Мобильная версия | RSS
Счастливый Вы человек, Гость!
Вход | Регистрация
Меню сайта
Разделы
Военные кафедры [6]
Военная токсикология [24]
Записи в дневниках
Народный опрос
Как у студента обстоят дела с подработкой?
Всего ответов: 4052
Форма входа
Неофициальный сайт студентов
НМУ имени А. А. Богомольца
Главная » Файлы » Военка » Военная токсикология

Розділ 15. ЯДЕРНА ЗБРОЯ (учебник, )

[ Скачать с сайта (20.7Kb) ] 02.09.2008, 00:08

В основі вогнепальної зброї лежить використання енергії хімічних реакцій руйнування складної молекули вибухової речовини тринітротолуолу (тротилу) - СН3С6Н2(NO3)2. Ця велика молекула під час вибуху розпадається на частки, але хімічні елементи не змінюються.

При ядерному вибуху змінюється природа речовини. В основі ядерної зброї лежить використання внутрішніх ядерних реакцій: поділ важких елементів урану - 233, урану - 235, плутонію -239 і синтезу легких елементів - дейтерію і тритію. Але найбільш зручним є використання хімічної сполуки літію з дейтерієм - дейтеріда літія LiЄД. У розрахунку на одиницю результативної маси реакція синтезу дає вихід енергії в 4 рази більше порівняно з реакцією поділу. При рівній кількості реагуючих речовин в процесі ядерних реакцій виділяється у мільйони разів більше енергії, ніж у процесі хімічних реакцій.

Вся енергія звичайного вибуху витрачається на утворення вибухової хвилі і розлітання уламків снарядів.

Енергія ядерного вибуху витрачається на утворення безлічі уражаючих факторів, основними із яких є вибухова хвиля (припадає 50% всієї енергії вибуху), світлове випромінювання (35%), проникаюча радіація в момент вибуху (5%), на енергію розпаду продуктів поділення ядерного заряду (10%). На відміну від усіх попередніх видів зброї, ядерна зброя здатна одночасно вирішувати не тільки оперативні і тактичні завдання, але і стратегічні завдання війни.

Особливостями уражаючої дії ядерної зброї є: одномоментність появи санітарних втрат, їх масовий характер і складна структура.

Так, при несподіваному нападі із застосуванням ядерної зброї загальні людські втрати можуть сягати до 50-60% від загальної чисельності населення міста. При цьому 1/3 людських втрат будуть незворотні, 2/3 становитимуть санітарні втрати. У структурі санітарних втрат в епіцентрі ядерного вибуху 50-60% будуть складати комбіновані ураження.

Особливості санітарних втрат у сполученні з факторами ситуації у зоні ядерного ураження та на сліді радіоактивної хмари будуть зумовлювати складність постанови завдань та визначення характеру дій, спрямованих на захист особового складу військ і населення та надання медичної допомоги потерпілим.

 

15.1. Характеристика ядерних боєприпасів.

Види ядерних вибухів

15.1.1. Характеристика ядерних боєприпасів

 

Відомі три основних види ядерної зброї: власне ядерна (або атомна зброя), термоядерна і нейтронна.

Ядерні (атомні) боєприпаси (бомби)  основані на принципі використання енергії поділу ядер урану-235 або плутонію-239, ядра яких легко розчіплюються на дві частки від ударів повільних нейтронів. Ядра природного урану-238 розчіплюються важко, тільки під дією удару дуже швидких нейтронів.

Ланцюгова реакція поділу, що призводить до ядерного вибуху,  виникає лише при наявності певної кількості речовини, яка називається критичною масою. Величина критичної маси залежить від природи речовини, ступеня її очистки від домішок, геометричної форми заряду та конструктивних особливостей самого боєприпасу.

Так, при сферичній формі заряду критична маса для урану-235 становить біля 30 кг, для плутонію-239 - 6 кг. У ядерних боєприпасах вона може бути утворена двома способами: імплозії (направленого всередину вибуху, збільшуючого щільність речовини) або вибухового зближення уранових і плутонієвих півкуль, кожна із яких окремо менша критичної маси і не вибухає.

Вибух ядерного боєприпасу відбувається слідуючим чином. На певній висоті спрацьовує дистанційний детонатор, підриваються порохові заряди, силою їх вибуху півкулі урану або плутонію зближуються, при цьому утворюється критична маса і відбувається ланцюгова реакція поділу.

Термоядерні боєприпаси (бомби)  містять в собі всі частини ядерної бомби і, крім того, термоядерний заряд і природний уран-238 (у корпусі бомби). Вибух термоядерної бомби відбувається в три стадії (триступенева бомба) на основі реакцій поділ - синтез - поділ.

Термоядерний заряд складається з ізотопів водню (дейтерія 2Н,  тритія 3H і літія 6Li. Найбільш часто застосовуються сполуки літія з дейтерієм - дейтерид літія Li6D. При вибуху ядерного заряду урану або плутонію всередині бомби температура досягає декілька мільйонів градусів. При такій високій температурі відбуваються термоядерні реакції синтезу (новоутворення) ядер гелію із ізотопів водню і літію з виділенням величезної кількості енергії, в 8-10 раз більшої, ніж при руйнуванні ядер урану і плутонію.

Вибух термоядерного боєприпасу протікає в три стадії:

- вибухає ядерний заряд урану або плутонію (ланцюгова реакція поділу ядер) з утворенням всередині бомби температури в декілька мільйонів градусів;

- під дією високої температури відбуваються термоядерні реакції синтезу ядер гелію із дейтерію, тритію із літія з виділенням дуже швидких нейтронів з енергією 10-20 МеВ;

- швидкі нейтрони, бомбардуючи ядра урану -238, визивають поділ ядер урану з додатковим виділенням величезної енергії.

Можуть бути також двоступеневі термоядерні боєприпаси на принципі поділу - синтез, відмінні від триступеневих відсутністю урану -238 в корпусі бомби.

Якщо потужність зарядів, в яких використовуються реакції поділу важких ядер, обмежена (порядку 100 тис. т), то використання реакцій синтезу в термоядерних і комбінованих боєприпасах дозволяє створити зброю практично з необмеженою потужністю.

 

Нейтронні боєприпаси (бомби)

Розвиток ядерної зброї ішов як по лінії збільшення ядерних зарядів, так і по шляху зменшення розмірів і маси боєприпасів. Нейтронний боєприпас являє собою малогабаритний термоядерний заряд потужністю не більше 10000 т, у якого основна доля енергії виділяється за рахунок реакції синтезу ядер дейтерію і тритію, а кількість енергії, одержаної внаслідок поділу важких ядер у детонаторі мінімальна, але достатня для початку реакцій синтезу. Нейтронна складова проникаючої радіації такого малого по потужності ядерного вибуху буде основною уражаючою на особовий склад військ.

Для нейтронного боєприпасу на одинаковій відстані від епіцентру вибуху доза проникаючої радіації приблизно в 5-10 разів більша, ніж заряду поділу такої ж потужності.

Відповідно зменшується частка енергії, що припадає на ударну хвилю, світлове випромінювання та радіоактивне зараження місцевості.

Для забезпечення виходу енергії в 1 кт повинно вступити в реакцію 4,8 г дейтерію і 7,2 г тритію. Реакція ініціюється ядреним запалом, використання плутонію в ядерному запалі дозволяє зменшити масу боєприпасу. Нейтронний заряд може мати артилерійський снаряд калібру 203,2 мм, а також бойова частина до ракети "Ланс".

Характерною для нейтронної зброї особливістю є утворення наведеної радіоактивності в матеріалах військової техніки і озброєння, деяких видах харчових продуктів і хіміко-фармацевтичних засобах.

Фізичні властивості нейтронів визначають їх високу здібність викликати молекулярні пошкодження в біохімічних структурах клітин, а також організму людини.

Внаслідок взаємодії нейтронів з водою, білками, ліпідами,  жирами, вуглеводами і іншими біоорганічними сполуками організму проходить своєрідне розподілення в тілі людини поглиненої енергії (дози) нейтронного потоку.

Поскільки нейтронне випромінювання володіє значно більшою біологічною дією в порівнянні з гама-випромінюванням, то прояв генетичних наслідків навіть важко уявити.

При дозі опромінення 15 рад (0,15 Гр), яка може бути отримана на відстані 2300 м від епіцентру вибуху нейтронного боєприпасу потужністю 1000т, гостра променева хвороба не розвивається, проте в майбутньому імовірне виникнення злоякісних пухлин, лейкемії, а також передача опроміненими генетичних дефектів на декілька поколінь нащадків.

 

 

15.1.2 Види ядерних вибухів та їх уражаюча дія

 

За висотою (глибиною) прийнято розрізняти такі види ядерних вибухів: 1) космічні; 2) висотні; 3) повітряні; 4) наземні; 5)  підземні; 6) надводні; 7) підводні.

Космічним називається вибух, який здійснюється на висоті декількох сотень кілометрів від поверхні землі, тобто в космічному просторі.

Оскільки в космічному просторі густина повітря практично рівна нулю, ударна хвиля в такому середовищі не утворюється.

Значна енергія вибуху виділяється у вигляді видимого, ультрафіолетового, інфрачервоного та рентгенівського випромінювань,  які перетворюють конструктивні матеріали боєприпасу та його носія (ракети) в сильно іонізований газ. Іонізація в атмосфері порушує роботу космічних засобів радіозв'язку.

Висотним називається вибух, що відбувається на висоті декількох десятків кілометрів від поверхні землі, тобто за межами тропосфери.

При висотному ядерному вибуху значна частина енергії виділяється у вигляді світлового, ультрафіолетового та рентгенівського випромінювань, тому характерною рисою ядерного вибуху на великій висоті є надзвичайно сильна яскравість вогняної кулі. Її світлове випромінювання може завдати пошкоджень зору на відстані більше 500 км, але опіки шкіри на таких відстанях малоімовірні. Висотний ядерний вибух спричиняє сильну іонізацію у верхньму шарі атмосфери, що призводить до тривалого (протягом декількох годин) порушення радіозв'язку, внаслідок чого можуть виникати корабельні та авіаційні катастрофи.

При висотному ядерному вибухсі дія на особливий склад військ та населення таких уражаючих факторів, як ударна хвиля, іонізуюче випромінювання і радіоактивне забруднення місцевості, практично виключені.

Повітряним називається вибух, який здійснюється на висоті декількох кілометрів від поверхні землі, тобто в межах тропосфери, але при цьому світлова куля не дотикається до поверхні землі.  Повітряні вибухи, у свою чергу, поділяються на високі (відбуваються у верхніх шарах тропосфери) та низькі (відбуваються у нижніх шарах тропосфери).

Наземним називається вибух, який здійснюється над землею,  коли світлова зона дотикається до неї і, як правило, має форму півкулі, що лежить основою на поверхні землі. При наземному ядерному вибуху велика кількість грунту диспергується і втягується повітряними течіями у хмару, змішуючись з радіоактивними продуктами ядерного вибуху. Утворений таким чином радіоактивний пил,  осідаючи на поверхню землі, створює сильне радіоактивне зараження місцевості як у самому районі ядерного вибуху, так і на сліді радіоактивної хмари.

Уражаюча дія повітряної ударної хвилі, світлового та початкового іонізуючого випромінювань поширюються на трохи менші відстані, ніж при повітряному вибуху. Але при наземному вибусі утворюється сейсмічна хвиля, котра призводить до руйнувань найбільш міцних споруд у зоні вибуху.

Підземним називається вибух, який здійчнюється під землею на будь-якій глибині від її поверхні. При цьому слід розрізняти експериментальні і бойові підземні ядерні вибухи. Експериментальні підземні ядерні вибухи проводять у спеціальних шахтах на таких глибинах, при яких не відбувається викиду радіоактивних продуктів у відкритий простір.

Уражаючі фактори бойового підземного вибуху такі ж, як і при наземному вибуху, але більш слабкіші повітряна ударна хвиля,  світлове та поникаюче випромінення і більш потужніші сейсмічні хвилі у грунті та сильніше радіоактивне зараження як у районі вибуху, так і на сліді радіоактивної хмари.

Надводним називається вибух, під час якого світлова зона торкається поверхні води.


Насколько материал оказался Вам полезным?
Текущий рейтинг: 5.0/2 голосов

Добавил(а): nmu | 02.09.2008 | Просмотров: 5156 | Загрузок: 681
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Объявления на сайте
Продажа литературы на сайте
Медицинские выставки 2017
Яндекс.Метрика
Главная страница Информация о сайте Гостевая книга Обратная связь