Les armes nucléaires ont cinq principaux facteurs dommageables. La répartition de l'énergie entre eux dépend du type et des conditions de l'explosion. L'impact de ces facteurs varie également en forme et en durée (la contamination de la zone a l'impact le plus long).

Onde de choc. Une onde de choc est une région de forte compression d'un milieu qui se propage sous la forme d'une couche sphérique depuis le site de l'explosion à une vitesse supersonique. Les ondes de choc sont classées en fonction du milieu de propagation. Une onde de choc dans l'air se produit en raison de la transmission de la compression et de l'expansion des couches d'air. À mesure que l'on s'éloigne du lieu de l'explosion, l'onde s'affaiblit et se transforme en une onde acoustique ordinaire. Lorsqu'une onde traverse un point donné de l'espace, elle provoque des changements de pression, caractérisés par la présence de deux phases : la compression et l'expansion. La période de compression commence immédiatement et dure relativement peu de temps par rapport à la période d'expansion. L'effet destructeur d'une onde de choc est caractérisé par une surpression à son front (limite avant), une pression de vitesse et la durée de la phase de compression. Une onde de choc dans l'eau diffère d'une onde dans l'air par ses caractéristiques (surpression plus élevée et temps d'exposition plus court). L'onde de choc dans le sol, lorsqu'on s'éloigne du lieu de l'explosion, s'apparente à une onde sismique. L'exposition des personnes et des animaux aux ondes de choc peut entraîner des blessures directes ou indirectes. Elle se caractérise par des dommages et des blessures légers, modérés, graves et extrêmement graves. L'impact mécanique d'une onde de choc s'apprécie par le degré de destruction provoqué par l'action de l'onde (on distingue les destructions faibles, moyennes, fortes et complètes). Les équipements énergétiques, industriels et municipaux suite à l'impact d'une onde de choc peuvent subir des dommages, également évalués par leur gravité (faible, moyenne et forte).

L'exposition à une onde de choc peut également causer des dommages Véhicule, aqueducs, forêts. Généralement, les dégâts causés par une onde de choc sont très importants ; elle s'applique aussi bien à la santé humaine qu'à diverses structures, équipements, etc.

Rayonnement lumineux. C'est une combinaison du spectre visible et des rayons infrarouges et ultraviolets. La zone incandescente d'une explosion nucléaire est caractérisée par une température très élevée. L'effet néfaste est caractérisé par la puissance de l'impulsion lumineuse. L'exposition aux rayonnements chez l'homme provoque des brûlures directes ou indirectes, divisées selon la gravité, une cécité temporaire et des brûlures rétiniennes. Les vêtements protègent contre les brûlures, elles surviennent donc souvent sur des zones ouvertes du corps. Les incendies dans les installations représentent également un grand danger économie nationale, en forêt, résultant des effets combinés du rayonnement lumineux et des ondes de choc. Un autre facteur d’impact du rayonnement lumineux est l’effet thermique sur les matériaux. Sa nature est déterminée par de nombreuses caractéristiques à la fois du rayonnement et de l'objet lui-même.

Rayonnement pénétrant. Il s'agit du rayonnement gamma et du flux de neutrons émis dans environnement. Son temps d'exposition ne dépasse pas 10-15 s. Les principales caractéristiques du rayonnement sont le flux et la densité de flux des particules, la dose et le débit de dose du rayonnement. La gravité des lésions radiologiques dépend principalement de la dose absorbée. Lorsque un rayonnement ionisant se propage dans un milieu, il modifie sa structure physique, ionisant les atomes des substances. Lorsque les personnes sont exposées à des rayonnements pénétrants, divers degrés de mal des rayons peuvent survenir (les formes les plus graves sont généralement mortelles). Les dommages causés par les radiations peuvent également être causés aux matériaux (les modifications de leur structure peuvent être irréversibles). Les matériaux dotés de propriétés protectrices sont activement utilisés dans la construction de structures de protection.

Pulsation éléctromagnétique. Un ensemble de champs électriques et magnétiques à court terme résultant de l'interaction des rayonnements gamma et neutroniques avec les atomes et les molécules du milieu. L'impulsion n'a pas d'effet direct sur une personne, les objets qu'elle affecte sont tous les corps conducteurs du courant électrique : lignes de communication, lignes de transport d'énergie, structures métalliques, etc. Le résultat de l'exposition à une impulsion peut être la défaillance de divers appareils et structures conducteurs de courant et des dommages à la santé des personnes travaillant avec des équipements non protégés. L'impact des impulsions électromagnétiques sur les équipements non équipés de protections spéciales est particulièrement dangereux. La protection peut inclure divers « additifs » aux systèmes de fils et de câbles, un blindage électromagnétique, etc.

Contamination radioactive de la zone. se produit à la suite des retombées de substances radioactives provenant du nuage d’une explosion nucléaire. C’est le facteur de dommage qui a l’effet le plus long (des dizaines d’années), agissant sur une superficie immense. Le rayonnement des substances radioactives retombées se compose de rayons alpha, bêta et gamma. Les rayons bêta et gamma sont les plus dangereux. Une explosion nucléaire crée un nuage qui peut être emporté par le vent. Les retombées de substances radioactives se produisent dans les 10 à 20 heures suivant l'explosion. L'ampleur et le degré de contamination dépendent des caractéristiques de l'explosion, de la surface et des conditions météorologiques. En règle générale, la zone de traces radioactives a la forme d’une ellipse et l’étendue de la contamination diminue avec la distance par rapport à l’extrémité de l’ellipse où l’explosion s’est produite. Selon le degré d'infection et conséquences possibles L'irradiation externe distingue les zones de contamination modérée, sévère, dangereuse et extrêmement dangereuse. Les effets néfastes sont principalement causés par les particules bêta et l’irradiation gamma. L'ingestion de substances radioactives dans le corps est particulièrement dangereuse. Le principal moyen de protéger la population est de l'isoler de l'exposition externe aux rayonnements et d'empêcher l'entrée de substances radioactives dans l'organisme.

Il est conseillé d'héberger les personnes dans des abris et abris anti-radiations, ainsi que dans des bâtiments dont la conception affaiblit l'effet des rayonnements gamma. Des équipements de protection individuelle sont également utilisés.

explosion nucléaire contamination radioactive

Armes nucléaires - type d'arme destruction massive action explosive basée sur l'utilisation de l'énergie intranucléaire. Les armes nucléaires, l’un des moyens de guerre les plus destructeurs, comptent parmi les principaux types d’armes de destruction massive. Il comprend diverses armes nucléaires (ogives nucléaires de missiles et de torpilles, avions et grenades sous-marines, obus d'artillerie et mines équipées de centrales nucléaires chargeurs), les moyens de les contrôler et les moyens de les acheminer vers la cible (missiles, avions, artillerie). Effet mortel armes nucléaires basé sur l’énergie libérée lors des explosions nucléaires.

Les explosions nucléaires sont généralement divisées en explosions aériennes, terrestres (surface) et souterraines (sous l'eau).. Le point où l'explosion s'est produite est appelé le centre, et sa projection sur la surface de la terre (eau) est appelée l'épicentre de l'explosion nucléaire.

Par avion appelée explosion dont le nuage lumineux ne touche pas la surface de la terre (eau). Selon la puissance de la munition, elle peut être située à une altitude de plusieurs centaines de mètres à plusieurs kilomètres. Il n'y a pratiquement aucune contamination radioactive de la zone lors d'une explosion nucléaire aéroportée (Fig. 17).

Sol (surface) une explosion nucléaire est réalisée à la surface de la terre (eau) ou à une hauteur telle que la zone lumineuse de l'explosion touche la surface de la terre (eau) et a la forme d'un hémisphère. Son rayon de dégâts est environ 20 % inférieur à celui de l'air.

Un trait caractéristique d'une explosion nucléaire au sol (surface)- forte contamination radioactive de la zone dans la zone de l'explosion et le long de la trace du mouvement du nuage radioactif (Fig. 18).

Souterrain (sous l'eau) appelé une explosion produite sous terre (sous l’eau). Le principal facteur dommageable d'une explosion souterraine est une onde de compression se propageant dans le sol ou l'eau (Fig. 19, 20).

Explosion nucléaire accompagné d'un flash lumineux et d'un son aigu et assourdissant rappelant les orages. Lors d'une explosion aérienne, à la suite de l'éclair, une boule de feu se forme (dans le cas d'une explosion au sol, un hémisphère), qui augmente rapidement, s'élève, se refroidit et se transforme en un nuage tourbillonnant, en forme de champignon.

Les facteurs dommageables d'une explosion nucléaire sont les ondes de choc, le rayonnement lumineux, le rayonnement pénétrant, la contamination radioactive et les impulsions électromagnétiques.

Onde de choc - l'un des principaux facteurs dommageables d'une explosion nucléaire, puisque l'essentiel des destructions et des dommages aux structures, aux bâtiments, ainsi que les blessures aux personnes sont causés par son impact.

Selon la nature de la destruction à la source du dommage nucléaire quatre zones sont distinguées : destruction complète, forte, moyenne et faible.

Basique une méthode de protection contre une onde de choc est l'utilisation d'abris (abris).

Rayonnement lumineux est un flux d'énergie rayonnante, comprenant des rayons ultraviolets, visibles et infrarouges. Sa source est une zone lumineuse formée de produits chauds d’explosion et d’air chaud.

Rayonnement lumineux se propage presque instantanément et dure, selon la puissance de l'explosion nucléaire, jusqu'à 20 s. Il peut provoquer des brûlures cutanées, des dommages (permanents ou temporaires) à la vision et un incendie de matériaux et d'objets inflammables.

La protection contre le rayonnement lumineux peut être Divers articles, créant une ombre. Le rayonnement lumineux ne pénètre pas à travers les matériaux opaques, de sorte que toute barrière pouvant créer une ombre protège contre l'action directe du rayonnement lumineux et protège contre les brûlures. Les meilleurs résultats sont obtenus en utilisant des abris et des abris qui protègent simultanément contre d'autres facteurs dommageables d'une explosion nucléaire.

Sous l'influence d'un rayonnement lumineux et d'une onde de choc, des incendies, des combustions et des combustions lentes dans les décombres se produisent à la source des dommages nucléaires. L'ensemble des incendies qui se produisent à la source des dommages nucléaires sont généralement appelés incendies de masse. Les incendies à la source des dommages nucléaires durent longtemps et peuvent donc provoquer un grand nombre de destruction et causer plus de dégâts que l’onde de choc.

Le rayonnement lumineux est considérablement affaibli dans l’air poussiéreux (enfumé), le brouillard, la pluie et les chutes de neige.

Rayonnement pénétrant - Il s'agit d'un rayonnement ionisant sous forme d'un flux de rayons gamma et de neutrons. Ses sources sont les réactions nucléaires qui se produisent dans les munitions au moment de l'explosion et la désintégration radioactive des fragments (produits) de fission dans le nuage d'explosion.

La durée d'action du rayonnement pénétrant sur les objets au sol est de 15 à 25 s. Il est déterminé par le moment où le nuage d'explosion atteint une hauteur (2-3 km) à laquelle le rayonnement gamma-neutronique, absorbé par l'air, n'atteint pratiquement pas la surface de la terre.

Traversant les tissus vivants, les rayonnements gamma et les neutrons ioniser les molécules qui composent les cellules vivantes, perturbent le métabolisme et les fonctions vitales des organes, ce qui conduit au mal des rayons.

En raison du rayonnement traversant les matériaux environnementaux, son intensité diminue. Par exemple, l'intensité des rayons gamma est réduite de 2 fois dans l'acier d'une épaisseur de 2,8 cm, le béton - 10 cm, le sol - 14 cm, le bois - 30 cm (Fig. 21).

Pollution nucléaire. Ses principales sources sont les produits de fission nucléaire et les isotopes radioactifs, formé à la suite de l'impact de neutrons sur les matériaux à partir desquels les armes nucléaires sont fabriquées et sur certains éléments qui composent le sol dans la zone de l'explosion.

Lors d’une explosion nucléaire au sol, la zone lumineuse touche le sol. Des masses de terre en évaporation sont attirées à l’intérieur et montent vers le haut. En refroidissant, les produits de fission et les vapeurs du sol se condensent. Un nuage radioactif se forme. Il s'élève à une hauteur de plusieurs kilomètres, puis se déplace à une vitesse de 25 à 100 km/h. masses d'air dans le sens où souffle le vent. Les particules radioactives tombant d'un nuage sur le sol forment une zone de contamination radioactive (trace) dont la longueur peut atteindre plusieurs centaines de kilomètres. Dans ce cas, la zone, les bâtiments, les structures, les cultures, les réservoirs, etc., ainsi que l'air, sont infectés. La contamination du terrain et des objets sur la trace d'un nuage radioactif se produit de manière inégale. Il existe des zones de pollution modérée (A), sévère (B), dangereuse (C) et extrêmement dangereuse (D).

Zone de pollution modérée (zone A)- d'abord avec dehors une partie de la trace. Sa superficie représente 70 à 80 % de l’ensemble de l’empreinte. Frontière extérieure zones de forte pollution (zone B, environ 10 % de la superficie de la voie) est combinée avec la limite intérieure de la zone A. La limite extérieure zones de pollution dangereuse (zone B, 8 à 10 % de la superficie de la voie) coïncide avec la limite intérieure de la zone B. Zone de pollution extrêmement dangereuse (zone D) occupe environ 2 à 3 % de la superficie de la voie et est situé dans la zone B (Fig. 22).

Les substances radioactives présentent le plus grand danger dans les premières heures qui suivent leur dépôt, car pendant cette période leur activité est la plus grande.

Pulsation éléctromagnétique est un champ électromagnétique à court terme qui se produit lors de l'explosion d'une arme nucléaire à la suite de l'interaction des rayons gamma et des neutrons émis avec les atomes de l'environnement. La conséquence de son impact peut être la défaillance d'éléments individuels d'équipements radio-électroniques et électriques. Les personnes ne peuvent être blessées que si elles entrent en contact avec des lignes électriques au moment de l'explosion.

Questions et tâches

1. Définir et caractériser les armes nucléaires.

2. Nommez les types d’explosions nucléaires et décrivez brièvement chacune d’elles.

3. Qu'appelle-t-on l'épicentre d'une explosion nucléaire ?

4. Liste facteurs dommageables explosion nucléaire et les décrire.

5. Décrire les zones de contamination radioactive. Dans quelle zone les substances radioactives présentent-elles le moins de danger ?

Tâche 25

L'exposition à quel facteur dommageable d'une explosion nucléaire peut provoquer des brûlures cutanées, des dommages aux yeux humains et des incendies ? Choisissez la bonne réponse parmi les options proposées :

a) exposition au rayonnement lumineux ;
b) exposition à des rayonnements pénétrants ;
c) exposition à une impulsion électromagnétique.

Tâche 26

Qu'est-ce qui détermine le temps d'action du rayonnement pénétrant sur les objets au sol ? Sélectionnez la bonne réponse parmi les options proposées :

a) type d'explosion nucléaire ;
b) puissance de charge nucléaire ;
c) l'action d'un champ électromagnétique résultant de l'explosion d'une arme nucléaire ;
d) le moment où le nuage d’explosion s’élève jusqu’à une hauteur à laquelle le rayonnement des neutrons gamma n’atteint pratiquement pas la surface de la Terre ;
e) le temps de propagation de la région lumineuse qui apparaît lors d'une explosion nucléaire, formée par les produits chauds de l'explosion et l'air chaud.

Introduction

1. Séquence des événements lors d'une explosion nucléaire

2. Onde de choc

3. Rayonnement lumineux

4. Rayonnement pénétrant

5. Contamination radioactive

6. Impulsion électromagnétique

Conclusion

La libération d'une énorme quantité d'énergie qui se produit lors de la réaction en chaîne de fission conduit à un chauffage rapide de la substance de l'engin explosif à des températures de l'ordre de 10 7 K. À de telles températures, la substance est un plasma ionisé intensément émetteur. À ce stade, environ 80 % de l’énergie de l’explosion est libérée sous forme d’énergie de rayonnement électromagnétique. L’énergie maximale de ce rayonnement, dit primaire, se situe dans la gamme des rayons X du spectre. L'évolution ultérieure des événements lors d'une explosion nucléaire est principalement déterminée par la nature de l'interaction du rayonnement thermique primaire avec l'environnement entourant l'épicentre de l'explosion, ainsi que par les propriétés de cet environnement.

Si l'explosion est réalisée à basse altitude dans l'atmosphère, le rayonnement primaire de l'explosion est absorbé par l'air à des distances de l'ordre de plusieurs mètres. L'absorption des rayons X entraîne la formation d'un nuage d'explosion caractérisé par des températures très élevées. Dans un premier temps, ce nuage grossit en raison du transfert radiatif d’énergie de l’intérieur chaud du nuage vers son environnement froid. La température du gaz dans un nuage est approximativement constante dans tout son volume et diminue à mesure qu'elle augmente. Au moment où la température du nuage descend à environ 300 000 degrés, la vitesse du front nuageux diminue jusqu'à des valeurs comparables à la vitesse du son. A ce moment, une onde de choc se forme dont le front « se détache » de la limite du nuage d'explosion. Pour une explosion d'une puissance de 20 kt, cet événement se produit environ 0,1 m/sec après l'explosion. Le rayon du nuage d'explosion à ce moment est d'environ 12 mètres.

L'intensité du rayonnement thermique du nuage d'explosion est entièrement déterminée par la température apparente de sa surface. Pendant un certain temps, l'air chauffé à la suite du passage de l'onde de souffle masque le nuage d'explosion, absorbant le rayonnement émis par celui-ci, de sorte que la température de la surface visible du nuage d'explosion correspond à la température de l'air derrière le front d’onde de choc, qui diminue à mesure que la taille du front augmente. Environ 10 millisecondes après le début de l'explosion, la température dans le front descend à 3000°C et il redevient transparent au rayonnement du nuage d'explosion. La température de la surface visible du nuage d'explosion recommence à augmenter et environ 0,1 seconde après le début de l'explosion, elle atteint environ 8 000 °C (pour une explosion d'une puissance de 20 kt). À ce moment, la puissance de rayonnement du nuage d’explosion est maximale. Après cela, la température de la surface visible du nuage et, par conséquent, l'énergie émise par celui-ci diminuent rapidement. En conséquence, la majeure partie de l’énergie du rayonnement est émise en moins d’une seconde.

La formation d'une impulsion de rayonnement thermique et la formation d'une onde de choc se produisent dès les premiers stades de l'existence du nuage d'explosion. Étant donné que le nuage contient la majeure partie des substances radioactives formées lors de l'explosion, son évolution ultérieure détermine la formation d'une trace de retombées radioactives. Une fois que le nuage d'explosion s'est tellement refroidi qu'il n'émet plus dans la région visible du spectre, le processus d'augmentation de sa taille se poursuit en raison de la dilatation thermique et il commence à s'élever vers le haut. À mesure que le nuage s’élève, il entraîne avec lui une masse importante d’air et de sol. En quelques minutes, le nuage atteint une hauteur de plusieurs kilomètres et peut atteindre la stratosphère. La vitesse à laquelle les retombées radioactives se produisent dépend de la taille des particules solides sur lesquelles elles se condensent. Si, lors de sa formation, le nuage d'explosion atteint la surface, la quantité de terre entraînée lors de la montée du nuage sera assez importante et les substances radioactives se déposeront principalement à la surface des particules de sol dont la taille peut atteindre plusieurs millimètres. De telles particules tombent à la surface à proximité relative de l'épicentre de l'explosion et leur radioactivité ne diminue pratiquement pas lors des retombées.

Si le nuage d'explosion ne touche pas la surface, les substances radioactives qu'il contient se condensent en particules beaucoup plus petites avec des tailles caractéristiques de 0,01 à 20 microns. Comme de telles particules peuvent exister assez longtemps dans les couches supérieures de l’atmosphère, elles sont dispersées sur une très grande surface et, le temps qui s’écoule avant de tomber à la surface, parviennent à perdre une partie importante de leur radioactivité. Dans ce cas, la trace radioactive n'est pratiquement pas observée. L'altitude minimale à laquelle une explosion n'entraîne pas la formation de trace radioactive dépend de la puissance de l'explosion et est d'environ 200 mètres pour une explosion d'une puissance de 20 kt et d'environ 1 km pour une explosion d'une puissance de 1 Le mont.

Les principaux facteurs dommageables - les ondes de choc et le rayonnement lumineux - sont similaires à ceux des explosifs traditionnels, mais beaucoup plus puissants.

L'onde de choc, formée dès les premiers stades de l'existence d'un nuage d'explosion, est l'un des principaux facteurs dommageables d'une explosion nucléaire atmosphérique. Les principales caractéristiques d’une onde de choc sont la surpression maximale et la pression dynamique au front d’onde. La capacité des objets à résister à l’impact d’une onde de choc dépend de nombreux facteurs, tels que la présence d’éléments porteurs, le matériau de construction et l’orientation par rapport à l’avant. Une surpression de 1 atm (15 psi) se produisant à 2,5 km d'une explosion au sol de 1 Mt pourrait détruire un bâtiment à plusieurs étages en béton armé. Le rayon de la zone dans laquelle une pression similaire est créée lors d'une explosion de 1 Mt est d'environ 200 mètres.

Sur étapes initiales existence d'une onde de choc, son front est une sphère centrée au point d'explosion. Une fois que le front atteint la surface, une onde réfléchie se forme. L’onde réfléchie se propageant dans le milieu traversé par l’onde directe, sa vitesse de propagation s’avère légèrement supérieure. En conséquence, à une certaine distance de l’épicentre, deux ondes fusionnent près de la surface, formant un front caractérisé par une surpression environ deux fois supérieure.

Ainsi, lors de l'explosion d'une arme nucléaire de 20 kilotonnes, l'onde de choc parcourt 1 000 m en 2 secondes, 2 000 m en 5 secondes et 3 000 m en 8 secondes. La limite avant de l'onde est appelée front d'onde de choc. Le degré de dommage du choc dépend de la puissance et de la position des objets dessus. L'effet néfaste des hydrocarbures est caractérisé par l'ampleur de la surpression.

Puisque pour une explosion d'une puissance donnée la distance à laquelle un tel front se forme dépend de la hauteur de l'explosion, la hauteur de l'explosion peut être ajustée pour obtenir valeurs maximales excès de pression sur une certaine zone. Si le but de l'explosion est de détruire des installations militaires fortifiées, la hauteur optimale de l'explosion est très faible, ce qui conduit inévitablement à la formation d'une quantité importante de retombées radioactives.

Le rayonnement lumineux est un flux d’énergie rayonnante, comprenant les régions ultraviolettes, visibles et infrarouges du spectre. La source de rayonnement lumineux est la zone lumineuse de l'explosion - chauffée à des températures élevées et parties évaporées des munitions, du sol et de l'air environnants. Dans une explosion aérienne, la zone lumineuse est une sphère ; dans une explosion terrestre, c'est un hémisphère.

La température maximale de surface de la région lumineuse est généralement de 5 700 à 7 700 °C. Lorsque la température descend à 1 700 °C, la lueur s’arrête. L'impulsion lumineuse dure de quelques fractions de seconde à plusieurs dizaines de secondes, selon la puissance et les conditions de l'explosion. Approximativement, la durée de la lueur en secondes est égale à la troisième racine de la puissance d'explosion en kilotonnes. Dans ce cas, l'intensité du rayonnement peut dépasser 1 000 W/cm² (à titre de comparaison, l'intensité maximale du rayonnement solaire est de 0,14 W/cm²).

Le résultat du rayonnement lumineux peut être l’inflammation et la combustion d’objets, la fusion, la carbonisation et des contraintes à haute température dans les matériaux.

Lorsqu'une personne est exposée à un rayonnement lumineux, des lésions oculaires et des brûlures sur les zones ouvertes du corps ainsi qu'une cécité temporaire surviennent, ainsi que des dommages aux zones du corps protégées par des vêtements.

Les brûlures surviennent suite à une exposition directe au rayonnement lumineux sur la peau exposée (brûlures primaires), ainsi qu'à la combustion de vêtements lors d'un incendie (brûlures secondaires). Selon la gravité de la blessure, les brûlures sont divisées en quatre degrés : premier - rougeur, gonflement et douleur de la peau ; la seconde est la formation de bulles ; troisièmement - nécrose de la peau et des tissus ; quatrièmement - carbonisation de la peau.

Des brûlures du fond d'œil (en regardant directement l'explosion) sont possibles à des distances dépassant les rayons des zones de brûlure cutanée. La cécité temporaire survient généralement la nuit et au crépuscule et ne dépend pas de la direction de la vue au moment de l'explosion et sera généralisée. Pendant la journée, il n'apparaît que lorsque l'on observe une explosion. La cécité temporaire disparaît rapidement, ne laisse aucune conséquence et ne nécessite généralement pas de soins médicaux.

Un autre facteur dommageable des armes nucléaires est le rayonnement pénétrant, qui est un flux de neutrons et de rayons gamma de haute énergie générés à la fois directement lors de l'explosion et à la suite de la désintégration des produits de fission. Outre les neutrons et les rayons gamma, les réactions nucléaires produisent également des particules alpha et bêta, dont l'influence peut être ignorée car elles sont très efficacement retardées à des distances de l'ordre de plusieurs mètres. Les neutrons et les rayons gamma continuent d'être libérés assez longtemps après l'explosion, ce qui affecte la situation radiologique. Le rayonnement pénétrant réel comprend généralement des neutrons et des quanta gamma apparaissant au cours de la première minute après l'explosion. Cette définition est due au fait qu'en un temps d'environ une minute, le nuage d'explosion parvient à s'élever à une hauteur suffisante pour que le flux de rayonnement à la surface devienne pratiquement invisible.

L'intensité du flux de rayonnement pénétrant et la distance à laquelle son action peut causer des dommages importants dépendent de la puissance de l'engin explosif et de sa conception. La dose de rayonnement reçue à une distance d'environ 3 km de l'épicentre d'une explosion thermonucléaire d'une puissance de 1 Mt est suffisante pour provoquer de graves changements biologiques dans le corps humain. Un dispositif explosif nucléaire peut être spécialement conçu pour augmenter les dommages causés par les rayonnements pénétrants par rapport aux dommages causés par d'autres facteurs dommageables (ce que l'on appelle les armes à neutrons).

Les processus se produisant lors d'une explosion à une altitude significative, où la densité de l'air est faible, sont quelque peu différents de ceux se produisant lors d'une explosion à basse altitude. Tout d'abord, en raison de la faible densité de l'air, l'absorption du rayonnement thermique primaire se produit sur des distances beaucoup plus grandes et la taille du nuage d'explosion peut atteindre des dizaines de kilomètres. Les processus d’interaction des particules ionisées du nuage avec le champ magnétique terrestre commencent à avoir une influence significative sur le processus de formation d’un nuage d’explosion. Les particules ionisées formées lors de l'explosion ont également un effet notable sur l'état de l'ionosphère, rendant difficile, voire parfois impossible, la propagation des ondes radio (cet effet peut être utilisé pour aveugler les stations radar).

Les dommages causés à une personne par les rayonnements pénétrants sont déterminés par la dose totale reçue par l'organisme, la nature de l'exposition et sa durée. En fonction de la durée de l'irradiation, les doses totales de rayonnement gamma suivantes sont acceptées, qui n'entraînent pas de diminution de l'efficacité au combat du personnel : irradiation unique (pulsée ou pendant les 4 premiers jours) -50 rad ; irradiation répétée (continue ou périodique) au cours des 30 premiers jours. - 100 rad, pendant 3 mois. - 200 rad, d'ici 1 an - 300 rad.

La contamination radioactive est le résultat d'une quantité importante de substances radioactives tombant d'un nuage soulevé dans l'air. Les trois principales sources de substances radioactives dans la zone d'explosion sont les produits de fission du combustible nucléaire, la partie n'ayant pas réagi de la charge nucléaire et les isotopes radioactifs formés dans le sol et d'autres matériaux sous l'influence des neutrons (activité induite).

Lorsque les produits d’explosion se déposent à la surface de la terre dans le sens du mouvement du nuage, ils créent une zone radioactive appelée trace radioactive. La densité de contamination dans la zone de l'explosion et le long de la trace du mouvement du nuage radioactif diminue avec l'éloignement du centre de l'explosion. La forme de la trace peut être très diverse, selon les conditions environnantes.

Les produits radioactifs d'une explosion émettent trois types de rayonnements : alpha, bêta et gamma. La durée de leur impact sur l'environnement est très longue.

Au fil du temps, l'activité des fragments de fission diminue rapidement, notamment dans les premières heures qui suivent l'explosion. Par exemple, l'activité totale des fragments de fission lors de l'explosion d'une arme nucléaire d'une puissance de 20 kT après une journée sera plusieurs milliers de fois inférieure à une minute après l'explosion. Lorsqu'une arme nucléaire explose, une partie de la substance chargée ne subit pas de fission, mais tombe sous sa forme habituelle ; sa désintégration s'accompagne de la formation de particules alpha.

La radioactivité induite est causée par des isotopes radioactifs formés dans le sol à la suite de l'irradiation avec des neutrons émis au moment de l'explosion par les noyaux des atomes des éléments chimiques qui composent le sol. En règle générale, les isotopes résultants sont bêta-actifs et la désintégration de nombre d'entre eux s'accompagne de rayonnement gamma. Les demi-vies de la plupart des isotopes radioactifs résultants sont relativement courtes – d’une minute à une heure. À cet égard, l’activité induite ne peut constituer un danger que dans les premières heures suivant l’explosion et uniquement dans la zone proche de son épicentre.

Les dommages causés aux personnes et aux animaux dus à la contamination radioactive peuvent être causés par une irradiation externe et interne. Les cas graves peuvent s'accompagner d'un mal des rayons et de la mort.

Les blessures résultant des radiations internes résultent de la pénétration de substances radioactives dans le corps par le système respiratoire et le tractus gastro-intestinal. Dans ce cas, le rayonnement radioactif entre en contact direct avec les organes internes et peut provoquer un grave mal des rayons ; la nature de la maladie dépendra de la quantité de substances radioactives pénétrant dans l'organisme. Les substances radioactives n'ont aucun effet nocif sur les armes, les équipements militaires et les ouvrages d'art.

Installation sur unité de combat Une charge nucléaire d'un obus de cobalt provoque une contamination du territoire par un isotope dangereux de 60°C (hypothétique bombe sale).

Lors d'une explosion nucléaire, à la suite de forts courants dans l'air ionisé par des rayonnements et des rayonnements lumineux, un fort champ électromagnétique alternatif apparaît, appelé pulsation éléctromagnétique(AMY). Bien qu’elle n’ait aucun effet sur les humains, l’exposition aux DME endommage les équipements électroniques, les appareils électriques et les lignes électriques. De plus, le grand nombre d'ions générés après l'explosion perturbe la propagation des ondes radio et le fonctionnement des stations radar. Cet effet peut être utilisé pour aveugler un système d'alerte de missile.

La force de l'EMP varie en fonction de la hauteur de l'explosion : dans la plage inférieure à 4 km, elle est relativement faible, plus forte lors d'une explosion de 4 à 30 km, et particulièrement forte lors d'une hauteur d'explosion supérieure à 30 km).

L'apparition du DME se produit comme suit :

1. Le rayonnement pénétrant émanant du centre de l’explosion traverse des objets conducteurs étendus.

2. Les quanta gamma sont diffusés par des électrons libres, ce qui conduit à l'apparition d'une impulsion de courant changeant rapidement dans les conducteurs.

3. Le champ provoqué par l'impulsion de courant est émis dans l'espace environnant et se propage à la vitesse de la lumière, se déformant et s'estompant avec le temps.

Pour des raisons évidentes, une impulsion électromagnétique (EMP) n’affecte pas les personnes, mais elle endommage les équipements électroniques.

L'EMR affecte en premier lieu les équipements radio-électroniques et électriques situés sur équipement militaire et d'autres objets. Sous l'influence de l'EMR, des courants et des tensions électriques sont induits dans l'équipement spécifié, ce qui peut provoquer une rupture d'isolation, des dommages aux transformateurs, un grillage des éclateurs, des dommages aux dispositifs à semi-conducteurs, un grillage des fusibles et d'autres éléments des dispositifs d'ingénierie radio.

Les lignes de communication, de signalisation et de contrôle sont les plus sensibles au DME. Lorsque l'ampleur de l'EMR est insuffisante pour endommager des appareils ou des pièces individuelles, des équipements de protection (fusibles, parafoudres) peuvent se déclencher et les lignes peuvent mal fonctionner.

Si des explosions nucléaires se produisent à proximité de lignes électriques, de communications, grande longueur, alors les tensions qui y sont induites peuvent se propager à travers les fils sur plusieurs kilomètres et causer des dommages aux équipements et des blessures au personnel situé à une distance de sécurité par rapport à d'autres facteurs dommageables d'une explosion nucléaire.

Pour se protéger efficacement contre les facteurs dommageables d'une explosion nucléaire, il est nécessaire de connaître clairement leurs paramètres, les méthodes d'influence sur une personne et les méthodes de protection.

En abritant le personnel derrière les collines et les talus, dans les ravins, les fouilles et les jeunes forêts, l'utilisation de fortifications, de chars, de véhicules de combat d'infanterie, de véhicules blindés de transport de troupes et d'autres véhicules de combat réduit le degré de dégâts causés par l'onde de choc. Ainsi, le personnel se trouvant dans des tranchées ouvertes est touché par une onde de choc à des distances 1,5 fois inférieures à celles situées à découvert au sol. Les armes, équipements et autres matériels peuvent être endommagés ou complètement détruits par l'impact de l'onde de choc. Ainsi, pour les protéger, il est nécessaire d’utiliser des terrains naturels accidentés (collines, replis, etc.) et des abris.

Une barrière opaque arbitraire peut servir de protection contre les effets du rayonnement lumineux. En présence de brouillard, de brume, de poussière importante et/ou de fumée, l'impact du rayonnement lumineux est également réduit. Afin de protéger les yeux du rayonnement lumineux, le personnel doit, si possible, se trouver dans des véhicules avec trappes et auvents fermés ; il est nécessaire d'utiliser les fortifications et les propriétés protectrices du terrain.

Les rayonnements pénétrants ne constituent pas le principal facteur dommageable d'une explosion nucléaire ; même par des moyens ordinaires RKhBZ interarmes. Les objets les plus protégés sont les bâtiments avec des sols en béton armé jusqu'à 30 cm, les abris souterrains d'une profondeur de 2 mètres (cave par exemple ou tout abri de classe 3-4 et supérieure) et les équipements blindés (même légèrement blindés).

Le principal moyen de protéger la population contre la contamination radioactive devrait être considéré comme l'isolement des personnes de l'exposition externe aux rayonnements radioactifs, ainsi que l'élimination des conditions dans lesquelles les substances radioactives peuvent pénétrer dans le corps humain avec l'air et les aliments.

Bibliographie

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Les facteurs dommageables des armes nucléaires comprennent :

onde de choc;

rayonnement lumineux;

rayonnement pénétrant;

contamination radioactive;

pulsation éléctromagnétique.

Lors d'une explosion dans l'atmosphère, environ 50 % de l'énergie de l'explosion est dépensée pour la formation d'une onde de choc, 30 à 40 % pour le rayonnement lumineux, jusqu'à 5 % pour le rayonnement pénétrant et l'impulsion électromagnétique, et jusqu'à 15 % pour le rayonnement radioactif. contamination. L'effet des facteurs dommageables d'une explosion nucléaire sur les personnes et les éléments des objets ne se produit pas simultanément et diffère par la durée de l'impact, la nature et l'ampleur.

Onde de choc. Une onde de choc est une zone de forte compression du milieu, qui se propage sous la forme d'une couche sphérique dans toutes les directions depuis le site de l'explosion à une vitesse supersonique. Selon le milieu de propagation, une onde de choc se distingue dans l'air, l'eau ou le sol.

Une onde de choc dans l'air se forme en raison de l'énergie colossale libérée dans la zone de réaction, où la température est extrêmement élevée et la pression atteint des milliards d'atmosphères (jusqu'à 105 milliards de Pa). Les vapeurs et les gaz chauds, essayant de se dilater, produisent un coup violent sur les couches d'air environnantes, les compriment à haute pression et densité et les chauffent à haute température. Ces couches d’air mettent en mouvement les couches suivantes.

Ainsi, la compression et le mouvement de l'air se produisent d'une couche à l'autre dans toutes les directions à partir du centre de l'explosion, formant une onde de choc aérienne. Près du centre de l'explosion, la vitesse de propagation de l'onde de choc est plusieurs fois supérieure à la vitesse du son dans l'air.

À mesure que la distance de l'explosion augmente, la vitesse de propagation des ondes diminue rapidement et l'onde de choc s'affaiblit. Une onde de choc aérienne lors d'une explosion nucléaire de puissance moyenne parcourt environ 1 000 mètres en 1,4 seconde, 2 000 mètres en 4 secondes, 3 000 mètres en 7 secondes, 5 000 mètres en 12 secondes.

explosion de munitions d'armes nucléaires

Les principaux paramètres de l'onde de choc, caractérisant son effet destructeur et dommageable : la surpression à l'avant de l'onde de choc, la pression de la tête dynamique, la durée de l'onde - la durée de la phase de compression et la vitesse du choc front d'onde.

L'onde de choc dans l'eau lors d'une explosion nucléaire sous-marine est qualitativement similaire à l'onde de choc dans l'air. Cependant, aux mêmes distances, la pression dans le front d'onde de choc dans l'eau est beaucoup plus élevée que dans l'air et le temps d'action est plus court.

Lors d'une explosion nucléaire au sol, une partie de l'énergie de l'explosion est dépensée pour la formation d'une onde de compression dans le sol. Contrairement à une onde de choc dans l'air, elle se caractérise par une augmentation moins forte de la pression au niveau du front d'onde, ainsi qu'un affaiblissement plus lent derrière le front.

Lorsqu'une arme nucléaire explose dans le sol, la majeure partie de l'énergie de l'explosion est transférée à la masse de sol environnante et produit une puissante secousse du sol, rappelant par son effet un tremblement de terre.

Impact mécanique d'une onde de choc. La nature de la destruction des éléments d'un objet (objet) dépend de la charge créée par l'onde de choc et de la réaction de l'objet à l'action de cette charge. Une évaluation générale des destructions provoquées par l'onde de choc d'une explosion nucléaire est généralement donnée en fonction de la gravité de ces destructions.

• 1) Faible destruction. Les remplissages de fenêtres et de portes ainsi que les cloisons lumineuses sont détruits, le toit est partiellement détruit et des fissures dans les vitres des étages supérieurs sont possibles. Les sous-sols et étages inférieurs sont entièrement conservés. Il est possible de rester dans le bâtiment en toute sécurité et il peut être utilisé après des réparations de routine.
• 2) Une destruction modérée se manifeste par la destruction des toits et des éléments intégrés - cloisons internes, fenêtres, ainsi que par l'apparition de fissures dans les murs, l'effondrement de sections individuelles des étages du grenier et des murs des étages supérieurs. Les sous-sols sont conservés. Après déblaiement et réparations, une partie des locaux des étages inférieurs pourra être utilisée. La restauration des bâtiments est possible lors de grosses réparations.
• 3) Une destruction grave se caractérise par la destruction des structures porteuses et des planchers des étages supérieurs, la formation de fissures dans les murs et la déformation des planchers des étages inférieurs. L'utilisation des locaux devient impossible, et les réparations et restaurations sont le plus souvent peu pratiques.
• 4) Destruction complète. Tous les éléments principaux du bâtiment sont détruits, y compris les structures porteuses. Le bâtiment ne peut pas être utilisé. En cas de destruction grave et complète, les sous-sols peuvent être conservés et partiellement utilisés après déblayage des décombres.

Impact des ondes de choc sur les personnes et les animaux. L'onde de choc peut nuire aux personnes et aux animaux non protégés lésions traumatiques, une commotion cérébrale ou être la cause de leur décès.

Les dommages peuvent être directs (résultant d’une exposition à une pression excessive et à une pression atmosphérique à grande vitesse) ou indirects (résultant d’impacts de débris de bâtiments et de structures détruits). L'impact du souffle d'air sur les personnes non protégées se caractérise par des blessures légères, modérées, graves et extrêmement graves.

• 1) Des contusions et des blessures extrêmement graves surviennent lorsque la surpression dépasse 100 kPa. Il y a des lacunes les organes internes, fractures osseuses, hémorragie interne, commotion cérébrale, perte de conscience prolongée. Ces blessures peuvent être mortelles.
• 2) Des contusions et blessures graves sont possibles à des pressions excessives de 60 à 100 kPa. Ils se caractérisent par de graves contusions sur tout le corps, une perte de conscience, des fractures osseuses, des saignements du nez et des oreilles ; Des dommages aux organes internes et des hémorragies internes sont possibles.
• 3) Des lésions modérées apparaissent à une surpression de 40 à 60 kPa. Cela peut entraîner une luxation des membres, une contusion cérébrale, des lésions des organes auditifs, des saignements du nez et des oreilles.
• 4) Des dommages légers se produisent à une surpression de 20 à 40 kPa. Ils s'expriment par des perturbations rapidement passagères des fonctions corporelles (bourdonnements d'oreilles, vertiges, mal de tête). Des luxations et des contusions sont possibles.

La protection garantie des personnes contre l'onde de choc est assurée en les abritant dans des abris. En l'absence d'abris, des abris anti-radiations, des chantiers souterrains, des abris naturels et des terrains sont utilisés.

Rayonnement lumineux. Le rayonnement lumineux d'une explosion nucléaire est une combinaison de lumière visible et de rayons ultraviolets et infrarouges qui lui sont proches dans le spectre. La source de rayonnement lumineux est la zone lumineuse de l'explosion, constituée de substances d'armes nucléaires, d'air et de sol chauffés à haute température (lors d'une explosion au sol).

La température de la zone lumineuse pendant un certain temps est comparable à la température de la surface du soleil (maximum 8000-100000C et minimum 18000C). La taille de la zone lumineuse et sa température changent rapidement au fil du temps. La durée du rayonnement lumineux dépend de la puissance et du type d'explosion et peut durer jusqu'à plusieurs dizaines de secondes. L'effet néfaste du rayonnement lumineux est caractérisé par une impulsion lumineuse. L'impulsion lumineuse est le rapport entre la quantité d'énergie lumineuse et la surface de la surface éclairée située perpendiculairement à la propagation des rayons lumineux.

Lors d'une explosion nucléaire à haute altitude, les rayons X émis exclusivement par les produits très chauds de l'explosion sont absorbés par de grandes couches d'air raréfié. Par conséquent, la température de la boule de feu (considérablement grandes tailles que dans une explosion aérienne) est plus faible.

La quantité d'énergie lumineuse atteignant un objet situé à une certaine distance d'une explosion terrestre peut être de l'ordre des trois quarts sur de courtes distances, et sur de grandes distances, la moitié de l'impulsion d'une explosion aérienne de même puissance.

Avec les explosions au sol et en surface, l'impulsion lumineuse aux mêmes distances est inférieure à celle des explosions aériennes de même puissance.

Lors d’explosions souterraines ou sous-marines, la quasi-totalité du rayonnement lumineux est absorbée.

Les incendies sur des objets et dans des zones peuplées proviennent du rayonnement lumineux et facteurs secondaires provoquée par l’impact d’une onde de choc. La présence de matériaux combustibles a une grande influence.

Du point de vue des opérations de secours, les incendies sont classés en trois zones : la zone des incendies individuels, la zone des incendies continus et la zone de brûlage et de combustion lente.

• 1) Les zones d'incendies individuels sont des zones dans lesquelles des incendies se produisent dans des bâtiments et des structures individuels. La manœuvre de formation entre les feux individuels est impossible sans équipement de protection thermique.
• 2) La zone d'incendies continus est le territoire sur lequel brûlent la majorité des bâtiments survivants. Il est impossible aux formations de traverser ce territoire ou d'y rester sans moyens de protection contre le rayonnement thermique ni sans mesures particulières de lutte contre l'incendie pour localiser ou éteindre l'incendie.
• 3) La zone de brûlage et de combustion lente dans les décombres est le territoire dans lequel brûlent les bâtiments et les structures détruits. Elle se caractérise par un brûlage prolongé des décombres (jusqu'à plusieurs jours).

Impact du rayonnement lumineux sur les personnes et les animaux. Le rayonnement lumineux d'une explosion nucléaire, lorsqu'il est directement exposé, provoque des brûlures sur les zones exposées du corps, une cécité temporaire ou des brûlures de la rétine.

Les brûlures sont divisées en quatre degrés selon la gravité des dommages corporels.

Les brûlures au premier degré provoquent des douleurs, des rougeurs et un gonflement de la peau. Ils ne présentent pas de danger grave et sont rapidement guéris sans aucune conséquence.

Les brûlures au deuxième degré provoquent des cloques remplies d’un liquide protéique clair ; Si de grandes zones de peau sont touchées, une personne peut perdre sa capacité de travailler pendant un certain temps et nécessiter un traitement spécial.

Les brûlures du troisième degré se caractérisent par une nécrose cutanée avec lésion partielle de la couche germinale.

Brûlures au quatrième degré : mort de la peau des couches de tissus plus profondes. Les brûlures du troisième et du quatrième degré affectant une partie importante de la peau peuvent être mortelles.

La protection contre le rayonnement lumineux est plus simple que contre d’autres facteurs dommageables. Le rayonnement lumineux se propage en ligne droite. N'importe quelle barrière opaque peut servir de protection contre elle. Utiliser des trous, des fossés, des buttes, des talus, des murs entre les fenêtres pour s'abriter, différentes sorteséquipements, cimes d'arbres, etc., les brûlures dues au rayonnement lumineux peuvent être considérablement atténuées, voire complètement évitées. Les abris et abris anti-radiations offrent une protection complète. Les vêtements protègent également la peau des brûlures, de sorte que les brûlures sont plus susceptibles de se produire sur les zones exposées du corps.

Le degré de brûlure dû au rayonnement lumineux sur les zones couvertes de la peau dépend de la nature du vêtement, de sa couleur, de sa densité et de son épaisseur (des vêtements amples de couleurs claires ou des vêtements en tissus de laine sont préférés).

Rayonnement pénétrant. Le rayonnement pénétrant est un rayonnement gamma et un flux de neutrons émis dans l'environnement depuis la zone d'une explosion nucléaire. Les rayonnements ionisants sont également libérés sous forme de particules alpha et bêta, qui ont un libre parcours court, ce qui fait que leur impact sur les personnes et les matériaux est négligé. La durée d'action du rayonnement pénétrant ne dépasse pas 10 à 15 secondes à compter du moment de l'explosion.

Les principaux paramètres caractérisant les rayonnements ionisants sont la dose et le débit de dose du rayonnement, le flux et la densité de flux des particules.

La capacité ionisante du rayonnement gamma est caractérisée par la dose d'exposition au rayonnement. L'unité de dose d'exposition aux rayonnements gamma est le coulomb par kilogramme (C/kg). En pratique, l’unité non systémique roentgen (R) est utilisée comme unité de dose d’exposition. Les rayons X sont une dose (quantité d'énergie) de rayonnement gamma, lorsqu'ils sont absorbés dans 1 cm3 d'air sec (à une température de 0°C et une pression de 760 mm Hg), 2,083 milliards de paires d'ions se forment, chacune de qui a une charge égale à la charge d’un électron.

La gravité des lésions radiologiques dépend principalement de la dose absorbée. Pour mesurer la dose absorbée de tout type de rayonnement ionisant, l'unité gray (Gy) est établie. En se propageant dans un milieu, le rayonnement gamma et les neutrons ionisent ses atomes et modifient la structure physique des substances. Lors de l'ionisation, les atomes et les molécules des cellules des tissus vivants meurent ou perdent leur capacité à continuer à vivre en raison de la rupture des liaisons chimiques et de la dégradation des substances vitales.

Lors d'explosions nucléaires aériennes et terrestres si proches du sol que l'onde de choc peut désactiver les bâtiments et les structures, le rayonnement pénétrant est dans la plupart des cas sans danger pour les objets. Mais à mesure que la hauteur de l’explosion augmente, elle devient de plus en plus importante pour endommager les objets. Lors d'explosions à haute altitude et dans l'espace, le principal facteur dommageable est l'impulsion du rayonnement pénétrant.

Dommages causés aux humains et aux animaux par rayonnement pénétrant. Le mal des rayons peut survenir chez les humains et les animaux lorsqu'ils sont exposés à des rayonnements pénétrants. Le degré de dommage dépend de la dose d'exposition au rayonnement, du temps pendant lequel cette dose a été reçue, de la zone du corps irradiée et de l'état général du corps. Il est également tenu compte du fait que l'irradiation peut être unique ou multiple. Une seule exposition est considérée comme l’exposition reçue au cours des quatre premiers jours. Les irradiations reçues sur une période supérieure à quatre jours sont multiples. Avec une seule irradiation du corps humain, en fonction de la dose d'exposition reçue, on distingue 4 degrés de mal des rayons.

Le mal des rayons du premier (léger) degré survient avec une dose totale d'exposition aux rayonnements de 100 à 200 R. La période de latence peut durer 2 à 3 semaines, après quoi un malaise, une faiblesse générale, une sensation de lourdeur dans la tête, une sensation d'oppression dans la poitrine, une transpiration accrue apparaît, une augmentation périodique de la température. La teneur en leucocytes dans le sang diminue. Le mal des rayons du premier degré est curable.

Le mal des rayons du deuxième degré (moyen) survient avec une dose d'exposition totale de rayonnement de 200 à 400 R. La période de latence dure environ une semaine. Le mal des rayons se manifeste par une maladie plus grave, un dysfonctionnement système nerveux, maux de tête, vertiges, au début il y a souvent des vomissements, éventuellement une augmentation de la température corporelle ; le nombre de leucocytes dans le sang, notamment de lymphocytes, diminue de plus de moitié. Avec un traitement actif, la récupération se produit en 1,5 à 2 mois. Décès possibles (jusqu'à 20%).

Le mal des rayons du troisième degré (sévère) survient avec une dose d'exposition totale de 400 à 600 R. La période de latence peut aller jusqu'à plusieurs heures. On note un état général sévère, des maux de tête sévères, des vomissements, parfois une perte de conscience ou une agitation brutale, des hémorragies des muqueuses et de la peau, une nécrose des muqueuses au niveau des gencives. Le nombre de leucocytes, puis d'érythrocytes et de plaquettes, diminue fortement. En raison de l'affaiblissement des défenses de l'organisme, diverses complications infectieuses apparaissent. Sans traitement, la maladie se termine par la mort dans 20 à 70 % des cas, le plus souvent par complications infectieuses ou hémorragies.

Lorsqu'il est exposé à une dose d'exposition supérieure à 600 R., un mal des rayons extrêmement grave du quatrième degré se développe, qui sans traitement se termine généralement par la mort dans les deux semaines.

Protection contre les rayonnements pénétrants. Le rayonnement pénétrant traversant divers milieux (matériaux) est atténué. Le degré d'affaiblissement dépend des propriétés des matériaux et de l'épaisseur de la couche protectrice. Les neutrons sont affaiblis principalement par les collisions avec les noyaux atomiques. L'énergie des quanta gamma lorsqu'ils traversent des substances est principalement dépensée pour interagir avec les électrons des atomes. Les structures de protection civile protègent de manière fiable les personnes contre les rayonnements pénétrants.

Contamination radioactive. La contamination radioactive résulte des retombées de substances radioactives provenant du nuage d'une explosion nucléaire.

Les principales sources de radioactivité lors des explosions nucléaires : produits de fission des substances qui composent le combustible nucléaire (200 isotopes radioactifs de 36 éléments chimiques) ; activité induite résultant de l’impact du flux neutronique d’une explosion nucléaire sur certains éléments chimiques composants inclus dans le sol (sodium, silicium et autres); une partie du combustible nucléaire qui ne participe pas à la réaction de fission et entre dans les produits d'explosion sous forme de petites particules.

Le rayonnement des substances radioactives se compose de trois types de rayons : alpha, bêta et gamma.

Les rayons gamma ont le plus grand pouvoir de pénétration, les particules bêta ont le moins de pouvoir de pénétration et les particules alpha ont le moins de pouvoir de pénétration. Par conséquent, le principal danger pour les personnes en cas de contamination radioactive de la zone est le rayonnement gamma et bêta.

La contamination radioactive présente un certain nombre de caractéristiques : une vaste zone affectée, la durée de l'effet dommageable, des difficultés à détecter des substances radioactives sans couleur, odeur et autres signes extérieurs.

Des zones de contamination radioactive se forment dans la zone d'une explosion nucléaire et à la suite d'un nuage radioactif. La plus grande contamination de la zone se produira lors d'explosions nucléaires terrestres (surface) et souterraines (sous-marines).

Lors d'une explosion nucléaire terrestre (souterraine), la boule de feu touche la surface de la terre. L’environnement devient très chaud et une grande partie du sol et des roches est vaporisée et prise dans la boule de feu. Les substances radioactives se déposent sur les particules de sol en fusion. En conséquence, un puissant nuage se forme, constitué d'une énorme quantité de particules fusionnées radioactives et inactives, dont la taille varie de plusieurs microns à plusieurs millimètres. En 7 à 10 minutes, le nuage radioactif s'élève et atteint sa hauteur maximale, se stabilise, acquiert une forme caractéristique de champignon et, sous l'influence des courants d'air, se déplace à une certaine vitesse et dans une certaine direction. La plupart des retombées radioactives, qui provoquent une grave contamination de la zone, tombent du nuage dans les 10 à 20 heures suivant une explosion nucléaire.

Lorsque des substances radioactives tombent du nuage d’une explosion nucléaire, la surface de la terre, l’air, les sources d’eau, les biens matériels, etc. sont contaminés.

Lors d'explosions aériennes et à haute altitude, la boule de feu ne touche pas la surface de la terre. Lors d'une explosion aérienne, la quasi-totalité de la masse de produits radioactifs sous forme de très petites particules va dans la stratosphère et seule une petite partie reste dans la troposphère. Les substances radioactives tombent de la troposphère en 1 à 2 mois et de la stratosphère en 5 à 7 ans. Pendant ce temps, les particules radioactivement contaminées sont emportées par les courants d'air sur de longues distances depuis le site de l'explosion et sont réparties sur de vastes zones. Ils ne peuvent donc pas créer une dangereuse contamination radioactive de la zone. Le seul danger peut provenir de la radioactivité induite dans le sol et les objets situés à proximité de l'épicentre d'une explosion nucléaire aéroportée. En règle générale, les dimensions de ces zones ne dépasseront pas les rayons des zones de destruction complète.

La forme de la traînée du nuage radioactif dépend de la direction et de la vitesse du vent moyen. Sur un terrain plat avec une direction du vent constante, la trace radioactive a la forme d'une ellipse allongée. La plupart haut degré une contamination est observée dans les zones de la trace situées à proximité du centre de l'explosion et sur l'axe de la trace. De plus grosses particules fondues de poussière radioactive tombent ici. Le degré de contamination le plus faible est observé aux limites des zones de contamination et dans les zones les plus éloignées du centre d'une explosion nucléaire au sol.

Le degré de contamination radioactive d'une zone est caractérisé par le niveau de rayonnement pendant un certain temps après l'explosion et la dose d'exposition au rayonnement (rayonnement gamma) reçue pendant la période allant du début de la contamination jusqu'au moment de la désintégration complète des substances radioactives. .

En fonction du degré de contamination radioactive et des conséquences possibles des rayonnements externes dans la zone d'une explosion nucléaire et sur la trace d'un nuage radioactif, on distingue des zones de contamination modérée, sévère, dangereuse et extrêmement dangereuse.

Zone d'infection modérée (zone A). La dose d'exposition aux rayonnements lors de la désintégration complète des substances radioactives varie de 40 à 400 R. Les travaux dans les zones ouvertes situées au milieu de la zone ou à sa frontière intérieure doivent être arrêtés pendant plusieurs heures.

Zone de forte contamination (zone B). La dose d'exposition aux rayonnements lors de la désintégration complète des substances radioactives varie de 400 à 1200 R. Dans la zone B, le travail dans les installations est arrêté jusqu'à 1 jour, les ouvriers et employés se réfugient dans les structures de protection de la protection civile, les sous-sols ou autres abris .

Zone de contamination dangereuse (zone B). A la limite extérieure de la zone d'exposition, le rayonnement gamma jusqu'à la désintégration complète des substances radioactives est de 1200 R., à la limite intérieure - 4000 R. Dans cette zone, le travail s'arrête de 1 à 3-4 jours, les ouvriers et employés se réfugient dans les structures de protection de la protection civile.

Zone de contamination extrêmement dangereuse (zone D). A la limite extérieure de la zone, la dose d'exposition aux rayonnements gamma jusqu'à la désintégration complète des substances radioactives est de 4000 R. Dans la zone G, les travaux sur les installations sont arrêtés pendant 4 jours ou plus, les ouvriers et employés se réfugient dans des abris. Après la période spécifiée, le niveau de rayonnement sur le territoire de l'installation diminue jusqu'à des valeurs garantissant la sécurité des activités des travailleurs et des employés dans les locaux de production.

L'effet des produits d'explosion nucléaire sur les personnes. Tout comme les rayonnements pénétrants dans la zone d'une explosion nucléaire, les rayonnements gamma externes généraux dans une zone contaminée par la radioactivité provoquent le mal des rayons chez les personnes et les animaux. Les doses de rayonnement qui provoquent des maladies sont les mêmes que celles des rayonnements pénétrants.

À influence externe Les particules bêta chez l’homme provoquent le plus souvent des lésions cutanées sur les mains, le cou et la tête. Les lésions cutanées sont classées en degrés sévères (apparition d'ulcères non cicatrisants), modérés (formation de cloques) et légers (peau bleue et démangeaisons).

Des dommages internes causés aux personnes par des substances radioactives peuvent survenir lorsqu'elles pénètrent dans l'organisme, principalement par l'intermédiaire de la nourriture. Avec l'air et l'eau, les substances radioactives pénétreront apparemment dans le corps en quantités telles qu'elles ne provoqueront pas de lésions radioactives aiguës avec perte de capacité de travail chez les personnes.

Les produits radioactifs absorbés lors d'une explosion nucléaire sont répartis de manière extrêmement inégale dans le corps. Ils sont particulièrement concentrés dans la glande thyroïde et le foie. A cet égard, ces organes sont exposés à des doses de rayonnement très élevées, conduisant soit à la destruction des tissus, soit au développement de tumeurs ( thyroïde), ou à une déficience fonctionnelle grave.

Facteurs dommageables des armes nucléaires et leurs brèves caractéristiques.

Les caractéristiques de l'effet dommageable d'une explosion nucléaire et le principal facteur dommageable sont déterminés non seulement par le type d'arme nucléaire, mais également par la puissance de l'explosion, le type d'explosion et la nature de l'objet affecté (cible). Tous ces facteurs sont pris en compte lors de l'évaluation de l'efficacité d'une frappe nucléaire et de l'élaboration du contenu des mesures visant à protéger les troupes et les installations contre les armes nucléaires.

Lorsqu'une arme nucléaire explose en quelques millionièmes de seconde, une quantité colossale d'énergie est libérée et donc dans la zone de réactions nucléaires la température monte jusqu'à plusieurs millions de degrés, et pression maximale atteint des milliards d’atmosphères. Les températures et pressions élevées provoquent une puissante onde de choc.

Outre l'onde de choc et le rayonnement lumineux, l'explosion d'une arme nucléaire s'accompagne de l'émission d'un rayonnement pénétrant, constitué d'un flux de neutrons et de quanta g. Le nuage d'explosion contient une énorme quantité de produits radioactifs - des fragments de fission. Au cours du déplacement de ce nuage, des produits radioactifs en tombent, entraînant une contamination radioactive de la zone, des objets et de l'air.

Mouvement inégal charges électriques dans l'air, apparaissant sous l'influence d'un rayonnement ionisé, conduit à la formation d'une impulsion électromagnétique (EMP).

Facteurs dommageables d'une explosion nucléaire :

1) onde de choc ;

2) rayonnement lumineux ;

3) rayonnement pénétrant ;

4) rayonnement radioactif ;

5) impulsion électromagnétique (EMP).

1) Onde de choc Une explosion nucléaire est l’un des principaux facteurs dommageables. Selon le milieu dans lequel l'onde de choc surgit et se propage - air, eau ou sol - on l'appelle respectivement onde aérienne, onde de choc (dans l'eau) et onde de choc sismique (dans le sol).

Une onde de choc est une zone de forte compression de l'air, se propageant dans toutes les directions depuis le centre de l'explosion à une vitesse supersonique. Possédant une grande réserve d'énergie, l'onde de choc d'une explosion nucléaire est capable de blesser des personnes, de détruire diverses structures, armes, équipements militaires et autres objets à des distances considérables du site de l'explosion.

Les principaux paramètres d'une onde de choc sont la surpression au niveau du front d'onde, la durée d'action et sa vitesse de pression.

2) Sous rayonnement lumineux Une explosion nucléaire fait référence à un rayonnement électromagnétique dans le domaine optique des régions visible, ultraviolette et infrarouge du spectre.

La source de rayonnement lumineux est la zone lumineuse de l'explosion, constituée de substances d'armes nucléaires chauffées à haute température, de particules d'air et de sol soulevées par l'explosion de la surface de la terre. La forme de la zone lumineuse lors d'une explosion aérienne est sphérique ; lors d'explosions au sol, il est proche d'un hémisphère ; lors d'explosions à basse altitude, la forme sphérique est déformée par l'onde de choc réfléchie par le sol. La taille de la zone lumineuse est proportionnelle à la puissance de l'explosion.

Le rayonnement lumineux d'une explosion nucléaire n'est divisé qu'en quelques secondes. La durée de la lueur dépend de la puissance de l'explosion nucléaire. Plus la puissance de l’explosion est grande, plus la lueur est longue. La température de la région lumineuse est de 2000 à 3000 0 C. A titre de comparaison, rappelons que la température des couches superficielles du Soleil est de 6000 0 C.

Le principal paramètre caractérisant le rayonnement lumineux sur différentes distances du centre d’une explosion nucléaire se trouve une impulsion lumineuse. Une impulsion lumineuse est la quantité d’énergie lumineuse incidente sur une unité de surface perpendiculaire à la direction du rayonnement pendant toute la durée de lueur de la source. L'impulsion lumineuse est mesurée en calories par centimètre carré (cal/cm2).

Le rayonnement lumineux affecte principalement les zones exposées du corps : les mains, le visage, le cou et les yeux, provoquant des brûlures.

Il existe quatre degrés de brûlures :

Brûlure au premier degré – est une lésion superficielle de la peau, se manifestant extérieurement par sa rougeur ;

Brûlure au deuxième degré – caractérisée par la formation de cloques ;

Brûlure au troisième degré – provoque la mort des couches profondes de la peau ;

Brûlure au quatrième degré : la peau et les tissus sous-cutanés, et parfois les tissus plus profonds, sont carbonisés.

3) Rayonnement pénétrant est un flux de rayonnement g et de neutrons émis dans l'environnement à partir de la zone et du nuage d'une explosion nucléaire.

Le rayonnement g et le rayonnement neutronique sont différents dans leur propriétés physiques, peut se propager dans l'air dans toutes les directions sur une distance de 2,5 à 3 km.

La durée d'action des rayonnements pénétrants n'est que de quelques secondes, mais ils sont néanmoins capables de causer de graves dommages au personnel, surtout s'ils se trouvent à découvert.

les rayons g et les neutrons, se propageant dans n'importe quel milieu, ionisent ses atomes. En raison de l'ionisation des atomes qui composent les tissus vivants, divers processus vitaux du corps sont perturbés, ce qui conduit au mal des rayons.

De plus, les rayonnements pénétrants peuvent assombrir le verre, exposer les matériaux photographiques sensibles à la lumière et endommager les équipements radioélectroniques, en particulier ceux contenant des éléments semi-conducteurs.

L'effet néfaste des rayonnements pénétrants sur le personnel et sur son efficacité au combat dépend de la dose de rayonnement et du temps écoulé après l'explosion.

L'effet néfaste des rayonnements pénétrants est caractérisé par la dose de rayonnement.

Une distinction est faite entre la dose d'exposition et la dose absorbée.

La dose d'exposition était auparavant mesurée en unités non systémiques - roentgens (R). Un roentgen est une dose de rayons X ou de rayonnement g qui crée 2,1 10 9 paires d'ions dans un centimètre cube d'air. Dans le nouveau système d'unités SI, la dose d'exposition est mesurée en Coulombs par kilogramme (1 P = 2,58 10 -4 C/kg).

La dose absorbée est mesurée en radians (1 Rad = 0,01 J/kg = 100 erg/g d'énergie absorbée dans le tissu). L'unité SI de dose absorbée est Gray (1 Gy=1 J/kg=100 Rad). La dose absorbée détermine plus précisément l’exposition rayonnement ionisant sur les tissus biologiques du corps ayant une composition atomique et une densité différentes.

Selon la dose de rayonnement, il existe quatre degrés de mal des rayons :

1) Le mal des rayons du premier degré (léger) survient avec une dose de rayonnement totale de 150 à 250 Rad. La période de latence dure 2 à 3 semaines, après quoi apparaissent des malaises, une faiblesse générale, des nausées, des vertiges et une fièvre périodique. La teneur en globules blancs du sang diminue. Le mal des rayons du premier degré est curable.

2) Le mal des rayons du deuxième degré (moyen) survient avec une dose de rayonnement totale de 250 à 400 Rad. La période de latence dure environ une semaine. Les signes de la maladie sont plus prononcés. Avec un traitement actif, la récupération se produit en 1,5 à 2 mois.

3) Le mal des rayons du troisième degré (sévère) survient avec une dose de rayonnement de 400 à 700 Rad. La période de latence est de plusieurs heures. La maladie est intense et difficile. Si l'évolution est favorable, la guérison peut survenir dans 6 à 8 mois.

4) Le mal des rayons du quatrième degré (extrêmement grave) survient avec une dose de rayonnement supérieure à 700 Rad, ce qui est le plus dangereux. À des doses supérieures à 500 Rad, le personnel perd son efficacité au combat en quelques minutes.

4) Contamination radioactive de la zone , la couche terrestre de l'atmosphère, de l'espace aérien, de l'eau et d'autres objets résulte des retombées de substances radioactives provenant du nuage d'une explosion nucléaire.

La principale source de contamination radioactive lors d'explosions nucléaires sont les produits radioactifs radiation nucléaire– des fragments de fission de noyaux d'uranium et de plutonium. La désintégration des fragments s'accompagne de l'émission de rayons gamma et de particules bêta.

L'importance de la contamination radioactive en tant que facteur dommageable est déterminée par le fait que des niveaux élevés de rayonnement peuvent être observés non seulement dans la zone adjacente au site de l'explosion, mais également à une distance de plusieurs dizaines, voire centaines de kilomètres de celui-ci.

La contamination la plus grave de la zone se produit lors d'explosions nucléaires au sol, lorsque les zones de contamination avec des niveaux de rayonnement dangereux sont plusieurs fois supérieures à la taille des zones affectées par l'onde de choc, le rayonnement lumineux et le rayonnement pénétrant.

Dans une zone exposée à une contamination radioactive lors d'une explosion nucléaire, deux zones se forment : la zone d'explosion et la traînée nuageuse. À leur tour, dans la zone de l'explosion, on distingue les côtés au vent et sous le vent.

Selon le degré de danger, la zone contaminée suite au nuage d'explosion est généralement divisée en quatre zones :

1. zone A – infection modérée. Doses de rayonnement jusqu'à désintégration complète des substances radioactives à la limite extérieure de la zone D ¥ =40 Rad, à la limite intérieure D ¥ =400 Rad. Sa superficie représente 70 à 80 % de l’ensemble de l’empreinte.

2. zone B – infection grave. Doses de rayonnement aux frontières D ¥ =400 Rad et D ¥ =1200 Rad. Cette zone représente environ 10 % de la superficie de la trace radioactive.

3. zone B – infection dangereuse. Doses de rayonnement à sa limite extérieure pendant la période de désintégration complète des substances radioactives D ¥ =1200 Rad, et à la limite intérieure D ¥ =4000 Rad. Cette zone occupe environ 8 à 10 % de l’empreinte du nuage d’explosion.

4. Zone G – infection extrêmement dangereuse. Doses de rayonnement à sa limite extérieure pendant la période de désintégration complète des substances radioactives D ¥ =4000 Rad, et au milieu de la zone D ¥ =7000 Rad.

Les niveaux de rayonnement aux limites extérieures de ces zones 1 heure après l'explosion sont respectivement de 8 ; 80 ; 240 et 800 Rad/h, et après 10 heures – 0,5 ; 5 ; 15 et 50 Rad/h. Au fil du temps, les niveaux de rayonnement dans la zone diminuent d'environ 10 fois sur des intervalles de temps divisibles par 7. Par exemple, 7 heures après l'explosion, le débit de dose diminue de 10 fois et après 49 heures de 100 fois.

5) Pulsation éléctromagnétique (AMY). Les explosions nucléaires dans l'atmosphère et dans les couches supérieures entraînent l'émergence de puissants champs électromagnétiques d'une longueur d'onde de 1 à 1 000 m ou plus. Ces champs, en raison de leur existence à court terme, sont généralement appelés impulsions électromagnétiques (EMP).

L'effet néfaste de l'EMR est provoqué par l'apparition de tensions et de courants dans des conducteurs de différentes longueurs situés dans l'air, au sol, sur des armes, des équipements militaires et d'autres objets.

Lors d'une explosion au sol ou à basse altitude, les g-quanta émis depuis la zone d'explosions nucléaires assomment les électrons rapides des atomes d'air, qui volent dans la direction du mouvement des g-quanta à une vitesse proche de la vitesse de la lumière, et les ions positifs (restes d’atomes) restent en place. À la suite de cette séparation des charges électriques dans l’espace, des champs électriques et magnétiques élémentaires et résultants d’EMR se forment.

Lors d'une explosion au sol et à basse altitude, les effets néfastes de l'EMP sont observés à une distance d'environ plusieurs kilomètres du centre de l'explosion.

Lors d'une explosion nucléaire à haute altitude (hauteur supérieure à 10 km), des champs EMR peuvent apparaître dans la zone d'explosion et à des altitudes de 20 à 40 km de la surface.

L'effet néfaste de l'EMR se manifeste principalement en ce qui concerne les équipements radioélectroniques et électriques situés dans les armes, les équipements militaires et autres objets.

Si des explosions nucléaires se produisent à proximité de lignes électriques et de communication longue distance, les tensions qui y sont induites peuvent se propager le long des fils sur plusieurs kilomètres et causer des dommages aux équipements et des blessures au personnel situé à une distance de sécurité des autres facteurs dommageables d'une explosion nucléaire.

L'EMP présente également un danger en présence de structures durables (postes de commandement abrités, complexes de lancement de missiles) conçues pour résister aux effets ondes de choc une explosion nucléaire au sol réalisée à une distance de plusieurs centaines de mètres. Les champs électromagnétiques puissants peuvent endommager les circuits électriques et perturber le fonctionnement des équipements électroniques et électriques non protégés, ce qui nécessite un certain temps de récupération.

Une explosion à haute altitude peut interférer avec les communications sur de très vastes zones.

La protection contre les armes nucléaires constitue l’un des types d’appui au combat les plus importants. Il est organisé et réalisé dans le but d'empêcher la défaite des troupes par les armes nucléaires, de maintenir leur efficacité au combat et d'assurer la réussite de la tâche assignée. Ceci est réalisé :

Effectuer la reconnaissance des armes d'attaque nucléaire ;

L'utilisation des équipements de protection individuelle, les propriétés protectrices des équipements, du terrain, des ouvrages d'art ;

Actions habiles dans les zones contaminées ;

Effectuer le contrôle exposition aux radiations, mesures sanitaires et hygiéniques ;

Élimination en temps opportun des conséquences de l’utilisation par l’ennemi d’armes de destruction massive ;

Les principales méthodes de protection contre les armes nucléaires :

Reconnaissance et destruction lanceurs avec des ogives nucléaires ;

Reconnaissance radiologique des zones d'explosion nucléaire ;

Avertir les troupes du danger d'une attaque nucléaire ennemie ;

Dispersion et camouflage des troupes ;

Équipements d'ingénierie pour les zones de déploiement de troupes ;

Élimination des conséquences de l'utilisation des armes nucléaires.