Поражающие факторы ядерного взрыва
В процессе ядерного (термоядерного) взрыва образуется поражающие факторы, ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и объектов, а также электромагнитный импульс.
Воздушная ударная волна ядерного взрыва
Воздушной ударной волной называется резкое сжатие воздуха, распространяющееся в атмосфере со сверхзвуковой скоростью. Она является основным фактором, вызывающим разрушения и повреждения вооружения, боевой техники, инженерных сооружений и местных предметов.
Воздушная ударная волна ядерного взрыва образуется в результате того, что расширяющаяся светящаяся область сжимает окружающие её слои воздуха, и это сжатие, передаваясь от одного слоя атмосферы к другому, распространяющееся со скоростью, значительно превышающей скорость звука и скорость поступательного движения частиц воздуха.
Ударная волна проходит первые 1000 м за 2 с, 2000 м за 5 с, 3000 м за 8 с.
Повышение давления воздуха во фронте ударной волны над атмосферным давлением, так называемое избыточное давление во фронте ударной волны Рф измеряется в Паскалях (1Па=1н/м2, в барах (I бар=105Па) или в килограммах силы на см2 (1кгс/см2=0,9807 бар). Оно характеризует силу поражающего действия ударной волны и является одним из её основных параметров.
После прохода фронта ударной волны давление воздуха в данной точке быстро падает, но в течение некоторого времени продолжает оставаться выше атмосферного. Время, в течение которого давление воздуха превышает атмосферное, получило название длительности фазы сжатия ударной волны (r+). Она также характеризует поражающее действие ударной волны.
В зоне сжатия частицы воздуха движутся вслед за фронтом ударной волны со скоростью меньшей, чем скорость движения фронта ударной волны примерно на 300 м/с. На расстояниях от центра взрыва, где ударная волна обладает поражающим действием (êРф>0,2-0,3бар), скорость движения воздуха в ударной волне превышает 50 м/с. При этом суммарное поступательное перемещение частиц воздуха в ударной волне может достигать нескольких десятков и даже сотен метров. В следствие этого в зоне сжатия возникает сильное давление скоростного (ветрового) напора, обозначается êРск.
В конце фазы сжатия давление воздуха в ударной волне становится ниже атмосферного, т.е. за фазой сжатия следует фаза разряжения.
Непосредственно поражение людей избыточным явлением ударной волны, давлением скоростного напора и давлением отражения называется первичным, а поражения, вызванные действием различных обломков - косвенным или вторичным.
В результате воздействия ударной волны человек может получить контузии и травмы различной степени тяжести, которые вызываются как всесторонним обжатием тела человека избыточным давлением в фазе сжатия ударной волны, так и действием скоростного напора и давлением отражения. Кроме того, в результате действия скоростного напора ударная волна по пути своего движения подхватывает и несет с большой скоростью обломки разрушенных зданий и сооружений и сучья деревьев, мелкие камни и другие предметы, способные наносить поражения открыто расположенным людям.
На распространение ударной волны и ее разрушающее и поражающее действие существенное влияние могут оказать рельеф местности и лесные массивы в районе взрыва, а также метеоусловия.
Рельеф местности может усилить или ослабить действие ударной волны. Так. на передних (обращенных в сторону взрыва) склонах возвышенностей и в лощинах, расположенных вдоль направления движения волны, давление выше, чем на равнинной местности. При крутизне склонов (угол наклона склона к горизонту) 10-15° давление на 15-35% выше, чем на равнинной местности; при крутизне склонов15-30° давление может увеличиться в 2 раза.
На обратных по отношению к центру взрыва склонах возвышенностей, а также в узких лощинах и оврагах, расположенных под большим углом к направлению распространения волны, возможно уменьшение давления волны и ослабление ее поражающего действия. При крутизне склона 15-30° давление уменьшается в 1,1-1,2 раза, а при крутизне 45-60° - в 1,5-2 раза.
В лесных массивах избыточное давление на 10-15% больше, чем на открытой местности. Вместе с тем в глубине леса (на расстоянии 50-200 м и более от опушки в зависимости от густоты леса) наблюдается значительное снижение скоростного напора.
Метеорологические условия оказывают существенное влияние только на параметры слабой воздушной ударной волны, т.е. на волны с избыточным давлением не более 10 кПа.
Так, например, при воздушном взрыве мощностью 100 кт это влияние будет проявляться на расстоянии 12...15 км от эпицентра взрыва. Летом в жаркую погоду характерно ослабление волны по всем направлениям, а зимой - ее усиление, особенно в направлении ветра.
Дождь и туман также могут заметно повлиять на параметры ударной волны, начиная с расстояний, где избыточное давление волны200-300 кПа и менее. Например, где избыточное давление ударной волны при нормальных условиях 30 кПа и менее, в условиях среднего дождя давление уменьшается на 15%, и сильного (ливневого) - на30%. При взрывах в условиях снегопада давление в ударной волне снижается весьма незначительно и его можно не учитывать.
Защита от ударной волны для военных.
Защита личного состава от ударной волны достигается уменьшением воздействия на человека избыточного давления и скоростного напора. Поэтому укрытие личного состава за холмами и насыпями в оврагах, выемках и молодых лесах, использование фортификационных сооружений, танков, БМП, БТР, снижает степень его поражения ударной волной.
Если принять, что при воздушном ядерном взрыве безопасное расстояние для незащищённого человека доставляет несколько км, то личный состав, находящийся в открытых фортификационных сооружениях (траншеи, хода сообщения, открытые щели), не будет поражен ужена удалении 2/3 от безопасного расстояния. Перекрытые щели и траншеи уменьшают радиус поражающего действия в 2 раза, а блиндажи - в 3 раза. Личный состав, находящийся в подземных прочных сооружениях на глубине более 10 м, не поражается даже в том случае если это сооружение находится в эпицентре воздушного взрыва. Радиус поражения техники, расположенной в окопах и котлованных укрытиях, в 1,2-1,5раза меньше, чем при открытом расположении.
Защита от ударной волны для гражданских.
Основной способ защиты людей и техники от поражения ударной волной - изоляция их от действия повышенного давления и скоростного напора. Для этого используются различные убежища и укрытия.
Виды повреждений, причиняемых взрывом постройкам:
• Полное разрушение - в радиусе трёх миль (5,5 км) от эпицентра взрыва.
• Восстановлению не подлежит - на дистанции трёх-пяти миль (до 9 км). Руины.
• Требуется серьёзный ремонт - дистанция 5-10 миль (до 18 км). Сразу после происшествия постройки для жилья непригодны.
• Требуется ремонт - зданий, находившихся в пределах 10-15 миль (до 27 км). Во время ремонта пригодны для жилья.
Взрыв бомбы мощностью 20 мегатонн увеличивает расстояние по степени поражения до пяти, восьми, шестнадцати и двадцати четырёх миль соответственно (9, 14,5, 30 и 44 км соответственно)
Эти приблизительные расстояния - не аксиома и зависят от прочности построек. Железобетонные здания куда прочнее деревянных избушек. В четырёх милях от взрыва бетонные постройки могут остаться ремонтопригодными, в то время как деревянные будут напрочь сметены взрывом. Разумеется, окна весьма уязвимы, и не стоит рассчитывать на их целостность ближе, чем в 25 милях (45 км) к эпицентру.
На открытой местности - укройтесь за прочными местными предметами, обратными скатами высот, в складках местности.
В автомобиле - лягте на соседнее сиденье или на пол, закройте голову руками.
В помещении - разместитесь так, чтобы не находиться напротив окон. Накройтесь плотной тканью, чтобы предотвратить ранение осколками стёкол. Укройтесь под лестницей, за прочными шкафами. Будьте осторожны, не допустите обрушения на вас мебели и других предметов.
Где бы то ни было - защитите себя от воздействия ударной волны, светового излучения, ранения обломками обстановки.
После того, как пройдёт ударная волна, необходимо защитить органы дыхания и поверхность кожи, надеть респиратор, маску, плотно прилегающие очки, если есть - противогаз. Если нет ОЗК... Надеть на ноги, например, мешки для мусора или большие пакеты для покупок. На тело набросить дождевик поверх противогаза или респиратора, плотно притянуть его к телу. Ценные предметы разместить на теле, те, которые потребуются в скором времени - оставить снаружи, завернув в плотный пакет.
Если в момент ядерного взрыва вы окажетесь вне убежища или укрытия, необходимо быстро лечь на землю лицом вниз, используя для защиты низкие каменные ограды, канавы, кюветы, ямы, пни, насыпи шоссейных и железных дорог, лесонасаждения. Нельзя укрываться у стен зданий и сооружений — они могут обрушиться.
