Взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза изотопов водорода (дейтерия и трития) в более тяжелые, например ядра изогона гелия. При термоядерных реакциях выделяется энергии в 5 раз больше, чем при реакциях деления (при одной и той же массе ядер).
Ядерное оружие включает различные ядерные боеприпасы, средства доставки их к цели (носители) и средства управления.
В зависимости от способа получения ядерной энергии боеприпасы подразделяют на ядерные (на реакциях деления), термоядерные (на реакциях синтеза), комбинированные (в которых энергия получается по схеме «деление — синтез — деление»). Мощность ядерных боеприпасов измеряется тротиловым эквивалентом, т. с. массой взрывчатого вещества тротила, при взрыве которою выделяется такое количество энергии, как при взрыве данного ядерного босирипаса. Тротиловый эквивалент измеряется в тоннах, килотоннах (кт), мегатоннах (Мт).
На реакциях деления конструируются боеприпасы мощностью до 100 кт, на реакциях синтеза — от 100 до 1000 кт (1 Мт). Комбинированные боеприпасы могут быть мощностью более 1 Мт. По мощности ядерные боеприпасы делят на сверхмалые (до 1 кг), малые (1 -10 кт), средние (10-100 кт) и сверхкрупные (более 1 Мт).
В зависимости от целей применения ядерного оружия ядерные взрывы могут быть высотными (выше 10 км), воздушными (не выше 10 км), наземными (надводными), подземными (подводными).
Поражающие факторы ядерного взрыва
Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна, световое излучение ядерного взрыва, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.
Ударная волна
Ударная волна (УВ) — область резко сжатого воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.
Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до больших давлений и плотности и нагревают до высокой температуры (несколько десятков тысяч градусов). Этот слой сжатого воздуха представляет ударную волну. Передняя граница сжатого слоя воздуха называется фронтом ударной волны. За фронтом УВ следует область разряжения, где давление ниже атмосферного. Вблизи центра взрыва скорость распространения УВ в несколько раз превышает скорость звука. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает. На больших расстояниях ее скорость приближается к скорости распространения звука в воздухе.
Ударная волна боеприпаса средней мощности проходит: первый километр за 1,4 с; второй — за 4 с; пятый — за 12 с.
Поражающее воздействие УВ на людей, технику, здания и сооружения характеризуется: скоростным напором; избыточным давлением во фронте движения УВ и временем ее воздействия на объект (фаза сжатия).
Воздействие УВ на людей может быть непосредственным и косвенным. При непосредственном воздействии причиной травм является мгновенное повышение давления воздуха, что воспринимается как резкий удар, ведущий к переломам, повреждению внутренних органов, разрыву кровеносных сосудов. При косвенном воздействии люди поражаются летящими обломками зданий и сооружений, камнями, деревьями, битым стеклом и другими предметами. Косвенное воздействие достигает 80 % от всех поражений.
При избыточном давлении 20-40 кПа (0,2-0,4 кгс/см 2) незащищенные люди могут получить легкие поражения (легкие ушибы и контузии). Воздействие УВ с избыточным давлением 40-60 кПа приводит к поражениям средней тяжести: потеря сознания, повреждение органов слуха, сильные вывихи конечностей, поражения внутренних органов. Крайне тяжелые поражения, нередко со смертельным исходом, наблюдаются при избыточном давлении свыше 100 кПа.
Степень поражения ударной волной различных объектов зависит от мощности и вида взрыва, механической прочности (устойчивости объекта), а также от расстояния, на котором произошел взрыв, рельефа местности и положения объектов на местности.
Для защиты от воздействия УВ следует использовать: траншеи, щели и окопы, снижающие се действие в 1,5-2 раза; блиндажи — в 2-3 раза; убежища — в 3-5 раз; подвалы домов (зданий); рельеф местности (лес, овраги, лощины и т. д.).
Световое излучение
Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи.
Его источник — светящаяся область, образуемая раскаленными продуктами взрыва и раскаленным воздухом. Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится, в зависимости от мощности ядерного взрыва, до 20 с. Однако сила его такова, что, несмотря на кратковременность, оно способно вызывать ожоги кожи (кожных покровов), поражение (постоянное или временное) органов зрения людей и возгорание горючих материалов объектов. В момент образования светящейся области температура на ее поверхности достигает десятков тысяч градусов. Основным поражающим фактором светового излучения является световой импульс.
Световой импульс — количество энергии в калориях, падающей на единицу площади поверхности, перпендикулярной направлению излучения, за все время свечения.
Ослабление светового излучения возможно вследствие экранирования его атмосферной облачностью, неровностями местности, растительностью и местными предметами, снегопадом или дымом. Так, густой лее ослабляет световой импульс в А-9 раз, редкий — в 2-4 раза, а дымовые (аэрозольные) завесы — в 10 раз.
Для защиты населения от световою излучения необходимо использовать защитные сооружения, подвалы домов и зданий, защитные свойства местности. Любая преграда, способная создать тень, защищает от прямого действия светового излучения и исключает ожоги.
Проникающая радиация
Проникающая радиация — ноток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых из зоны ядерного взрыва. Время ее действия составляет 10-15 с, дальность — 2-3 км от центра взрыва.
При обычных ядерных взрывах нейтроны составляют примерно 30 %, при взрыве нейтронных боеприпасов — 70-80 % от у-излучения.
Поражающее действие проникающей радиации основано на ионизации клеток (молекул) живого организма, приводящей к гибели. Нейтроны, кроме того, взаимодействуют с ядрами атомов некоторых материалов и могут вызвать в металлах и технике наведенную активность.
Основным параметром, характеризующим проникающую радиацию, является: для у-излучений — доза и мощность дозы излучения, а для нейтронов — поток и плотность потока.
Допустимые дозы облучения населения в военное время: однократная — в течение 4 суток 50 Р; многократная — в течение 10-30 суток 100 Р; в течение квартала — 200 Р; в течение года — 300 Р.
В результате прохождения излучений через материалы окружающей среды уменьшается интенсивность излучения. Ослабляющее действие принято характеризовать слоем половинного ослабления, т. с. такой толщиной материала, проходя через которую радиация уменьшается в 2 раза. Например, в 2 раза ослабляют интенсивность у-лучей: сталь толщиной 2,8 см, бетон — 10 см, грунт — 14 см, дерево — 30 см.
В качестве защиты от проникающей радиации используются защитные сооружения , которые ослабляют ее воздействие от 200 до 5000 раз. Слой фунта в 1,5 м защищает от проникающей радиации практически полностью.
Радиоактивное загрязнение (заражение)
Радиоактивное загрязнение воздуха, местности, акватории и расположенных на них объектов происходит в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва.
При температуре примерно 1700 °С свечение светящейся области ядерного взрыва прекращается и она превращается в темное облако, к которому поднимается пылевой столб (поэтому облако имеет грибовидную форму). Это облако движется по направлению ветра, и из него выпадают РВ.
Источниками РВ в облаке являются продукты деления ядерного горючего (урана, плутония), непрореагировавшая часть ядерного горючего и радиоактивные изотопы, образующиеся в результате действия нейтронов на грунт (наведенная активность). Эти РВ, находясь на загрязненных объектах, распадаются, испуская ионизирующие излучения, которые фактически и являются поражающим фактором.
Параметрами радиоактивного загрязнения являются доза облучения (по воздействию на людей) и мощность дозы излучения — уровень радиации (по степени загрязнения местности и различных объектов). Эти параметры являются количественной характеристикой поражающих факторов: радиоактивного загрязнения при аварии с выбросом РВ, а также радиоактивною загрязнения и проникающей радиации при ядерном взрыве.
На местности, подвергшейся радиоактивному заражению при ядерном взрыве, образуются два участка: район взрыва и след облака.
По степени опасности зараженную местность по следу облака взрыва принято делить на четыре зоны (рис. 1):
Зона А — зона умеренного заражения. Характеризуется дозой излучения до полного распада радиоактивных веществ на внешней границе зоны 40 рад и на внутренней — 400 рад. Площадь зоны А составляет 70-80 % площади всего следа.
Зона Б — зона сильного заражения. Дозы излучения на границах равны соответственно 400 рад и 1200 рад. Площадь зоны Б — примерно 10 % площади радиоактивною следа.
Зона В — зона опасного заражения. Характеризуется дозами излучения на границах 1200 рад и 4000 рад.
Зона Г — зона чрезвычайно опасного заражения. Дозы на границах 4000 рад и 7000 рад.
Рис. 1. Схема радиоактивного загрязнения местности в районе ядерного взрыва и по следу движения облака
Уровни радиации на внешних границах этих зон через 1 час после взрыва составляет соответственно 8, 80, 240, 800 рад/ч.
Большая часть радиоактивных осадков, вызывающая радиоактивное заражение местности, выпадает из облака за 10-20 ч после ядерного взрыва.
Электромагнитный импульс
Электромагнитный импульс (ЭМИ) — это совокупность электрических и магнитных полей, возникающих в результате ионизации атомов среды под воздействием гамма-излучения. Продолжительность его действия составляет несколько миллисекунд.
Основными параметрами ЭМИ являются наводимые в проводах и кабельных линиях токи и напряжения, которые могут приводить к повреждению и выводу из строя радиоэлектронной аппаратуры, а иногда и к повреждению работающих с аппаратурой людей.
При наземном и воздушном взрывах поражающее действие электромагнитного импульса наблюдается на расстоянии нескольких километров от центра ядерного взрыва.
Наиболее эффективной защитой от электромагнитного импульса является экранирование линий энергоснабжения и управления, а также радио- и электроаппаратуры.
Обстановка, складывающаяся при применении ядерного оружия в очагах поражения.
Очаг ядерного поражения — это территория, в пределах которой в результате применения ядерного оружия произошли массовые поражения и гибель людей, сельскохозяйственных животных и растений, разрушения и повреждения зданий и сооружений, коммунально-энергетических и технологических сетей и линий, транспортных коммуникаций и других объектов.
Зоны очага ядерного взрыва
Для определения характера возможных разрушений, объема и условий проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ очаг ядерного поражения условно делят на четыре зоны: полных, сильных, средних и слабых разрушений.
Зона полных разрушений имеет па границе избыточное давление на фронте ударной волны 50 кПа и характеризуется массовыми безвозвратными потерями среди незащищенного населения (до 100 %), полными разрушениями зданий и сооружений, разрушениями и повреждениями коммунально-энергетических и технологических сетей и линий, а также части убежищ гражданской обороны, образованием сплошных завалов в населенных пунктах. Лес полностью уничтожается.
Зона сильных разрушений с избыточным давлением на фронте ударной волны от 30 до 50 кПа характеризуется: массовыми безвозвратными потерями (до 90 %) среди незащищенного населения, полными и сильными разрушениями зданий и сооружений, повреждением коммунально- энергетических и технологических сетей и линий, образованием местных и сплошных завалов в населенных пунктах и лесах, сохранением убежищ и большинства противорадиационных укрытий подвального типа.
Зона средних разрушений с избыточным давлением от 20 до 30 кПа характеризуется безвозвратными потерями среди населения (до 20 %), средними и сильными разрушениями зданий и сооружений, образованием местных и очаговых завалов, сплошных пожаров, сохранением коммунально-энергетических сетей, убежищ и большинства противорадиационных укрытий.
Зона слабых разрушений с избыточным давлением от 10 до 20 кПа характеризуется слабыми и средними разрушениями зданий и сооружений.
Очаг поражения но количеству погибших и пораженных может быть соизмерим или превосходить очаг поражения при землетрясении. Так, при бомбежке (мощность бомбы до 20 кт) города Хиросима 6 августа 1945 г. его большая часть (60 %) была разрушена, а число погибших составило до 140 000 чел.
Персонал объектов экономики и население, попадающие в зоны радиоактивного заражения, подвергаются воздействию ионизирующих излучений, что вызывает лучевую болезнь. Тяжесть болезни зависит от полученной дозы излучения (облучения). Зависимость степени лучевой болезни от величины дозы излучения приведена в табл. 2.
Таблица 2. Зависимость степени лучевой болезни от величины дозы облучения
В условиях военных действий с применением ядерного оружия в зонах радиоактивного заражения могут оказаться обширные территории, а облучение людей — принять массовый характер. Для исключения переоблучения персонала объектов и населения в таких условиях и для повышения устойчивости функционирования объектов народного хозяйства в условиях радиоактивного заражения па военное время устанавливают допустимые дозы облучения. Они составляют:
- при однократном облучении (до 4 суток) — 50 рад;
- многократном облучении: а) до 30 суток — 100 рад; б) 90 суток — 200 рад;
- систематическом облучении (в течение года) 300 рад.
Вызванные применением ядерного оружия, наиболее сложные. Для их ликвидации необходимы несоизмеримо большие силы и средства, чем при ликвидации ЧС мирного времени.
Глобальные проблемы – это объективный результат развития человечества. От решения этих общепланетарных проблем зависит судьба цивилизации. На сегодняшний день существует большое количество проблем, которые принято считать глобальным, но все учёные сходятся во мнении, что сверхпроблемой является предотвращение ядерной войны и сохранение мира.
Ядерное оружие проблема человечества
О том, что такая проблема действительно существует учёный поняли после окончания Второй мировой войны, после ядерных бомбардировок Хиросимы и Нагасаки (1945 – вступление в ядерную эру), после Карибского кризиса, после того, как во время Холодной войны многие страны начали наращивать свой ядерный потенциал. С 1945 года на земле, под землёй, в воздухе и в водах Мирового океана было проведено более 2000 испытаний ядерного оружия, что привело как к гибели людей, так и к ухудшению экологической ситуации на планете.
Рис 1. Ядерная бомбардировка Хиросимы и Нагасаки, последствия
После окончания Второй мировой войны на планете было зарегистрировано более 60 войн локального характера, в которых погибли 6,5 млн человек. Многие из этих войн могли перерасти из локальных конфликтов в глобальные, с использованием ядерного оружия.
В настоящее время странами (основные «ядерные» страны – США, Россия, Англия, Франция, Индия и Пакистан + 30 стран, способных к созданию и транспортировке ядерного вооружения) наращен ядерный потенциал, способный 30-35 раз уничтожить всё живое на планете.
Ядерное оружие глобальная проблема человечества относится к интерсоциальной группе глобальных проблем.
Усугубление проблемы
Очень многие учёные, политики и общественные деятели в серьёз задумались о проблеме ядерного разоружения после:
- испытаний СССР новой ядерной бомбы на острове Новая Земля в 1961 (взрывная волна дважды «обошла» земной шар и вызвала панику во властных кругах двух сверхдержав – США и СССР);
- катастрофы на Чернобыльской АС в 1986 (именно тогда стало понятно, что если даже «мирный атом» способен привести к таким последствиям, то даже одноразовое использование ядерного оружия может привести к ядерной зиме и смерти всего живого на планете).
Рис 2. Катастрофа на Чернобыльской АС
М. Горбачёв, руководитель СССР, в 1986 предложил западным странам полностью уничтожить ядерное оружие, но больше никто из глав государств этот проект не поддержал.
Решение проблемы
В настоящий момент продолжается работа над решением проблемы уничтожения всего ядерного вооружения. Она была начата в 60-ых годах, когда были достигнуты соглашения о запрете ядерных испытаний в трёх средах. В 70-80-ых годах велась работа по поддержанию стратегического паритета ядерных держав и не наращиванию ядерных вооружений. А в 90-ых началась работа по снижению уровня ядерного паритета и уничтожения ядерного оружия. Также в 60-ых годах был включён режим нераспространения ядерного оружия, что привело к тому, что многие страны на планете не способны создать «чистую» ядерную бомбу.
В настоящее время страны продолжают вести переговоры о снижении уровня ядерных потенциалов. Это необходимо для того, чтобы исключить случайную ядерную войну и так называемое ГВУ (гарантированное взаимное уничтожение).
Что мы узнали?
Угроза ядерной войны и всемирное ядерное вооружение – действительно важнейшая глобальная проблема, требующая немедленного решения. Над ней работают учёные, политики и общественные деятели всего мира, понимая, что использование (и даже испытания) ядерного оружия могут привести к глобальной экологической катастрофе и уничтожению человечества.
Тест по теме
Оценка доклада
Средняя оценка: 4.6 . Всего получено оценок: 17.
На данный момент ядерное оружие по своей силе и мощи превосходит любое другое. Основано оно на принципе ядерной энергии, в отличие от другого оружия, где присутствует механическая и химическая энергия. Разрушительная способность такого оружия просто колоссальна! Эффект достигается за счет сильной взрывной волны, теплового воздействия и губительного радиационного поражения.
Принцип действия
Принцип ядерного оружия заключается в распаде урана, при котором выделяется очень большая энергия. Радиус поражения от ударной волны достигает нескольких километров. Волна распространяется длительное время и на далекое расстояние, что приводит к разрушениям вблизи ядерного взрыва. Окружающая местность может просто выгореть от нагрева поверхности. Большую опасность несет гамма-излучение и альфа-излучение, полученные при распаде радиоактивных веществ. Однако, со временем эта энергия быстро уменьшается. Уже через минуту после взрыва энергия спадает в тысячи раз. Но все равно человеку опасно контактировать с этим излучением и через длительное время. При взрыве образуется радиоактивное облако, которое может причинить огромный вред всему живому. От проникновения радиации у человека начинается лучевая болезнь, что может привести к скорой гибели. Все эти перечисленные факторы доказывают, что ядерное оружие на сегодняшний день является самым мощным и разрушительным в своем потенциале.
Первое использование ядерного оружия
Первые испытания ядерного оружия провели в США в 1945 году. Тогда все поняли, что будущее будет как раз за этим оружием, т.к. результаты показали настоящую силу ядерной энергии. При взрыве образовалось грибовидное облако, а земля под местом взрыва просто расплавилась, превратившись в радиоактивную зону. Спустя 16 лет на этом месте было зафиксирована радиация, превышающая норму.
В том же году 6 Августа была сброшена ядерная бомба на Японский город Хиросиму. Взрыв произошел на высоте 500 метров над землей, разрушив все в площади 10 кв. км. 140 тыс. человек тогда погибли. Вскоре подобная бомба была сброшена и на Нагасаки. Японии пришлось капитулировать перед США, а всем стало понятно, что при помощи ядерного оружия можно диктовать свою политику на международном уровне.
В последующие годы велась разработка водородной бомбы. Это позволяло гораздо увеличить поражающую мощность и сохранить приемлемые размеры снаряда. Долгие годы шла гонка вооружений. Каждая страна хотела заполучить в свою армию более сильное оружие, способное поражать как можно большую площадь. К счастью, ядерной войны не произошло, и дело ограничилось простой демонстрацией потенциальной мощи. В наши годы ажиотаж вокруг ядерной войны спал, производится разоружение арсеналов, но у многих стран по-прежнему сохраняются ядерные потенциалы, позволяющие быть на политической арене одними из первых.
Ядерным оружием называется оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутри ядерной энергии. Ядерное оружие - самое мощное средство, массового уничтожения. Его поражающими факторами являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.
Наиболее мощный поражающий фактор ядерного взрыва - ударная волна. На ее образование расходуется 50% всей энергии взрыва. Она представляет собой зону сильно сжатого воздуха, распространяющегося со сверхзвуковой скоростью во все стороны от центра взрыва.
Основными параметрами, определяющими действие ударной волны, являются избыточное давление в ее фронте, скоростной напор воздуха и время действия избыточного давления. Значение их в основном зависит от мощности, вида ядерного взрыва и расстояния от центра.
Избыточное давление - это разность между атмосферным давлением и максимальным давлением во фронте ударной волны. Оно измеряется в паскалях. Продолжительность действия избыточного давления измеряется в секундах.
Скоростной напор воздуха - это динамическая нагрузка, создаваемая потоком воздуха. Измеряется в тех же единицах, что и избыточное давление, его действие заметно сказывается при избыточных давлениях свыше 50 кПа.
Воздействие ударной волны на людей и сельскохозяйственных животных: Ударная волна у незащищенных людей и животных вызывает травматические повреждения и контузии.
В зависимости от величины избыточного давления во фронте ударной волны различают следующие по тяжести поражения:
при избыточном давлении свыше 100 кПа у людей и животных возникают контузии и травмы крайне тяжелой степени, для которых характерны переломы крупных несущих костей (позвоночника, конечностей), разрывы внутренних органов, содержащих большое количество крови (печень, селезенка, аорта), жидкости (желудочки головного мозга, мочевой и желчный пузыри) или газы (легкие, кишечник). Такие травмы приводят к мгновенной смерти;
при избыточном давлении 100--60 кПа у людей и 100-- 50 кПа у животных наблюдаются контузии и травмы тяжелой степени (переломы отдельных костей, сотрясение мозга, сильный ушиб всего тела), которые приводят к гибели в течение недели. Животных, получивших такие травмы, не лечат, а по возможности организуют их вынужденный убой;
избыточное давление 60--40 кПа у людей и 50--40 кПа у животных вызывает контузии и травмы средней степени, признаками которых являются вывихи конечностей от резкого и неожиданного удара при падении на землю, переломы ребер, гематомы, потеря слуха, кровотечения из носа и ушей;
избыточное давление 40--20 кПа вызывает поражения легкой степени, выражающиеся в скоропреходящих нарушениях функций организма (ушибы, вывихи) и потере слуха (разрыв барабанных перепонок).
Кроме непосредственного поражения ударной волной, люди и животные могут получить косвенные поражения (различные травмы, вплоть до смертельных) при нахождении в разрушающихся жилых домах, животноводческих помещениях или от воздействия «вторичных снарядов» - летящих с большой скоростью кусков кирпича, дерева, обломков стен, осколков стекла и других предметов.
Воздействие ударной волны на здания и сооружения:
Полное разрушение характеризуется обрушиванием всех стен и перекрытий. Из обломков образуются завалы. Восстановление зданий невозможно.
Сильное разрушение характеризуется обрушиванием части стен и перекрытий. В многоэтажных домах сохраняются нижние этажи. Использование и восстановление таких зданий не возможно или нецелесообразно.
Среднее разрушение характеризуется разрушением главным образом встроенных элементов (внутренних перегородок, дверей, окон, крыш, печных и вентиляционных труб), появлением трещин в стенах, обрушиванием чердачных перекрытий и от дельных участков верхних этажей. Подвалы и нижние этажи пригодны для временного использования после разборки зава лов над входами. Вокруг зданий завалов не образуется. Восстановление зданий (капитальный ремонт) возможно.
Слабое разрушение характеризуется поломкой оконных и дверных заполнений, легких перегородок, появлением трещин в стенах верхних этажей. Восстановление возможно.
Воздействие ударной волны на технологическое оборудование и производственную деятельность объекта. Степень поражения от воздействия ударной волны будет зависеть от состояния тех зданий и сооружений, в которых это оборудование размещено и где эта деятельность предусмотрена. В не меньшей степени деятельность объекта будет зависеть от состояния энерго- и водоснабжения, убежищ с рабочей силой, темпов ликвидации последствий разрушения и влияния других факторов ядерного взрыва. На животноводческих объектах, кроме того, это будет зависеть от состояния животных, возможностей их кормления и содержания, качества продукции животноводства.
Воздействие ударной волны на растения. Полное уничтожение лесных массивов, садов, виноградников наблюдается при воздействии избыточного давления свыше 50 кПа. Деревья при этом вырываются с корнем, ломаются, образуя сплошные завалы.
При избыточном давлении от 50 до 30 кПа вырываются или ломаются около 50% деревьев, а при давлении 30--10 кПа - до 30% деревьев. Молодые деревья, кустарники, чайные плантации устойчивее к воздействию ударной волны, чем старые и спелые.
Злаковые культуры под влиянием скоростного напора частично вырываются с корнем, частично засыпаются пыльной бурей и в основном подвергаются полеганию. У корне- клубнеплодов повреждается наземная часть растений.
Воздействие ударной волны на водоемы и водоисточники. На крупных естественных водоемах возникает сильное волнение, на искусственных - разрушаются дамбы, плотины и другие гидротехнические сооружения. Образующаяся при наземном взрыве сейсмическая волна вызывает разрушение артезианских скважин, водонапорных башен, ирригационных систем, обрушивание колодезных срубов.
Световое излучение. Оно представляет собой поток видимых, инфракрасных и ультрафиолетовых лучей, исходящих от светящейся области, состоящей из продуктов взрыва и воздуха, разогретых до миллионов градусов. На его образование расходуется 30-35% всей энергии взрыва. Поражающая способность светового излучения определяется величиной светового импульса. Световой импульс - это количество световой энергии, падающей за время существования светящейся области ядерного взрыва на единицу поверхности, перпендикулярной к направлению распространения излучения. Он измеряется в Дж/м2 (кал/см2).
Действие светового излучения на людей и животных. Под влиянием первоначальной яркой вспышки происходит ослепление человека и животных, длящееся от 2 - 5 мин днем до 30 мин ночью. Если животное или человек фиксирует зрение на образовавшемся огненном шаре, то происходит ожог глазного дна - более тяжелое заболевание. Особенно тяжелые ожоги возникают ночью, когда зрачок расширен и на дно глаза попадает большое количество световой энергии.
Ожоги I степени у людей и животных выражаются в болезненности, покраснении и припухлости.
При ожогах II степени у людей образуются пузыри, заполненные прозрачной белковой жидкостью. У животных часто на поверхность кожи выпотевает серозный экссудат в виде клейких желтовато-розовых капель «росы», которые, засыхая, образуют рыхлые корки. К 15-20-му дню отмерший эпителий отторгается и при отсутствии инфекции кожный покров восстанавливается полностью.
Ожоги III степени характеризуются омертвением кожи и подкожных тканей и последующим образованием язв. Они долго (до 1,5-2 мес.) не заживают, являясь причиной длительной интоксикации организма.
Ожоги IV степени образуются при длительном воздействии очень высокой температуры и сопровождаются обугливанием тканей.
Воздействие светового излучения на здания, сооружения, растения. Световое излучение в зависимости от свойств материалов вызывает их оплавление, обугливание и воспламенение. В результате могут возникнуть отдельные, массовые, сплошные пожары или огневые штормы.
Массовый пожар - это совокупность отдельных пожаров, охвативших более 25% зданий в данном населенном пункте.
Сплошным пожаром считается массовый пожар, охвативший более 90% зданий.
Огневой шторм - особый вид сплошного пожара, охватившего всю территорию города при сильном ураганном ветре, дующем к центру взрыва вследствие возникших мощных восходящих потоков воздуха. Борьба с огневым штормом невозможна. Огневой шторм наблюдался в г. Хиросиме после взрыва атомной бомбы (6 августа 1945 г.) и бушевал 6 ч, уничтожив 600 тыс. домов.
Мелкие водоемы (озера, пруды, ручьи) под воздействием высокой температуры светового излучения могут испариться.
Проникающая радиация. Она представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов, излучаемых в течение 10-15 с из светящейся области взрыва в результате ядерной реакции и радиоактивного распада ее продуктов. На проникающую радиацию расходуется 4-5% всей энергии взрыва. Проникающая радиация характеризуется дозой излучения, т. е. количеством энергии радиоактивных излучений, поглощенных единицей объема облучаемой среды. За единицу измерения дозы принят рентген (Р).
Сущность поражающего действия проникающей радиации заключается в том, что гамма лучи и нейтроны ионизируют молекулы живых клеток. Ионизация нарушает нормальную жизнедеятельность клеток и при больших дозах приводит к их гибели. Комплекс патологических изменений, наблюдаемых у человека и животных под влиянием ионизирующих излучений, называется лучевой болезнью.
Радиус поражения проникающей радиацией незначителен (до 4-5 км) и мало изменяется в зависимости от мощности взрыва. Поэтому при взрывах боеприпасов средней и большей мощности ударная волна и световое излучение перекрывают радиус действия проникающей радиации, вследствие чего тяжелых лучевых поражений у незащищенных людей и животных не будет, так как они погибнут от воздействия ударной волны или светового излучения. При взрывах малой и сверхмалой мощности, наоборот, опасность поражения проникающей радиацией значительно возрастает, так как в этом случае радиус действия ударной волны и светового излучения значительно уменьшается и не перекрывает действия проникающей радиации.
Нейтронный поток вызывает во внешней среде наведенную радиоактивность, когда химические элементы, составляющие все предметы окружающей среды, превращаются из стабильных в радиоактивные. Однако за счет естественного распада большинство из них в течение суток вновь превращаются в стабильные.
Под воздействием проникающей радиации (гамма-лучей) темнеют стекла оптических приборов, а фотоматериалы, находящиеся в светонепроницаемой упаковке, засвечиваются. Выводится из строя электронное оборудование, изменяются сопротивление резисторов, емкость конденсаторов. Приборы будут давать «сбои», ложное срабатывание.
Радиоактивное заражение местности. На его долю приходится 10-15% всей энергии взрыва. Радиоактивное заражение местности, воды, водоисточников, воздушного пространства возникает в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва.
При подземном и наземном взрывах грунт из воронки взрыва, втягиваясь в огненный шар, расплавляется и перемешивается с радиоактивными веществами, а затем постепенно оседает на землю, как в районе взрыва, так и за его пределами в на-правлении ветра, образуя местные (локальные) выпадении. В зависимости от мощности взрыва локально выпадает от 60 до 80% радиоактивных веществ. 20-40% радиоактивных веществ поднимается в тропосферу, разносится в ней вокруг земного шара и постепенно (в течение 1-2 мес.) оседает на землю, образуя глобальные выпадения.
При воздушных взрывах радиоактивные вещества не смешиваются с грунтом, поднимаются в стратосферу и в виде мелко дисперсного аэрозоля медленно (в течение нескольких лет) выпадают на землю.
Источниками заражения местности являются продукты деления ядерного взрыва (радионуклиды), излучающие бета-частицы и гамма-лучи; радиоактивные вещества не прореагировавшей части ядерного заряда (урапа-235, плутония-239), излучающие альфа-, бета-частицы и гамма-лучи; радиоактивные вещества, образовавшиеся в грунте под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность). В частности, находящиеся в почве атомы кремния, натрия, магния становятся радиоактивными и излучают бета-частицы и гамма-лучи.
Радиоактивное заражение, как и проникающая радиация, не наносит повреждения зданиям, сооружениям, технике, а поражает живые организмы, которые, поглощая энергию радиоактивных излучений, получают дозу облучения (Д), измеряемую, как указывалось выше, в рентгенах (Р).
Заражение местности радиоактивными веществами характеризуется мощностью дозы, измеряемой в рентгенах в час (Р/ч). Мощность дозы, измеренной на высоте 1 м от поверхности земли (крупного зараженного объекта), называют уровнем радиации.
Уровень радиации показывает дозу облучения, которую может получить живой организм в единицу времени на зараженной местности. В условиях военного времени местность считается зараженной при уровне радиации 0,5 Р/ч и выше.
Степень заражения радиоактивными веществами поверхности отдельных объектов в полевых условиях измеряют в единицах уровней радиации по гамма-излучению в миллирентгенах в час (мР/ч) или микрорентгенах в час (мкР/ч).
Влияние радиоактивного заражения на производственную деятельность. Радиоактивное заражение местности в отличие от ударной волны и светового излучения ядерного взрыва не вызывает каких-либо разрушений или повреждений объектов агропромышленного комплекса (АПК), а также мгновенной гибели животных или растений. Однако, именно радиоактивное заражение местности будет фактором, определяющим главную долю ущерба, наносимого ядерным оружием сельскому хозяйству и объектам, расположенным в сельской местности, так как территория опасного радиоактивного загрязнения будет в 10 раз и более превышать территорию, где проявится действие ударной волны или светового излучения наземного ядерного взрыва.
После спада уровней радиации основной опасностью для людей и животных будет потребление продуктов питания, кормов и воды, загрязненных РВ. Эта опасность будет действовать годы и десятилетия. Она потребует от населения соблюдения определенных мер зашиты, а от специалистов АПК проведения дополнительных мероприятий по снижению загрязнения сельскохозяйственной продукции в процессе производства, транспортировки и хранения.
Под влиянием радиоактивного заражения огромные площади сельскохозяйственных угодий будут выведены из нормального севооборота, на долгие годы изменится система земледелия, в трудных условиях окажется животноводство, потребуется перестройка работы других объектов агропромышленного комплекса и его партнеров ввиду подрыва сырьевой базы.
Опыт ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС показал, что радиоактивное заражение вследствие аварии атомного реактора или умышленного его разрушения во время войны обычными средствами нападения без применения ядерного оружия может нанести огромный ущерб государству.
5 Возможные последствия применения ядерного оружия массового поражения
ЯДЕРНАЯ КАТАСТРОФА (военная биосферная катастрофа)- глобальные экологические последствия применения оружия массового уничтожения (ядерного, химического, биологического), что в конечном итоге приведет к разрушению основных природных экосистем Земли. В настоящее время мощность накопленных запасов ядерного оружия в мире составляет около 16-18 10 9 т, т.е. на каждого жителя планеты приходится более 3,5 т тротилового эквивалента (Рябчиков, 1987). Поэтому в ряде стран (США, Канада, Англия, Германия и др.) проведены исследования по оценке последствий ядерной войны на биосферу в целом, в частности смоделировано более 20 различных сценариев. При ядерной катастрофе суммарная мощность взрывов может находиться в пределах от 6500 Мт. (базовый сценарий) до 10-12 тыс. Мт. (жесткий сценарий). Аналогичные работы проведены в Вычислительном центре Российской АН; опубликованы различные варианты сценариев ядерной катастрофы в работах М.И.Будыко, Ю.А.Израэля, Г.С.Голицына, К.Я. Кондратьева и др.
Результаты проведенных исследовании по данной проблеме указывают на недопустимость ядерной войны, которая с неизбежностью приведет к глобальным изменениям климата и к деградации биосферы, в целом (табл. 60).
Таблица 60. Геофизические, (экологические) последствия, основных крупномасштабных поражающих факторов ядерных взрывов (Будыко и др. 1986)
| Основные крупномасштабные эффекты (поражающие факторы). | Возможные геофизические последствия |
| 1.Загрязнение биосферы радиоактивными продуктами | Изменение –электрических свойств атмосферы, изменение погоды. Изменение свойств ионосферы. |
| 2.Загрязнение атмосферы аэрозольными продуктами | Изменение радиационных свойств атмосферы. Изменение погоды и климата. |
| 3. Загрязнение атмосферы. различными газообразными веществами (метаном, этиленом и др.) | |
| Тропосферы | Изменение радиационных свойств атмосферы, изменение погоды и климата. |
| Верхней атмосферы | Изменение радиационных свойств верхней атмосферы, нарушение озонного слоя. Изменение возможности прохождения Уф- излучения, изменение климата. |
| 4. Изменение альбедо земной поверхности | Изменение климата. |
Видно, что среди возможных геофизических (экологических) последствий применения ядерного оружия следует выделить: массовые радиационные и иные поражения изменение погоды и климата, разрушение озонового слоя, нарушение состояния ионосферы и т.п. К этому необходимо добавить сильное загрязнение атмосферы аэрозольными и газообразными частицами, возникшими в результате, как взрывов, так и многочисленных пожаров.
По данным М.И.Будыко и др. (1986) при ядерной войне даже при мощности, взрыва 5000 Мт. в атмосферу поступит 9,6 *10 3 т аэрозолей из которых 80% проникнет в стратосферу. Наличие в атмосфере огромного количества аэрозолей, газообразных примесей и дыма ядерных пожаров - все это, приведет к уменьшению притока солнечной радиации к земной поверхности и, конечно, к понижению температуры воздуха не планете примерно на 15 0 С («ядерная зима»). Ожидаемое среднее понижение температуры воздуха над континентами северного полушария Будет составлять более 20 0 С. такой крупный ядерный конфликт коренным образом повлияет на климат в виде наступления темноты («ядерная ночь»), изменит глобальную циркуляцию воздуха и т.д. Следствиями этого будут: прекращение процесса фотосинтеза, вымораживание и уничтожение растительности на огромных территориях, гибель посевов сельскохозяйственных культур и в конечном итоге гибель всего живого и человеческой цивилизации. Также, к последствиям ядерных взрывов следует добавить еще радиацию от разрушенным АЭС (более 420), при этом 85% их расположено именно в северном полушарии. По расчетам медиков, при реализации только базового сценария в северном полушарии около, 60% населения сразу погибнет от ударной волны, ожогов и летальной дозы радиации, 25% будут поражены ионизирующей радиацией и т.д., т.е. будет поставлена под сомнение возможность существования Человека как биологического вида.
Основным путем предотвращения глобальной экологической катастрофы является ликвидации всех видов оружия массового уничтожении, что сможет предотвратить малейшую возможность ядерной войны, в которой не будет ни победителей, ни побежденных, Также для уменьшения вероятности непреднамеренного самоуничтожения населения земли необходимо значительно расширить экологические исследования последствий применения ядерного и другого вида оружия. Как отмечает Н.Н. Моисеев(1990, с.307), «…по существу все собственно экологические проблемы сводятся к соизмерению своих действий с возможностями окружающей среды»
Заключение
Катастрофа на Чернобыльской АЭС, в результате которой значительная территория Белоруссии, Украины и России оказалась пораженной радиоактивными, выбросами, заставляет серьезно задуматься о технологической дисциплине на атомных электростанциях, часть которых нуждается в реконструкции и модернизации.
Осуществляется комплекс дополнительных мер по усилению безопасности эксплуатируемых атомных реакторов. Произведены экологические экспертизы проектов строящихся АЭС и ТЭС и других объектов с атомными энергетическими установками. Реализуется программа использования нетрадиционных, экологически безопасных источников энергии, и строительства опытно-экспериментальных АЭС с различными типами и схемами расположения атомных реакторов.
Список литературы
1. М.И. Будыко. «Современные проблемы экологии» М.:1994г. 307с.
2. А.П. Акимова. «Экология» М.:2001г.
3. Доклад правительству России «О состоянии окружающей природной среды Краснодарского края в 2001г». М.: 2002г.
4. В.И Цветкова «Экология, Учебник» М.: 1999г.
5. Петров Н.Н. «Человек в чрезвычайных ситуациях». Учебное пособие - Челябинск: Южно-Уральское книжное изд-во, 1995 г.
6. Т.Х.Маргулова «Атомная энергетика сегодня и завтра» Москва: Высшая школа, 1996 г.
Доклад правительству России «О состоянии окружающей природной среды Краснодарского края в 2001г
Реализации в послевоенные десятилетия широкомасштабных программ использования атомной энергии в целях развития военной техники и мирных технологий существенно возросло влияние антропогенных источников радиоактивных загрязнений окружающей среды. ■ земная радиация ■ космическая радиация Рис.. Расчетные годовые дозы облучения человека: 1- космические лучи (0,37мЗв); 2 - ...
В них радионуклидов искусственного происхождения. Радиоактивное загрязнение природной среды в районах расположения радиоционно - опасных объектов. БАЭС БАЭС расположена на территории Свердловской области, в 40 км к востоку от города Екатеринбурга на восточном берегу водохранилища, созданного на реке Пышма. Сточные воды БАЭС отводятся в Ольховское болото, связанное с рекой Пышма. с В 100 км...
Обеспечить локализацию выбросов. Ядерную аварию может вызвать также образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении твэлов. всех барьеров безопасности. Основными поражающими факторами радиационных аварий являются: · воздействие внешнего облучения (гамма - и рентгеновского; бета - и гамма-излучения; гамма - нейтронного излучения и др.); · внутреннее облучение от...
В отношении радиации еще, конечно же, нельзя. Ситуация в ранее проверенных Ростове-на-Дону, Новочеркасске намного спокойнее. Для безопасности жителей крупных городов Ростовской области проводится профилактика радиационного облучения населения, которая включает в себя две группы мероприятий. К первой относятся проектно-конструкторские и архитектурно-планировочные: -выбор места под АЭС или...
