S využitím atomové energie lidstvo začalo vyvíjet jaderné zbraně. Vyznačuje se řadou rysů a dopadů na životní prostředí. Existují různé stupně poškození jaderných zbraní.
Aby se v případě takové hrozby vyvinulo správné chování, je nutné se seznámit s vlastnostmi vývoje situace po výbuchu. Charakteristiky jaderných zbraní, jejich typy a škodlivé faktory budou popsány níže.
Obecná definice
V lekcích na téma základy bezpečnosti života (life safety) je jednou ze studovaných oblastí zvážit vlastnosti jaderných, chemických, bakteriologických zbraní a jejich vlastnosti. Studovány jsou také zákony výskytu těchto nebezpečí, jejich projevy a způsoby ochrany. Teoreticky to umožňuje snížit počet lidských obětí při porážce zbraní hromadného ničení.
Jaderná energie je výbušný typ zbraně, jejíž činnost je založena na energii štěpení řetězců těžkých jader izotopu. Během termonukleární fúze se také může objevit poškozující síla. Tyto dva typy zbraní se liší silou akce. Štěpné reakce s jednou hmotou budou 5krát slabší než s termonukleárními reakcemi.
První jaderná bomba byla vyvinuta ve Spojených státech v roce 1945. První úder touto zbraní byl proveden dne 5. 5. 1945. Bomba byla upuštěna na město Hirošima v Japonsku.
V SSSR byla první jaderná bomba vyvinuta v roce 1949. V Kazachstánu byl vyhozen do vzduchu mimo osady. V roce 1953 provedl SSSR testy vodíkové bomby. Tato zbraň byla 20krát silnější než ta, která byla položena na Hirošimu. Velikost těchto bomb byla stejná.
Charakterizace jaderných zbraní z hlediska bezpečnosti života se zvažuje s cílem určit důsledky a způsoby, jak přežít jaderný útok. Správné chování populace s takovou porážkou může zachránit více životů. Podmínky, které se vyvinou po výbuchu, závisejí na tom, na jakém místě došlo, jaké síly měly.
Jaderné zbraně mají několikrát větší sílu a ničivé účinky než konvenční letecké bomby. Pokud je použita proti nepřátelským jednotkám, porážka je rozsáhlá. Současně jsou pozorovány obrovské lidské ztráty, zařízení, struktury a další předměty jsou zničeny.
Vlastnosti
Vzhledem k stručnému popisu jaderných zbraní by měly být uvedeny jejich hlavní typy. Mohou obsahovat energii různého původu. Jaderné zbraně zahrnují munici, jejich nosiče (dodávající munici do cíle) a také vybavení pro kontrolu výbuchu.
Munice může být jaderná (na základě štěpných reakcí), termonukleární (na základě fúzních reakcí) a také kombinovaná. K měření síly zbraně se používá ekvivalent TNT. Tato hodnota charakterizuje jeho hmotnost, která by byla potřebná k vytvoření exploze podobné síly. Ekvivalent TNT se měří v tunách, jakož i v megatonech (MT) nebo kilotonech (kt).
Síla munice, jejíž působení je založeno na štěpných reakcích atomů, může být až 100 kt. Pokud byly při výrobě zbraní použity syntézní zbraně, může mít kapacitu 100 až 1000 ct (až 1 Mt).
Velikost munice
Největší destruktivní sílu lze dosáhnout kombinovanými technologiemi. Charakteristiky jaderných zbraní této skupiny jsou charakterizovány vývojem podle schématu „divize → syntéza → divize“. Jejich síla může přesáhnout 1 MT. V souladu s tímto ukazatelem se rozlišují tyto skupiny zbraní:
- Velmi malý.
- Malé.
- Střední.
- Velké.
- Extra velké.
Vzhledem ke stručnému popisu jaderných zbraní je třeba poznamenat, že účel jejich použití se může lišit. Existují jaderné bomby, které způsobují výbuchy v podzemí (pod vodou), zemi, vzduch (do 10 km) a ve výškách (nad 10 km). Rozsah destrukce a důsledky závisí na této charakteristice. V tomto případě mohou být léze způsobeny různými faktory. Po výbuchu se vytvoří několik druhů.
Druhy výbuchů
Definice a charakterizace jaderných zbraní nám umožňuje dospět k závěru o obecném principu jeho fungování. Důsledky budou záviset na tom, kde byla bomba vybuchnuta.
Letecký jaderný výbuch nastane 10 km nad zemí. Současně jeho světelná oblast nepřichází do styku se zemí nebo vodní hladinou. Prachový sloup je oddělen od výbuchového mraku. Mrak, který se objevil jako výsledek, se pohybuje ve větru a postupně se rozptyluje. Tento typ výbuchu může způsobit značné škody na armádě, zničit budovy, zničit letadla.
Výbuch typu vysoké nadmořské výšky vypadá jako sférická světelná oblast. Jeho velikost bude větší než při použití stejné bomby v zemi. Po explozi se sférická oblast změní na prstencový mrak. Neexistuje prachový sloup a oblak. Pokud v ionosféře dojde k výbuchu, bude následně tlumit rádiové signály a narušovat provoz rádiových zařízení. Radiační kontaminace pozemků není prakticky pozorována. Tento typ exploze se používá ke zničení letadel nebo vesmírných nepřátelských zařízení.
Charakteristiky jaderné zbraně a centra jaderného ničení při pozemním výbuchu se liší od předchozích dvou typů výbuchů. V tomto případě je světelná oblast v kontaktu se zemí. Na místě výbuchu se vytvoří trychtýř. Vytváří se velký oblak prachu. Je do ní zapojeno velké množství půdy. Radioaktivní produkty vypadávají z cloudu se zemí. Radioaktivní kontaminace oblasti bude velká. S pomocí takové exploze jsou zničeny opevněné předměty a zničeny jednotky v útočištích. Okolní oblasti jsou vysoce kontaminovány zářením.
Výbuch může být také pod zemí. Světelná oblast nemusí být pozorována. Kolísání v půdě po výbuchu je jako zemětřesení. Tvar trychtýře. Do vzduchu se šíří sloupec půdy s částicemi záření a šíří se po celé oblasti.
Rovněž může dojít k výbuchu nad nebo pod vodou. V tomto případě místo půdy unikají do vzduchu vodní páry. Nesou částice záření. Infekce v tomto případě budou také silné.
Pozoruhodné faktory
Charakterizace jaderných zbraní a zaměření jaderného poškození se stanoví pomocí určitých škodlivých faktorů. Mohou mít na objekty různé účinky. Po výbuchu lze pozorovat následující účinky:
- Infekce země zářením.
- Rázová vlna
- Elektromagnetický puls (EMP).
- Pronikající záření.
- Emise světla.
Jedním z nejnebezpečnějších škodlivých faktorů je rázová vlna. Má obrovskou energetickou rezervu. Porážka způsobuje přímý zásah i nepřímé faktory. Mohou to být například létající úlomky, předměty, kameny, zemina atd.
Emise světla se objevuje v optickém rozsahu. Zahrnuje ultrafialové, viditelné a infračervené paprsky spektra. Hlavními škodlivými účinky světelného záření jsou vysoká teplota a oslnění.
Pronikající záření je tok neutronů, jakož i paprsků gama. V tomto případě živé organismy dostávají vysokou dávku záření, může dojít k radiační nemoci.
Jaderný výbuch je také doprovázen elektrickým polem. Impuls se šíří na velké vzdálenosti. Znevýhodňuje komunikační linky, zařízení, elektřinu, rádiové komunikace. V tomto případě se zařízení může dokonce vznítit. Může způsobit úraz elektrickým proudem.
Pokud jde o jaderné zbraně, jejich typy a vlastnosti, je třeba zmínit i další výrazný faktor. To je škodlivý účinek záření na zemi. Tento typ faktoru je charakteristický pro štěpné reakce. V tomto případě se bomba nejčastěji fouká nízko do vzduchu, na zemský povrch, pod zem a na vodu. V tomto případě je terén silně infikován kapkami částic půdy nebo vody. Infekční proces může trvat až 1, 5 dne.
Rázová vlna
Charakteristiky rázové vlny jaderné zbraně jsou určeny oblastí, ve které k explozi došlo. Může být podvodní, letecký, seismický a výbušný a liší se v řadě parametrů v závislosti na typu.
Vzduchová vlna je oblast, ve které je vzduch ostře stlačen. V tomto případě se šok šíří rychleji než rychlost zvuku. Ovlivňuje lidi, vybavení, budovy, zbraně ve velké vzdálenosti od epicentra exploze.
Zemní výbuchová vlna ztrácí část své energie při tvorbě zemětřesení, formování trychtýře a odpařování Země. Ke zničení opevnění vojenských jednotek se používá pozemní bomba. Neobydlené obytné budovy jsou více zničeny leteckým výbuchem.
Při krátkém zvážení charakteristik škodlivých faktorů jaderných zbraní je třeba poznamenat závažnost lézí v zóně rázové vlny. Nejzávažnější fatální následky se vyskytují v oblasti, kde je tlak 1 kgf / cm². V tlakové zóně 0, 4 - 0, 5 kgf / cm² jsou pozorovány léze střední závažnosti. Pokud má rázová vlna sílu 0, 2-0, 4 kgf / cm², jsou léze malé.
Zároveň je způsobeno mnohem menší poškození personálu, pokud lidé leželi, když byli vystaveni rázové vlně. Ještě méně postiženi jsou lidé v zákopech a zákopech. Dobrá úroveň ochrany v tomto případě má uzavřené prostory, které jsou umístěny pod zemí. Správně konstruované inženýrské struktury mohou chránit personál před nárazovou vlnou.
Vojenské vybavení také selže. Při nízkém tlaku lze pozorovat mírné stlačení raketových těles. Selhají také některá jejich zařízení, auta, jiná vozidla a podobné prostředky.
Emise světla
Vzhledem k obecným charakteristikám jaderných zbraní je třeba uvažovat o takovém škodlivém faktoru, jako je světelné záření. Projevuje se v optickém rozsahu. Světelné záření se šíří v prostoru kvůli výskytu světelné oblasti při jaderném výbuchu.
Teplota světelného záření může dosáhnout milionů stupňů. Tento škodlivý faktor prochází třemi stupni vývoje. Jejich výpočet se provádí v desítkách setin sekundy.
Světelný mrak v době exploze získává teplotu až miliony stupňů. Poté, v průběhu jeho zmizení, zahřívání klesá na tisíce stupňů. V počátečním stádiu energie stále nestačí k vytvoření velké úrovně tepla. Vyskytuje se v první fázi výbuchu. Ve druhé periodě je generováno 90% světelné energie.
Doba expozice světelného záření je určena silou samotné exploze. Pokud je detonována ultralehká munice, může tento škodlivý faktor trvat jen několik desetin sekundy.
Když je aktivován malý projektil, světelné záření bude působit po dobu 1-2 s. Doba trvání tohoto projevu při výbuchu průměrné munice je 2-5 s. Pokud se jedná o mimořádně velkou bombu, může světelný puls trvat déle než 10 s.
Úžasná schopnost v prezentované kategorii určuje světelný pulz exploze. Bude to větší, čím vyšší bude bomba.
Škodlivý účinek světelného záření se projevuje výskytem popálenin na otevřených a uzavřených částech kůže, sliznicích. V takovém případě může dojít k požáru různých materiálů a zařízení.
Síla dopadu světelného pulsu je oslabena oblačností, různými objekty (budovy, lesy). Porážka personálu může být způsobena požáry, které se vyskytnou po výbuchu. Aby ho ochránili před porážkou, lidé jsou převedeni do podzemních struktur. Také ukládá vojenské vybavení.
Reflektory se používají na povrchové předměty, zvlhčují, posypou sněhem hořlavými materiály, impregnují je samozhášecími látkami. Používají se speciální ochranné soupravy.
Pronikající záření
Koncepce jaderných zbraní, vlastnosti a škodlivé faktory umožňují přijmout vhodná opatření k zabránění velkých lidských a technických ztrát v případě výbuchu.
Světelné záření a rázová vlna jsou hlavními škodlivými faktory. Pronikající záření však má stejně silný účinek po výbuchu. Rozkládá se ve vzduchu až do vzdálenosti 3 km.
Gama paprsky a neutrony procházejí živou hmotou a přispívají k ionizaci molekul a buněčných atomů různých organismů. To vede k rozvoji radiační nemoci. Zdrojem tohoto škodlivého faktoru jsou procesy syntézy a štěpení atomů, které jsou pozorovány v době jeho aplikace.
Síla tohoto účinku se měří v rad. Dávka, která ovlivňuje živou tkáň, je charakterizována typem, silou a typem jaderného výbuchu, jakož i vzdáleností objektu od epicentra.
Při studiu charakteristik jaderných zbraní, způsobů expozice a ochrany proti nim je třeba podrobně zvážit stupeň projevu radiační nemoci. K dispozici jsou 4 stupně. S mírnou formou (první stupeň) je dávka záření přijatá osobou 150-250 rad. Nemoc je vyléčena do 2 měsíců stacionárním způsobem.
Druhý stupeň nastane, když dávka záření je až 400 rad. V tomto případě se složení krve mění, vypadávají vlasy. Vyžaduje se aktivní ošetření. K zotavení dochází po 2, 5 měsíci.
Těžký (třetí) stupeň choroby se projevuje, když je ozářen až 700 rad. Pokud léčba proběhne dobře, může se člověk zotavit po 8 měsících lůžkové léčby. Zbytkové efekty se objevují mnohem déle.
Ve čtvrté fázi je dávka záření vyšší než 700 rad. Člověk umírá za 5-12 dní. Pokud záření přesáhne hranici 5 000 rad, personál za několik minut zemře. Pokud je tělo oslabeno, člověk i při malých dávkách radiační expozice nemůže sálavou nemoc snášet.
Ochrana proti pronikajícímu záření může být speciální materiál, který inhibuje různé typy paprsků.
Elektromagnetický puls
Při zvažování charakteristik hlavních škodlivých faktorů jaderných zbraní je třeba studovat také charakteristiky elektromagnetického pulsu. Během exploze, zejména ve vysokých nadmořských výškách, se vytvářejí rozsáhlé oblasti, skrze které nemůže procházet radiový signál. Existují po relativně krátkou dobu.
V elektrickém vedení, jiných vodičích, dochází ke zvýšenému napětí. Vzhled tohoto škodlivého faktoru je způsoben interakcí neutronů a paprsků gama v přední části rázové vlny, jakož i v okolí této oblasti. V důsledku toho jsou elektrické náboje odděleny a vytvářejí elektromagnetická pole.
Účinek pozemního výbuchu elektromagnetického pulsu je určen ve vzdálenosti několika kilometrů od epicentra. Když je bomba vystavena ve vzdálenosti více než 10 km od Země, může dojít k elektromagnetickému pulsu ve vzdálenosti 20-40 km od povrchu.
Působení tohoto škodlivého faktoru je zaměřeno do větší míry na různá radiová zařízení, přístroje, elektrická zařízení. Výsledkem je, že se v nich vytváří vysoké napětí. To vede ke zničení izolace vodičů. Může dojít k požáru nebo úrazu elektrickým proudem. Různé systémy signalizace, komunikace a řízení jsou nejvíce ovlivněny projevy elektromagnetického pulsu.
Aby byla zařízení chráněna před přítomným ničivým faktorem, bude nutné chránit všechny vodiče, zařízení, vojenské prostředky atd.
Charakterizace škodlivých faktorů jaderných zbraní umožňuje včasná opatření, která zabrání ničivému účinku různých vlivů po výbuchu.
