Ядерне Зброя

1. Види ядерних зарядів а) Атомні заряди.

Дія атомної зброї грунтується на реакції поділу важких ядер
(уран-235, плутоній-239 і т.д.). Ланцюгова реакція поділу розвивається не вбудь-якій кількості ділиться речовини, а лише тільки в певній длякожного речовини масі. Найменша кількість ділиться речовини, уякому можлива котра саморозвивається ланцюгова ядерна реакція, називаютькритичною масою. Зменшення критичної маси буде спостерігатися призбільшення щільності речовини.

що діляться речовина в атомному заряді знаходиться в підкритичнихстані. За принципом його перекладу в надкрітіческое стан атомнізаряди діляться на гарматні і імплозівного типу. У зарядах гарматного типудві і більше частин ділиться речовини, маса кожної з яких меншекритичною, швидко з'єднуються один з одним у надкрітіческую масу вВнаслідок вибуху звичайної вибухової речовини (вистрілювання однієї частинив іншу). При створенні зарядів за такою схемою важко забезпечити високунадкритичність, внаслідок чого його коефіцієнт корисної дії невеликий.
Перевагою схеми гарматного типу є можливість створення зарядівмалого діаметру і високої стійкості до дії механічних навантажень, щодозволяє використовувати їх в артилерійських снарядах і мінах.

У зарядах імплозівного типу діляться речовина, що має при нормальнійщільності масу менше критичної, переводиться в надкрітіческое станпідвищенням його щільності в результаті обтиску за допомогою вибуху звичайноговибухової речовини. У таких зарядах представляється можливість отримативисоку надкритичність і, отже, високий коефіцієнт корисноївикористання ділиться речовини.

б) Термоядерні заряди.

Дія термоядерної зброї грунтується на реакції синтезу ядерлегких елементів. Для виникнення ланцюгової термоядерної реакції необхіднадуже висока (порядку декількох мільйонів градусів) температура, якадосягається вибухом звичайного атомного заряду. Як термоядерногопальне використовується зазвичай дейтрід літію-6 (тверда речовина,що являє собою поєднання літію-6 і дейтерію).

в) Нейтронні заряди.

Нейтронний заряд є особливим видом термоядерного заряду, уякому різко збільшено вихід нейтронів. Для бойової частини ракети "Ленс" нареакції синтезу частку припадає близько 70% звільняється енергії.

г) "Чистий" заряд.

Чистий заряд-це ядерний заряд, при вибуху якого вихід довгоживучихрадіоактивних ізотопів суттєво знижений.

2. Конструкція і способи доставки

Основними елементами ядерних боєприпасів є:

-корпус

-система автоматики

Корпус призначений для розміщення ядерного заряду і системи автоматики
, А також охороняє їх від механічного, а в деяких випадках і відтеплового впливу. Система автоматики забезпечує вибух ядерногозаряду в заданий момент часу і виключає його випадкове абопередчасне спрацьовування. Вона включає:

-систему запобігання і зведення

-систему аварійного підриву

-систему підриву заряду

-джерело харчування

-систему датчиків підриву

Засобами доставки ядерних боєприпасів можуть бути балістичніракети, крилаті і зенітні ракети, авіація. Ядерні боєприпаси застосовуютьсядля спорядження авіабомб, фугасів, торпед, артилерійських снарядів (203,2мм СГ і 155 мм СГ-США).

3. Потужність ядерних боєприпасів

Ядерна зброя володіє колосальною потужністю. При розподілі уранумасою близько кілограма звільняється така ж кількість енергії, якпри вибуху тротилу масою близько 20 тисяч тонн. Термоядерні реакції синтезує ще більш енергоємними. Потужність вибуху ядерних боєприпасівприйнято вимірювати в одиницях тротилового еквівалента. Тротиловий еквівалент
- Це маса тринітротолуолу, яка забезпечила б вибух, по потужностіеквівалентний вибуху даного ядерного боєприпасу. Зазвичай він вимірюється вкілотонн (кТ) або в мегатоннам (МгТ).

В залежності від потужності ядерні боєприпаси поділяють на калібри:

-надмалих (менше 1кТ)

-малий (від 1 до 10 кТ)

-середній (від 10 до 100 кТ)

-великий (від 100 до кТ 1 МгТ)

-надвеликих ( понад 1 МгТ)

термоядерного заряду комплектуються боєприпаси надвеликих, великоїі середнього калібрів; ядерними - сверхмалого, малого та середнього калібрів,
Нейтронними - сверхмалого і малого калібрів.

4. Види ядерних вибухів

В залежності від завдань, що вирішуються ядерною зброєю, від виду ірозташування об'єктів, по яких плануються ядерні удари, а також відхарактеру майбутніх бойових дій ядерні вибухи можуть бутиздійснені в повітрі, у поверхні землі (води) і під землею (водою). УВідповідно до цього розрізняють наступні види ядерних вибухів:

-повітряний (високий і низький)

-наземний (надводний)

-підземний (підводний)

5. Вражаючі фактори ядерного вибуху.

Ядерний вибух здатний миттєво знищити чи вивести з ладунезахищених людей, які відкрито стоять, техніку, спорудження і різніматеріальні засоби. Основними вражаючими факторами ядерного вибухує:

-ударна хвиля

-світлове випромінювання

-проникаюча радіація

-радіоактивне зараження місцевості

-електромагнітний імпульс

Розглянемо їх. а) Ударна хвиля в більшості випадків є основним вражаючимфактором ядерного вибуху. За своєю природою вона подібна до ударної хвилізвичайного вибуху, але діє більш тривалий час і володієнабагато більшою руйнівною силою. Ударна хвиля ядерного вибуху можена значній відстані від центра вибуху наносити поразки людям,руйнувати споруди та пошкоджувати бойову техніку.

Ударна хвиля являє собою область сильного стиснення повітря,поширюється з великою швидкістю в усі сторони від центра вибуху.
Швидкість поширення її залежить від тиску повітря у фронті ударноїхвилі; поблизу центра вибуху вона в кілька разів перевищує швидкість звуку,але з увуліченіем відстані від місця вибуху різко падає.

За перші 2 сек ударна хвиля проходить близько 1000 м, за 5 сек - 2000 м,за 8 сек - близько 3000 м.

Це служить обгрунтуванням нормативу N5 ЗОМП "Дії при спалахуядерного вибуху ": відмінно - 2 сек, добре - 3 сек, задовільно-4 сек.

Вражаюча дія ударної хвилі на людей і руйнівну дію набойову техніку, інженерні споруди і матеріальні кошти передусімвизначаються надлишковим тиском і швидкістю руху повітря в її фронті
. Незахищені люди можуть, крім того дивуватися летять з величезноюшвидкістю осколками скла й уламками зруйнованих будівель, падаючимидеревами, а розкидаються також частинами бойової техніки, грудки землі,камінням та іншими предметами, що приводяться в рух швидкісним напоромударної хвилі. Найбільші непрямі поразки будуть спостерігатися внаселених пунктах і в лісі; в цих випадках втрати військ можуть виявитисябільшими, ніж від безпосередньої дії ударної хвилі.

Ударна хвиля здатна наносити поразки й у закритих приміщеннях,проникаючи туди через щілини і отвори. Поразки, що наносяться ударною хвилею,підрозділяються на легкі, середні, важкі і украй важкі.

Легкі поразки характеризуються тимчасовим пошкодженням органів слуху,загальною легкою контузією, ударами і вивихами кінцівок. Важкі поразкихарактеризуються сильною контузією всього організму; при цьому можутьспостерігатися пошкодження головного мозку і органів черевної порожнини, сильнакровотеча з носа і вух, важкі переломи і вивихи кінцівок. Ступіньпоразки ударною хвилею залежить передусім від потужності і виду ядерноговибуху. При повітряному вибуху потужністю 20 кТ легкі травми у людей можливіна відстанях до 2,5 км, середні - до 2 км, важкі - до 1,5 км відепіцентру вибуху.

З ростом калібру ядерних боєприпасів радіуси поразки ударною хвилеюростуть пропорційно кореню кубічному з потужності вибуху. При підземномувибуху виникає ударна хвиля в грунті, а при підводному - у воді.

Крім того, при цих видах вибухів частина енергії витрачається настворення ударної хвилі і в повітрі. Ударна хвиля, поширюючи вгрунті, викликає пошкодження підземних споруд, каналізації,водопроводу; при поширенні її у воді спостерігається пошкодженняпідводної частини кораблів, що знаходяться навіть на значній відстані відмісця вибуху. б) Світлове випромінювання ядерного вибуху являє собою потікпроменевої енергії, що включає ультрафіолетове, видиме й інфрачервоневипромінювання. Джерелом світлового випромінювання є світна область,що складається з розпечених продуктів вибуху і розпеченого повітря. Яскравістьсвітлового випромінювання в першу секунду в кілька разів перевершує яскравість
Сонця.

Поглинена енергія світлового випромінювання переходить в теплову, щоприводить до розігріву поверхневого шару матеріалу. Нагрівання може бутинастільки сильним, що можливо обвуглювання запалення пальногоматеріалу і розтріскування або розплавлення негорючого, що може призводити довеличезним пожежам. При цьому дія світлового випромінювання ядерного вибухуеквівалентно масованому застосуванню запальної зброї.

Шкіряний покрив людини також поглинає енергію світлового випромінювання, зарахунок чого може нагріватися до високої температури і отримувати опіки. Упершу чергу опіки виникають на відкритих ділянках тіла, звернених уубік вибуху. Якщо дивитися у бік вибуху незахищеними очима, томожливе ураження очей, що приводить до повної втрати зору.

Опіки, що викликаються світловим випромінюванням, не відрізняються від звичайних,викликаються вогнем або кип'ятком. вони тим сильніше, чим менше відстань довибуху і чим більше потужність боєприпасу. При повітряному вибуху вражаючедія світлового випромінювання більше, ніж при наземному тієї ж потужності.

У залежності від сприйнятого світлового імпульсу опіки діляться на триступеня. Опіки першого ступеня виявляються в поверхневій поразці шкіри:почервонінні, припухлості, болючості. При опіках другого ступеня нашкірі з'являються бульбашки. При опіках третього ступеня нааблюдается омертвлянняшкіри й утворення виразок.

При повітряному вибуху боєприпасів потужністю 20 кТ і прозорістьатмосфери порядку 25 км опіки першого ступеня будуть спостерігатися в радіусі
4,2 км від центра вибуху; при вибуху заряду потужністю 1 МгТ ця відстаньзбільшиться до 22,4 км. опіки другого ступеня виявляються на відстанях 2,9і 14,4 км і опіки третього ступеня на відстанях 2,4 і 12,8 кмвідповідно для боєприпасів потужністю 20 кт і 1МгТ. в) Проникаюча радіація являє собою невидимий потік гамма -квантів і нейтронів, що випускаються із зони ядерного вибуху. Гамма-кванти інейтрони поширюються в усі сторони від центра вибуху на сотні метрів.
Зі збільшенням відстані від вибуху кількість гамма-квантів і нейтронів,що проходить через одиницю поверхні, зменшується. При підземному іпідводному ядерних вибухах дія проникаючої радіації поширюється навідстані, значно менші, ніж при наземних і повітряних вибухах, щопояснюється поглинанням потоку нейтронів і гамма-квантів водою.

Зони поразки проникаючою радіацією при вибухах ядерних боєприпасівсередньої і великої потужності трохи менше зон поразки ударною хвилею ісвітловим випромінюванням. Для боєприпасів з невеликим тротиловим еквівалентом
(1000 тонн і менш) навпаки, зони вражаючої дії проникаючоїрадіацією перевершують зони поразки ударною хвилею і світловим випромінюванням.

Вражаюча дія проникаючої радіації визначається здатністюгамма-квантів і нейтронів іонізувати атоми середовища, в якому вонипоширюються. Проходячи через живу тканину, гамма-кванти і нейтрониіонізують атоми і молекули, що входять до складу клітин, які призводять допорушення життєвих функцій окремих органів і систем. Під впливоміонізації в організмі виникають біологічні процеси відмирання ірозкладання кліток. У результаті цього в уражених людей розвиваєтьсяспецифічне захворювання, зване променевою хворобою.

Для оцінки іонізації атомів середовища, а отже, і вражаючогодії проникаючої радіації на живий організм введено поняття дозиопромінення (або дози радіації), одиницею виміру якої є рентген
(р). Дозі радіації 1р відповідає утворення в одному кубічномусантиметрі повітря приблизно 2 мільярдів пар іонів.

У залежності від дози випромінювання розрізняють чотири ступені променевоїхвороби.

Перша (легка) виникає при отриманні людиною дози від 100 до 200 р.
. Вона характеризується загальною слабістю, легкою нудотою, короткочаснимзапамороченням, підвищенням пітливості; особовий склад, який отримав такудозу, звичайно не виходить з ладу. Друга (середня) ступінь променевої хворобирозвивається при отриманні дози 200-400 р; в цьому випадку ознаки поразки
- Головний біль, підвищення температури, шлунково-кишковий розлад --виявляються більш різко і швидше, особовий склад у більшості випадківвиходить з ладу. Третя (важка) ступінь променевої хвороби виникає придозі 300-600 р; вона характеризується важкими головними болями, нудотою,сильною загальною слабістю, запамороченням і іншими нездужаннями; важкаформа нерідко приводить до смертельного результату. Четверта ступінь - при дозіпонад 600 р. У більшості випадків приводить до смертельного результату.

Безпечної дозою, не приводить до зниження боєздатності особовогоскладу військ, є доза, рівна 50 р.. г) Радіоактивне зараження людей, бойової техніки, місцевості ірізних об'єктів при ядерному вибуху обумовлюється осколками розподілуречовини заряду і непрореагіровавшей частиною заряду, що випадають із хмаривибуху, а також наведеною радіоактивністю.

З часом активність осколків розподілу швидко зменшується,особливо в перші години після вибуху. Так, наприклад, загальна активністьосколків розподілу при вибуху ядерних боєприпасів потужністю 20 кТ через одиндень буде в кілька тисяч разів менше, ніж через одну хвилину післявибуху.

При вибуху ядерних боєприпасів частина речовини заряду не піддаєтьсярозподілу, а випадає в звичайному своєму вигляді; розпад її супроводжуєтьсяосвітою альфа-частинок. Наведена радіоактивність обумовленарадіоактивними ізотопами, що утворюються в грунті в результаті опромінення йогонейтронами, що випускаються в момент вибуху ядрами атомів хімічнихелементів, що входять до складу грунту. Утворилися ізотопи, як правило,бета-активні, розпад багатьох з них супроводжується гамма-випромінюванням. Періодинапіврозпаду більшості з радіоктівних ізотопів, порівняноневеликі-від однієї хвилини до години. У зв'язку з цим наведена активністьможе становити небезпеку лише в перші години після вибуху і тільки врайоні, близькому до його епіцентру.

Основна частина довгоживучих ізотопів зосереджена в радіоактивномухмарі, що утвориться після вибуху. Висота підняття хмари длябоєприпасів потужністю 10 кТ дорівнює 6 км, для боєприпасів потужністю 10 МгТ вонаскладає 25 км. У міру просування хмари з нього випадають спочаткунайбільш великі частки, а потім все більш і більш дрібні, утворити по шляхуруху зону радіоактивного зараження, так званий слід хмари. Розмірисліду залежать головним чином від потужності ядерних боєприпасів, а також відшвидкості вітру і можуть досягати в довжину кілька сотень і в ширинудекількох десятків кілометрів.

Поразки в результаті внутрішнього опромінення з'являються в результатіпопадання радіоактивних речовин всередину організму через органи дихання ішлунково-кишковий тракт. У цьому випадку радіоактивні випромінювання вступають вбезпосередній контакт з внутрішніми органами і можуть викликати сильнупроменеву хворобу; характер захворювання буде залежати від кількостірадіоактивних речовин, що потрапили в організм.

На озброєння, бойову техніку і інженерні споруди радіоактивніречовини не роблять шкідливого впливу. д) Електромагнітний імпульс впливає насамперед нарадіоелектронну і електронну апаратуру (пробою ізоляції, псуваннянапівпровідникових приладів, перегорання запобіжників і т.д.).
Електромагнітний імпульс являє собою виникає на дуже короткийчас могутнє електричне поле.