Лекция
Привет, Вы узнаете о том , что такое поражающие факторы ядерного взрыва, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое поражающие факторы ядерного взрыва, ядерный взрыв, неприемлемый ущерб, формула макнамара, кобальтовая бомба , ядерные взрывные устройства, атомная бомба, грязная бомба, радиологическое оружие, ядерное оружие, ядерная триада , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Военное дело.
ядерное оружие относится к оружию массового поражения (наряду с биологическим и химическим оружием). Я́дерный боеприпа́с — взрывное устройство, использующее ядерную энергию, которая высвобождается в результате лавинообразно протекающей цепной ядерной реакции деления тяжелых ядер и/или термоядерной реакции синтеза легких ядер.
радиологическое оружие — разновидность оружия массового поражения (ОМП), использующая в качестве поражающего фактора ионизирующее излучение радиоактивных материалов.Самый простой вариант радиологического оружия — « грязная бомба », состоящая из контейнера с радиоактивным изотопом (изотопами) и заряда взрывчатого вещества, при подрыве заряда взрывчатого вещества контейнер с изотопами разрушается и радиоактивное вещество распыляется ударной волной на большой площади. Конкретное исполнение бомбы может быть различным в зависимости от количества и свойств исходного материала. Одним из вариантов «грязной бомбы» может быть намеренный подрыв установки невоенного назначения, использующей радиоактивные материалы.
« ядерная триада » (англ. Nuclear triad) — общепринятый международный термин, обозначающий оснащенные ядерным оружием стратегические вооруженные силы государства, включающие в себя три компонента:
Разделение стратегических ядерных зарядов государства между несколькими видами ядерных вооруженных сил стратегического назначения обеспечивает невозможность уничтожения всего боеспособного арсенала ядерного оружия в случае внезапного нападения противника и предоставляет большую гибкость в его применении. Даже при полном уничтожении арсеналов двух любых компонентов, третий должен быть способен нанести ответный удар, гарантирующий уничтожение противника или причинение ему неприемлемого ущерба.
Существует ряд веществ, способных привести к цепной реакции деления. В ядерном оружии используются уран-235 или плутоний-239. Уран в природе встречается в виде смеси трех изотопов: 238U (99,2745 % природного урана), 235U (0,72 %) и 234U (0,0055 %). Цепную ядерную реакцию поддерживает только изотоп 235U. Для обеспечения максимального энерговыхода урановой ядерной бомбы содержание 235U в нем должно быть не менее 80 %. Поэтому при производстве оружейного урана для повышения доли 235U выполняют обогащение урана.
Альтернативой процессу обогащения урана служит создание плутониевой бомбы на основе изотопа плутоний-239. Плутоний не встречается в природе, этот элемент получают искусственно, облучая нейтронами 238U. Технологически такое облучение осуществляют в ядерных реакторах. После облучения уран с полученным плутонием отправляют на радиохимический завод, где химическим способом извлекают наработанный плутоний. Регулируя параметры облучения в реакторе, добиваются преимущественной наработки нужного изотопа плутония.
Термоядерное оружие (водородная бомба) — тип ядерного оружия, разрушительная сила которого основана на использовании энергии реакции ядерного синтеза легких элементов в более тяжелые (например, синтеза одного ядра атома гелия из двух ядер атомов дейтерия), при которой выделяется энергия.
Имея те же поражающие факторы, что и у ядерного оружия, термоядерное оружие имеет намного бо́льшую возможную мощность взрыва (теоретически, она ограничена только количеством имеющихся в наличии компонентов). Следует отметить, что часто упоминаемое утверждение о том, что радиоактивное заражение от термоядерного взрыва гораздо слабее, чем от атомного, касается реакций синтеза, которые используются только совместно с гораздо более «грязными» реакциями деления. Термин «чистое оружие», появившийся в англоязычной литературе, к концу 1970-х годов вышел из употребления. На деле все зависит от выбранного типа реакции, используемой в том или ином изделии. Так, включение в термоядерный заряд элементов из урана-238 (при этом используемый уран-238 делится под действием быстрых нейтронов и дает радиоактивные осколки; сами нейтроны производят наведенную радиоактивность) позволяет намного (до пяти раз) повысить общую мощность взрыва и значительно (в 5—10 раз) увеличивает количество радиоактивных осадков .
Кобальтовая бомба — теоретическая модификация ядерного оружия, дающая сильное радиоактивное заражение местности даже при сравнительно слабом ядерном взрыве. Является радиологическим оружием.
Теоретически представляет собой термоядерный боевой припас, в котором последняя оболочка содержит не уран-238, а кобальт. Природный кобальт является моноизотопным элементом, он на 100 % состоит из кобальта-59. При взрыве эта оболочка облучается сильным нейтронным потоком. В результате захвата нейтрона стабильное ядро кобальта-59 превращается в радиоактивный изотоп кобальт-60. Период полураспада кобальта-60 составляет 5,2 года, в результате бета-распада данного нуклида образуется никель-60 в возбужденном состоянии, который затем переходит в основное состояние, испуская один или несколько гамма-квантов.
Активность одного грамма кобальта-60 оценивается в 41,8 ТБк (1130 Ки). Чтобы обеспечить заражение всей поверхности Земли на уровне один грамм на квадратный километр, требуется порядка 510 тонн кобальта-60 . В таком случае, смертельную дозу можно набрать меньше, чем за 10 лет.
Официально считается, что кобальтовых бомб еще не создавали, и ни у одной страны на вооружении их нет. Небольшие количества кобальта использовались в одном из испытаний британского ядерного устройства 14 сентября 1957 года в качестве радиохимических меток . Кобальт-60 является обычным продуктом подземных и наземных ядерных взрывов, образующимся в результате нейтронной активации железа (а также кобальта и никеля) в стальных конструкциях, окружающих заряд, и в грунте, который обычно содержит несколько процентов железа . В частности, кобальт-60 был обнаружен на поверхности земли в местах, где проводились промышленные подземные ядерные взрывы «Тайга», «Кратон-3», «Кристалл», «Чаган», а также на площадках Семипалатинского полигона, где проводились советские наземные ядерные и термоядерные испытания; на месте первого ядерного взрыва «Тринити» на полигоне Аламогордо (США); на площадках испытаний французского полигона в Алжире
При наземном ядерном взрыве около 50 % энергии идет на образование ударной волны и воронки в земле, 30–50 % — в световое излучение, до 5 % — на проникающую радиацию и электромагнитное излучение и до 15 % — в радиоактивное заражение местности.
При воздушном взрыве нейтронного боеприпаса доли энергии распределяются своеобразно: ударная волна — до 10 %, световое излучение — 5–8 % и примерно 85 % энергии уходит в проникающую радиацию (нейтронное и гамма-излучения)
Ударная волна и световое излучение аналогичны поражающим факторам традиционных взрывчатых веществ, но световое излучение в случае ядерного взрыва значительно мощнее.
Ударная волна разрушает строения и технику, травмирует людей и оказывает отбрасывающее действие быстрым перепадом давления и скоростным напором воздуха. Последующие за волной разрежение (падение давления воздуха) и обратный ход воздушных масс в сторону развивающегося ядерного гриба также могут нанести некоторые повреждения.
Световое излучение действует только на неэкранированные, то есть ничем не прикрытые от взрыва объекты, может вызвать воспламенение горючих материалов и пожары, а также ожоги и поражение зрения человека и животных.
Проникающая радиация оказывает ионизирующее и разрушающее воздействие на молекулы тканей человека, вызывает лучевую болезнь. Особенно большое значение имеет при взрыве нейтронного боеприпаса. От проникающей радиации могут защитить подвалы многоэтажных каменных и железобетонных зданий, подземные убежища с заглублением от 2 метров (погреб, например или любое укрытие 3–4 класса и выше), некоторой защитой обладает бронированная техника.
Радиоактивное заражение — при воздушном взрыве относительно «чистых» термоядерных зарядов (деление-синтез) этот поражающий фактор сведен к минимуму. И наоборот, в случае взрыва «грязных» вариантов термоядерных зарядов, устроенных по принципу деление-синтез-деление, наземного, заглубленного взрыва, при которых происходит нейтронная активация содержащихся в грунте веществ, а тем более взрыва так называемой «грязной бомбы» может иметь решающее значение.
Электромагнитный импульс выводит из строя электрическую и электронную аппаратуру, нарушает радиосвязь.
В зависимости от типа заряда и условий взрыва энергия взрыва распределяется по-разному. Например, при взрыве обычного ядерного заряда средней мощности (10 — 100 кт) без повышенного выхода нейтронного излучения или радиоактивного загрязнения может быть следующее соотношение долей энергетического выхода на различных высотах :
Доли энергии воздействующих факторов ядерного взрыва | |||||||||
Высота / Глубина |
Рентгено- вское излучение |
Свето- вое излуче- ние |
Теплота огненного шара и облака | Ударная волна в воздухе |
Дефор- мация и выброс грунта |
Волна сжатия в грунте |
Тепл- ота полости в земле |
Проника-ющая радиа- ция |
Радио- актив- ные веще- ства |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
100 км | 64 % | 24 % | 6 % | 6 % | |||||
70 км | 49 % | 38 % | 1 % | 6 % | 6 % | ||||
45 км | 1 % | 73 % | 13 % | 1 % | 6 % | 6 % | |||
20 км | 40 % | 17 % | 31 % | 6 % | 6 % | ||||
5 км | 38 % | 16 % | 34 % | 6 % | 6 % | ||||
0 м | 34 % | 19 % | 34 % | 1 % | менее 1 % | ? | 5 % | 6 % | |
Глубина камуфлетного взрыва | 30 % | 30 % | 34 % | 6 % |
Максимальная температура поверхности светящейся области составляет обычно 5700-7700 °C. Когда температура снижается до 1700 °C, свечение прекращается. Световой импульс продолжается от долей секунды до нескольких десятков секунд, в зависимости от мощности и условий взрыва. Приближенно, продолжительность свечения в секундах равна корню третьей степени из мощности взрыва в килотоннах. При этом интенсивность излучения может превышать 1000 Вт/см² (для сравнения — максимальная интенсивность солнечного света 0,14 Вт/см²).Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар, при наземном — полусферу.
Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.
При воздействии светового излучения на человека возникает поражение глаз и ожоги открытых участков тела, а также может возникнуть поражение и защищенных одеждой участков тела.
Защитой от воздействия светового излучения может служить произвольная непрозрачная преграда.
В случае наличия тумана, дымки, сильной запыленности и/или задымленности воздействие светового излучения также снижается.
Большая часть разрушений, причиняемых ядерным взрывом, вызывается действием ударной волны. Ударная волна представляет собой скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с для атмосферы). При атмосферном взрыве скачок уплотнения — это небольшая зона, в которой происходит почти мгновенное увеличение температуры, давления и плотности воздуха. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Непосредственно за фронтом ударной волны происходит снижение давления и плотности воздуха, от небольшого понижения далеко от центра взрыва и почти до вакуума внутри огненной сферы. Следствием этого снижения является обратный ход воздуха и сильный ветер вдоль поверхности со скоростями до 100 км/час и более к эпицентру. Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей, а близко к эпицентру наземного или очень низкого воздушного взрыва порождает мощные сейсмические колебания, способные разрушить или повредить подземные сооружения и коммуникации, травмировать находящихся в них людей.
Большинство зданий, кроме специально укрепленных, серьезно повреждаются или разрушаются под воздействием избыточного давления 2160—3600 кг/м² (0,22—0,36 атм/0,02-0,035 МПа).
Энергия распределяется по всему пройденному расстоянию, из-за этого сила воздействия ударной волны уменьшается пропорционально кубу расстояния от эпицентра.
Защитой от ударной волны для человека являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями, складками местности.
На Западе, в качестве отдельного фактора, относящегося к ударной волне, выделяют осколки стекла: выбитые ударной волной стекла разлетаются на осколки, летящие в сторону от взрыва, и способные серьезно травмировать и даже убить находящихся за стеклом.
Разрушения строительных сооружений, производимые избыточным давлением:
720 кг/м2 (1 psi - фунт/кв. дюйм) - вылетают окна и двери;
2160 кг/м2 (3 psi) - разрушение жилых домов;
3600 кг/м2 (5 psi) - разрушение или сильное повреждение зданий из монолотного железобетона;
7200 кг/м2 (10 psi) - разрушение особо прочных бетонных сооружений;
14400 кг/м2 (20 psi) - выдерживают такое давление только специальные сооружения (типа бункеров).
Радиусы распространения этих зон давления можно рассчитать по следующей формуле: R = C * X0.333,
R - радиус в километрах, X - заряд в килотоннах, C - константа, зависящая от уровня давления:
C = 2.2, для давления 1 psi
C = 1.0, для давления 3 psi
C = 0.71, для давления 5 psi
C = 0.45, для давления 10 psi
C = 0.28, для давления 20 psi
Ударная волна действует на людей двумя способами:
Прямое действие ударной волны и косвенное действие УВ ( летящими обломками сооружений, падающими стенами домов и деревьями, осколками стекла, камнями). Эти воздействия вызывают различные по степени тяжести поражения: Легкие поражения — 20-40 кПА (контузии, легкие ушибы). Средней тяжести — 40-60 кПА (потеря сознания, повреждение органов слуха, вывихи конечностей, кровотечение из носа и ушей, сотрясение мозга). Тяжелые поражение — более 60 кПА (сильные контузии, переломы конечностей, поражение внутренних органов). Крайне тяжелые поражения — более 100кПА ( со смертельным исходом). Эффективным способом защиты от прямого воздействия УВ будет укрытие в защитных сооружениях (убежищах, ПРУ, быстровозводимых населением). Для укрытия можно использовать канавы, овраги, пещеры, горные выработки, подземные переходы; можно просто лечь на землю в отдалении от зданий и сооружений.
Световое излучение (СИ) – это поток лучистой энергии (ультрафиолетовые и инфракрасные лучи). Источником СИ является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров и воздуха. СИ распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного боеприпаса (20-40 секунд). Однако не смотря на кратковременность своего воздействия эффективность действия СИ очень высока. СИ составляет 35% от всей мощности ядерного взрыва. Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева может быть такой, что поверхность объекта обуглится, оплавится, воспламенится или объект испарится.
Поражающее действие светового излучения характеризуется световым импульсом, т. е. количеством световой энергии, приходящейся за время излучения на 1 см2 поверхности, перпендикулярно расположенной к направлению световых лучей. За единицу измерения светового импульса принимают 1 кал/см2.
Световое излучение может вызвать ожоги открытых участков тела, ослепление людей и животных, обугливание или возгорание различных материалов. Поражение людей СИ выражается в появлении ожогов четырех степеней на кожном покрове и действием на глаза.
Так, при световом импульсе 2—4 кал/см2 у незащищенных людей могут возникнуть ожоги первой степени (краснота, припухлость, отек кожи – 100-200 кДж/м2).
При 4—6 кал/см2— ожоги второй степени (на фоне отечной кожи образуются пузыри разных размеров, наполненные прозрачной желтоватой жидкостью– 200-400 кДж/м2).
При 6— 12 кал/см2—ожоги третьей степени (полное омертвление кожных покровов и образование язв – 400-600 кДж/м2)
При световом импульсе более 12 кал/см2 ожоги четвертой степени (обугливание кожи, омертвление глубоких слоев кожи и подлежащих ткани (подкожная жировая клетчатка, мышцы, кости). – более 600 кДж/м2).
Действие СИ на глаза: Временное ослепление – до 30 мин. Ожоги роговицы и век. Ожог глазного дна – слепота.
Световое излучение вызывает ожоги кожи, степень которых зависит от силы бомбы и удаленности от эпицентра: |
|||
Тяжесть ожога |
20 кт |
1 Мт |
20 Мт |
1-й степени |
2.5 кал/см2 (4.3 км) |
3.2 кал/см2 (18 км) |
5 кал/см2 (52 км) |
2-й степени |
5 кал/см2 (3.2 км) |
6 кал/см2 (14.4 км) |
8.5 кал/см2 (45 км) |
3-й степени |
8 кал/см2 (2.7 км) |
10 кал/см2 (12 км) |
12 кал/см2 (39 км) |
Проникающая радиация (ионизирующее излучение) представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.
Проникающая радиация - это поток гамма-лучей и нейтронов, испускаемый из области взрыва в течении нескольких секунд. Из-за очень сильного поглощения в атмосфере, проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов. Расстояния, пройдя которое поток ослабевает в 10 раз для различных величин взрывов:
1 кт: L = 330 м
10 кт: L = 440 м
100 кт: - L = 490 м
1 Мт: L = 560 м
10 Мт: L = 670 м
20 Мт: L = 700 м.
Таким образом, можно вычислить уровень радиации на любом расстоянии от эпицентра:
Doze - доза приникающей радиации в рад, D - расстояние в метрах, L - константа ослабления, X - мощность взрыва в килотоннах.
При прохождении проникающей радиации через любую среду ее действие ослабляется. Излучение разных видов оказывают неодинаковое воздействие на организм, что объясняется разной их ионизирующей способностью.
Так альфа-излучения, представляющие собой тяжелые имеющие заряд частицы, обладают наибольшей ионизирующей способностью. Но их энергия, вследствие ионизации, быстро уменьшается. Поэтому альфа-излучения не способны проникнуть через наружный (роговой) слой кожи и не представляют опасности для человека до тех пор, пока вещества, испускающие альфа-частицы не попадут внутрь организма.
Бета-частицы на пути своего движения реже сталкиваются с нейтральными молекулами, поэтому их ионизирующая способность меньше, чем у альфа-излучения. Потеря же энергии при этом происходит медленнее и проникающая способность в тканях организма больше (1-2 см). Бета-излучения опасны для человека, особенно при попадании радиоактивных веществ на кожу или внутрь организма.
Гамма-излучение обладает сравнительно небольшой ионизирующей активностью, но в силу очень высокой проникающей способности представляет большую опасность для человека.
Ослабляющее действие ПР принято характеризовать слоем половинного ослабления, т.е. толщиной материала, проходя через который ПР уменьшается в два раза. Так, ПР ослабляют в два раза следующие материалы:
Свинец – 1.8 см Грунт, кирпич – 14 см Сталь – 2.8 см Вода – 23 см Бетон – 10 см Дерево – 30 см.
1 степень лучевой болезни – легкая – 100-200 бэр,
2 степень лучевой болезни – средней тяжести 200-400 бэр,
3 степень лучевой болезни – тяжелая – 400-600 бэр,
4 степень лучевой болезни – крайне тяжелая – более 600 бэр.
Радиус поражения проникающей радиации при взрывах в атмосфере меньше, чем радиусы поражения от светового излучения и ударной волны, поскольку она сильно поглощается атмосферой. Проникающая радиация поражает людей только на расстоянии 2-3 км от места взрыва, даже для больших по мощности зарядов, однако ядерный заряд может быть специально сконструирован таким образом, чтобы увеличить долю проникающей радиации для нанесения максимального ущерба живой силе (так называемое нейтронное оружие). На больших высотах, в стратосфере и космосе проникающая радиация и электромагнитный импульс — основные поражающие факторы.
Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.
Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и поток нейтронов. Разные материалы по-разному реагируют на эти излучения и по-разному защищают.
От гамма-излучения хорошо защищают материалы, имеющие элементы с высокой атомной массой (железо, свинец, низкообогащенный уран), но эти элементы очень плохо ведут себя под нейтронным излучением: нейтроны относительно хорошо их проходят и при этом генерируют вторичные захватные гамма-лучи, а также активируют радиоизотопы, надолго делая саму защиту радиоактивной (например, железную броню танка; свинец же не проявляет вторичной радиоактивности). Пример слоев половинного ослабления проникающего гамма-излучения : свинец 2 см, сталь 3 см, бетон 10 см, каменная кладка 12 см, грунт 14 см, вода 22 см, древесина 31 см.
Нейтронное излучение в свою очередь хорошо поглощается материалами, содержащими легкие элементы (водород, литий, бор), которые эффективно и с малым пробегом рассеивают и поглощают нейтроны, при этом не активируются и гораздо меньше выдают вторичное излучение. Слои половинного ослабления нейтронного потока: вода, пластмасса 3 — 6 см, бетон 9 — 12 см, грунт 14 см, сталь 5 — 12 см, свинец 9 — 20 см, дерево 10 — 15 см. Лучше всех материалов поглощают нейтроны водород (но в газообразном состоянии он имеет малую плотность), гидрид лития и карбид бора.
Идеального однородного защитного материала от всех видов проникающей радиации нет, для создания максимально легкой и тонкой защиты приходится совмещать слои различных материалов для последовательного поглощения нейтронов, а затем первичного и захватного гамма-излучения (например, многослойная броня танков, в которой учтена и радиационная защита; защита оголовков шахтных пусковых установок из емкостей с гидратами лития и железа с бетоном), а также применять материалы с добавками. Универсальны широко применяемые в строительстве защитных сооружений бетон и увлажненная грунтовая засыпка, содержащие и водород и относительно тяжелые элементы. Очень хорош для строительства бетон с добавкой бора (20 кг B4C на 1 м³ бетона), при одинаковой толщине с обычным бетоном (0,5 — 1 м) он обеспечивает в 2 — 3 раза лучшую защиту от нейтронной радиации и подходит для защиты от нейтронного оружия .
При ядерном взрыве в результате сильных токов в ионизированном радиацией и световым излучением в воздухе возникает сильнейшее переменное электромагнитное поле, называемое электромагнитным импульсом (ЭМИ). Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач. Помимо этого, большое количество ионов, возникшее после взрыва, препятствует распространению радиоволн и работе радиолокационных станций. Этот эффект может быть использован для ослепления системы предупреждения о ракетном нападении.
Сила ЭМИ меняется в зависимости от высоты взрыва: в диапазоне ниже 4 км он относительно слаб, сильнее при взрыве 4-30 км, и особенно силен при высоте подрыва более 30 км (см., например, эксперимент по высотному подрыву ядерного заряда Starfish Prime).
Возникновение ЭМИ происходит следующим образом:
Под воздействием ЭМИ во всех не экранированных протяженных проводниках индуцируется напряжение, и чем длиннее проводник, тем выше напряжение. Это приводит к пробою изоляции и выходу из строя электроприборов, связанных с кабельными сетями, например, трансформаторные подстанции и т. д.
Большое значение ЭМИ имеет при высотном взрыве от 100 км и более. При взрыве в приземном слое атмосферы не оказывает решающего поражения малочувствительной электротехники, его радиус действия перекрывается другими поражающими факторами. Но зато оно может нарушить работу и вывести из строя чувствительную электроаппаратуру и радиотехнику на значительных расстояниях — вплоть до нескольких десятков километров от эпицентра мощного взрыва, где прочие факторы уже не приносят разрушающий эффект. Может вывести из строя незащищенную аппаратуру в прочных сооружениях, рассчитанных на большие нагрузки от ядерного взрыва (например ШПУ). На людей поражающего действия не оказывает .
Радиоактивное заражение — это результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва — продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность).
Оседая на поверхность земли по направлению движения облака, продукты взрыва создают радиоактивный участок, называемый радиоактивным следом. Плотность заражения в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака убывает по мере удаления от центра взрыва. Форма следа может быть самой разнообразной в зависимости от окружающих условий, например, скорости и направления ветра.
Радиоактивные продукты взрыва испускают три вида излучения: альфа-, бета- и гамма-. Время их воздействия на окружающую среду весьма продолжительно. В связи с естественным процессом радиоактивного распада интенсивность излучения уменьшается, особенно резко это происходит в первые часы после взрыва.
Поражение людей и животных воздействием радиационного заражения может вызываться внешним и внутренним облучением. Тяжелые случаи могут сопровождаться лучевой болезнью и летальным исходом.
Установка на боевую часть ядерного заряда оболочки из кобальта вызывает заражение территории опасным изотопом 60Co (гипотетическая грязная бомба).
Зона А – умеренного заражения – от 40 до 400 бэр. Зона умеренного заражения – самая большая по размерам. В ее пределах население, находящееся на открытой местности, может получить в первые сутки после взрыва легкие радиационные поражения.
Менее 100 бэр. Такие дозы не оказывают существенного влияния на здоровье. Изменения в составе крови начинаются с 25 бэр. Эти изменения включают в себя общие изменение содержания белых кровяных клеток (уменьшение лимфоцитов), уменьшение тромбоцитов, и небольшое уменьшение красных кровяных клеток, такое состояние определяется лишь по анализу крови и устанавливается в течении нескольких дней после облучения. Продолжительность изменений в организме - около месяца. При 50 бэр становятся заметными ослабление лимфатических желез, снижение иммунитета. 80 Бэр дают 50% вероятность временного бесплодия у мужчин.
100-200 бэр. Симптомы умеренной степени тяжести. Возможна тошнота (в половине случаев при 200 бэр), иногда сопровождающаяся рвотой, появляющаяся через 3-6 часов после получения дозы и длящаяся от нескольких часов до дня. За этим следует период ремиссии, в течении которого пострадавший находится в нормальном самочувствии. Изменения в крови постепенно нарастают из-за естественной убыли и невосполнения кровяных клеток. Через 10-14 дней происходит следующее ухудшение самочувствия: потеря аппетита (у 50% при 150 бэр), недомогание, утомляемость (у 50% при 200 бэр) продолжающееся около месяца. В это время отмечается повышенная заболеваемость, из-за сниженного иммунитета, временное бесплодие у мужчин. Для доз из верхнего предела этого интервала клиническая картина сходная, за исключением меньшего периода ремиссии, более выраженных симптомов и большего периода выздоровления.
200-400 бэр. Степень заболевания достаточно серьезна. Основной пораженной тканью организма остается кроветворная. Тошнота наблюдается у 100% пострадавших при облучении в 300 бэр, в половине случаев она сопровождается рвотой. Начальные симптомы выявляются уже после 1-6 часов и длятся 1-2 дня. После 7-14 дней ремиссии, они возвращаются, к ним может прибавиться потеря волос, недомогание, усталость, диарея. При дозах более 350 бэр появляются кровотечения изо рта, подкожные, гематурия - наличие крови в моче. Возможно постоянное бесплодие у мужчин, выздоровление занимает несколько месяцев.
Зона Б – сильного заражения – от 400 до 1200 бэр. В зоне сильного заражения опасность для людей и животных выше. Здесь возможны тяжелые радиационные поражения даже за несколько часов пребывания на открытой местности, особенно в первые сутки.
400-600 бэр. При таких дозах полученной радиации, смертность, без оказания серьезной медицинской помощи (пересадка костного мозга), резко идет вверх: от 50% при 350 бэр до 90% при 600. Первоначальные симптомы возникают в период от 30 мин до 2 часов и продолжаются до двух дней. После 1-2 недель появляются все признаки характерные для облучения в 200-400 бэр, только в гораздо более тяжелой форме. Смерть наступает после 2-12 недель от многочисленных кровоизлияний и заражения каким-либо заболеванием (иммунитет практически отсутствует). Период излечения - около года, состав крови нормализуется еще дольше. Может происходить развитие бесплодия у женщин.
600-1000 бэр. Костный мозг отмирает практически полностью. Вероятность выжыть без его пересадки - отсутствует. Первоначальное ухудшение состояния наступает через 15-30 минут, и продолжается 2 дня. После 5-10 дней скрытого периода смерть наступает через 1-4 недели.
Зона В – опасного заражения – от 1200 до 4000 бэр. В зоне опасного заражения самые высокие уровни радиации. Даже на ее границе суммарная доза облучения за время полного распада радиоактивных веществ достигает 1200 р, а уровень радиации через 1 час после взрыва составляет 240 р/ч. В первые сутки после заражения суммарная доза на границе этой зоны составляет примерно 600 р, т.е. практически она смертельна. И хотя затем дозы облучения снижаются, на этой территории пребывание людей вне укрытий опасно очень продолжительное время.
Более 1000 бэр. Такие высокие дозы ионизирующего излучения вызывают немедленное нарушение обмена веществ, понос, кровотечения, потерю жидкости организмом и нарушение электролитного баланса.
При дозах 1000 - 5000 бэр это время уменьшается до 5-30 минут. Если удается пережить этот период, наступает фаза мнимого благополучия от пары часов до пары дней. Термальная фаза продолжается 2-10 дней, в течении ее больной впадает в прострацию, теряет аппетит, начинается кровавый понос. Пострадавший впадает в делирий, затем кому. Лечение таких доз направлено только на облегчение страданий умирающего.
Зона Г – чрезвычайно опасного заражения – от 4000 до 7000 бэр. 100% смертельная зона для человека.
Получение более 5000 бэр приводит к нарушением, затрагивающим непосредственно нервную систему. Человек моментально теряет ориентацию, чуть позже впадает в кому. Смерть наступает в течении двух суток.
Согласно оценкам, доза в 8000 бэр, например от нейтронной бомбы, ведет к моментальному впадению в кому и последующей смерти.
Для защиты населения от РЗМ используются все имеющиеся защитные сооружения (убежища, ПРУ, подвалы многоэтажных домов, станции метрополитена). Эти защитные сооружения должны обладать достаточно высоким коэффициентом ослабления (Косл) – от 500 до 1000 и более раз, т.к. зоны радиоактивного заражения имеют высокие уровни радиации. В зонах РЗМ населению необходимо принимать радиозащитные препараты из АИ-2 (№1 и №2).
ядерный взрыв в населенном пункте, как и другие катастрофы, связанные с большим количеством жертв, разрушением вредных производств и пожарами, приведет к тяжелым условиям в районе его действия, что будет вторичным поражающим фактором. Люди, даже не получившие значительных поражений непосредственно от взрыва, с большой вероятностью могут погибнуть от инфекционных заболеваний и химических отравлений. Велика вероятность сгореть в пожарах или просто расшибиться при попытке выйти из завалов.
Ядерная атака атомной электростанции может поднять в воздух значительно больше радиоактивных веществ, чем может дать сама бомба. При прямом попадании заряда и испарении реактора или хранилища радиоактивных материалов площадь земель, в течение многих десятков лет непригодных для жизни, будет в сотни и тысячи раз больше площади заражения от наземного ядерного взрыва. Например, при испарении реактора мощностью 100 МВт ядерным взрывом в 1 мегатонну, и просто при наземном ядерном взрыве 1 Мт, соотношение площадей территории со средней дозой 2 рад (0,02 Грей) в год будет следующим: через 1 год после атаки — 130 000 км² и 15 000 км²; через 5 лет — 60 000 км² и 90 км²; через 10 лет — 50 000 км² и 15 км²; через 100 лет — 700 км² и 2 км² .
Люди, оказавшиеся в районе действия взрыва, кроме физических повреждений, испытывают мощное психологическое угнетающее воздействие от устрашающего вида разворачивающейся картины ядерного взрыва, катастрофичности разрушений и пожаров, исчезновения привычного ландшафта, множества погибших, изувеченных, умирающих людей, разлагающихся трупов из-за невозможности их захоронения, гибели родных и близких, осознания причиненного вреда своему организму и ужаса наступающей смерти от развивающейся лучевой болезни. Результатом такого воздействия среди выживших после катастрофы является развитие острых психозов, а также клаустрофобных синдромов из-за осознания невозможности выйти на поверхность земли, устойчивых кошмарных воспоминаний, влияющие на все последующее существование. В Японии есть отдельное слово, обозначающее людей, ставших жертвами ядерных бомбардировок — «Хибакуся».
Неприемлемый ущерб - это гибель значительной части населения, разрушение ключевых элементов инфраструктуры, невозможность воспроизводства военных материалов и оборудования.
В 1967 году министр обороны США Роберт Макнамара ввел в военно-политический лексикон термин потенциал гарантированного уничтожения (assured-destruction capability), который тесно связывал с понятием неприемлемого ущерба. Сам Макнамара следующим образом определял эту связь (цитата из выступления Р. Макнамары 18 сентября 1967 г., Сан-Франциско): «…Краеугольным камнем нашей политики остается сдерживание от нанесения ядерных ударов по США или их союзникам. Это становится возможным для нас путем сохранения способности к нанесению неприемлемого ущерба любому отдельно взятому агрессору или коалиции агрессоров в любой момент в процессе обмена ядерными ударами, даже в случае внезапного первого удара. Вышеупомянутое может быть определено в качестве нашего потенциала гарантированного уничтожения…» .
По своей сути Макнамарой была предложена стратегия «кто стреляет первым, тот умирает вторым», при этом он ввел критерий неприемлемого ущерба, определяя его через масштаб разрушений, наносимых противнику, и считая его фундаментальной мерой достаточности ядерных сил США. Значения критериальных показателей неприемлемого ущерба были определены как поражение 1/3 советского населения и 2/3 промышленности СССР. Эти количественные значения были получены безотносительно оценок того, что действительно могло сдержать СССР, а с учетом эффективности ядерных ударов по густонаселенным районам. В 1960-х годах аналитики Пентагона полагали, что предложенный Макнамарой критерий неприемлемого ущерба обеспечивается доставкой 400 Мгт к объектам поражения на территории СССР.
Критерием Макнамары руководствовался Вашингтон при определении количественного состава и боевых возможностей стратегических наступательных вооружений, которые должны были обеспечить его достижение в любых условиях развязывания военного конфликта. Ближайшие помощники Макнамары А.Энтовен и У.Смит высказывались по этому поводу весьма определенно : «Сдерживание было переведено в гарантированное уничтожение, а гарантированное уничтожение – в количественные показатели достаточности... Главной причиной, почему мы остановились на 1000 ракет «Минитмен», 41 подводной лодке «Поларис» и примерно около 500 бомбардировщиках было то, что эффект от дальнейшего увеличения их числа был бы меньшим, чем связанные с этим затраты». Иными словами, они полагали, что с точки зрения критерия Макнамары, такой состав стратегических сил имел оптимальный показатель по критерию «стоимость – эффективность». До Р. Макнамары также существовали различного рода оценки масштабов применения ядерных сил, однако, выражаемые не в терминах неприемлемости последствий, а в терминах требований к ядерным силам. Макнамара и его команда оказались первыми, кто поставили и решили вопрос о достаточности наносимого противнику ущерба. Тем не менее, заслуживают внимание следующие оценки «домакнамаровского периода»:
Представленные выше критерии «домакнамаровского» периода обосновывались экспертно, что обусловило их нечеткость (диапазон оценок 50-400 ЯБП).
В 70-х годах понимание критериев неприемлемого ущерба значительно углубилось. В целях оптимизации применения ядерных сил США, а также замедления восстановления экономики противника в случае войны стали учитывать не только прямой, но и косвенный ущерб экономике [5, 6]. Отсюда берет свое начало концепция выборочных ударов по ключевым отраслям промышленности. Аналогичный подход был применен американцами и к оценке собственной уязвимости на региональном, отраслевом и общенациональном уровнях. С одной стороны, это позволило выработать к началу 80-х годов комплексный подход к проблемам защиты гражданского сектора вместе с военным планированием, мобилизационной подготовкой экономики, а также к ведению переговоров о сокращении стратегических ядерных вооружений. С другой стороны, это привело к более глубокому осознанию критериев неприемлемого ущерба, что позволило, например, уже в конце 70-х годов отойти от критерия Макнамары и начать использование критерия Г.Брауна (известного физика, министра обороны в администрации Дж. Картера). По критерию Г.Брауна неприемлемый ущерб с учетом различных факторов обеспечивался доставкой 200 боевых блоков мегатонного класса, т.е. по отношению к макнамаровским оценкам был снижен в 2 раза.
В 80-х годах подходы к выработке критериев неприемлемого ущерба дифференцируются в зависимости от характера и варианта удара, важности объектов и дополняются качественными характеристиками состояния государства как социально-экономической и политической общности. В этот период зарождается актуальный и по сей день подход к идентификации критериев неприемлемого ущерба, базирующийся на определении возможных постъядерных состояний и минимизации их количества. Базовая идея такого подхода в западных исследованиях была высказана Артуром Катцем в его работе «Жизнь после ядерной войны. Социальные и экономические потрясения после ядерной атаки по США», опубликованной под флагом Кембриджского университета в 1982 г. . В частности, идентифицировались следующие уровни функционирования страны:
По имеющимся свидетельствам из открытой печати схожие подходы были и остаются актуальными и для отечественной военно-стратегической мысли . И по сей день проблема идентификации критериев неприемлемого ущерба (КНУ) формулируется в терминах определения требуемого постъядерного состояния государства, сохраняемого в течение некоторого периода времени. Необходимость конкретизации и параметризации указанных состояний на сегодняшний день выступает в качестве основного источника проблем методологического характера. Заметим, что к настоящему времени эта задача до конца не решена. При этом уже к середине 80-х годов уровень развития математических инструментов позволял обеспечить связь между идентифицированным постъядерным состоянием субъекта или объекта сдерживания с количеством доставляемых боевых блоков, которое можно рассматривать в качестве одного из измерений критерия неприемлемого ущерба. В частности, англосаксонские «фабрики мысли» давали различные ответы на этот вопрос (см. таблицу 1).
Таблица 1 – Результаты отдельных западных исследований вопросов неприемлемости последствий применения ядерного оружия
№ п/п | Наименование | Структура и параметры | Последствия |
1 | Стэндфордский институт | Нанесение выборочных ударов 750-1250 ЯБП МКМ по предприятиям 15 базовых отраслей промышленности США | Потеря 33% производственных мощностей этих отраслей. При этом сохранившиеся мощности будут не в состоянии функционировать с прежней эффективностью. Валовый национальный продукт США не превысит 65-75% довоенного уровня. Время восстановления 9 лет |
2 | Кембриджский университет | 300-800 ЯБП различной мощности (по территории США) | Нанесение неприемлемого ущерба США |
3 | Корпорация РЭНД | 200-300 ЯБП (по территории США) | Нарушение региональных экономических связей, вследствие чего экономика США не будет представлять собой единое целое |
Корпорация РЭНД | 500 ЯБП по 550 кт и 200-300 ЯБП по 100 кт (по территории США) | Полный развал экономики. Потери населения составят 65% (через неделю после нанесения ударов без учета мер защиты) |
На современном этапе при идентификации критериев неприемлемого ущерба наибольшее распространение получили подходы, связанные с оценками уровня поражения военного и экономического потенциалов и временем их восстановления, а также подход, базирующийся на использовании математической геополитики, в частности, использующий понятия геополитического статуса и геополитической дистанции [10, 11]. Оставляя за скобками преимущества и недостатки этих подходов, необходимо констатировать, что оба они базируются на необходимости конкретизации постъядерных состояний объекта сдерживания.
Таким образом, на протяжении нескольких десятилетий концепция неприемлемого ущерба выступала в качестве основополагающей при рассмотрении таких категорий, как паритет, стратегическая стабильность, превосходство, сдерживание, военно-стратегический баланс, что позволило обеспечить успешное решение жизненно важных вопросов, связанных с проблемами разоружения, заключения договоров о сокращении вооружений или при принятии решений о направлениях дальнейшего развития стратегических вооружений.
Встает резонный вопрос о целесообразности пересмотра сложившихся подходов. Обсуждение затрагиваемого вопроса построим в форме «тезис-антитезис». Для этого рассмотрим более детально представленные ранее тезисы, являющиеся, по мнению их авторов, достаточным основанием для отказа (либо пересмотра сути) от использования категории «неприемлемый ущерб».
Помните:
Взаимное гарантированное уничтожение — военная доктрина времен холодной войны, согласно которой применение двумя противоборствующими сторонами оружия массового поражения приведет к полному уничтожению обеих сторон, что делает бессмысленными любые попытки применения доктрины первого удара. В западном мире доктрина известна под термином Mutually Assured Destruction (англ. MAD, буквально «безумный»), введенным ученым Джоном фон Нейманом.
Доктрина взаимного гарантированного уничтожения является наглядным примером Равновесия Нэша, при котором ни одна сторона, будучи вооруженной, не может ни начать безнаказанно конфликт, ни разоружиться в одностороннем порядке.
Возможно преодоление «ядерного порога» и применнием в том или ином виде ядерного оружия. Этопонятие, возникшее во времена разработки ядерной стратегии держав, в частности, стратегии гибкого реагирования: если державы хотят избежать всеобщей ядерной войны, то необходимо определить, на какой ступени эскалации конфликта может возникнуть искушение применить ядерное оружие, т.е. переступить порог от конфликта с применением обычных средств к ядерным средствам; очевидно, что чем выше такой порог, тем больше шансов избежать всеобщей ядерной катастрофы. После 1945 года в мире не было случаев боевого применения ядерного оружия. Но опыт применения ЯО (и ядерных взрывов) в Японии, США, СССР - в Хиросиме, Нагасаки, Неваде, Тоцком, Чернобыле доказал, что ограниченное применение ЯО вполне возможно. Одним из аргументов противников теории «ядерной зимы» является то, что после 1945 года в мире было проведено более 2х тысяч ядерных испытаний, что сравнимо с эффектом от перманентного ядерного конфликта. Разработка стратегии принуждения подталкивает ядерные державы к поиску ответа на вопрос: можно ли использовать ядерное оружие как полноценное оружие?
В настоящее время существует несколько теоретических разработок по данному вопросу:
Для разработки полноценной ядерной стратегии, а нее теории необходимо испытать ядерное оружие как боевое оружие. Споры о том, какое оружие эффективнее - ядерное, биологическое или химическое, пока не имеют под собой практических доказательст. Только этот вариант позволит стратегам разработать теорию боевого применения ядерного оружия. Вполне вероятно, что сильные державы выберут для этой цели какой-нибудь периферийный регион, где ограниченное применение ядерного оружия не будет угрожать глобальными последствиями. Это позволит дать оценку действиям ядерного оружия как боевого оружия, оценить последствия его применения и выявить его предназначение.
Исследование, описанное в статье про поражающие факторы ядерного взрыва, подчеркивает ее значимость в современном мире. Надеюсь, что теперь ты понял что такое поражающие факторы ядерного взрыва, ядерный взрыв, неприемлемый ущерб, формула макнамара, кобальтовая бомба , ядерные взрывные устройства, атомная бомба, грязная бомба, радиологическое оружие, ядерное оружие, ядерная триада и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Военное дело
Комментарии
Оставить комментарий
Военное дело
Термины: Военное дело