Государственное образовательное учреждение

Лицей №265

Красногвардейского района

Исследовательская работа

по теме

«Оружие массового поражения»

Предмет: физика

Научный руководитель: Ученик 9 «А» класса

Васина Ольга Васильевна Лукин Даниил

Дом. тел 8-950-036-77-81 дом. Тел.: 5256349

Санкт – Петербург

2010

Оглавление.

Глава 1.

Ядерное оружие (Часть первая).

Введение………...…………………………………………………………………… Стр. 3

Виды ядерных взрывов………………………………………………………………Стр. 4-6

Поражающие факторы……………………………………………………………….Стр. 7-9

Биологическое оружие (Часть вторая) .

Введение………………………………………………………………………….. ….Стр. 10

Бактериальные средства……………………………………………………………...Стр. 11-12

Химическое оружие (Часть третья)

Введение………………………………………………………………………………Стр. 13

Отравляющие вещества(ОВ)………………………………………………………...Стр. 14-15

Признаки обнаружения ОВ…………………………………………………………..Стр. 16

Глава 2.

Исследовательская часть.

Вопросы опроса учащегося контингента(9^екл,11кл.)……………………………….Стр.17-19

Результаты опроса(представлены диаграммы)……………………………………...Стр. 20-25

Глава 3.

Вывод…………………………………………………………………………………..Стр. 26

Автореферат…………………………………………………………………………..Стр. 27-29

Список использованной литературы…...................................................................Стр. 30

Приложения.

Презентация по теме ОМП.

К оружию массового поражения относится химическое, биологическое и ядерное. Также относят и некоторые виды нового оружия, например, климатическое. Большинство специалистов сходятся на том, что наиболее опасным является ядерное оружие.

Давайте разберёмся, что же такое ядерное оружие? Ядерное оружие — взрывное устройство, в котором источником энергии является синтез или деление атомных ядер— ядерная реакция.

Ядерные взрывы бывают следующих видов:

• Наземный(надводный): используется для поражения живой силы противника и его объектов на земле(воде). Характерной особенностью для него является чрезвычайно сильное радиоактивное заражение.

• Воздушный - наиболее эффективный из всех: производится на высоте до 10 км, вызывает мощные разрушения на земле и уничтожает объекты, находящиеся в воздухе.

• Подземный(подводный): используется для разрушения объектов, находящихся под землей(водой).

• Высотный: производится в верхних слоях атмосферы и уничтожает находящуюся там авиацию противника.

Так же, что более интересно сами ядерные взрывы различаются по своей сборке, или как ещё можно сказать начинке:

• Атомные заряды.

• Термоядерные заряды.

• Нейтронные заряды.

• "Чистый" заряд.

Максимальная температура, которая достигается при ядерном взрыве, составляет несколько десятков миллионов градусов в то время, как максимальная температура взрыва обычного взрывчатого вещества составляет всего 5000° C (или 9000°F). Вследствие сильного нагрева, обусловленного выделением при ядерном взрыве большого количества энергии, все вещества переходят в газообразное состояние. Поскольку эти газы в момент взрыва занимают ограниченный объём (объём самой бомбы), они создают колоссальное давление. Это давление, вероятно, в миллионы раз больше атмосферного, то есть составляет несколько миллионов килограммов на квадратный сантиметр.

Виды ядерных взрывов.

Первый ядерный взрыв СССР был проведён 29 августа 1949 года, на Семипалатинском испытательном полигоне, а последний — 24 октября 1990 года, на Северном испытательном полигоне „Новая Земля“. Таким образом, программа ядерных испытаний СССР продолжалась в течение 41 года, 1 месяца и 26 дней.

Наземный ядерный взрыв(надводный)

Наземный (надводный) ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на поверхности земли (воды), при котором светящаяся область касается поверхности земли (воды), а пылевой (водяной) столб с момента образования соединен с облаком взрыва. То есть ядерный взрыв, при котором огненный шар касается поверхности, можно рассматривать как наземный взрыв.

Характерной особенностью наземного (надводного) ядерного взрыва является сильное радиоактивное заражение местности (воды) как в районе взрыва, так и по направлению движения облака взрыва. Поражающими факторами этого взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и ЭМИ.

Подземный ядерный взрыв

Подземными ядерными взрывами называют взрывы, для ко­торых средой, окружающей зону реакции, является грунт.

В результате воздействия рентгеновского излучения на ок­ружающий зону реакции

грунт его тонкий сферический слой сильно прогревается и превращается в

раскаленный газ, излу­чение этого слоя превращает в раскаленный газ следующий

тонкий слой грунта и т. д.

Таким образом, в грунте в результате его послойного про­грева образуется

раскаленный объем. Процесс расширения этого объема в невозмущенном грунте

называется тепловой волной в грунте.

В отличие от взрыва в воздухе при ядерном взрыве в грун­те ударная волна

существует лишь в самой ближней зоне.

Процесс распространения плавно увеличивающихся давления и других возмущений в

грунте до их максимальных значений называется волной сжа­тия.

Итак, на начальной стадии развития подземного ядерного взрыва в грунте

возникают и распространяются тепловая вол­на, ударная волна и волна сжатая. В

результате их воздейст­вия на окружающую зону реакции грунтовую среду в

окрест­ностях взрыва возникают механические колебания, называемые

сейсмовзрывными волнами, которые распространяются наболь­шие расстояния.

Процессы развития подземного ядерного взрыва зависят от глубины заложения

заряда в грунте.

При подземном ядерном взрыве на большой глубине прони­кающая радиация и

газовый поток полностью поглощаются грунтом, радиоактивные продукты взрыва

остаются в полости и в толще разрушенной породы.

Камуфлетный ядерный взрыв, это тот взрыв, когда радиус разрушающего действия не достигает поверхности земли.

Поражающими факторами камуфлетного ядерного взрыва являются: сейсмовзрывные

волны и местное действие на грунт.

Если взрыв происходит на небольшой глубине, вначале происходят те же

процессы, что и при взрыве на большой глу­бине. Затем в результате расширения

взрывной полости на поверхности земли вырастает грунтовый купол, который тут

же раскрывается. Через раскрывшийся купол из полости вырыва­ются газообразные

продукты, вследствие чего в воздухе обра­зуются воздушная ударная волна и

облако взрыва. Вырвавшие­ся наружу газы поднимают с собой в атмосферу большое

ко­личество грунта. В грунте образуется воронка, вокруг нее— навал грунта;

возникают пылевые образования. Вместе с га­зами и грунтом в атмосферу

выбрасываются радиоактивные продукты, которые, смешавшись с частицами пыли, в

после­дующем выпадают и создают сильное радиоактивное зараже­ние местности и

воздуха.

Воздушный ядерный взрыв

Воздушный взрыв — ядерное испытание в атмосфере с приведённой высотой подрыва не менее 100 м/кт^1/3** (при таких условиях расширяющийся огненный шар не касается поверхности земли). В этой категории отдельно выделены высотные взрывы, для которых размер огненного шара сравним с характерным размером неоднородности атмосферы (приблизительно 7 километров).

Высотный ядерный взрыв.

При ядерном взрыве, на больших высотах,(более 100-200км) точно так же как и в «обычном» ядерном взрыве образуется огненный шар и ударная волна, отличием от наземного считается то, что гораздо меньшая часть энергии уходит на световое излучение, в конечном итоге «бум» получается не столь ярким, всё дело в высоте, на больших высотах воздух гораздо разряжение, чем на поверхности планеты и он излучает свет гораздо слабее. Самым тяжёлым из особенностей высотного ядерного взрыва являются огромные территории заражения, десятки и даже сотни км, а так же возмущения атмосферы. Высокая ионизация объясняется действием нейтронов, рентгеновского и g-излучений, она приводит к серьёзным и достаточно длительным (десятки минут) прекращением работы любого вида радиосвязи.

Ядерные взрывы на орбите (космические)

9 июля 1962 г. в США на атолле Джонстон в Тихом океане прошли испытания термоядерного взрыва в космосе. Запуск ядерной боеголовки с использованием баллистической ракеты Thor, под кодовым названием „Морская звезда – 1“, был последним в серии подобных экспериментов, проводившихся на протяжении четырёх лет министерством обороны США. Но в тот момент, когда ракета прочертила в небе дымный след, мало кто мог предположить, насколько неожиданными окажутся последствия высотного взрыва мощностью 1,4 мегатонны.

Тем временем на Гавайях, примерно в 1300 км от места событий, информация о последнем взрыве „радужной бомбы“ просочилась в печать, и население островов с нетерпением ожидало начала „фейерверка“. Когда боеголовка взорвалась на высоте 400 км, ослепительная вспышка на мгновения озарила море и небо подобно полуденному солнцу, после чего небеса на секунду приобрели светло-зелёный цвет.

Однако большинство жителей Гавайских островов наблюдали менее приятные последствия взрыва. На острове Оаху внезапно погасло уличное освещение, перестала приниматься местная радиостанция, а также пропала телефонная связь. Где-то в Тихом океане на полминуты нарушилась работа высокочастотных систем радиосвязи. Позже учёные установили, что „Морская звезда“ послала в пространство электромагнитный импульс (ЭМИ) гигантской разрушительной силы, который захлестнул огромную территорию вокруг эпицентра взрыва.

В течение нескольких минут небо над горизонтом окрасилось в кроваво-красный цвет. Учёные с нетерпением ожидали именно этого момента. Во всех предыдущих высотных испытаниях в космосе возникало облако заряженных частиц, которое через некоторое время деформировалось магнитным полем Земли и вытягивалось вдоль её естественных радиационных поясов, обрисовывая их структуру. Но никто не ожидал того, что случилось в последующие месяцы: интенсивные искусственные радиационные пояса вывели из строя семь спутников, обращавшихся на низких околоземных орбитах, — треть существовавшего тогда космического флота.

Поражающие факторы.

При ядерном взрыве в атмосфере возникают следующие поражающие факторы:

• воздушная ударная волна

• световое излучение

• проникающая радиация

• электромагнитный импульс

• радиоактивное заражение местности.

Рассмотрим каждый из них поподробнее и узнаем что конкретно они из себя представляют, итак:

Ударная волна—это область рез­кого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. В зависимо­сти от среды распространения разли­чают ударную волну в воздухе, в воде или грунте (сейсмовзрывные волны).

Ударная волна является одним из основных поражающих факторов ядерного взрыва. Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура и давление достигает миллиардов атмосфер (до 105 млрд. Па). Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают и нагревают до высокой температуры. Эти слои воздуха приводят в движение последующие слои, и так сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от центра взрыва, образуя воздушную ударную волну, вблизи центра взрыва скорость распространения ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает, а ударная волна ослабевает; на больших удалениях ударная волна переходит, по существу, в обычную акустическую волну и скорость ее распространения приближается к скорости звука в окружающей среде, т.е. к 340 м/с.

Воз­душная ударная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит примерно 1000 м за 1,4 с, 2000 м—за 4 с. 3000 м—за 7с, 5000 м—за 12 с. Отсюда следует, что человек, увидев вспышку ядерного взрыва, за время до прихода ударной волны, может занять ближайшее укрытие (складку местно­сти, канаву, кювет, простенок и т. п.) и тем самым уменьшить вероятность поражения ударной волной.

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии , включающей ультрафиолетовое, видимое и инфракрасное излучение . Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Яркость светового излучения в первую секунду в несколько раз превосходит яркость Солнца.

Поглощенная энергия светового излучения переходит в тепловую, что приводит к разогреву поверхностного слоя материала. Нагрев может быть настолько сильным, что возможно обугливание или воспламенение горючего материала и растрескивание или оплавление негорючего, что может приводить к огромным пожарам. Человек является прямой «мишенью» для светового излучения, вернее его пост. факторов – нагрева, в первую очередь будет поражён кожный покров, обращённый в сторону взрыва, конкретней – открытые участки тела, незащищённые глаза получат фатальные повреждения, вплоть до полной потери зрения.

При этом в сущности ожоги от светового излучения ядерного взрыва ничем не отличаются от обычных ожогов, полученных на кухне кипятком, или с помощью солнца, перезагорав. Чем ближе к взрыву, тем сильнее будет ожог, так же прямое значение в силе ожога имеет «начинка» и количество килотонн в бомбе.

Ожоги делятся на три степени. Первая степень ожогов чревата покраснением кожи, её припухлостями, повышенной чувствительности, прикосновения к ней болезненны. Вторая степень сулит волдыри. При ожогах третьей степени у человека наблюдается омертвение кожи и образование язв. Более сильные ожоги смертельны.

Пример.

Воздушный взрыв, прозрачность атмосферы порядка 25км мощность 20кТ степени ожогов и расстояния на которых они могут быть получены:

1степень – 4,2км

2степень – 2,9км

3степень – 2,4км

Если же мощность больше, к примеру 1МгТ,в тех же условиях, тогда:

1степень – 22,4км

2степень – 14,4км

3степень – 12,8км

Проникающая радиация представляет собой невидимый поток гамма-квантов и нейтронов , испускаемых из зоны ядерного взрыва. Гамма-кванты и нейтроны распространяются во все стороны от центра взрыва на сотни метров. С увеличением расстояния от взрыва количество гамма-квантов и нейтронов, проходящее через единицу поверхности, уменьшается. При подземном и подводном ядерных взрывах действие проникающей радиации распространяется на расстояния, значительно меньшие, чем при наземных и воздушных взрывах, что объясняется поглощением потока нейтронов и гамма-квантов водой.

Зоны поражения радиацией у ядерных боеприпасов средней и большой мощности меньше зон поражения световым излучением и ударной волной. Для боеприпасов с небольшим тротиловым эквивалентом, а такими принято считать 1000 тонн и менее, характерно обратное – радиация распространяется на большие расстояния, чем ударная волна и световое излучение.

Поражающее действие проникающей радиации определяется способностью гамма-квантов и нейтронов ионизировать атомы среды, в которой они распространяются . Проходя через живую ткань, гамма-кванты и нейтроны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав клеток , которые приводят к нарушению жизненных функций отдельных органов и систем. Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы отмирания и разложения клеток. В результате этого у пораженных людей развивается специфическое заболевание, называемое лучевой болезнью.

Для оценки поражающего действия проникающей радиации на живой организм введено понятие дозы облучения, единицей измерения которой является рентген. 2 млрд. пар ионов = 1рентген, в одном куб.см. воздуха.(примерно.)

Различают три степени развития заболевания, вызванного ионизацией клеток – лучевой болезни.

• Первая степень от 100 до 200 рентген, последствиями такого облучения является общая слабость, головокружением, лёгкой тошнотой, потливость увеличивается; как таковых фатальных повреждений организм не получает, поэтому человек с такой дозой вполне работоспособен, хотя конечно же относительно.

• Вторая степень от 200 до 300 рентген, последствиями данного облучения будут головные боли, желудочно-кишечное расстройство; человек с такой дозой в большинстве случаев работоспособность потеряет, при возможности «сляжет» в больницу, мед. помощь должна быть оказана как можно быстрее.

• Третья степень от 300 и выше, зачастую является смертельной. Характеризуется тяжелейшими головными болями, тошнотой, сильной слабостью человека, общим недомоганием.

Радиоактивное заражение людей, боевой техники, местности и различных объектов при ядерном взрыве обусловливается осколками деления вещества заряда и не прореагировавшей частью заряда, выпадающими из облака взрыва, а также наведенной радиоактивностью.

По прошествии времени активность осколков деления быстро уменьшается, особенно в первое время после взрыва, конкретно – в первые несколько часов. Например, взрыв ядерного боеприпаса мощностью 20кТ, общая активность осколков деления через сутки будет в несколько тысяч раз меньше, чем через одну-две минуты после взрыва.

При взрыве ядерного боеприпаса часть вещества заряда не подвергается делению, а выпадает в обычном своем виде; распад ее сопровождается образованием альфа-частиц . Наведенная радиоактивность обусловлена радиоактивными изотопами, образующимися в грунте в результате облучения его нейтронами, испускаемыми в момент взрыва ядрами атомов химических элементов , входящих в состав грунта. Образовавшиеся изотопы, как правило, бета-активны, распад многих из них сопровождается гамма-излучением. Периоды полураспада большинства из образующихся радиоктивных изотопов, сравнительно невелики - от одной минуты до часа. В связи с этим наведенная активность может представлять опасность лишь в первые часы после взрыва и только в районе, близком к его эпицентру.

Основная часть долгоживущих изотопов сосредоточена в радиоактивном облаке, которое образуется после взрыва. Высота поднятия облака для боеприпаса мощностью 10 кТ равна 6 км, для боеприпаса мощностью 10 МгТ она составляет 25 км. По мере продвижения облака из него выпадают сначала наиболее крупные частицы, а затем все более и более мелкие, образуя по пути движения зону радиоактивного заражения, так называемый след облака. Размеры следа зависят главным образом от мощности ядерного боеприпаса, а также от скорости ветра и могут достигать в длину несколько сотен и в ширину нескольких десятков километров.