1.1.1. Ударна хвиля ядерного вибуху.

Ударна хвиля ядерного вибуху — один з основних уражаючих чинників. Залежно від того, в якому середовищі виникає і розповсюджується ударна хвиля — в повітрі, воді або ґрунті, її називають відповідно повітряною ударною хвилею, ударною хвилею у воді і сейсмічною вибуховою хвилею.

Повітряною ударною хвилею називається область різкого стиснення повітря, що розповсюджується на всі сторони від центру вибуху з надзвуковою швидкістю.

Передню межу хвилі, що характеризується різким стрибком тиску, називають фронтом ударної хвилі.

Володіючи великим запасом енергії, ударна хвиля ядерного вибуху здатна завдавати поразки людям, руйнувати різні споруди, бойову техніку та інші об'єкти на значних відстанях від місця вибуху. На розповсюдження ударної хвилі, її руйнівну і уражаючу дію можуть вплинути рельєф місцевості та лісові масиви в районі вибуху, а також метеорологічні умови.

Основними параметрами ударної хвилі, що визначають її уражаючу дію, є: надмірний тиск ∆Р_ф і швидкісний напір ∆Р_шв повітря.

Надмірний тиск – (∆Р_ф) - різниця між нормальним атмосферним тиском перед фронтом хвилі (Р_ф) і максимальним тиском у фронті ударної хвилі (Р_о), тобто ∆Р_ф = Р_ф - Р_о.

Швидкісний напір повітря (∆Р_шв) – це динамічне навантаження, яке створюється потоком повітря.

Одиницею надмірного тиску і швидкісного напору повітря у

системі СІ є Паскаль (Па), позасистемна одиниця — кілограм-сила на квадратний сантиметр (кг·с/см²); 1кг·с/см² = 100 кПа.

∆Р_ф - визначають табличним способом (див. [4] таблиця 1.1, с. 4).

Результатом дії цих чинників ударної хвилі є пошкодження у людей і тварин, які поділяються на легкі, середні, важкі і дуже важкі травми.

Легкі травми – при ∆Р_ф від 20 до 40 кПа (0,2 – 0,4 кгс/см²). Середні травми – при ∆Р_ф від 40 до 60 кПа (0,4 – 0,6 кгс/см²). Важкі травми – при ∆Р_ф від 60 до 100 кПа (0,6 – 1 кгс/см²). Дуже важкі травми – понад 100 кПа (більше 1 кгс/см²).

1.1.2. Світлове випромінювання ядерного вибуху.

Світлове випромінювання (СВ) ядерного вибуху є потоком електромагнітної енергії в широкому діапазоні частот, що включає ультрафіолетову, інфрачервону і видиму ділянки спектру.

Джерелом світлового випромінювання є область ядерного вибуху, що світиться (вогняна куля). Вона складається з нагрітих до високої температури продуктів вибуху, повітря і ґрунту (при наземному вибуху). Максимальна температура області, що світиться, на початковій і першій фазі може досягати 8000-10000°С, діаметр до 5000м (для надвеликих боєприпасів).

Тривалість світлового випромінювання (T_св) "вогняної кулі" залежить від потужності вибуху і може бути визначена за формулою

де q – потужність ядерного боєприпасу.

Головним параметром, що визначає дію світлового випромінювання ядерного вибуху, є світловий імпульс (І_св).

І_св - це кількість променистої енергії, яка припадає на одиницю поверхні, перпендикулярної до напряму розповсюдження випромінювання, за весь час свічення "вогняної кулі".

Одиниця вимірювання І_св - джоуль на квадратний метр (Дж/м²).

Несистемна одиниця - кал/см²; 1 кал/см² = 42 кдж/м²

Ісв – визначають табличним способом (див. [4] таблиця 1.6 с.14).

Залежно від світлового імпульсу, який потрапляє на незахищені, відкриті ділянки шкіри, у людей виникають опіки, які поділяються на чотири ступеня:

• опіки першого ступеня — при світловому імпульсі 80-160 кДж/м² симптоми ураження шкіри такі: почервоніння, припух­лість, болючість;

• опіки другого ступеня — при світловому імпульсі 160-400 кДж/м² на шкірі утворюються пухирі, наповнені рідиною, болю­чість;

• опіки третього ступеня — при світловому імпульсі 400-600 кДж/м² омертвіння шкіри, підшкірних тканин, утворення виразок;

• опіки четвертого ступеня — при світловому імпульсі понад 600 кДж/м² спостерігається обвуглювання тканин, омертвіння під­шкірної клітковини, м'язів і кісток.

Ура­ження може бути на великих відстанях від вибуху: під час вибуху потужністю 20 кт, у прозорому повітрі вдень, ураження настають на відстані до 60 км, а при потужності 1 Мт - до 500 км.

За тяжкістю опіки у тварин поділяються на чотири ступеня.

Опіки першого ступеня виникають при світловому імпульсі 80-240 кДж/м².

Опіки другого ступеня з'являються при світловому імпульсі 240-480 кДж/м².

Опіки третього ступеня виникають при світловому імпульсі 480-800 кДж/м².

Четвертий ступінь опіків виникає при світловому імпульсі 800-1000 кДж/м² і більше.