2.6 Класифікація ядерних вибухів

Ядерна зброя розроблена в США під час Другої світової війни в основному зусиллями європейських вчених (Ейнштейн, Бор, Фермі та ін.). Перше випробування цієї зброї відбулося у США на полігоні Аламогордо 16.07.1945 р. (в цей час у переможеній Німеччині проходила Потсдамська конференція). Потім ядерна зброя була виготовлена та випробовувалася у СРСР (1949), у Великобританії (1952), у Франції (1960), у Китаї (1964). Нині у науково-технічному відношенні до виробництва ядерної зброї готові понад 30 держав світу.

Класифікація ядерних вибухів:

за типом заряду: ядерні (атомні) — реакція поділу; термоядерні — реакція синтезу; нейтронні — великий потік нейтронів; комбіновані.	за типом заряду: ядерні (атомні) — реакція поділу; термоядерні — реакція синтезу; нейтронні — великий потік нейтронів;
за потужністю: надмалі (менше ніж 1 тис. т тротилу); малі (1 — 10 тис. г); середні (10—100 тис. т); великі (100 тис. т —1 Мт); надвеликі (понад 1 Мт).	за видом вибуху: висотний (понад 10 км); повітряний (світлова хмара не сягає поверхні Землі); наземний; надводний та надводний; підземний;

Уражаючими факторами ядерного вибуху є:

1) ударна хвиля (50 % енергії вибуху);

2) світлове випромінювання (35 % енергії вибуху);

3) проникаюча радіація (45 % енергії вибуху);

4) радіоактивне зараження (10 % енергії вибуху);

5) електромагнітний імпульс (1% енергії вибуху).

Ударна хвиля (УХ) (50% енергії вибуху) — це зона сильного стиснення повітря, яке поширюється із надзвуковою швидкістю на всі боки від центру вибуху. Джерелом ударної хвилі є високий тиск у центрі вибуху, що досягає 100 млрд кПа.

Основними параметрами УХ є:

А) надмірний тиск; Б) швидкісний напір; В) час дії ударної хвилі.

Надмірний тиск — це різниця між максимальним тиском у фронті УХ та атмосферним тиском. Значення надмірного тиску в основному залежить від потуж­ності та виду вибуху, а також від відстані до центру вибуху. Воно може сягати 100 кПа при вибухах потужністю 1 мт та більше.

Час дії ударної хвилі (надмірного тиску) вимірюється у секундах. Чим більший час дії, тим більша уражаюча дія УХ. УХ ядерного вибуху середньої потужності (10—100 кт) проходить 1000 м за 1,4 с; 2000 м за 4 с; 5000 м за 12 с. УХ уражає людей та руйнує будинки, споруди, об’єкти та техніку зв'язку.

Травми, які виникають внаслідок дії ударної хвилі, поділяють на:

• легкі, характерні для РФ=20—40 кПа;

• середні, характерні для РФ=40—60 кПа;

• важкі, характерні для РФ=60-І00 кПа;

• дуже важкі, характерні для РФ вище 100 кПа.

Світлове випромінювання (35 % енергії вибуху).

Залежно від величини сприйнятого світлового імпульсу та глибини ураження шкірного покриву у людини виникають опіки трьох ступенів.

1. Опіки І ступеня характеризуються почервонінням шкіри, припухлістю, болючістю, спричинюються світловим імпульсом 100—200 кДж/м²;

2. Опіки ІІ ступеня (пухирі) виникають при світловому імпульсі 200-400 кДж/м²;

3. Опіки ІІІ ступеня (ви разки, змертвіння шкіри) з'являються при величині світлового імпульсу 400—500 кДж/м².

Більша величина імпульсу (понад 600 кДж/м²) спричинює обвуглення шкіри.

Під час ядерного вибуху 20 кт опіки І ступеня будуть спосте­рігатися у радіусі 4,0 км, II ступеня — у радіусі 2,8 км, III ступеня — у радіусі 1,8 км.

При потужності вибуху 1 Мт ці відстані збільшуються до 26,8 км, 18,6 км та 14,8 км відповідно.

Проникаюча радіація (45% енергії вибуху)

Вплив проникаючої радіації на людей викликає у них проме­неву хворобу. Променева хвороба І ступеня (загальна слабкість, нудота, запаморочення, спітнілість) розвивається здебільшого при дозі 100—200 рад.

Променева хвороба ІІ ступеня (блювота, різкий головний біль) виникає при дозі 250—400 рад.

Променева хвороба III ступеня (50% помирає) розвивається при дозі 400—600 рад.

Променева хвороба IV ступеня (здебільшого настає смерть) виникає при опроміненні понад 600 рад.

При ядерних вибухах малої потужності вплив проникаючої радіації значніший, ніж УХ та світлового опромінювання. Із збільшенням потужності вибуху відносна частка уражень прони­каючої радіації зменшується, оскільки зростає число травм та опіків. Радіус ураження проникаючою радіацією обмежується 4— 5 км незалежно від збільшення потужності вибуху.

Радіоактивне зараження (до 10 % енергії ядерного вибуху) вини­кає через наведену радіацію, випадання на землю відламків по­ділу ядерного заряду та частини залишкового урану-235 чи плутонію-239.

Зона помірного зараження (зона А) - Д = 40.0—400 рад. Рівень радіації на зовнішній межі зони Р_о — 8 Р/год, Р₁₀ = 0,5 Р/год.

Зона сильного зараження (зона Б) Д - 4000— 1200 рад. Рівень радіації на зовнішній межі Р_о = 80 Р/год, Р₁₀ = 5 Р/год.

Зона небезпечного зараження (зона В) - Д = 1200-4000 рад.

Зона надзвичайно небезпечного зараження (зона Г) на зовнішній межі Д = 4000 рад. Рівні радіації Р_о = 800 Р/год, Р₁₀ = 50 Р/год.

Для прикладу на рис. 4.1 показані розміри зон А, Б, В, Г, які утворюються під час вибуху потужністю 500 кт та швидкості вітру 50 км/год.

Рис. 4.1 Слід радіоактивної хмари

Характерною особливістю радіоактивного зараження внаслі­док ядерних вибухів є порівняно швидкий спад рівнів радіації (табл. 4.1).

Залежність рівня радіації від часу після вибуху . Таблиця 4.1

Час після вибуху, год	1	2	3	4	5	6	7	8	10	12	15	20	48
Рівень радіації, %	100	43,5	27,0	19,0	14,5	11,6	9,7	7,15	6,3	5,05	3,9	2,7	0,96

Для умов воєнного часу безпечною дозою загального однора­зового опромінення вважаються такі дози: протягом 4 діб — не більше ніж 50 рад, 10 діб — не більше ніж 100 рад, 3 місяці — 200 рад. за рік — не більше 300 рад.

Для захисту людей використовуються сховища та укриття. Кожна споруда оцінюється коефіцієнтом послаблення, К_посл, під яким розуміють число, що вказує, у скільки разів доза опромі­нення в сховищі менша від дози опромінення на відкритій місце­вості. Для кам'яних будинків К_посл — 10, автомобіля — 2, танка — 10, підвалів — 40, для спеціально обладнаних сховищ він може бути ще більшим (до 500).

ВИСНОВКИ:

1. Найбільші збитки з усіх стихійних лих спричинюють повені – 40%, на другому місці – тропічні циклони – 20%, на третьому і четвертому – землетруси та посухи – по 15%.

2. Об'єм та характер руйнування будинків та споруд залежить від потужності та виду вибуху, відстані від епіцентру вибуху, міцності та розмірів будинків та споруд. Тому для того, щоб убезпечити людей, в тому числі від руйнування будівель від вибухів та інших катастроф, слід дотримуватись правил безпечної поведінки та проводити заходи для уникнення природних, техногенних, соціально-політичних та комбінованих катастроф.