العوامل الثانوية للانفجار النووي. خصائص الأسلحة النووية: أنواعها ، العوامل الضارة ، الإشعاع
مقدمة
1. تسلسل الأحداث في انفجار نووي
2. موجة الصدمة
3. انبعاث الضوء
4. اختراق الإشعاع
5. التلوث الإشعاعي
6. النبض الكهرومغناطيسي
استنتاج
يؤدي إطلاق كمية هائلة من الطاقة ، التي تحدث أثناء تفاعل سلسلة الانشطار ، إلى تسخين سريع لمادة الجهاز المتفجر إلى درجات حرارة تصل إلى 10 7 ك. بلازما. في هذه المرحلة ، يتم إطلاق حوالي 80٪ من طاقة الانفجار في شكل طاقة إشعاع كهرومغناطيسي. تقع الطاقة القصوى لهذا الإشعاع ، المسمى الأولي ، على نطاق الأشعة السينية للطيف. يتم تحديد المسار الإضافي للأحداث في الانفجار النووي بشكل أساسي من خلال طبيعة تفاعل الإشعاع الحراري الأولي مع البيئة المحيطة بمركز الانفجار ، فضلاً عن خصائص هذه البيئة.
إذا حدث الانفجار على ارتفاع منخفض في الغلاف الجوي ، فإن الهواء يمتص الإشعاع الأساسي للانفجار على مسافات تصل إلى عدة أمتار. ينتج عن امتصاص الأشعة السينية تكوين سحابة انفجارية تتميز بدرجة حرارة عالية جدًا. في المرحلة الأولى ، تنمو هذه السحابة في الحجم بسبب النقل الإشعاعي للطاقة من الجزء الداخلي الساخن للسحابة إلى محيطها البارد. تكون درجة حرارة الغاز في السحابة ثابتة تقريبًا فوق حجمها وتنخفض كلما زادت. في الوقت الذي تنخفض فيه درجة حرارة السحابة إلى حوالي 300 ألف درجة ، تنخفض سرعة مقدمة السحابة إلى قيم مماثلة لسرعة الصوت. في هذه اللحظة ، تتشكل موجة صدمة ، "تنفصل" مقدمتها عن حدود سحابة الانفجار. بالنسبة للانفجار بقوة 20 كيلو طن ، يحدث هذا الحدث بعد الانفجار بحوالي 0.1 متر / ثانية. يبلغ نصف قطر سحابة الانفجار في هذه اللحظة حوالي 12 مترًا.
يتم تحديد شدة الإشعاع الحراري لسحابة الانفجار بالكامل من خلال درجة الحرارة الظاهرة لسطحها. لبعض الوقت ، يقوم الهواء المسخن بمرور موجة الانفجار بإخفاء سحابة الانفجار بامتصاص الإشعاع المنبعث منها ، بحيث تتوافق درجة حرارة السطح المرئي لسحابة الانفجار مع درجة حرارة الهواء خلف الجبهة. هزة أرضيةالذي يتناقص مع زيادة حجم الجبهة. بعد حوالي 10 مللي ثانية من بدء الانفجار ، تنخفض درجة الحرارة في المقدمة إلى 3000 درجة مئوية وتصبح شفافة مرة أخرى لإشعاع سحابة الانفجار. تبدأ درجة حرارة السطح المرئي لسحابة الانفجار في الارتفاع مرة أخرى ، وبعد 0.1 ثانية تقريبًا من بداية الانفجار ، تصل إلى حوالي 8000 درجة مئوية (للانفجار بقوة 20 كيلو طن). في هذه اللحظة ، تكون الطاقة الإشعاعية لسحابة الانفجار هي الحد الأقصى. بعد ذلك ، تنخفض درجة حرارة السطح المرئي للسحابة ، وبالتالي الطاقة التي تشعها بسرعة. نتيجة لذلك ، يتم إصدار الجزء الرئيسي من الطاقة الإشعاعية في أقل من ثانية واحدة.
يحدث تكوين نبضة إشعاع حراري وتشكيل موجة صدمة في المراحل الأولى من وجود سحابة انفجار. نظرًا لأن السحابة تحتوي على الجزء الأكبر من المواد المشعة المتولدة أثناء الانفجار ، فإن تطورها الإضافي يحدد تكوين أثر للتساقط الإشعاعي. بعد أن تبرد سحابة الانفجار كثيرًا لدرجة أنها لم تعد تشع في المنطقة المرئية من الطيف ، تستمر عملية زيادة حجمها بسبب التمدد الحراري وتبدأ في الارتفاع لأعلى. في عملية الرفع ، تحمل السحابة معها كتلة كبيرة من الهواء والتربة. في غضون بضع دقائق ، تصل السحابة إلى ارتفاع عدة كيلومترات ويمكن أن تصل إلى طبقة الستراتوسفير. يعتمد معدل سقوط السقوط الإشعاعي على حجم الجسيمات الصلبة التي يتكثف عليها. إذا وصلت سحابة الانفجار ، أثناء تكوينها ، إلى السطح ، فإن كمية التربة المحبوسة أثناء صعود السحابة ستكون كبيرة بدرجة كافية وستستقر المواد المشعة بشكل أساسي على سطح جزيئات التربة ، والتي يمكن أن يصل حجمها إلى عدة مليمترات . تسقط هذه الجسيمات على السطح بالقرب نسبيًا من مركز الانفجار ، ولا ينخفض نشاطها الإشعاعي عمليًا أثناء السقوط.
إذا لم تلمس سحابة الانفجار السطح ، تتكثف المواد المشعة الموجودة فيه إلى جزيئات أصغر بكثير بأحجام مميزة من 0.01 إلى 20 ميكرون. نظرًا لأن هذه الجسيمات يمكن أن توجد لفترة طويلة جدًا في الطبقات العليا من الغلاف الجوي ، فإنها تنتشر على مساحة كبيرة جدًا ، وفي الوقت المنقضي قبل أن تسقط على السطح ، يكون لديها وقت لتفقد نسبة كبيرة من نشاطها الإشعاعي. في هذه الحالة ، لا يتم ملاحظة الأثر الإشعاعي عمليًا. يعتمد الحد الأدنى للارتفاع الذي لا يؤدي فيه الانفجار إلى تكوين أثر إشعاعي على قوة الانفجار وحوالي 200 متر للانفجار بسعة 20 كيلو طن وحوالي 1 كيلو متر للانفجار بسعة 1 جبل.
رئيسي عوامل ضارة- موجة الصدمة والإشعاع الضوئي - تشبه العوامل المدمرة للمتفجرات التقليدية ، ولكنها أقوى بكثير.
تعتبر موجة الصدمة ، التي تتشكل في المراحل الأولى من وجود سحابة الانفجار ، أحد العوامل الرئيسية المدمرة للانفجار النووي في الغلاف الجوي. الخصائص الرئيسية لموجة الصدمة هي ذروة الضغط الزائد والضغط الديناميكي في مقدمة الموجة. تعتمد قدرة الأشياء على تحمل تأثير موجة الصدمة على العديد من العوامل ، مثل وجود العناصر الحاملة ومواد البناء والاتجاه بالنسبة إلى الجبهة. يمكن للضغط الزائد بمقدار 1 ضغط جوي (15 رطل / بوصة مربعة) على مسافة 2.5 كم من انفجار أرضي بعائد 1 طن متري تدمير مبنى من الخرسانة المسلحة متعدد الطوابق. يبلغ نصف قطر المنطقة التي يحدث فيها ضغط مماثل أثناء انفجار 1 Mt حوالي 200 متر.
في المراحل الأولى من وجود موجة الصدمة ، تكون مقدمتها عبارة عن كرة متمركزة عند نقطة الانفجار. بعد أن تصل الجبهة إلى السطح ، تتشكل موجة منعكسة. نظرًا لأن الموجة المنعكسة تنتشر في الوسط الذي مرت من خلاله الموجة المباشرة ، فإن سرعة انتشارها أعلى إلى حد ما. نتيجة لذلك ، على مسافة ما من مركز الزلزال ، تندمج موجتان بالقرب من السطح ، وتشكلان جبهة تتميز بحوالي ضعف قيم الضغط الزائد.
لذلك ، أثناء انفجار سلاح نووي سعة 20 كيلوطن ، تنتقل موجة الصدمة 1000 متر في ثانيتين ، و 2000 متر في 5 ثوان ، و 3000 متر في 8 ثوان. تسمى الحدود الأمامية للموجة مقدمة موجة الصدمة . تعتمد درجة الضرر الناتج عن الصدمة على القوة وموقع الأشياء الموجودة عليها. يتميز التأثير الضار لل SW بكمية الضغط الزائد.
نظرًا لقوة تفجيرية معينة ، فإن المسافة التي تعتمد فيها هذه الأشكال الأمامية على ارتفاع الانفجار ، يمكن تعديل ارتفاع الانفجار للحصول على القيم القصوىالضغط الزائد في منطقة معينة. إذا كان الغرض من الانفجار هو تدمير المنشآت العسكرية المحصنة ، فإن الارتفاع الأمثل للانفجار يكون صغيرًا جدًا ، مما يؤدي حتماً إلى تكوين كمية كبيرة من التداعيات الإشعاعية.
إشعاع الضوء هو تيار من الطاقة المشعة ، بما في ذلك الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء من الطيف. مصدر الإشعاع الضوئي هو المنطقة المضيئة للانفجار - حيث يتم تسخينها إلى درجات حرارة عالية وتبخر أجزاء من الذخيرة والتربة المحيطة والهواء. مع انفجار جوي ، تكون المنطقة المضيئة عبارة عن كرة ، مع انفجار أرضي - نصف كرة.
عادة ما تكون درجة حرارة السطح القصوى للمنطقة المضيئة 5700-7700 درجة مئوية. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى 1700 درجة مئوية ، يتوقف الوهج. تدوم نبضة الضوء من أجزاء من الثانية إلى عدة عشرات من الثواني ، حسب قوة الانفجار وظروفه. تقريبًا ، مدة التوهج بالثواني تساوي الجذر الثالث لقوة الانفجار بالكيلوطن. في نفس الوقت ، يمكن أن تتجاوز كثافة الإشعاع 1000 واط / سم 2 (للمقارنة ، أقصى كثافة لضوء الشمس هي 0.14 واط / سم 2).
باستخدام الطاقة الذرية ، بدأت البشرية في تطوير أسلحة نووية. لديها عدد من الميزات والتأثيرات على بيئة. هناك درجات مختلفة من الاصابة مع أسلحة نووية.
من أجل تطوير السلوك الصحيح في حالة حدوث مثل هذا التهديد ، من الضروري أن تتعرف على ميزات تطور الموقف بعد الانفجار. ستتم مناقشة خصائص الأسلحة النووية وأنواعها والعوامل الضارة بمزيد من التفصيل.
تعريف عام
في الدروس حول موضوع الأساسيات (OBZH) ، أحد مجالات الدراسة هو النظر في سمات الأسلحة النووية والكيميائية والبكتريولوجية وخصائصها. كما يتم دراسة أنماط حدوث مثل هذه المخاطر ومظاهرها وطرق الحماية. هذا ، من الناحية النظرية ، يجعل من الممكن تقليل عدد الخسائر البشرية عندما تصيبها أسلحة الدمار الشامل.
السلاح النووي هو نوع متفجر ، يعتمد عمله على طاقة الانشطار المتسلسل للنواة الثقيلة للنظائر. أيضًا ، يمكن أن تظهر القوة التدميرية أثناء الاندماج النووي الحراري. يختلف هذان النوعان من الأسلحة في قوتهما في العمل. ستكون تفاعلات الانشطار مع كتلة واحدة أضعف بخمس مرات من التفاعلات النووية الحرارية.
تم تطوير أول قنبلة نووية في الولايات المتحدة عام 1945. الضربة الأولى بهذا السلاح كانت بتاريخ 8/5/1945. ألقيت القنبلة على مدينة هيروشيما في اليابان.
في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، تم تطوير أول قنبلة نووية في عام 1949. تم تفجيره في كازاخستان ، خارج المستوطنات. في عام 1953 ، نفذ الاتحاد السوفياتي هذا السلاح ، الذي كان أقوى 20 مرة من السلاح الذي تم إسقاطه على هيروشيما. في نفس الوقت ، كان حجم هذه القنابل هو نفسه.
يعتبر توصيف الأسلحة النووية على OBZh من أجل تحديد العواقب وطرق النجاة من هجوم نووي. إن السلوك الصحيح للسكان في مثل هذه الهزيمة يمكن أن ينقذ المزيد من الأرواح البشرية. تعتمد الظروف التي تتطور بعد الانفجار على مكان حدوثه والقوة التي يمتلكها.
الأسلحة النووية أقوى وتدميرا بعدة مرات من القنابل الجوية التقليدية. إذا تم استخدامه ضد قوات العدو ، تكون الهزيمة واسعة النطاق. في الوقت نفسه ، لوحظت خسائر بشرية فادحة ، ويتم تدمير المعدات والهياكل والأشياء الأخرى.
صفات
بالنظر إلى وصف موجز للأسلحة النووية ، ينبغي للمرء أن يسرد أنواعها الرئيسية. يمكن أن تحتوي على طاقة أصل مختلف. تشمل الأسلحة النووية الذخائر وناقلاتها (تسليم الذخائر إلى الهدف) ، فضلاً عن معدات التحكم في المتفجرات.
يمكن أن تكون الذخيرة نووية (بناءً على تفاعلات الانشطار الذري) ، ونووية حرارية (بناءً على تفاعلات الاندماج) ، وأيضًا مجتمعة. لقياس قوة السلاح ، يتم استخدام مكافئ تي إن تي. هذه القيمة تميز كتلتها ، والتي ستكون ضرورية لخلق انفجار قوة مماثلة. يقاس مكافئ مادة تي إن تي بالأطنان ، وكذلك بالميغا طن (Mt) أو الكيلوطن (kt).
يمكن أن تصل قوة الذخيرة ، التي يعتمد عملها على تفاعلات انشطار الذرات ، إلى 100 كيلو طن. ومع ذلك ، إذا تم استخدام تفاعلات الاندماج في تصنيع الأسلحة ، فيمكن أن تصل قوتها إلى 100-1000 كيلو طن (حتى 1 مليون طن).
حجم الذخيرة
يمكن تحقيق أكبر قوة تدميرية باستخدام التقنيات المدمجة. تتميز خصائص الأسلحة النووية لهذه المجموعة بالتطور وفقًا لمخطط "الانشطار ← الاندماج ← الانشطار". يمكن أن تتجاوز قوتهم 1 Mt. وفقًا لهذا المؤشر ، يتم تمييز مجموعات الأسلحة التالية:
- صغير جدًا.
- صغير.
- متوسط.
- كبير.
- كبير جدا.
بالنظر إلى وصف موجز للأسلحة النووية ، تجدر الإشارة إلى أن أغراض استخدامها قد تكون مختلفة. يوجد القنابل النوويةالتي تخلق انفجارات تحت الأرض (تحت الماء) وأرضية وجوية (تصل إلى 10 كم) وانفجارات على ارتفاعات عالية (أكثر من 10 كم). يعتمد حجم الدمار والعواقب على هذه الخاصية. في هذه الحالة ، يمكن أن تحدث الآفات بسبب عوامل مختلفة. بعد الانفجار تتشكل عدة أنواع.
أنواع الانفجارات
يسمح لنا تعريف الأسلحة النووية وتوصيفها بالتوصل إلى استنتاج حول المبدأ العام لعملها. ستعتمد العواقب على مكان تفجير القنبلة.
يحدث على مسافة 10 كم فوق سطح الأرض. في الوقت نفسه ، لا تتلامس منطقته المضيئة مع الأرض أو سطح الماء. يتم فصل عمود الغبار عن سحابة الانفجار. تتحرك السحابة الناتجة مع الريح ، وتتبدد تدريجياً. يمكن أن يتسبب هذا النوع من الانفجار في إلحاق أضرار جسيمة بالجيش وتدمير المباني وتدمير الطائرات.
يشبه الانفجار المرتفع منطقة مضيئة كروية. سيكون حجمها أكبر من استخدام نفس القنبلة على الأرض. بعد الانفجار ، تتحول المنطقة الكروية إلى سحابة حلقية. في الوقت نفسه ، لا يوجد عمود غبار وسحابة. اذا كان سيحدث الانفجارفي الأيونوسفير ، سوف يطفئ لاحقًا الإشارات اللاسلكية ويعطل تشغيل المعدات الراديوية. لا يلاحظ عمليا التلوث الإشعاعي للمناطق الأرضية. يستخدم هذا النوع من الانفجار لتدمير طائرات العدو أو معدات الفضاء.
تختلف خصائص سلاح نووي وموقع إصابة نووية في انفجار أرضي عن نوعي التفجيرات السابقتين. في هذه الحالة ، تكون المنطقة المضيئة على اتصال بالأرض. تتشكل فوهة بركان في موقع الانفجار. تتكون سحابة كبيرة من الغبار. أنها تنطوي على كمية كبيرة من التربة. تسقط المنتجات المشعة من السحابة مع الأرض. ستكون التضاريس رائعة. بمساعدة مثل هذا الانفجار ، تم تدمير الأشياء المحصنة والقوات الموجودة في الملاجئ. المناطق المحيطة بها شديدة التلوث بالإشعاع.
يمكن أن يكون الانفجار أيضًا تحت الأرض. قد لا يتم ملاحظة المنطقة المضيئة. الاهتزازات الأرضية بعد الانفجار تشبه الزلزال. يتم تشكيل قمع. عمود من التربة به جزيئات إشعاع يرتفع في الهواء وينتشر فوق المنطقة.
أيضا ، يمكن أن يحدث الانفجار فوق الماء أو تحته. في هذه الحالة ، بدلاً من التربة ، يتدفق بخار الماء إلى الهواء. تحمل جزيئات الإشعاع. سيكون تلوث المنطقة في هذه الحالة قويًا أيضًا.
العوامل المؤثرة
تحددها بعض العوامل الضارة. يمكن أن يكون لها تأثيرات مختلفة على الأشياء. بعد الانفجار يمكن ملاحظة التأثيرات التالية:- إصابة الجزء الأرضي بالإشعاع.
- هزة أرضية.
- النبض الكهرومغناطيسي (EMP).
- اختراق الإشعاع.
- انبعاث الضوء.
تعتبر موجة الصدمة واحدة من أخطر العوامل الضارة. لديها احتياطي طاقة ضخم. الهزيمة تسبب كلا من ضربة مباشرة و عوامل غير مباشرة. يمكن أن تكون ، على سبيل المثال ، شظايا متطايرة ، وأشياء ، وحجارة ، وتربة ، إلخ.
يظهر في النطاق البصري. ويشمل الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء من الطيف. الآثار الضارة الرئيسية للإشعاع الضوئي هي ارتفاع درجة الحرارة والتسبب في العمى.
اختراق الإشعاع هو تيار من النيوترونات ، وكذلك أشعة جاما. في هذه الحالة ، قد تصاب الكائنات الحية بمرض إشعاعي مرتفع.
الانفجار النووي مصحوب أيضًا بمجالات كهربائية. ينتشر الدافع عبر مسافات طويلة. يقوم بتعطيل خطوط الاتصال والمعدات وإمدادات الطاقة والاتصالات اللاسلكية. في هذه الحالة ، قد تشتعل المعدات. قد يؤدي ذلك إلى حدوث صدمة كهربائية للأشخاص.
وبالنظر إلى الأسلحة النووية وأنواعها وخصائصها ، ينبغي أيضًا ذكر عامل مدمر آخر. هذا هو التأثير الضار للإشعاع على الأرض. هذا النوع من العوامل نموذجي لتفاعلات الانشطار. في هذه الحالة ، غالبًا ما يتم تفجير القنبلة في الهواء المنخفض ، على سطح الأرض ، تحت الأرض وعلى الماء. في هذه الحالة ، تكون المنطقة شديدة التلوث نتيجة تساقط جزيئات التربة أو الماء. يمكن أن تستمر عملية العدوى حتى 1.5 يوم.
هزة أرضية
يتم تحديد خصائص موجة الصدمة للسلاح النووي من خلال المنطقة التي وقع فيها الانفجار. يمكن أن يكون متفجرًا تحت الماء أو جويًا أو زلزاليًا ويختلف في عدد من المعلمات اعتمادًا على النوع.
موجة انفجار الهواء هي منطقة يتم فيها ضغط الهواء بشكل حاد. تنتشر الصدمة أسرع من سرعة الصوت. إنه يؤثر على الأشخاص والمعدات والمباني والأسلحة على مسافات بعيدة من مركز الانفجار.
تفقد موجة الانفجار الأرضي بعض طاقتها لتكوين اهتزاز الأرض وتشكيل قمع وتبخر الأرض. لتدمير تحصينات الوحدات العسكرية ، يتم استخدام قنبلة أرضية. المباني السكنية ضعيفة التحصين أكثر تدميرًا أثناء الانفجار الجوي.
بالنظر بإيجاز إلى خصائص العوامل المدمرة للأسلحة النووية ، ينبغي للمرء أن يلاحظ خطورة الإصابات في منطقة موجة الصدمة. معظم عواقب وخيمةمع نتيجة قاتلة تحدث في منطقة حيث الضغط 1 kgf / cm². لوحظت آفات معتدلة في منطقة الضغط من 0.4-0.5 كجم / سم 2. إذا كانت قوة موجة الصدمة 0.2-0.4 kgf / cm² ، فإن الآفات تكون صغيرة.
في الوقت نفسه ، يتم إلحاق ضرر أقل بكثير بالأفراد إذا كان الناس في وضعية الانبطاح وقت التعرض لموجة الصدمة. وحتى الأشخاص الأقل تضررًا هم الأشخاص الذين يعيشون في الخنادق والخنادق. يتمتع مستوى جيد من الحماية في هذه الحالة بالمساحات المغلقة التي تقع تحت الأرض. يمكن للهياكل الهندسية المصممة بشكل صحيح حماية الأفراد من التعرض لموجة صدمة.
المعدات العسكرية فشلت أيضا. مع ضغط صغير ، يمكن ملاحظة ضغط طفيف لأجسام الصاروخ. كما أن بعض أجهزتهم وسياراتهم ومركباتهم الأخرى والوسائل المماثلة تفشل.
انبعاث الضوء
مع مراعاة الخصائص العامةالأسلحة النووية ، ينبغي للمرء أن يعتبر عامل ضار مثل الإشعاع الخفيف. يظهر في النطاق البصري. ينتشر إشعاع الضوء في الفضاء بسبب ظهور منطقة مضيئة أثناء انفجار نووي.
يمكن أن تصل درجة حرارة الإشعاع الضوئي إلى ملايين الدرجات. يمر هذا العامل الضار بثلاث مراحل من التطور. يتم حسابها بعشرات المئات من الثانية.
تصل درجة حرارة السحابة المضيئة في لحظة الانفجار إلى ملايين الدرجات. ثم ، في عملية اختفائه ، يتم تقليل التسخين إلى آلاف الدرجات. في المرحلة الأوليةالطاقة لا تزال غير كافية لتوليد مستوى كبير من الحرارة. يحدث في المرحلة الأولى من الانفجار. يتم إنتاج 90٪ من الطاقة الضوئية في الفترة الثانية.
يتم تحديد وقت التعرض للإشعاع الضوئي بقوة الانفجار نفسه. إذا تم تفجير ذخيرة بالغة الصغر ، فقد يستمر هذا العامل الضار بضعة أعشار من الثانية.
عند استخدام قذيفة صغيرة ، سوف يعمل الإشعاع الضوئي لمدة 1-2 ثانية. مدة هذا المظهر أثناء انفجار ذخيرة متوسطة هي 2-5 ثوان. في حالة وجود قنبلة كبيرة جدًا ، يمكن أن تستمر النبضات الضوئية لأكثر من 10 ثوانٍ.
يتم تحديد القدرة اللافتة للنظر في الفئة المعروضة من خلال الدافع الخفيف للانفجار. سيكون أكبر ، كلما زادت قوة القنبلة.
يتجلى التأثير الضار للإشعاع الضوئي في ظهور الحروق على المناطق المفتوحة والمغلقة من الجلد والأغشية المخاطية. في هذه الحالة ، قد يحدث اشتعال للمواد والمعدات المختلفة.
قوة تأثير نبض الضوء تضعف بسبب السحب والأشياء المختلفة (المباني والغابات). يمكن أن تلحق الحرائق التي تحدث بعد الانفجار الضرر الذي يلحق بالأفراد. لحمايته من الهزيمة ، يتم نقل الناس إلى منشآت تحت الأرض. يتم تخزين المعدات العسكرية هنا أيضًا.
يتم استخدام العاكسات على الأجسام السطحية ، ويتم ترطيب المواد القابلة للاحتراق ، ورشها بالثلج ، وتشريبها بمركبات مقاومة للحريق. يتم استخدام مجموعات الحماية الخاصة.
اختراق الإشعاع
يتيح مفهوم الأسلحة النووية وخصائصها والعوامل الضارة إمكانية اتخاذ التدابير المناسبة لمنع الخسائر البشرية والتقنية الكبيرة في حالة حدوث انفجار.
يعد الإشعاع الضوئي وموجة الصدمة من العوامل المدمرة الرئيسية. ومع ذلك ، فإن اختراق الإشعاع ليس له تأثير أقل قوة بعد الانفجار. ينتشر في الهواء على مسافة تصل إلى 3 كم.
تمر أشعة جاما والنيوترونات عبر المادة الحية وتساهم في تأين جزيئات وذرات خلايا الكائنات الحية المختلفة. هذا يؤدي إلى تطور مرض الإشعاع. مصدر هذا العامل الضار هو عمليات تخليق وانشطار الذرات ، والتي لوحظت في وقت تطبيقها.
تُقاس قوة هذا التأثير بوحدات الراد. تتميز الجرعة التي تؤثر على الأنسجة الحية بنوع وقوة ونوع الانفجار النووي ، وكذلك بعد الجسم عن مركز الزلزال.
عند دراسة خصائص الأسلحة النووية وطرق التعرض لها والحماية منها ، ينبغي للمرء أن يفكر بالتفصيل في درجة ظهور المرض الإشعاعي. هناك 4 درجات. في صورة معتدلة (الدرجة الأولى) ، تكون جرعة الإشعاع التي يتلقاها الشخص 150-250 راد. يتم الشفاء من المرض في غضون شهرين في المستشفى.
الدرجة الثانية تحدث بجرعة إشعاعية تصل إلى 400 راد. في هذه الحالة ، يتغير تكوين الدم ، ويسقط الشعر. يتطلب علاجًا فعالًا. يحدث التعافي بعد 2.5 شهر.
تتجلى الدرجة الشديدة (الثالثة) من المرض بإشعاع يصل إلى 700 راد. إذا سار العلاج على ما يرام ، يمكن للشخص أن يتعافى بعد 8 أشهر من علاج المرضى الداخليين. تظهر التأثيرات المتبقية لفترة أطول.
في المرحلة الرابعة ، تزيد جرعة الإشعاع عن 700 راد. يموت الشخص في غضون 5-12 يومًا. إذا تجاوز الإشعاع حد 5000 راد ، يموت الأفراد بعد بضع دقائق. إذا تم إضعاف الجسم ، فإن الشخص ، حتى في الجرعات المنخفضة من التعرض للإشعاع ، يواجه صعوبة في تحمل مرض الإشعاع.
يمكن توفير الحماية ضد اختراق الإشعاع بواسطة مواد خاصة تحتوي على أنواع مختلفةأشعة.
النبض الكهرومغناطيسي
عند النظر في خصائص العوامل المدمرة الرئيسية للأسلحة النووية ، يجب على المرء أيضًا دراسة ميزات النبض الكهرومغناطيسي. أثناء الانفجار ، وخاصة على ارتفاعات عالية ، يتم إنشاء مساحات شاسعة لا يمكن للإشارة الراديوية المرور من خلالها. هم موجودون لفترة قصيرة.
في خطوط الكهرباء والموصلات الأخرى ، يؤدي هذا إلى زيادة الجهد. ظهور هذا العامل الضار ناجم عن تفاعل النيوترونات وأشعة جاما في الجزء الأمامي من موجة الصدمة ، وكذلك حول هذه المنطقة. نتيجة ل الشحنات الكهربائيةمنفصلة ، وتشكيل المجالات الكهرومغناطيسية.
يتم تحديد عمل النبضة الكهرومغناطيسية أثناء الانفجار الأرضي على مسافة عدة كيلومترات من مركز الزلزال. عند التعرض لقنبلة على مسافة تزيد عن 10 كيلومترات من الأرض ، يمكن أن تحدث نبضة كهرومغناطيسية على مسافة 20-40 كيلومترًا من السطح.
يتم توجيه تأثير هذا العامل الضار إلى حد كبير على أجهزة الراديو المختلفة ، والمعدات ، والأجهزة الكهربائية. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل الفولتية العالية فيها. هذا يؤدي إلى تدمير عزل الموصلات. قد ينتج عن ذلك حريق أو صدمة كهربائية. الأهم من ذلك كله ، أن مختلف أنظمة الإشارات والاتصالات والتحكم تخضع لمظاهر النبض الكهرومغناطيسي.
لحماية المعدات من العامل المدمر المقدم ، سيكون من الضروري حماية جميع الموصلات والمعدات والأجهزة العسكرية وما إلى ذلك.
إن توصيف العوامل المدمرة للأسلحة النووية يجعل من الممكن اتخاذ تدابير في الوقت المناسب لمنع الآثار المدمرة لمختلف الآثار بعد الانفجار.
تضاريس
سيكون توصيف العوامل المدمرة للأسلحة النووية غير مكتمل بدون وصف لتأثير التلوث الإشعاعي في المنطقة. يتجلى في كل من أحشاء الأرض وعلى سطحها. التلوث يؤثر على الغلاف الجوي موارد المياهوجميع الأشياء الأخرى.
تسقط الجسيمات المشعة على الأرض من سحابة تكونت نتيجة انفجار. يتحرك في اتجاه معين تحت تأثير الريح. في الوقت نفسه ، يمكن تحديد مستوى عالٍ من الإشعاع ليس فقط في المنطقة المجاورة مباشرة لمركز الانفجار. يمكن أن تنتشر العدوى على مدى عشرات أو حتى مئات الكيلومترات.
يمكن أن يستمر تأثير هذا العامل الضار لعدة عقود. يمكن أن يكون التلوث الإشعاعي للمنطقة أكثر كثافة أثناء الانفجار الأرضي. يمكن أن تتجاوز منطقة توزيعها بشكل كبير تأثير موجة الصدمة أو العوامل الضارة الأخرى.
عديم الرائحة ، عديم اللون. لا يمكن تسريع معدل اضمحلالها بأي طريقة متاحة للبشرية اليوم. مع وجود نوع من الانفجار الأرضي ، ترتفع كمية كبيرة من التربة في الهواء ، يتم تشكيل قمع. ثم تستقر جسيمات الأرض مع نواتج الاضمحلال الإشعاعي على المناطق المجاورة.
يتم تحديد مناطق الإصابة من خلال شدة الانفجار ، قوة الإشعاع. يتم قياس الإشعاع على الأرض بعد يوم من الانفجار. يتأثر هذا المؤشر بخصائص الأسلحة النووية.
من خلال معرفة خصائصه وميزاته وطرق حمايته ، من الممكن منع النتائج المدمرة للانفجار.
للأسلحة النووية خمسة عوامل مدمرة رئيسية. يعتمد توزيع الطاقة بينهما على نوع وظروف الانفجار. يختلف تأثير هذه العوامل أيضًا من حيث الشكل والمدة (تلوث المنطقة له التأثير الأطول).
هزة أرضية. موجة الصدمة هي منطقة ضغط حاد للوسط ، تنتشر في شكل طبقة كروية من موقع الانفجار بسرعة تفوق سرعة الصوت. يتم تصنيف موجات الصدمة اعتمادًا على وسط الانتشار. تنشأ موجة الصدمة في الهواء بسبب انتقال الضغط وتمدد طبقات الهواء. مع زيادة المسافة من مكان الانفجار ، تضعف الموجة وتتحول إلى موجة صوتية عادية. عندما تمر الموجة عبر نقطة معينة في الفضاء ، فإنها تسبب تغيرات في الضغط ، تتميز بوجود مرحلتين: الانضغاط والتمدد. تبدأ فترة الانكماش على الفور وتستمر لفترة قصيرة نسبيًا مقارنة بفترة التوسع. يتميز التأثير المدمر لموجة الصدمة بالضغط الزائد في مقدمتها (الحدود الأمامية) ، وضغط رأس السرعة ، ومدة مرحلة الانضغاط. تختلف موجة الصدمة في الماء عن الموجة الهوائية في قيم خصائصها (الضغط الزائد العالي ووقت التعرض الأقصر). موجة الصدمة في الأرض عند الابتعاد عن موقع الانفجار تشبه الموجة الزلزالية. يمكن أن يؤدي تأثير موجة الصدمة على الأشخاص والحيوانات إلى إصابات مباشرة أو غير مباشرة. ويتميز بإصابات وإصابات خفيفة ومتوسطة وخطيرة وشديدة الخطورة. يتم تقدير التأثير الميكانيكي لموجة الصدمة من خلال درجة التدمير الناجم عن تأثير الموجة (يتم تمييز التدمير الضعيف والمتوسط والقوي والكامل). الطاقة والمعدات الصناعية والبلدية نتيجة لتأثير موجة الصدمة يمكن أن تتعرض لأضرار ، يتم تقييمها أيضًا من خلال شدتها (ضعيفة ومتوسطة وشديدة).
يمكن أن يؤدي تأثير موجة الصدمة أيضًا إلى إتلاف المركبات ومحطات المياه والغابات. كقاعدة عامة ، يكون الضرر الناجم عن تأثير موجة الصدمة كبيرًا جدًا ؛ يتم تطبيقه على كل من صحة الناس وعلى مختلف الهياكل والمعدات وما إلى ذلك.
انبعاث الضوء. إنه مزيج من الطيف المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية. تتميز المنطقة المضيئة للانفجار النووي بارتفاع شديد في درجة الحرارة. يتميز التأثير الضار بقوة نبضة الضوء. يتسبب تأثير الإشعاع على الأشخاص في حروق مباشرة أو غير مباشرة مقسمة حسب الشدة والعمى المؤقت وحروق الشبكية. الملابس تحمي من الحروق ، لذلك من المرجح أن تحدث في المناطق المفتوحة من الجسم. الحرائق في المرافق هي أيضا خطر كبير. اقتصاد وطني، في مناطق الغابات ، الناتجة عن التأثير المشترك لإشعاع الضوء وموجة الصدمة. عامل آخر في تأثير الإشعاع الضوئي هو التأثير الحراري على المواد. يتم تحديد طابعها من خلال العديد من خصائص كل من الإشعاع والشيء نفسه.
اختراق الإشعاع. هذا هو إشعاع غاما وتدفق النيوترونات المنبعثة في البيئة. لا يتجاوز وقت التعرض 10-15 ثانية. الخصائص الرئيسية للإشعاع هي كثافة تدفق وتدفق الجسيمات ، وجرعة الإشعاع ومعدل جرعته. تعتمد شدة الإصابة الإشعاعية بشكل أساسي على الجرعة الممتصة. عند التكاثر في وسط ما ، يغير الإشعاع المؤين هيكله الفيزيائي ، مؤينًا ذرات المواد. عند التعرض للإشعاع المخترق ، يمكن أن يعاني الأشخاص من داء الإشعاع بدرجات متفاوتة (تنتهي أشد الأشكال عادة بالموت). يمكن أيضًا تطبيق الضرر الإشعاعي على المواد (التغييرات في هيكلها يمكن أن تكون لا رجعة فيها). تستخدم المواد ذات الخصائص الوقائية بنشاط في بناء الهياكل الواقية.
النبض الكهرومغناطيسي. مجموعة المجالات الكهربائية والمغناطيسية قصيرة المدى الناشئة عن تفاعل أشعة جاما والإشعاع النيوتروني مع ذرات وجزيئات الوسط. لا يؤثر الدافع بشكل مباشر على الشخص ، أو الأشياء التي تعرضت لهزيمته - كل الأجسام التي تقوم بتوصيل التيار الكهربائي: خطوط الاتصال ، خطوط الكهرباء ، الهياكل المعدنية ، إلخ. قد تكون نتيجة تأثير النبض هي فشل الأجهزة والهياكل المختلفة التي تجري التيار ، وإلحاق الضرر بصحة الأشخاص الذين يعملون باستخدام معدات غير محمية. من الخطورة بشكل خاص تأثير النبض الكهرومغناطيسي على المعدات غير المزودة بحماية خاصة. قد تشمل الحماية العديد من "الإضافات" لأنظمة الأسلاك والكابلات والدرع الكهرومغناطيسي ، إلخ.
التلوث الإشعاعي للمنطقة. يحدث نتيجة لتساقط المواد المشعة من سحابة انفجار نووي. هذا عامل هزيمة له التأثير الأطول (عشرات السنين) ، ويعمل على مساحة ضخمة. يتكون إشعاع المواد المشعة المتساقطة من أشعة ألفا وبيتا وجاما. أخطرها هي أشعة بيتا وجاما. ينتج عن الانفجار النووي سحابة يمكن أن تحملها الرياح. يحدث تساقط المواد المشعة في أول 10-20 ساعة بعد الانفجار. يعتمد حجم ودرجة الإصابة على خصائص الانفجار والسطح وظروف الأرصاد الجوية. كقاعدة عامة ، يكون لمنطقة الأثر الإشعاعي شكل القطع الناقص ، ويتناقص مدى التلوث مع المسافة من نهاية القطع الناقص حيث حدث الانفجار. اعتمادًا على درجة العدوى والعواقب المحتملة للتعرض الخارجي ، يتم تمييز مناطق العدوى المعتدلة والشديدة والخطيرة والخطيرة للغاية. التأثير الضار بشكل أساسي هو جزيئات بيتا وإشعاع جاما. من الخطورة بشكل خاص دخول المواد المشعة إلى الجسم. الطريقة الرئيسية لحماية السكان هي العزلة عن التعرض الخارجي للإشعاع واستبعاد المواد المشعة من دخول الجسم.
يُنصح بإيواء الأشخاص في الملاجئ والملاجئ المضادة للإشعاع ، وكذلك في المباني التي يضعف تصميمها تأثير أشعة جاما. كما تستخدم معدات الحماية الشخصية.
التلوث الإشعاعي الانفجار النووي
تشمل العوامل المدمرة للأسلحة النووية ما يلي:
هزة أرضية؛
إشعاع خفيف
اختراق الإشعاع
تلوث اشعاعي؛
النبض الكهرومغناطيسي.
أثناء حدوث انفجار في الغلاف الجوي ، يتم إنفاق ما يقرب من 50٪ من طاقة الانفجار على تكوين موجة صدمة ، و 30-40٪ على إشعاع ضوئي ، وما يصل إلى 5٪ على اختراق الإشعاع والنبض الكهرومغناطيسي ، وما يصل إلى 15٪ على تلوث اشعاعي. لا يحدث تأثير العوامل المدمرة للانفجار النووي على الأشخاص وعناصر الأشياء في وقت واحد ويختلف في مدة التأثير والطبيعة والحجم.
هزة أرضية. موجة الصدمة هي منطقة ضغط حاد للوسط ، والتي تنتشر في شكل طبقة كروية في جميع الاتجاهات من موقع الانفجار بسرعة تفوق سرعة الصوت. اعتمادًا على وسيط الانتشار ، يتم تمييز موجة الصدمة في الهواء أو في الماء أو في التربة.
تتشكل موجة الصدمة في الهواء بسبب الطاقة الهائلة المنبعثة في منطقة التفاعل ، حيث تكون درجة الحرارة مرتفعة بشكل استثنائي ، ويصل الضغط إلى مليارات الغلاف الجوي (حتى 105 مليار باسكال). تحاول الأبخرة والغازات الساخنة التمدد وتنتج ضربة حادة لطبقات الهواء المحيطة وتضغطها على الضغط العالي والكثافة وتسخن حتى درجة حرارة عالية. تعمل طبقات الهواء هذه على تحريك الطبقات اللاحقة.
وهكذا يحدث انضغاط وحركة الهواء من طبقة إلى أخرى في جميع الاتجاهات من مركز الانفجار ، مكونة موجة صدمة هوائية. بالقرب من مركز الانفجار ، تكون سرعة انتشار موجة الصدمة أعلى بعدة مرات من سرعة الصوت في الهواء.
مع زيادة المسافة من موقع الانفجار ، تقل سرعة انتشار الموجة بسرعة ، وتضعف موجة الصدمة. تنتقل موجة الصدمة الهوائية أثناء انفجار نووي بقوة متوسطة حوالي 1000 متر في 1.4 ثانية ، و 2000 متر في 4 ثوان ، و 3000 متر في 7 ثوان ، و 5000 متر في 12 ثانية.
انفجار ذخيرة سلاح نووي
المعلمات الرئيسية لموجة الصدمة التي تميز تأثيرها المدمر والضار هي: الضغط الزائد في مقدمة موجة الصدمة ، وضغط السرعة ، ومدة الموجة - مدة مرحلة الانضغاط وسرعة مقدمة موجة الصدمة.
تشبه موجة الصدمة في الماء أثناء انفجار نووي تحت الماء نوعًا موجة صدمة في الهواء. ومع ذلك ، على نفس المسافات ، يكون الضغط في مقدمة موجة الصدمة في الماء أكبر بكثير منه في الهواء ، ووقت العمل أقصر.
في انفجار نووي أرضي ، يتم إنفاق جزء من طاقة الانفجار على تكوين موجة انضغاطية في الأرض. على عكس موجة الصدمة في الهواء ، فهي تتميز بزيادة أقل حدة في الضغط في مقدمة الموجة ، فضلاً عن ضعفها البطيء خلف المقدمة.
أثناء انفجار سلاح نووي في الأرض ، يتم نقل الجزء الرئيسي من طاقة الانفجار إلى الكتلة المحيطة من الأرض وينتج اهتزازًا قويًا للأرض ، يشبه الزلزال في تأثيره.
التأثير الميكانيكي لموجة الصدمة. تعتمد طبيعة تدمير عناصر الكائن (الكائن) على الحمل الناتج عن موجة الصدمة واستجابة الكائن لعمل هذا الحمل. عادة ما يتم إعطاء تقييم عام للدمار الناجم عن موجة الصدمة لانفجار نووي وفقًا لدرجة شدة هذه التدمير.
- 1) ضعف التدمير. تم تدمير حشوات النوافذ والأبواب وفواصل الإضاءة ، والسقف مدمر جزئيًا ، ومن الممكن حدوث تشققات في زجاج الطوابق العليا. الأقبية والأرضيات السفلية محفوظة بالكامل. من الآمن البقاء في المبنى ويمكن استخدامه بعد الإصلاحات الحالية.
- 2) يتجلى الدمار المتوسط في تدمير الأسطح والعناصر المدمجة - الأقسام الداخلية ، والنوافذ ، وكذلك في حدوث تشققات في الجدران ، وانهيار المقاطع الفردية لأرضيات العلية وجدران الطوابق العليا. يتم الحفاظ على الطوابق السفلية. بعد التطهير والإصلاح ، يمكن استخدام جزء من مباني الطوابق السفلية. يمكن ترميم المباني خلال الإصلاحات الرئيسية.
- 3) يتميز التدمير الشديد بتدمير الهياكل الحاملة وأسقف الطوابق العليا وتشققات في الجدران وتشوه أسقف الطوابق السفلية. يصبح استخدام المباني أمرًا مستحيلًا ، ويكون الإصلاح والترميم غير مناسبين في أغلب الأحيان.
- 4) تدمير كامل. تم تدمير جميع العناصر الرئيسية للمبنى ، بما في ذلك الهياكل الحاملة. لا يمكن استخدام المبنى. يمكن الحفاظ على الطوابق السفلية في حالة التدمير الشديد والكامل واستخدامها جزئيًا بعد إزالة الأنقاض.
تأثير موجة الصدمة على البشر والحيوانات. يمكن لموجة الصدمة أن تصيب الأشخاص والحيوانات غير المحميين الآفات المؤلمةأو ارتجاج أو يكون سبب الوفاة.
يمكن أن تكون الإصابات مباشرة (نتيجة التعرض للضغط المفرط وضغط الهواء عالي السرعة) أو غير مباشرة (نتيجة الآثار الناجمة عن الحطام من المباني والهياكل المدمرة). يتسم تأثير موجة الصدمة الجوية على الأشخاص غير المحميين بإصابات خفيفة ومتوسطة وشديدة وشديدة الخطورة.
- 1) تحدث إصابات وارتجاجات شديدة للغاية عند ضغط زائد يزيد عن 100 كيلو باسكال. ويلاحظ الفواصل اعضاء داخلية، كسور العظام ، نزيف داخلي ، ارتجاج ، فقدان للوعي لفترات طويلة. يمكن أن تكون هذه الإصابات قاتلة.
- 2) من الممكن حدوث كدمات وإصابات شديدة عند الضغط المفرط من 60 إلى 100 كيلو باسكال. تتميز بكدمة شديدة في الجسم كله ، وفقدان للوعي ، وكسور في العظام ، ونزيف من الأنف والأذنين. الأضرار المحتملة للأعضاء الداخلية والنزيف الداخلي.
- 3) يحدث الضرر ذو الشدة المتوسطة عند ضغط زائد من 40-60 كيلو باسكال. في هذه الحالة ، قد يكون هناك خلع في الأطراف ، كدمات في الدماغ ، تلف في أعضاء السمع ، نزيف من الأنف والأذنين.
- 4) يحدث التلف الخفيف عند ضغط زائد من 20-40 كيلو باسكال. يتم التعبير عنها في انتهاكات قصيرة المدى لوظائف الجسم (طنين في الأذنين ، دوخة ، صداع الراس). الاضطرابات والكدمات ممكنة.
يتم توفير الحماية المضمونة للأشخاص من موجة الصدمة من خلال إيوائهم في الملاجئ. في حالة عدم وجود ملاجئ ، يتم استخدام الملاجئ المضادة للإشعاع والعمل تحت الأرض والملاجئ الطبيعية والتضاريس.
انبعاث الضوء. إن إشعاع الضوء الناتج عن انفجار نووي هو مزيج من الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء القريبة منه في الطيف. مصدر الإشعاع الخفيف هو المنطقة المضيئة للانفجار ، والتي تتكون من مواد سلاح نووي مسخن إلى درجة حرارة عالية وهواء وتربة (في حالة حدوث انفجار أرضي).
يمكن مقارنة درجة حرارة المنطقة المضيئة لبعض الوقت بدرجة حرارة سطح الشمس (بحد أقصى 8000-100000 درجة مئوية والحد الأدنى 18000 درجة مئوية). يتغير حجم المنطقة المضيئة ودرجة حرارتها بسرعة مع مرور الوقت. تعتمد مدة انبعاث الضوء على قوة الانفجار ونوعه ويمكن أن تستمر حتى عشرات الثواني. يتميز التأثير الضار للإشعاع الضوئي بنبضة ضوئية. نبضة الضوء هي نسبة كمية الطاقة الضوئية إلى مساحة السطح المضيء المتعامد مع انتشار أشعة الضوء.
في انفجار نووي على ارتفاعات عالية ، يتم امتصاص الأشعة السينية المنبعثة من منتجات الانفجار شديدة الحرارة بشكل استثنائي عن طريق السماكة الكبيرة من الهواء المخلخل. لذلك ، فإن درجة حرارة كرة النار (بشكل ملحوظ مقاسات كبيرةمن انفجار الهواء) أقل.
يمكن أن تكون كمية الطاقة الضوئية التي تصل إلى جسم يقع على مسافة معينة من انفجار أرضي حوالي ثلاثة أرباع المسافات الصغيرة ، ونصف الدافع للانفجار الجوي بنفس القوة على مسافات كبيرة.
أثناء الانفجارات الأرضية والسطحية ، يكون نبض الضوء على نفس المسافات أقل مما يحدث أثناء الانفجارات الجوية بنفس القوة.
أثناء الانفجارات تحت الأرض أو تحت الماء ، يتم امتصاص كل الإشعاع الضوئي تقريبًا.
تنشأ الحرائق في الأجسام والمستوطنات من إشعاع الضوء والعوامل الثانوية الناتجة عن تأثير موجة الصدمة. وجود المواد القابلة للاحتراق له تأثير كبير.
من وجهة نظر عمليات الإنقاذ ، تُصنف الحرائق إلى ثلاث مناطق: منطقة الحرائق الفردية ، ومنطقة الحرائق المستمرة ، ومنطقة الاحتراق والاحتراق.
- 1) مناطق الحرائق الفردية هي المناطق التي تحدث فيها الحرائق في المباني الفردية والهياكل. لا يمكن إجراء مناورة التشكيل بين الحرائق الفردية بدون وسائل الحماية الحرارية.
- 2) منطقة الحرائق المستمرة - المنطقة التي تحترق فيها معظم المباني المتبقية. من المستحيل أن تمر التشكيلات عبر هذه المنطقة أو البقاء فيها دون وسائل الحماية من الإشعاع الحراري أو تنفيذ تدابير خاصة لمكافحة الحرائق لتحديد موقع الحريق أو إخماده.
- 3) منطقة الاحتراق والاحتراق في الأنقاض منطقة تحترق فيها المباني والمنشآت المدمرة. يتميز بالحرق المطول في الأنقاض (حتى عدة أيام).
آثار أشعة الضوء على الإنسان والحيوان. يتسبب الإشعاع الخفيف الناجم عن انفجار نووي ، عند تعرضه مباشرة ، في حروق في المناطق المكشوفة من الجسم ، أو عمى مؤقت ، أو حروق شبكية.
تقسم الحروق حسب شدة الضرر الذي يلحق بالجسم إلى أربع درجات.
تظهر حروق الدرجة الأولى في شكل وجع واحمرار وانتفاخ في الجلد. فهي لا تشكل خطرا جسيما ويتم علاجها بسرعة دون أي عواقب.
مع حروق من الدرجة الثانية ، تتشكل بثور مملوءة بسائل بروتيني شفاف ؛ إذا تأثرت مناطق كبيرة من الجلد ، فقد يفقد الشخص قدرته على العمل لفترة ويحتاج إلى علاج خاص.
تتميز حروق الدرجة الثالثة بنخر الجلد مع تلف جزئي للطبقة الجرثومية.
حروق الدرجة الرابعة: تنخر الجلد في الطبقات العميقة من الأنسجة. يمكن أن تكون الحروق من الدرجة الثالثة والرابعة على جزء كبير من الجلد قاتلة.
الحماية من الإشعاع الضوئي أبسط من العوامل الضارة الأخرى. ينتشر إشعاع الضوء في خط مستقيم. يمكن لأي حاجز مبهم أن يكون بمثابة دفاع ضده. باستخدام الحفر ، الخنادق ، التلال ، السدود ، الجدران بين النوافذ للمأوى ، أنواع مختلفةيمكن تقليل التقنيات وتيجان الأشجار وما شابه ذلك بشكل كبير أو تجنبها تمامًا من الحروق الناتجة عن الإشعاع الضوئي. يتم توفير الحماية الكاملة من خلال الملاجئ والملاجئ المضادة للإشعاع. تحمي الملابس أيضًا الجلد من الحروق ، لذلك من المرجح أن تحدث الحروق في المناطق المكشوفة من الجسم.
تعتمد درجة الحروق بالإشعاع الخفيف للمناطق المغلقة من الجلد على طبيعة الملابس ولونها وكثافتها وسمكها (يفضل الملابس الفضفاضة ذات الألوان الفاتحة أو الملابس المصنوعة من الأقمشة الصوفية).
اختراق الإشعاع. الإشعاع المخترق هو إشعاع غاما وتدفق النيوترونات المنبعثة في البيئة من منطقة الانفجار النووي. ينبعث الإشعاع المؤين أيضًا على شكل جسيمات ألفا وبيتا ، والتي لها مسار حر قصير متوسط ، ونتيجة لذلك يتم إهمال تأثيرها على الأشخاص والمواد. لا يتجاوز وقت عمل اختراق الإشعاع 10-15 ثانية من لحظة الانفجار.
المعلمات الرئيسية التي تميز الإشعاع المؤين هي جرعة الإشعاع ومعدل جرعته ، وكثافة تدفق وتدفق الجسيمات.
تتميز القدرة المؤينة لإشعاع جاما بجرعة التعرض للإشعاع. وحدة جرعة التعرض لإشعاع جاما هي كولوم لكل كيلوغرام (C / kg). في الممارسة العملية ، يتم استخدام وحدة رونتجن غير النظامية (P) كوحدة لجرعة التعرض. الأشعة السينية هي جرعة (كمية الطاقة) من أشعة جاما ، والتي عند امتصاصها يتكون 2.083 مليار زوج من الأيونات في 1 سم 3 من الهواء الجاف (عند درجة حرارة 0 درجة مئوية وضغط 760 مم زئبق) ، لكل منها شحنة مساوية لشحنة الإلكترون.
تعتمد شدة الإصابة الإشعاعية بشكل أساسي على الجرعة الممتصة. لقياس الجرعة الممتصة من أي نوع من الإشعاع المؤين ، يتم إنشاء الوحدة الرمادية (Gy). ينتشر في الوسط إشعاع جاما والنيوترونات يؤين ذراته ويغير التركيب الفيزيائي للمواد. أثناء التأين ، تموت ذرات وجزيئات خلايا الأنسجة الحية ، بسبب انتهاك الروابط الكيميائية وتعفن المواد الحيوية ، أو تفقد قدرتها على الاستمرار في الحياة.
في التفجيرات النووية الجوية والأرضية القريبة من الأرض بحيث يمكن لموجة الصدمة أن تعطل المباني والهياكل ، فإن اختراق الإشعاع في معظم الحالات يكون آمنًا للأجسام. ولكن مع زيادة ارتفاع الانفجار ، تزداد أهمية هزيمة الأشياء. أثناء الانفجارات على ارتفاعات عالية وفي الفضاء ، تصبح نبضة الإشعاع المخترق عاملاً ضارًا رئيسيًا.
الضرر الذي يلحق بالناس والحيوانات من خلال اختراق الإشعاع. عند التعرض للاختراق الإشعاعي في الإنسان والحيوان ، يمكن أن يحدث مرض الإشعاع. تعتمد درجة الضرر على جرعة التعرض للإشعاع ، ووقت تلقي هذه الجرعة ، ومنطقة تشعيع الجسم ، والحالة العامة للجسم. يؤخذ في الاعتبار أيضًا أن التشعيع يمكن أن يكون فرديًا ومتعددًا. يعتبر التعرض الفردي هو التعرض الذي تم تلقيه في الأيام الأربعة الأولى. يتم تكرار التشعيع المستلم لمدة تزيد عن أربعة أيام. مع تشعيع واحد لجسم الإنسان ، اعتمادًا على جرعة التعرض المتلقاة ، يتم تمييز 4 درجات من مرض الإشعاع.
يحدث داء الإشعاع من الدرجة الأولى (الخفيفة) بجرعة تعرض إجمالية للإشعاع تتراوح من 100 إلى 200 ر. يمكن أن تستمر الفترة الكامنة من 2-3 أسابيع ، وبعد ذلك يكون هناك توعك وضعف عام وشعور بالثقل في الرأس ، ضيق في الصدر ، زيادة التعرق ، ارتفاع دوري في درجة الحرارة. ينخفض محتوى الكريات البيض في الدم. مرض الإشعاع من الدرجة الأولى قابل للشفاء.
يحدث داء الإشعاع من الدرجة الثانية (المتوسطة) بجرعة تعرض إجمالية للإشعاع من 200-400 ر. وتستمر الفترة الكامنة حوالي أسبوع. يتجلى داء الإشعاع في الشعور بالضيق الشديد والخلل الوظيفي الجهاز العصبي، الصداع ، الدوخة ، في البداية غالبًا ما يكون هناك قيء ، من الممكن زيادة درجة حرارة الجسم ؛ ينخفض عدد الكريات البيض في الدم ، وخاصة الخلايا الليمفاوية ، بأكثر من النصف. مع العلاج الفعال ، يحدث الشفاء في 1.5-2 أشهر. النتائج المميتة (تصل إلى 20٪) ممكنة.
يحدث داء الإشعاع من الدرجة الثالثة (الشديدة) بجرعة تعرض إجمالية قدرها 400-600 ر. الفترة الكامنة تصل إلى عدة ساعات. يلاحظون حالة عامة شديدة ، صداع شديد ، قيء ، أحيانًا فقدان الوعي أو إثارة مفاجئة ، نزيف في الأغشية المخاطية والجلد ، نخر في الأغشية المخاطية في منطقة اللثة. ينخفض عدد الكريات البيض ، ثم عدد كريات الدم الحمراء والصفائح الدموية بشكل حاد. بسبب ضعف دفاعات الجسم ، تظهر مضاعفات معدية مختلفة. بدون علاج ، ينتهي المرض في 20-70٪ من الحالات بالوفاة ، وغالبًا ما يكون ذلك بسبب المضاعفات المعدية أو النزيف.
عند التعرض للإشعاع بجرعة تزيد عن 600 ر. ، تتطور درجة رابعة شديدة الخطورة من داء الإشعاع ، والتي ، بدون علاج ، تنتهي عادة بالوفاة في غضون أسبوعين.
الحماية من اختراق الإشعاع. يتم إضعاف الإشعاع المخترق ، الذي يمر عبر مختلف الوسائط (المواد). تعتمد درجة الضعف على خصائص المواد وسماكة الطبقة الواقية. يتم إضعاف النيوترونات بشكل أساسي عن طريق الاصطدام بالنواة الذرية. تُنفق طاقة كوانتا جاما أثناء مرورها عبر المواد بشكل أساسي على التفاعل مع إلكترونات الذرات. الهياكل الوقائية للدفاع المدني تحمي الناس بشكل موثوق من اختراق الإشعاع.
عدوى مشعة. يحدث التلوث الإشعاعي نتيجة لتساقط المواد المشعة من سحابة الانفجار النووي.
المصادر الرئيسية للنشاط الإشعاعي في التفجيرات النووية هي: المنتجات الانشطارية للمواد التي تتكون منها الوقود النووي (200 نظير مشع من 36 عنصرًا كيميائيًا) ؛ المستحثة الناتجة عن تأثير التدفق النيوتروني لانفجار نووي على البعض العناصر الكيميائية، وهي جزء من التربة (الصوديوم والسيليكون وغيرها) ؛ جزء من الوقود النووي لا يشارك في تفاعل الانشطار ويدخل في شكل جسيمات دقيقة في نواتج الانفجار.
يتكون إشعاع المواد المشعة من ثلاثة أنواع من الأشعة: ألفا وبيتا وجاما.
تتمتع أشعة جاما بأعلى قوة اختراق ، وجزيئات بيتا لديها أقل قوة اختراق ، وجزيئات ألفا لديها أقل قوة اختراق. لذلك ، فإن الخطر الرئيسي على الناس في حالة التلوث الإشعاعي للمنطقة هو أشعة جاما وبيتا.
للتلوث الإشعاعي عدد من الميزات: مساحة كبيرة من الضرر ، ومدة الحفاظ على التأثير الضار ، وصعوبة اكتشاف المواد المشعة التي ليس لها لون ورائحة وغيرها. علامات خارجية.
تتشكل مناطق التلوث الإشعاعي في منطقة الانفجار النووي وعلى أثر سحابة مشعة. سيكون أكبر تلوث للمنطقة أثناء التفجيرات النووية الأرضية (السطحية) والجوفية (تحت الماء).
في انفجار نووي أرضي (تحت الأرض) ، تلمس كرة النار سطح الأرض. البيئة شديدة الحرارة ، ويتبخر جزء كبير من التربة والصخور وتلتقطه كرة النار. المواد المشعة تترسب على جزيئات التربة المنصهرة. ونتيجة لذلك ، تتشكل سحابة قوية تتكون من كمية هائلة من الجسيمات المشعة وغير النشطة المندمجة ، والتي يتراوح حجمها من بضعة ميكرونات إلى عدة مليمترات. في غضون 7-10 دقائق ، ترتفع السحابة المشعة وتصل إلى أقصى ارتفاع لها ، وتستقر ، وتكتسب شكل الفطر المميز ، وتتحرك ، تحت تأثير التيارات الهوائية ، بسرعة معينة وفي اتجاه معين. معظم التساقط الإشعاعي ، الذي يسبب تلوثًا شديدًا للمنطقة ، يسقط من السحابة في غضون 10-20 ساعة بعد الانفجار النووي.
عندما تسقط المواد المشعة من سحابة انفجار نووي ، يتلوث سطح الأرض والهواء ومصادر المياه والأصول المادية وما إلى ذلك.
أثناء الانفجارات الجوية والارتفاعات العالية ، لا تلمس كرة النار سطح الأرض. في انفجار هوائي ، تذهب الكتلة الكاملة تقريبًا من المنتجات المشعة على شكل جسيمات صغيرة جدًا إلى طبقة الستراتوسفير ويبقى جزء صغير منها في طبقة التروبوسفير. المواد المشعة تسقط من التروبوسفير في غضون 1-2 أشهر ، ومن الستراتوسفير - 5-7 سنوات. خلال هذا الوقت ، يتم نقل الجزيئات الملوثة إشعاعيًا بعيدًا عن طريق التيارات الهوائية لمسافات طويلة من موقع الانفجار ويتم توزيعها على مساحات شاسعة. لذلك ، لا يمكنهم خلق تلوث إشعاعي خطير للمنطقة. لا يمكن تمثيل الخطر إلا من خلال النشاط الإشعاعي المستحث في التربة والأشياء الموجودة بالقرب من مركز انفجار نووي جوي. أبعاد هذه المناطق ، كقاعدة عامة ، لن تتجاوز نصف قطر مناطق التدمير الكامل.
يعتمد شكل أثر السحابة المشعة على اتجاه وسرعة الرياح المتوسطة. على أرض مستوية ذات اتجاه رياح ثابت ، يكون للتتبع الإشعاعي شكل قطع ناقص ممدود. معظم درجة عاليةلوحظت عدوى في مناطق من المسار تقع بالقرب من مركز الانفجار وعلى محور المسار. تتساقط جزيئات الغبار المشعة الذائبة الأكبر هنا. لوحظت أدنى درجة من التلوث عند حدود مناطق التلوث وفي المناطق الأبعد عن مركز انفجار نووي أرضي.
تتميز درجة التلوث الإشعاعي للمنطقة بمستوى الإشعاع لفترة معينة بعد الانفجار وجرعة التعرض للإشعاع (إشعاع جاما) المتلقاة خلال الوقت من بداية التلوث إلى وقت التحلل الكامل للمواد المشعة .
اعتمادًا على درجة التلوث الإشعاعي والعواقب المحتملة للتعرض الخارجي ، يتم تمييز مناطق التلوث المعتدل والشديد والخطير والخطير للغاية في منطقة الانفجار النووي وعلى أثر السحابة المشعة.
منطقة عدوى معتدلة (منطقة أ). تتراوح جرعة التعرض للإشعاع أثناء التحلل الكامل للمواد المشعة من 40 إلى 400 ر. يجب إيقاف العمل في المناطق المفتوحة الواقعة في منتصف المنطقة أو عند حدودها الداخلية لعدة ساعات.
منطقة العدوى الشديدة (المنطقة ب). تتراوح جرعة التعرض للإشعاع أثناء التحلل الكامل للمواد المشعة من 400 إلى 1200 R. في المنطقة B ، يتم إيقاف العمل في المرافق لمدة تصل إلى يوم واحد ، ويلجأ العمال والموظفون إلى الهياكل الوقائية للدفاع المدني أو الأقبية أو الملاجئ الأخرى .
منطقة العدوى الخطيرة (المنطقة ب). على الحدود الخارجية لمنطقة التعرض لإشعاع غاما حتى الانحلال الكامل للمواد المشعة هو 1200 ر ، على الحدود الداخلية - 4000 ر. في هذه المنطقة ، يتوقف العمل من 1 إلى 3-4 أيام ، يلجأ العمال والموظفون في الهياكل الوقائية للدفاع المدني.
منطقة العدوى شديدة الخطورة (المنطقة د). عند الحدود الخارجية للمنطقة ، تكون جرعة التعرض لإشعاع غاما حتى التحلل الكامل للمواد المشعة 4000 R. في المنطقة G ، يتوقف العمل في المرافق لمدة 4 أيام أو أكثر ، ويحتمي العمال والموظفون في الملاجئ. بعد انتهاء الفترة المحددة ، ينخفض مستوى الإشعاع على أراضي المنشأة إلى القيم التي تضمن النشاط الآمن للعمال والموظفين في أماكن الإنتاج.
تأثير منتجات التفجير النووي على الناس. مثل اختراق الإشعاع في منطقة الانفجار النووي ، يتسبب تشعيع جاما الخارجي العام في منطقة ملوثة إشعاعيًا بمرض الإشعاع لدى البشر والحيوانات. جرعات الإشعاع التي تسبب المرض هي نفسها جرعات اختراق الإشعاع.
في تأثير خارجيجسيمات بيتا في البشر ، غالبًا ما تُلاحظ الآفات الجلدية على اليدين والرقبة والرأس. توجد آفات جلدية شديدة (ظهور تقرحات غير قابلة للشفاء) ومتوسطة (تقرحات) وخفيفة (زرقاء وحكة في الجلد).
يمكن أن يحدث الضرر الداخلي للأشخاص بسبب المواد المشعة عندما يدخلون الجسم ، مع الطعام بشكل أساسي. مع الهواء والماء ، ستدخل المواد المشعة إلى الجسم على ما يبدو بكميات لا تسبب إصابات إشعاعية حادة مع فقدان قدرة الناس على العمل.
يتم توزيع المنتجات المشعة الممتصة من انفجار نووي بشكل غير متساوٍ للغاية في الجسم. يتركز الكثير منهم بشكل خاص في الغدة الدرقية والكبد. في هذا الصدد ، تتعرض هذه الأعضاء للإشعاع بجرعات عالية جدًا ، مما يؤدي إما إلى تدمير الأنسجة أو تطور الأورام ( غدة درقية) ، أو لضعف خطير في الوظيفة.
خصائص القتالوالعوامل الضارة للأسلحة النووية. أنواع تفجيرات نوويةواختلافهم في المظهر. وصفا موجزا لالعوامل المدمرة للانفجار النووي وتأثيرها على جسم الإنسان والمعدات العسكرية والأسلحة
1. خصائص القتال والعوامل الضارة للأسلحة النووية
يصاحب الانفجار النووي إطلاق كمية هائلة من الطاقة وهو قادر على الفور تقريبًا على إعاقة الأشخاص غير المحميين والمعدات والهياكل الموجودة في الأماكن المفتوحة والمواد المختلفة على مسافة كبيرة. العوامل الرئيسية المدمرة للانفجار النووي هي: موجة الصدمة (الموجات المتفجرة الزلزالية) ، والإشعاع الضوئي ، والاشعاع المخترق ، والاندفاع الكهرومغناطيسي ، والتلوث الإشعاعي للمنطقة.
2. أنواع التفجيرات النووية واختلافها في المظهر
يمكن إجراء التفجيرات النووية في الهواء على ارتفاعات مختلفة ، بالقرب من سطح الأرض (الماء) وتحت الأرض (الماء). وفقًا لهذا ، تنقسم التفجيرات النووية إلى الهواء ، والارتفاعات العالية ، والأرض (السطحية) ، والجوفية (تحت الماء).
تشمل الانفجارات النووية الجوية انفجارات في الهواء على مثل هذا الارتفاع عندما لا تلمس المنطقة المضيئة للانفجار سطح الأرض (الماء) (الشكل أ).
إحدى علامات الانفجار الجوي هي أن عمود الغبار لا يتصل بسحابة الانفجار (انفجار جوي مرتفع). يمكن أن يكون انفجار الهواء مرتفعًا أو منخفضًا.
تسمى النقطة الموجودة على سطح الأرض (الماء) ، التي وقع الانفجار فوقها ، بؤرة الانفجار.
يبدأ الانفجار النووي الجوي بفلاش قصير المدى يمكن رؤية الضوء منه على مسافة عدة عشرات ومئات الكيلومترات.
بعد الوميض ، تظهر منطقة مضيئة كروية في موقع الانفجار ، ويزداد حجمها بسرعة وترتفع لأعلى. تصل درجة حرارة المنطقة المضيئة إلى عشرات الملايين من الدرجات. تعمل المنطقة المضيئة كمصدر قوي للإشعاع الضوئي. مع توسع كرة النار ، ترتفع وتبرد بسرعة ، لتصبح سحابة دوامة صاعدة. عندما ترتفع كرة نارية ، ثم سحابة دوامة ، يتم إنشاء تدفق قوي للهواء الصاعد ، والذي يمتص الغبار الناتج عن الانفجار من الأرض ، والذي يبقى في الهواء لعدة عشرات من الدقائق.
(الشكل ب) يمكن أن يتصل عمود من الغبار الناتج عن انفجار بسحابة انفجار ؛ والنتيجة سحابة على شكل عيش الغراب.
إذا حدث انفجار هوائي على ارتفاع عالٍ ، فقد لا يتصل عمود الغبار بالسحابة. سحابة الانفجار النووي ، التي تتحرك في اتجاه الريح ، تفقد شكلها المميز وتتبدد.
يصاحب الانفجار النووي صوت حاد يذكرنا بقصف الرعد القوي. يمكن للعدو استخدام الانفجارات الجوية لتدمير القوات في ساحة المعركة ، وتدمير المباني الحضرية والصناعية ، وتدمير الطائرات وهياكل المطارات.
العوامل المدمرة للانفجار النووي الجوي هي: موجة الصدمة ، والإشعاع الضوئي ، والاشعاع المخترق ، والنبض الكهرومغناطيسي.
يتم تنفيذ انفجار نووي على ارتفاعات عالية على ارتفاع 10 كيلومترات أو أكثر من سطح الأرض. في الانفجارات على ارتفاعات عالية على ارتفاع عدة عشرات من الكيلومترات ، تتشكل منطقة مضيئة كروية في موقع الانفجار ، أبعادها أكبر من انفجار بنفس القوة في طبقة سطحيةأَجواء. بعد التبريد ، تتحول المنطقة المضيئة إلى سحابة حلقية دوامة. لا يتشكل عمود الغبار وسحابة الغبار أثناء الانفجار على ارتفاعات عالية.
في التفجيرات النووية على ارتفاعات تصل إلى 25-30 كم ، فإن العوامل المدمرة لهذا الانفجار هي موجة الصدمة ، والإشعاع الضوئي ، والإشعاع المخترق ، والنبض الكهرومغناطيسي.
مع زيادة ارتفاع الانفجار بسبب خلخلة الغلاف الجوي ، تضعف موجة الصدمة بشكل كبير ، ويزداد دور الإشعاع الخفيف واختراق الإشعاع. تخلق الانفجارات التي تحدث في منطقة الأيونوسفير مناطق أو مناطق من زيادة التأين في الغلاف الجوي ، مما قد يؤثر على انتشار الموجات الراديوية (UV) ويعطل تشغيل المعدات الراديوية.
لا يوجد عمليا أي تلوث إشعاعي لسطح الأرض أثناء التفجيرات النووية على ارتفاعات عالية.
يمكن استخدام الانفجارات على ارتفاعات عالية لتدمير وسائل الهجوم والاستطلاع الجوية والفضائية: صواريخ كروزوالأقمار الصناعية والرؤوس الحربية للصواريخ الباليستية.
انفجار نووي أرضي.الانفجار النووي الأرضي هو انفجار على سطح الأرض أو في الهواء على ارتفاع منخفض ، حيث تلامس المنطقة المضيئة الأرض.
أثناء الانفجار الأرضي ، يكون للمنطقة المضيئة شكل نصف كرة مع قاعدتها على سطح الأرض. إذا حدث انفجار أرضي على سطح الأرض (انفجار تلامسي) أو في جواره المباشر ، يتشكل قمع كبير في التربة ، محاط بسور من الأرض.
يعتمد حجم وشكل القمع على قوة الانفجار ؛ يمكن أن يصل قطر القمع إلى عدة مئات من الأمتار.
مع انفجار أرضي ، تتشكل سحابة غبار قوية وعمود غبار بدلاً من الهواء ، ويتصل عمود الغبار من لحظة تكوينه بسحابة الانفجار ، مما يؤدي إلى مشاركة كمية هائلة من التربة في السحابة ، مما يعطيها لونًا غامقًا. بالاختلاط بالمنتجات المشعة ، تساهم التربة في تساقطها المكثف من السحابة. مع حدوث انفجار أرضي ، يكون التلوث الإشعاعي للمنطقة الواقعة في منطقة الانفجار وعلى طول مسار حركة السحابة أقوى بكثير من التلوث الجوي. تهدف الانفجارات الأرضية إلى تدمير الأشياء التي تتكون من هياكل ذات قوة كبيرة ، وتدمير القوات في ملاجئ قوية ، إذا كان مسموحًا أو مرغوبًا فيه تنفيذ تلوث إشعاعي شديد للأراضي والأشياء في منطقة الانفجار أو على درب سحابة.
تستخدم هذه التفجيرات أيضًا لتدمير القوات المنتشرة علانية ، إذا كان ذلك ضروريًا لخلق تلوث إشعاعي قوي في المنطقة. في الانفجار النووي الأرضي ، تكون العوامل المدمرة هي موجة الصدمة ، والإشعاع الضوئي ، والاشعاع المخترق ، والتلوث الإشعاعي للمنطقة ، والنبض الكهرومغناطيسي.
الانفجار النووي تحت الأرض هو انفجار يحدث على عمق معين في الأرض.
مع مثل هذا الانفجار ، قد لا يتم ملاحظة المنطقة المضيئة ؛ يخلق الانفجار ضغطًا هائلاً على الأرض ، وتتسبب موجة الصدمة الناتجة في اهتزاز الأرض ، وهو ما يشبه الزلزال. يتم تكوين قمع كبير في موقع الانفجار ، وتعتمد أبعاده على قوة الشحنة ، وعمق الانفجار ونوع التربة ؛ يتم إلقاء كمية كبيرة من التربة الممزوجة بالمواد المشعة من القمع الذي يشكل عمودًا. يمكن أن يصل ارتفاع العمود إلى عدة مئات من الأمتار.
في انفجار تحت الأرض ، لا تتشكل سحابة عيش الغراب المميزة ، كقاعدة عامة. يكون للعمود الناتج لون أغمق بكثير من سحابة الانفجار الأرضي. بعد الوصول إلى أقصى ارتفاع ، يبدأ العمود في الانهيار. الغبار المشع ، المستقر على الأرض ، يصيب بشدة المنطقة الواقعة في منطقة الانفجار وعلى طول مسار السحابة.
يمكن تنفيذ الانفجارات تحت الأرض لتدمير الهياكل تحت الأرض ذات الأهمية الخاصة وتشكيل انسداد في الجبال في الظروف التي يُسمح فيها بالتلوث الإشعاعي الشديد للمنطقة والأشياء. في انفجار نووي تحت الأرض ، العوامل المدمرة هي الموجات المتفجرة الزلزالية والتلوث الإشعاعي للمنطقة.
يشبه هذا الانفجار ظاهريًا انفجارًا نوويًا أرضيًا ويرافقه نفس العوامل المدمرة مثل الانفجار الأرضي. الفرق هو أن سحابة الفطر الناتجة عن انفجار سطحي تتكون من ضباب مشع كثيف أو غبار مائي.
من سمات هذا النوع من الانفجارات تكون الموجات السطحية. يتم إضعاف تأثير الإشعاع الضوئي بشكل كبير بسبب الغربلة بواسطة كتلة كبيرة من بخار الماء. يتم تحديد فشل الأجسام بشكل أساسي من خلال عمل موجة صدمة الهواء.
يحدث التلوث الإشعاعي للمنطقة المائية والتضاريس والأشياء بسبب تداعيات الجسيمات المشعة من سحابة الانفجار. يمكن تنفيذ التفجيرات النووية السطحية لتدمير السفن السطحية الكبيرة والهياكل الصلبة للقواعد البحرية والموانئ ، عندما يكون التلوث الإشعاعي الشديد للمياه والمناطق الساحلية مسموحًا به أو مرغوبًا فيه.
انفجار نووي تحت الماء. الانفجار النووي تحت الماء هو انفجار يتم في الماء على عمق معين.
مع مثل هذا الانفجار ، لا يمكن رؤية الفلاش والمنطقة المضيئة عادة.
أثناء انفجار تحت الماء على عمق ضحل ، يرتفع عمود مجوف من الماء فوق سطح الماء ، ويصل ارتفاعه إلى أكثر من كيلومتر. تتشكل سحابة في الجزء العلوي من العمود ، تتكون من رذاذ وبخار ماء. يمكن أن يصل قطر هذه السحابة إلى عدة كيلومترات.
بعد ثوانٍ قليلة من الانفجار ، يبدأ عمود الماء في الانهيار وتتشكل سحابة عند قاعدته تسمى الموجة الأساسية. تتكون الموجة الأساسية من ضباب مشع ؛ ينتشر بسرعة في جميع الاتجاهات من مركز الانفجار ، في نفس الوقت يرتفع وتحمله الرياح.
بعد بضع دقائق ، تمتزج الموجة الأساسية مع سحابة السلطان (السلطان عبارة عن سحابة دوامة تغلف الجزء العلوي من عمود الماء) وتتحول إلى سحابة طبقية ركامية ، يسقط منها المطر المشع. تتشكل موجة الصدمة في الماء ، وعلى سطحها تنتشر الموجات السطحية في جميع الاتجاهات. يمكن أن يصل ارتفاع الأمواج إلى عشرات الأمتار.
تم تصميم التفجيرات النووية تحت الماء لتدمير السفن وتدمير الجزء الموجود تحت الماء من الهياكل. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إجراؤها للتلوث الإشعاعي القوي للسفن والشريط الساحلي.
3. وصف موجز للعوامل المدمرة للانفجار النووي وتأثيرها على الجسم البشري والمعدات العسكرية والأسلحة
العوامل الرئيسية المدمرة للانفجار النووي هي: موجة الصدمة (الموجات المتفجرة الزلزالية) ، والإشعاع الضوئي ، والاشعاع المخترق ، والاندفاع الكهرومغناطيسي ، والتلوث الإشعاعي للمنطقة.
هزة أرضية
موجة الصدمة هي العامل الضار الرئيسي في الانفجار النووي. إنها منطقة ضغط قوي للوسط (الهواء والماء) ، الذي ينتشر في جميع الاتجاهات من نقطة الانفجار بسرعة تفوق سرعة الصوت. في بداية الانفجار ، تكون الحدود الأمامية لموجة الصدمة هي سطح كرة النار. ثم ، أثناء تحركه بعيدًا عن مركز الانفجار ، تنفصل الحدود الأمامية (الأمامية) لموجة الصدمة بعيدًا عن كرة النار ، وتتوقف عن التوهج وتصبح غير مرئية.
المعلمات الرئيسية لموجة الصدمة هي الضغط الزائد في مقدمة موجة الصدمة ، ومدة عملها ورأس السرعة. عندما تقترب موجة الصدمة من أي نقطة في الفضاء ، يزداد الضغط ودرجة الحرارة فيها على الفور ، ويبدأ الهواء في التحرك في اتجاه انتشار موجة الصدمة. مع المسافة من مركز الانفجار ، ينخفض الضغط في مقدمة موجة الصدمة. ثم يصبح أقل الغلاف الجوي (يحدث خلخلة). في هذا الوقت ، يبدأ الهواء في التحرك في الاتجاه المعاكس لاتجاه انتشار موجة الصدمة. بعد التأسيس الضغط الجويتوقف حركة الهواء.
تنتقل موجة الصدمة أول 1000 متر في 2 ثانية ، 2000 متر في 5 ثوان ، 3000 متر في 8 ثوان.
خلال هذا الوقت ، يمكن لأي شخص ، بعد أن رأى وميضًا ، الاحتماء وبالتالي تقليل احتمالية تعرضه لموجة أو تجنبها تمامًا.
يمكن أن تتسبب موجة الصدمة في إحداث إصابات للأشخاص ، أو تدمير أو إتلاف المعدات والأسلحة والهياكل الهندسية والممتلكات. ينتج الضرر والدمار والضرر عن كل من التأثير المباشر لموجة الصدمة ، وبشكل غير مباشر - عن طريق شظايا المباني والهياكل والأشجار القابلة للتدمير ، إلخ.
تعتمد درجة الضرر الذي يلحق بالأشخاص والأشياء المختلفة على مدى بعد موقع الانفجار ومكانهم. تتضرر الأشياء الموجودة على سطح الأرض أكثر من الأشياء المدفونة.
انبعاث الضوء
الإشعاع الخفيف لانفجار نووي هو تيار من الطاقة المشعة ، مصدره منطقة مضيئة تتكون من نواتج الانفجار الساخن والهواء الساخن. يتناسب حجم المنطقة المضيئة مع قوة الانفجار. ينتشر الإشعاع الضوئي على الفور تقريبًا (بسرعة 300000 كم / ثانية) ويستمر ، اعتمادًا على قوة الانفجار ، من ثانية واحدة إلى عدة ثوانٍ. تقل شدة إشعاع الضوء وتأثيره الضار مع زيادة المسافة من مركز الانفجار ؛ مع زيادة المسافة بمقدار 2 و 3 مرات ، تنخفض شدة إشعاع الضوء بمقدار 4 و 9 مرات.
يتمثل تأثير الإشعاع الضوئي أثناء الانفجار النووي في إصابة الأشخاص والحيوانات بالأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء (الحرارية) على شكل حروق بدرجات متفاوتة ، وكذلك في تفحم أو إشعال أجزاء وأجزاء قابلة للاشتعال من الهياكل والمباني ، الأسلحة والمعدات العسكرية وحلبات التزلج المطاطية للدبابات والسيارات والأغطية والقماش المشمع وأنواع أخرى من الممتلكات والمواد. عند مشاهدة انفجار من مسافة قريبة مباشرة ، يتسبب الإشعاع الضوئي في تلف شبكية العين ويمكن أن يتسبب في فقدان الرؤية (كليًا أو جزئيًا).
اختراق الإشعاع
الإشعاع المخترق هو تدفق لأشعة جاما والنيوترونات المنبعثة في البيئة من منطقة وسحابة الانفجار النووي. مدة عمل اختراق الإشعاع ليست سوى بضع ثوانٍ ، ومع ذلك ، فهي قادرة على إلحاق أضرار جسيمة بالأفراد على شكل مرض إشعاعي ، خاصةً إذا كانت موجودة في مكان مفتوح. المصدر الرئيسي لإشعاع غاما هو الأجزاء الانشطارية للمادة المشحونة الموجودة في منطقة الانفجار والسحابة المشعة. يمكن لأشعة جاما والنيوترونات اختراق السماكات الكبيرة للمواد المختلفة. عند المرور مواد متعددةيضعف تدفق أشعة جاما ، وكلما كانت المادة أكثر كثافة ، زاد توهين أشعة جاما. على سبيل المثال ، في الهواء ، تنتقل أشعة جاما عدة مئات من الأمتار ، بينما في الرصاص بضعة سنتيمترات فقط. يتم تخفيف تدفق النيوترونات بشدة بالمواد التي تحتوي على عناصر ضوئية (الهيدروجين ، الكربون). يمكن تمييز قدرة المواد على إضعاف إشعاع غاما وتدفق النيوترونات
تقاس بقيمة طبقة التوهين النصفي.
طبقة التوهين النصفي هي سماكة المادة التي تمر عبرها أشعة جاما والنيوترونات التي يتم توهينها مرتين. مع زيادة سمك المادة إلى طبقتين من نصف التوهين ، تنخفض جرعة الإشعاع بمقدار 4 مرات ، حتى ثلاث طبقات - بمقدار 8 مرات ، إلخ.
أهمية نصف الطبقة بالنسبة لبعض المواد
|
مواد |
الكثافة ، جم / سم 3 |
نصف طبقة توهين ، سم |
|
|
بالنيوترونات |
بواسطة أشعة جاما |
||
|
بولي ايثيلين |
|||
معامل إضعاف اختراق الإشعاع أثناء انفجار أرضي بسعة 10 آلاف طن لحاملة أفراد مصفحة مغلقة هو 1.1. بالنسبة للخزان - 6 ، بالنسبة إلى الخندق ذي الشكل الكامل - 5. تعمل المنافذ ذات الحزمة السفلية والفتحات المغطاة على تقليل الإشعاع بمقدار 25-50 مرة ؛ يضعف طلاء المخبأ الإشعاع بمقدار 200-400 مرة ، وطلاء الملجأ - 2000-3000 مرة. يخفف جدار الهيكل الخرساني المسلح بسماكة 1 متر الإشعاع بحوالي 1000 مرة ؛ درع الدبابات يضعف الإشعاع بمقدار 5-8 مرات.
التلوث الإشعاعي للمنطقة
يحدث التلوث الإشعاعي للأرض والغلاف الجوي والأشياء المختلفة أثناء التفجيرات النووية بسبب الشظايا الانشطارية والنشاط المستحث والجزء غير المتفاعل من الشحنة.
المصدر الرئيسي للتلوث الإشعاعي أثناء التفجيرات النووية هو المنتجات المشعة للتفاعل النووي - شظايا انشطارية من اليورانيوم أو نوى البلوتونيوم. تنبعث من المنتجات المشعة للانفجار النووي ، والتي استقرت على سطح الأرض ، أشعة جاما وجزيئات بيتا وألفا (الإشعاع المشع).
تسقط الجسيمات المشعة من السحابة وتصيب المنطقة ، مما يخلق مسارًا إشعاعيًا على مسافات عشرات ومئات الكيلومترات من مركز الانفجار. وفقًا لدرجة الخطر ، يتم تقسيم المنطقة الملوثة إلى أربع مناطق على طول مسار سحابة انفجار نووي.
المنطقة أ - عدوى معتدلة. جرعة الإشعاع حتى الانحلال الكامل للمواد المشعة على الحدود الخارجية للمنطقة هي 40 راد ، عند الحدود الداخلية - 400 راد. المنطقة ب - عدوى شديدة - 400-1200 راد. المنطقة ب - عدوى خطيرة - 1200-4000 راد. المنطقة G - عدوى خطيرة للغاية - 4000-7000 راد.
في المناطق الملوثة ، يتعرض الناس للإشعاع المشع ، مما قد يؤدي إلى الإصابة بمرض الإشعاع. لا تقل خطورة دخول المواد المشعة إلى الجسم ، وكذلك على الجلد. لذلك ، إذا لامست حتى كميات صغيرة من المواد المشعة الجلد ، وخاصة الأغشية المخاطية للفم والأنف والعينين ، يمكن ملاحظة الآفات المشعة.
تشكل الأسلحة والمعدات الملوثة بـ RS خطرًا معينًا على الأفراد إذا تم التعامل معها بدون معدات واقية. من أجل منع الضرر الذي يلحق بالأفراد من النشاط الإشعاعي للمعدات الملوثة ، تم تحديد المستويات المسموح بها من التلوث بمنتجات التفجيرات النووية التي لا تؤدي إلى الإصابة الإشعاعية. إذا كان التلوث فوق الحدود المسموح بها ، فمن الضروري إزالة الغبار المشع من الأسطح ، أي تطهيرها.
التلوث الإشعاعي ، على عكس العوامل الضارة الأخرى ، يعمل لفترة طويلة (ساعات ، أيام ، سنوات) وعلى مساحات واسعة. ليس له علامات خارجية ولا يتم اكتشافه إلا بمساعدة أدوات قياس الجرعات الخاصة.
النبض الكهرومغناطيسي
تسمى المجالات الكهرومغناطيسية المصاحبة للانفجارات النووية النبض الكهرومغناطيسي(ايمي).
أثناء الانفجارات الأرضية والجوية المنخفضة ، يُلاحظ التأثير الضار لـ EMP على مسافة عدة كيلومترات من مركز الانفجار. في انفجار نووي على ارتفاعات عالية ، يمكن أن تنشأ حقول النبضات الكهرومغناطيسية في منطقة الانفجار وعلى ارتفاعات 20-40 كم من سطح الأرض.
يتجلى التأثير الضار لـ EMR بشكل أساسي فيما يتعلق بالمعدات الإلكترونية والكهربائية الموجودة في الخدمة والمعدات العسكرية والأشياء الأخرى. تحت تأثير الإشعاع الكهرومغناطيسي ، يتم إحداث التيارات والفولتية الكهربائية في المعدات المحددة ، والتي يمكن أن تسبب انهيار العزل ، وتلف المحولات ، وتلف أجهزة أشباه الموصلات ، وحرق الصمامات وعناصر أخرى من أجهزة هندسة الراديو.
موجات زلزالية في الارض
أثناء التفجيرات النووية الجوية والبرية ، تتشكل الموجات المتفجرة الزلزالية في التربة ، وهي اهتزازات ميكانيكية للتربة. تنتشر هذه الموجات على مسافات طويلة من مركز الانفجار ، وتتسبب في تشوهات التربة وهي عامل ضار كبير للهياكل تحت الأرض والمنجم والحفر.
مصدر الموجات المتفجرة الزلزالية أثناء الانفجار الجوي هو موجة صدمة هوائية تعمل على سطح الأرض. في انفجار أرضي ، تتشكل موجات الانفجار الزلزالية نتيجة لعمل موجة صدمة هوائية ونتيجة لانتقال الطاقة إلى التربة مباشرة في مركز الانفجار.
تشكل الموجات المتفجرة الزلزالية أحمالًا ديناميكية على الهياكل وعناصر البناء وما إلى ذلك. تتذبذب الهياكل وهياكلها. الضغوط التي تنشأ فيها ، عند الوصول إلى قيم معينة ، تؤدي إلى تدمير العناصر الهيكلية. الاهتزازات التي تنتقل من هياكل المباني إلى الأسلحة الموضوعة في الهياكل ، المعدات العسكريةوقد تؤدي المعدات الداخلية إلى إتلافها. قد يتأثر الموظفون أيضًا نتيجة عمل الأحمال الزائدة والموجات الصوتية الناتجة عن الحركة التذبذبية لعناصر الهياكل.
