der durchdringenden Strahlung über viel kürzere Entfernungen als bei Boden- und Luftexplosionen, was durch die Absorption des Flusses von Neutronen und Gammaquanten durch Erde und Wasser erklärt wird.

Die Zonen, die bei Explosionen von Kernwaffen mittlerer und großer Leistung von durchdringender Strahlung betroffen sind, sind etwas kleiner als die Zonen, die von Stoßwellen und Lichtstrahlung betroffen sind.

Bei Munition mit einem kleinen TNT-Äquivalent (1000 Tonnen oder weniger) hingegen übertreffen die Schadenszonen durchdringender Strahlung die Schadenszonen durch Stoßwellen und Lichtstrahlung.

Die schädigende Wirkung durchdringender Strahlung wird durch die Fähigkeit von Gammastrahlen und Neutronen bestimmt, die Atome des Mediums, in dem sie sich ausbreiten, zu ionisieren. Gammastrahlen und Neutronen dringen durch lebendes Gewebe und ionisieren Atome und Moleküle, aus denen die Zellen bestehen, was zu einer Störung der lebenswichtigen Funktionen einzelner Organe und Systeme führt. Unter dem Einfluss der Ionisation kommt es im Körper zu biologischen Zelltod- und Zersetzungsprozessen. Infolgedessen entwickeln die Betroffenen eine spezifische Krankheit, die sogenannte Strahlenkrankheit.

Um die Ionisierung von Atomen in der Umwelt und damit die schädliche Wirkung durchdringender Strahlung auf einen lebenden Organismus zu beurteilen, wurde das Konzept der Strahlendosis (oder Strahlungsdosis) eingeführt, deren Maßeinheit die Röntgenstrahlung (R) ist. . Die 1P-Strahlungsdosis entspricht der Bildung von etwa 2 Milliarden Ionenpaaren in einem Kubikzentimeter Luft.

Abhängig von der Strahlendosis gibt es vier Grade der Strahlenkrankheit. Die erste (leichte) tritt auf, wenn eine Person eine Dosis von 100 bis 200 R erhält. Sie ist durch allgemeine Schwäche, leichte Übelkeit, kurzfristiges Schwindelgefühl und vermehrtes Schwitzen gekennzeichnet; Personal, das eine solche Dosis erhält, versagt in der Regel nicht. Der zweite (mittlere) Grad der Strahlenkrankheit entwickelt sich bei einer Dosis von 200-300 R; In diesem Fall treten Schädigungszeichen – Kopfschmerzen, Fieber, Magen-Darm-Beschwerden – schärfer und schneller auf und das Personal versagt in den meisten Fällen. Der dritte (schwere) Grad der Strahlenkrankheit tritt bei einer Dosis über 300-500 R auf; es ist durch starke Kopfschmerzen, Übelkeit, starke allgemeine Schwäche, Schwindel und andere Beschwerden gekennzeichnet; schwere Form führt oft zum Tod. Eine Strahlendosis von mehr als 500 R verursacht eine Strahlenkrankheit vierten Grades und gilt in der Regel als tödlich für den Menschen.

Schutz vor eindringender Strahlung bieten verschiedene Materialien, die den Fluss von Gamma- und Neutronenstrahlung abschwächen. Der Grad der Dämpfung durchdringender Strahlung hängt von den Eigenschaften der Materialien und der Dicke der Schutzschicht ab. Die Schwächung der Gamma- und Neutronenstrahlungsintensität wird durch eine Halbschwächungsschicht charakterisiert, die von der Dichte der Materialien abhängt.

Eine Halbdämpfungsschicht ist eine Materialschicht, durch die die Intensität von Gammastrahlen oder Neutronen halbiert wird.

Radioaktive Kontamination

Die radioaktive Kontamination von Menschen, militärischer Ausrüstung, Gelände und verschiedenen Gegenständen während einer nuklearen Explosion wird durch Spaltfragmente der Ladungssubstanz (Pu-239, U-235, U-238) und den nicht umgesetzten Teil der aus der Explosion herausfallenden Ladung verursacht Wolke sowie induzierte Radioaktivität. Mit der Zeit nimmt die Aktivität der Spaltfragmente rapide ab, insbesondere in den ersten Stunden nach der Explosion. Beispielsweise beträgt die Gesamtaktivität der Spaltfragmente bei der Explosion einer Atomwaffe mit einer Leistung von 20 kT nach einem Tag mehrere tausend Mal weniger als eine Minute nach der Explosion.

Wenn eine Atomwaffe explodiert, wird ein Teil der Ladungssubstanz nicht gespalten, sondern fällt in seiner üblichen Form aus; Sein Zerfall geht mit der Bildung von Alphateilchen einher. Induzierte Radioaktivität wird durch radioaktive Isotope (Radionuklide) verursacht, die im Boden durch Bestrahlung mit Neutronen entstehen, die im Moment der Explosion von den Atomkernen chemischer Elemente, aus denen der Boden besteht, emittiert werden. Die resultierenden Isotope sind in der Regel betaaktiv und der Zerfall vieler von ihnen wird von Gammastrahlung begleitet. Die Halbwertszeiten der meisten entstehenden radioaktiven Isotope sind relativ kurz – von einer Minute bis zu einer Stunde. Gefährlich kann die induzierte Aktivität dabei nur in den ersten Stunden nach der Explosion und nur in der Nähe des Epizentrums sein.

Der Großteil der langlebigen Isotope ist in der radioaktiven Wolke konzentriert, die sich nach der Explosion bildet. Die Höhe des Wolkenaufstiegs beträgt für eine 10-kT-Munition 6 km, für eine 10-MgT-Munition 25 km. Während sich die Wolke bewegt, fallen zuerst die größten Partikel aus ihr heraus, dann immer kleinere und bilden entlang der Bewegungsbahn eine Zone radioaktiver Kontamination, die sogenannte Wolkenspur. Die Größe der Spur hängt hauptsächlich von der Stärke der Atomwaffe sowie von der Windgeschwindigkeit ab und kann eine Länge von mehreren hundert Kilometern und eine Breite von mehreren zehn Kilometern erreichen.

Der Grad der radioaktiven Kontamination eines Gebiets wird durch die Höhe der Strahlung für eine bestimmte Zeit nach der Explosion charakterisiert. Die Strahlenbelastung ist die Expositionsdosisleistung (R/h) in einer Höhe von 0,7–1 m über der kontaminierten Oberfläche.

Die entstehenden Zonen radioaktiver Kontamination werden je nach Gefährdungsgrad üblicherweise in die folgenden vier Zonen eingeteilt.

Zone G ist ein äußerst infektionsgefährdeter Bereich. Seine Fläche beträgt 2-3% der Fläche der Explosionswolkenspur. Die Strahlungsleistung beträgt 800 R/h.

Zone B – gefährliche Kontamination. Es nimmt etwa 8-10 % des Fußabdrucks der Explosionswolke ein; Strahlungsniveau 240 R/h.

Zone B ist stark kontaminiert und macht etwa 10 % der Fläche der radioaktiven Spur aus, die Strahlungsintensität beträgt 80 R/h.

Zone A – mäßige Kontamination mit einer Fläche von 70-80 % der Fläche der gesamten Explosionsspur. Die Strahlungsstärke am äußeren Rand der Zone beträgt 1 Stunde nach der Explosion 8 R/h.

Verletzungen durch innere Strahlung entstehen durch das Eindringen radioaktiver Stoffe in den Körper über die Atemwege und den Magen-Darm-Trakt. In diesem Fall kommt radioaktive Strahlung in direkten Kontakt mit innere Organe und kann schwere Strahlenkrankheit verursachen; Die Art der Krankheit hängt von der Menge der radioaktiven Substanzen ab, die in den Körper gelangen.

Radioaktive Stoffe haben keine schädlichen Auswirkungen auf Waffen, militärische Ausrüstung und Ingenieurbauwerke.

Elektromagnetischer Impuls

Nukleare Explosionen in der Atmosphäre und in höheren Schichten führen zur Entstehung starker elektromagnetischer Felder. Aufgrund ihrer kurzfristigen Existenz werden diese Felder üblicherweise als elektromagnetischer Impuls (EMP) bezeichnet.

Die schädliche Wirkung elektromagnetischer Strahlung entsteht durch das Auftreten von Spannungen und Strömen in Leitern unterschiedlicher Länge, die sich in der Luft, in Geräten, am Boden oder an anderen Objekten befinden. Die Wirkung von EMR zeigt sich vor allem in Bezug auf funkelektronische Geräte, wo unter dem Einfluss von EMR elektrische Ströme und Spannungen induziert werden, die zum Ausfall der elektrischen Isolierung, zur Beschädigung von Transformatoren und zum Durchbrennen von Funkenstrecken führen können , Schäden an Halbleiterbauelementen und anderen Elementen funktechnischer Geräte. Kommunikations-, Signal- und Steuerleitungen sind am anfälligsten für elektromagnetische Strahlung. Starke elektromagnetische Felder können Stromkreise beschädigen und den Betrieb ungeschirmter elektrischer Geräte beeinträchtigen.

Eine Explosion in großer Höhe kann die Kommunikation über sehr große Gebiete beeinträchtigen. Der Schutz vor elektromagnetischen Störungen wird durch die Abschirmung von Stromversorgungsleitungen und -geräten erreicht.

3 Nukleare Quelle

Die Quelle nuklearer Schäden ist das Gebiet, in dem es unter dem Einfluss der schädlichen Faktoren einer nuklearen Explosion zu Zerstörungen von Gebäuden und Bauwerken, Bränden, radioaktiver Kontamination des Gebiets und Schäden für die Bevölkerung kommt. Die gleichzeitige Einwirkung einer Stoßwelle, Lichtstrahlung und durchdringender Strahlung bestimmt maßgeblich die Gesamtheit der schädlichen Wirkung einer Atomwaffenexplosion auf Menschen, militärische Ausrüstung und Bauwerke. Bei kombinierter Schädigung von Personen können Verletzungen und Prellungen durch die Einwirkung einer Stoßwelle mit Verbrennungen durch Lichtstrahlung bei gleichzeitigem Brand durch Lichtstrahlung kombiniert werden. Darüber hinaus können elektronische Geräte und Geräte ihre Funktionsfähigkeit verlieren, wenn sie einem elektromagnetischen Impuls (EMP) ausgesetzt werden.

Je stärker die nukleare Explosion ist, desto größer ist die Größe der Quelle. Die Art der Zerstörung beim Ausbruch hängt auch von der Festigkeit der Gebäude- und Bauwerke, ihrer Geschosszahl und der Bebauungsdichte ab.

Als äußere Grenze der nuklearen Schadensquelle wird eine konventionelle Linie auf dem Boden angenommen, die in einem Abstand vom Epizentrum der Explosion gezogen wird, wo der Überdruck der Stoßwelle 10 kPa beträgt.