2.2. Световое излучение

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, источником которой является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Световое излучение ядерного взрыва представляет собой электромагнитное излучение оптического диапазона, включающее ультрафиолетовую ( = 0,01 - 0,38 мк), видимую (= 0,38 - 0,77 мк) и инфракрасную ( = 0,77 - 340 мк) области спектра.

Светящаяся область в своем развитии проходит три фазы: начальную, первую и вторую.

Основная доля энергии светового излучения (до 98%) приходится на вторую фазу, длительность которой почти равна общей длительности испускания светового излучения. Такая картина светового излучения с минимумом между первой и второй фазами может наблюдаться при ядерных взрывах мощностью более 0,5 тыс. т. При взрывах ядерных зарядов сверхмалой мощности это излучение возможно в ходе одной основной фазы.

Время существования светящейся области и ее размеры возрастают с увеличением тротилового эквивалента взрыва (табл. 2). По длительности свечения можно ориентировочно судить о мощности ядерного взрыва.

Таблица 2 Характеристика светящейся области ядерного взрыва к концу второй фазы свечения

Мощность ядерного взрыва	Время свечения, с	Диаметр, м
Сверхмалая	Около 0,2	50-200
Малая	1-2	200-500
Средняя	2-5	500-1000
Крупная	5-10	1000-2000
Сверхкрупная	20-40	2000-5000

Световое излучение распространяется практически мгновенно (со скоростью 300000 км/сек) и длится в зависимости от мощности взрыва от одной до нескольких секунд. Интенсивность светового излучения и его поражающее действие уменьшаются с увеличением расстояния от центра взрыва; при увеличении расстояния в 2 и 3 раза интенсивность светового излучения снижается в 4 и 9 раз.

Действие светового излучения при ядерном взрыве заключается в нанесении поражений людям и животным ультрафиолетовыми, видимыми и инфракрасными (тепловыми) лучами в виде ожогов различной степени, а также в обугливании или возгорании воспламеняющихся частей и деталей сооружений, зданий, вооружения, боевой техники, резиновых катков танков и автомобилей, чехлов, брезентов и других видов имущества и материалов. При прямом наблюдении взрыва с близкого расстояния световое излучение причиняет повреждения сетчатке глаз и может вызвать потерю зрения (полностью или частично).

Поражающее действие светового излучения определяется мощностью и видом ядерного взрыва, прозрачностью атмосферы и цветом поражаемого объекта. Наибольшую опасность в этом отношении представляет воздушный взрыв. Туман, дымка, дождь значительно поглощают излучение и уменьшают радиус поражения.

На степень поражения закрытых участков тела оказывают влияние цвет одежды, ее толщина, а также плотность прилегания к телу. Люди, одетые в свободную одежду светлых тонов получают меньше ожогов закрытых участков тела, чем люди, одетые в плотно прилегающую одежду темного цвета.

Световое излучение в первую очередь воздействует на открытые участки тела - кисти рук, лицо, шею, а также на глаза. Различают четыре степени ожогов (табл. 3).

Таблица 3 Значения световых импульсов, соответствующие ожогам кожи разной степени, Дж/см²

Степень ожога	Открытые участки кожи при мощности взрыва, тыс. т	Участки кожи под обмундированием
	1	10	100	1000	летним	зимним
Первая	10,04	13,39	16,74	20,08	25,1	146,44
Вторая	16,74	25,1	41,8	37,7	41,84	167,36
Третья	33,47	37,7	46,02	50,21	62,76	209,2
Четвертая	Более 33,47	Более 37,7	Более 46,02	Более 50,21	Более 62,76	Более 209,2

Ожог первой степени представляет собой поверхностное поражение кожи, внешне проявляющееся в ее покраснении; ожог второй степени характеризуется образованием пузырей; ожог третьей степени вызывает омертвение глубоких слоев кожи; при ожоге четвертой степени обугливаются кожа и подкожная клетчатка, а иногда и более глубокие ткани.

Опасное поражение людей будет наблюдаться при ожогах открытых участков кожи второй и третьей степеней или при ожогах второй степени под одеждой (не менее 3% поверхности тела).

Поражение глаз световым излучением возможно трех видов: временное ослепление, которое может длиться до 30 мин; ожоги глазногодна, возникающие на больших расстояниях при прямом взгляде на светящуюся область взрыва; ожоги роговицы и век, возникающие на тех же расстояниях, что и ожоги кожи.

Степень воздействия светового излучения на оборудование, технику и сооружения зависит от свойств их конструкционных материалов. Оплавление, обугливание и воспламенение материала в одном месте могут привести к распространению огня, т.е. к пожару.

Световое, излучение распространяется прямолинейно и не проникает через непрозрачные материалы. Поэтому любая преграда (стена, броня, покрытие убежища, лес, густой кустарник и т. п.), которая способна создавать зону тени, защищает от ожогов. Эффективным способом защиты личного состава от светового излучения является быстрое залегание за какую-либо преграду.

При расположении личного состава в убежищах, блиндажах, перекрытых щелях, под брустверных нишах, танках, боевых машинах пехоты и бронетранспортерах закрытого типа поражение его световым излучением практически полностью исключается. При расположении в открытых щелях, окопах, траншеях или ходах сообщения лежа вероятность непосредственного поражения световым излучением уменьшается от 1,5 до 5 раз.

Существуют особенности воздействия светового излучения ночью. Глаза человека более чувствительны к световому излучению, чем другие участки тела. Радиус временного ослепления от светового излучения ядерного взрыва ночью значительно больше радиуса возникновения ожогов тела. В зависимости от условий продолжительность ослепления может составлять от нескольких секунд до 30 мин.

Основными параметрами, характеризующими световое излучение, являются:

1) энергия светового излучения Е_с (кал) — часть полной энергии взрыва, приходящаяся на световое излучение;

2) световой импульс u, (кал/см²) — количество энергии светового излучения, падающее за все время излучения на единицу площади неподвижной и неэкранированной поверхности, расположенной перпендикулярно к направлению прямого излучения, без учета отраженного излучения.

При расчетах характеристик излучения, падающего на различные облучаемые объекты, необходимо учитывать условия облучения, а именно:

ориентацию объекта;

перемещение объекта;

облучение объекта отраженным излучением;

экранирование и ослабление излучения элементами рельефа местности и другими естественными и искусственными преградами.

Основными характеристиками излучения, падающего на объект, являются:

1) импульс облучения u (кал/см²) — количество энергии светового излучения, падающее за все время излучения на единицу площади облучаемой поверхности;

2) облученность ε (кал/см²сек) — количество энергии светового излучения, падающее в единицу времени на единицу площади облучаемой поверхности.

Импульс облучения и облученность связаны соотношением:

,

где t_u - время излучения.

Определение значений указанных параметров производится применительно к расстояниям от центра взрыва, составляющим не менее двух максимальных радиусов светящейся области. Для меньших расстояний возможны лишь приближенные оценки.

Энергия светового излучения определяется соотношением:

E_c =10⁹ k_qq, кал,

где: q - мощность взрыва, т;

k_q - энергетический коэффициент светового излучения, т. е. отношение энергии светового излучения к полной энергии взрыва.

Энергетический коэффициент светового излучения при взрывах на высотах до 15 км:

k_q = 0,55q^-0,05 .

При взрывах на высотах 15 - 25 км величина k_q на 10% превышает значение, вычисленное по формуле.