§ 4.7.6. Электромагнитный импульс

Ядерные взрывы в атмосфере и в более высоких слоях приводят к возникновению мощных электромагнитных полей с длинами волн от 1 до 1000м. и более. Эти поля ввиду их кратковременного существования принято называть электромагнитным импульсом (ЭМИ).

Поражающее действие ЭМИ обусловлено возникновением напряжений и токов в проводниках различной протяженности, расположенных в воздухе, земле, на военной технике и других объектах.

Основной причиной генерации ЭМИ длительностью менее 1с. считают взаимодействие -квантов и нейтронов с газом во фронте ударной волны и вокруг него. Важное значение имеет также возникновение асимметрии в распределении пространственных электрических зарядов, связанных с особенностями распространения -излучения и образования электронов.

При наземном или низком воздушном взрыве (рис.4.11.) -кванты, испускаемые из зоны протекания ядерных реакций, выбивают из атомов воздуха быстрые электроны, которые летят в направлении движения -квантов со скоростью, близкой к скорости света, а положительные ионы (остатки атомов) остаются на месте. В результате такого разделения электрических зарядов в пространстве образуются элементарные и результирующие электрические и магнитные поля ЭМИ.

При наземном или низком воздушном взрыве поражающее воздействие ЭМИ наблюдается на расстоянии порядка нескольких километров от центра взрыва.

При высоком ядерном взрыве могут возникать поля ЭМИ в зоне взрыва и на высотах 20-40 км от поверхности земли. ЭМИ в зоне взрыва возникает в результате взаимодействия -квантов ядерного взрыва с материалом оболочки боеприпаса и рентгеновского воздушного пространства. В результате разделения и перемещения положительных и отрицательных зарядов в этой области и в зоне взрыва, а также при взаимодействии зарядов с геомагнитным полем земли возникает электромагнитное излучение, которое достигает поверхности земли в зоне радиусом до нескольких сотен километров.

Электрические и магнитные поля ЭМИ в роли поражающего фактора характеризуются напряженностью поля. По форме импульс ЭМИ представляет собой быстро затухающий колебательный процесс с несколькими квазиполупериодами (рис.4.11.). Напряженность электрического и магнитного полей зависит от мощности, высоты взрыва, расстояния от центра взрыва и свойств окружающей среды.

Поражающее действие ЭМИ проявляется прежде всего по отношению к радиоэлектронной и электротехнической аппаратуре, в которой наводятся электрические токи и напряжения, которые могут вызвать пробой изоляции, повреждение трансформаторов, сгорание разрядников, порчу полупроводниковых приборов, перегорание плавких вставок и других элементов радиотехнических устройств. Наиболее подвержены воздействию ЭМИ линии связи, сигнализации и управления.

Если ядерные взрывы произойдут вблизи линий энергоснабжения, связи, имеющих большую протяженность, то наведенные в них напряжения могут распространяться по проводам на многие километры и вызывать повреждение аппаратуры и поражение личного состава, находящегося на безопасном удалении по отношению к другим поражающим факторам ядерного взрыва.

ЭМИ представляет опасность и для прочих сооружений (командных пунктов, ракетных стартовых комплексов), которые рассчитаны на устойчивость к воздействию ударных волн наземного ядерного взрыва, произведенного на расстоянии нескольких сотен метров. Сильные электромагнитные поля могут повредить электрические цепи и нарушить работу оборудования, так что потребуется время для его восстановления.

Высотный взрыв способен создавать помехи в работе средств связи на очень больших площадях.

Электромагнитный импульс можно использовать для определения таких параметров ядерного взрыва, как мощность, вид взрыва и координаты.

Защита от ЭМИ достигается экранированием линий энергоснабжения и управления, а также аппаратуры. Все наружные линии должны быть двухпроводными, хорошо изолированными от земли, с малоинерционными разрядниками и плавкими вставками. Для защиты чувствительного электронного оборудования целесообразно использовать разрядники с небольшим порогом зажигания. Большой эффект создает применение оптико-волоконных линий, а также временное отключение линий связи и автоматики.

Рис. 4.11. Электромагнитный импульс (ЭМИ) взрыва.