Реферат: Ядерный взрыв

В зависимости от вида примененнонго противником оружия массового понражения
могут образовываться очаги ядерного, химического, бактериологинческого
(биологического) поражения и зоны радиоактивного, химического и
бактериологического (биологического) заражения. Очаги поражения могут
возникать и при применении обычных средств поражения противника. При
воздействии двух видов и более орунжия массового поражения образуется очаг
комбинированного поражения. Первичные  действия  поражающих факторов ОМП и
других средств нанпадения противника могут привести к возникновению взрывов,
пожаров, зантоплений местности и распространеннию на ней сильнодействующих
ядонвитых веществ. При этом образуются вторичные очаги поражения. В этом
реферате мы рассмотрим воздействие ядерного оружия на окр. среду, человека,
животных и т.д.
Итак, воздействие ядерного оружия.
Поражающее действие ядерного взрыва определяется механическим воздействием
ударной волны, теплонвым воздействием светового излученния, радиационным
воздействием пронникающей радиации и радиоактивного заражения. Для некоторых
элементов объектов поражающим фактором являнется  электромагнитное
излучение (электромагнитный импульс) ядерного взрыва.
Распределение энергии между понражающими   факторами  ядерного взрыва зависит
от вида взрыва и уснловий, в которых он происходит. При
взрыве в атмосфере примерно 50 % энергии взрыва расходуется на обранзование
ударной волны, 30Ч40%Ч на световое излучение, до 5 % Ч на проникающую
радиацию и электромагннитный импульс и до 15 %Чна радионактивное заражение.
Для нейтронного взрыва характернны те же поражающие факторы, однанко
несколько по-иному распределяется энергия взрыва: 8Ч10%Чна образонвание
ударной волны, 5Ч8 % Ч на световое излучение и около 85 % раснходуется на
образование нейтронного и гамма-излучений (проникающей рандиации).
Действие поражающих факторов ядерного взрыва на людей и элементы объектов
происходит не одновременно и различается по длительности возндействия,
характеру и масштабам понражения.
Ударная волнаЧэто область резнкого сжатия среды, которая в виде сферического
слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой
скоростью. В зависимонсти от среды распространения разлинчают ударную волну в
воздухе, в воде или грунте (сейсмовзрывные волны).
Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энернгии, выделяемой в
зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает
миллиардов атнмосфер (до 105 млрд. Па). Раскаленнные пары и газы,
стремясь расширитьнся, производят резкий удар по окрунжающим слоям воздуха,
сжимают их до больших давления и плотности и нагревают до высокой температуры.
Эти слои воздуха приводят в движенние последующие слои. И так сжатие и
перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от
центра взрыва, образуя воздушную ударную волну. Расширение раскаленнных газов
происходит в сравнительно малых объемах, поэтому их действие на более заметных
удаленьях от центнра ядерного взрыва исчезает и основнным носителем действия
взрыва станновится воздушная ударная волна. Вблизи центра взрыва скорость
раснпространения ударной волны в ненсколько раз превышает скорость звунка в
воздухе. С увеличением расстоянния от места взрыва скорость распронстранения
волны быстро падает, а ударная волна ослабевает; на больших удаленьях ударная
волна переходит, по существу, в обычную акустическую волну и скорость ее
распространения приближается к скорости звука в окнружающей среде, т. е. к 340
м/с. Возндушная ударная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит
примерно 1000 м за 1,4 с, 2000 мЧза 4 с. 3000 мЧза 7с, 5000 мЧза 12 с. Отсюда
следует, что человек, увидев вспышку ядерного взрыва, за время до прихода
ударной волны, может занять ближайшее укрытие (складку местнонсти, канаву,
кювет, простенок и т. п.) и тем самым уменьшить вероятность поражения ударной
волной.
Ударная волна в воде при подводном ядерном взрыве качественнно напоминает
ударную волну в возндухе. Однако подводная ударная волнна отличается от
воздушной ударной волны своими параметрами. На одних и тех же расстояниях
давление во фронте ударной волны в воде гораздо больше, чем в воздухе, а
время дейстнвияЧменьше. Например, максимальнное избыточное давление на
расстояннии 900 м от центра ядерного взрыва мощностью 100 кт в глубоком
водоеме составляет 19000 кПа, а при взрыве в воздушной средеЧоколо 100 кПа.
При наземном ядерном взрыве часть энергии взрыва расходуется на образование
волны сжатия в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе она
характеризуется менее резким увеличением давления во фроннте волны, а также
более медленным его ослаблением за фронтом. Давленние во фронте волны сжатия
уменьшанется довольно быстро с удалением от центра взрыва, и на больших
расстоянниях волна сжатия становится подобнной сейсмической волне.
При взрыве ядерного боеприпаса в грунте основная часть энергии взрыва
передается окружающей массе грунта и производит мощное сотрясение груннта,
напоминающее по своему действию землетрясение.
Характер     воздействия ударной волны на людей и животных. Ударная волна
может нанести незащищенным людям и жинвотным травматические поражения,
контузии или быть причиной их гибенли. Поражения могут быть
непосреднственными или косвенными.
Непосредственное поражение ударнной волной возникает в результате
возндействия избыточного давления и сконростного напора воздуха. Ввиду
ненбольших размеров тела человека ударная волна почти мгновенно охвантывает
человека и подвергает его сильному сжатию. Процесс сжатия продолжается со
снижающейся интеннсивностью в течение всего периода фанзы сжатия, т. е. в
течение нескольких секунд. Мгновенное повышение давленния в момент прихода
ударной волны воспринимается живым организмом как резкий удар. В то же самое
время скоростной напор создает значительнное лобовое давление, которое может
привести к перемещению тела в пронстранстве.
Косвенные поражения люди и жинвотные могут получить в результате ударов
обломками разрушенных зданний и сооружений или в результате ударов летящих с
большой скоростью осколков стекла, шлака, камней, деренва и других предметов.
Например, при избыточном давлении во фронте ударнной волны 35 кПа плотность
летящих осколков достигает 3500 шт. на кваднратный метр при средней скорости
пенремещения этих предметов 50 м/с.
Характер и степень поражения нензащищенных людей и животных завинсят от
мощности и вида взрыва, раснстояния, метеоусловий, а также от менста
нахождения (в здании, на открынтой местности) и положения (лежа, сидя, стоя)
человека.
Воздействие воздушной ударной волны на незащищенных людей харакнтеризуется
легкими, средними, тяженлыми и крайне тяжелыми травмами.
     Крайне тяжелые контузии и травмы у людей возникают при избыточном
давлении более 100 кПа (1 кгс/см2). Отмечаются   разрывы
внутренних органов, переломы костей, внутреннние кровотечения, сотрясение
мозга, длительная потеря сознания. Разрынвы наблюдаются в органах, содержанщих
большое количество крови (пенчень, селезенка, почки), наполненных газом
(легкие, кишечник) или имеюнщие полости, наполненные жидкостью (желудочки
головного мозга, мочевой и желчный пузыри). Эти травмы монгут привести к
смертельному исходу.
     Тяжелые контузии и травмы вознможны при избыточных давлениях от 60 до 100
кПа (от 0,6 до 1,0 кгс/см2). Они характеризуются сильной контунзией
всего организма, потерей сознанния, переломами костей, кровотеченинем из носа и
ушей; возможны поврежндения внутренних органов и внутреннние кровотечения.
     Поражения средней тяжести вознинкают при избыточном давлении 40Ч 60 кПа
(0,4Ч0,6 кгс/см2). При этом могут быть вывихи конечностей, коннтузия
головного мозга, повреждение органов слуха, кровотечение из носа и ушей.
     Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20Ч40 кПа (0,2Ч0,4
кгс/см2). Они выражаются в скоропроходящих нарушениях функнций
организма (звон в ушах, головонкружение, головная боль). Возможны вывихи,
ушибы.
Избыточные давления во фронте ударной волны 10 кПа (0,1 кгс/см2) и
менее для людей и животных, распонложенных вне укрытий, считаются безопасными.
Радиус поражения обломками зданний, особенно осколками стекол, разнрушающихся
при избыточном давленнии более 2 кПа (0,02 кгс/см2) может превышать
радиус непосредственного поражения ударной волной.
Гарантированная защита людей от ударной волны обеспечивается при укрытии их в
убежищах. При отсутстнвии убежищ используются противорадиационные укрытия,
подземные вынработки, естественные укрытия и рельнеф местности.
Механическое    воздейстнвие ударной волны. Характер разрушения элементов
объекта (преднметов) зависит от нагрузки, создаваенмой ударной волной, и
реакции преднмета на действие этой нагрузки.
Общую оценку разрушений, вынзванных ударной волной ядерного взрыва, принято
давать по степени тянжести этих разрушений. Для большиннства элементов
объекта, как правило, рассматриваются три степениЧсланбое, среднее и сильное
разрушение. Для жилых и промышленных зданий берется обычно четвертая степеньЧ
полное разрушение. При слабом разнрушении, как правило, объект не вынходит из
строя; его можно эксплуатинровать немедленно или после незнанчительного
(текущего) ремонта. Средним разрушением обычно называют разрушение главным
образом второнстепенных элементов объекта. Основнные элементы могут
деформироваться и повреждаться частично. Восстановнление возможно силами
предприятия путем проведения среднего или капинтального ремонта. Сильное
разрушенние объекта характеризуется сильной деформацией или разрушением его
основных элементов, в результате чего объект выходит из строя и не может быть
восстановлен.
Применительно к гражданским и промышленным  зданиям степени разрушения
характеризуются следующим состоянием конструкции.
     Слабое разрушение. Разрушаются оконные и дверные заполнения и легнкие
перегородки, частично разрушаетнся кровля, возможны трещины в стеннах верхних
этажей. Подвалы и нижнние этажи сохраняются полностью. Находиться в здании
безопасно и оно может эксплуатироваться после пронведения текущего ремонта.
     Среднее разрушение проявляется в разрушении крыш и встроенных эленментовЧ
внутренних     перегородок, окон, а также в возникновении трещин в стенах,
обрушении отдельных участнков чердачных перекрытий и стен верхнних этажей.
Подвалы сохраняются. После расчистки и ремонта может быть использована часть
помещений нижних этажей. Восстановление зданний возможно при проведении
капинтального ремонта.
     Сильное разрушение характеризунется разрушением несущих конструкнций и
перекрытий верхних этажей, обнразованием трещин в стенах и дефорнмацией
перекрытий нижних этажей. Использование помещений становится невозможным, а
ремонт и восстановленние чаще всего нецелесообразным.
     Полное разрушение. Разрушаются все основные элементы здания, вклюнчая и
несущие конструкции. Использонвать здания невозможно. Подвальные помещения при
сильных и полных разнрушениях могут сохраняться и после разбора завалов
частично использонваться.
Наибольшие разрушения получают наземные здания, рассчитанные на собственный
вес и вертикальные нангрузки, более устойчивы заглубленные и подземные
сооружения. Здания с менталлическим каркасом средние разруншения получают при
20Ч40 кПа, а полныеЧпри 60Ч80 кПа, здания кирнпичныеЧпри 10Ч20 и 30Ч40,
здания деревянныеЧ при 10 и 20 кПа соответнственно. Здания с большим
количестнвом проемов более устойчивы, так как в первую очередь разрушаются
заполннения проемов, а несущие конструкции при этом испытывают меньшую
нангрузку. Разрушение остекления в зданниях происходит при 2Ч7 кПа.
Объем разрушений в городе завинсит от характера строений, их этажнности и
плотности застройки. При плотности застройки 50 % давление ударной волны на
здания может быть меньше (на 20Ч40 %), чем на здания, стоящие на открытой
местности, на таком же расстоянии от центра взрынва. При плотности застройки
менее 30 % экранирующее действие зданний незначительно и не имеет
практинческого значения.
Энергетическое,  промышнленное и коммунальное обонрудование может иметь
следуюнщие степени разрушений.
     Слабые разрушения: деформации трубопроводов, их повреждения на стыках;
повреждения и разрушении контрольно-измерительной аппаратунры; повреждение
верхних частей конлодцев на водо-, тепло- и газовых сентях; отдельные разрывы
на линии электропередач (ЛЭП); повреждения станков, требующих замены
электронпроводки, приборов и других поврежнденных частей.
     Средние разрушения: отдельные разрывы и деформации трубопровондов,
кабелей; деформации и поврежндения отдельных опор ЛЭП; деформанция и смещение
на опорах цистерн, разрушение их выше уровня жидкости;
повреждения станков, требующих канпитального ремонта.
     Сильные разрушения: массовые разрывы трубопроводов, кабелей и разрушения
опор ЛЭП и другие разнрушения, которые нельзя устранить при капитальном
ремонте.
Наиболее стойки подземные энернгетические сети. Газовые, водопроводнные и
канализационные подземные сенти разрушаются только при наземных взрывах в
непосредственной близости от центра при давлении ударной волнны 600Ч1500 кПа.
Степень и харакнтер разрушения трубопроводов зависят от диаметра и материала
труб, а также от глубины прокладки. Энергетинческие сети в зданиях, как
правило, выходят из строя при разрушении эленментов застройки. Воздушные
линии связи и электропроводок получают сильные разрушения при 80Ч120 кПа, при
этом линии, проходящие в радинальном направлении от центра взрынва,
повреждаются в меньшей степени, чем линии, проходящие перпендикунлярно к
направлению распространения ударной волны.
     Станочное оборудование предприянтий разрушается при избыточных давлениях
35Ч70 кПа. Измерительное оборудованиеЧпри 20Ч30 кПа, а наиболее чувствительные
приборы монгут повреждаться и при 10 кПа и даже 5 кПа. При этом необходимо
учитынвать, что при обрушении конструкций зданий также будет разрушаться
обонрудование.
Для гидроузлов наиболее опаснынми являются надводный и подводный взрывы
со стороны верхнего бьефа. Наиболее устойчивые элементы гиднроузлов Ч бетонные
и земляные плонтины, которые разрушаются при давнлении более 1000 кПа. Наиболее
слабые Ч гидрозатворы водосливных плотин, электрическое оборудование и
различные надстройки.
Степень разрушений (поврежденний)  транспортных средств зависит от их
положения относительнно   направления   распространения ударной волны.
Средства транспорта, расположенные бортом к направлению действия ударной
волны, как правинло, опрокидываются и получают больншие повреждения, чем
машины, обранщенные к взрыву передней частью. Загруженные и закрепленные
средстнва транспорта имеют меньшую стенпень повреждения. Более устойчивынми
элементами являются двигатели. Например, при сильных повреждениях двигатели
автомашин повреждаются незначительно, и машины способны двигаться своим
ходом.
Наиболее устойчивы к воздействию ударной волны морские и речные суда и
железнодорожный транспорт. При воздушном или надводном взрыве понвреждение
судов будет происходить главным образом под действием возндушной ударной
волны. Поэтому понвреждаются в основном надводные части судовЧпалубные
надстройки, мачты, радиолокационные антенны
и т. д. Котлы, вытяжные устройства и другое внутреннее оборудование
понвреждаются затекающей внутрь ударнной волной. Транспортные суда полунчают
средние повреждения при давлениях 60Ч80 кПа. Железнодорожный подвижной состав
может эксплуатиронваться после воздействия избыточных давлений: вагоныЧдо 40
кПа, теплонвозыЧдо 70 кПа (слабые разруншения).
     СамолетыЧболее уязвимые обънекты, чем остальные транспортные средства.
Нагрузки, создаваемые изнбыточным давлением 10 кПа, достанточны для того, чтобы
образовались вмятины в обшивке самолета, дефорнмировались крылья и стрингеры,
что может привести к временному снятию с полетов.
Воздушная ударная волна также действует на растения. Полное понвреждение лесного
массива нанблюдается при избыточном давлении, превышающем 50 кПа (0,5 кгс/см
2). Деревья при этом вырываются с корнем, ломаются и отбрасываются,
образуя сплошные завалы. При избынточном давлении от 30 до 50 кПа (03,Ч0,5
кгс/см2) повреждается около 50 % деревьев (завалы также сплошнные),
а при давлении от 10 до 30 кПа (0,1Ч0,3 кгс/см2)Чдо 30% деревьев.
Молодые деревья более устойчивы к воздействию ударной волны, чем станрые и
спелые.
     Световое излучение. По своей принроде световое излучение ядерного взрыва
Ч совокупность видимого свента и близких к нему по спектру ульнтрафиолетовых и
инфракрасных лучей. Источник светового излучения Ч светящаяся область взрыва,
состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса,
воздуха и грунта (при наземном взрыве). Темнпература светящейся области в
теченние некоторого времени сравнима с температурой   поверхности  солнца
(максимум 8000Ч10000 и минимум 1800