Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени Современные средства поражения, их боевые свойства и поражающие факторы. Ядерное оружие



страница1/12
Дата03.05.2016
Размер0.5 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12
Тема 1.1. Опасности, возникающие при ведении военных действий или вследствие этих действий, а также при ЧС, характерных для субъекта РФ, и возможное воздействие их негативных и поражающих факторов.

Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени
Современные средства поражения,

их боевые свойства и поражающие факторы".
Ядерное оружие.

Под ядерным оружием обычно понимают оружие массового поражения, взрывное действие которого основано на использовании энергии, выделяющейся при ядерных превращениях.

Боеприпасы, основанные на использовании энергии ядерного взрыва, происходящего в результате цепной реакции деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или термоядерных реакций синтеза (слияния) легких ядер — изотопов водорода, называют ядерными. Это могут быть ядерные боевые части ракет и торпед, ядерные бомбы, артиллерийские снаряды, глубинные бомбы, мины и фугасы.
Мощность ядерного боеприпаса характеризуется тротиловым эквивалентом. В зависимости от его величины ядерные боеприпасы подразделяются на 5 групп: сверхмалые (до 1 кт), малые (1-10 кт), средние (10-100 кт), крупные (100 кт - 1 Мт) и сверхкрупные (свыше 1 Мт).

Ядерные боеприпасы доставляются к цели с помощью ракет, торпед, самолетов, артиллерийских орудий или устанавливаются в грунте и под водой.


Виды ядерных взрывов

Взрывы ядерных боеприпасов могут производиться в воздухе на различной высоте, на поверхности земли (воды), а также под землей (водой). В зависимости от этого ядерные взрывы принято разделять на следующие виды: высотный, воздушный, наземный, надводный, подземный и подводный.

Высотный взрыв (наименьшая высота взрыва - 10 км) применяется для поражения воздушных и космических целей (самолетов, головных частей крылатых ракет и др.), а наземные объекты, как правило, существенных разрушений не получают.

При воздушном ядерном взрыве (высота - от сотен метров, до нескольких километров) поражение людей и наземных объектов вызывается ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией, радиоактивное заражение при этом практически отсутствует.

Наземный ядерный взрыв осуществляется непосредственно на поверхности земли или на незначительной высоте (до 100 м). При этом в грунте образуется воронка, а облако взрыва, вовлекая в себя большое количество грунта, обусловливает сильное радиоактивное заражение местности. Наземный ядерный взрыв применяется для поражения сооружений большой прочности и для сильного радиоактивного заражения местности.

Подземный взрыв - взрыв, произведенный под землей. Основным поражающим фактором подземного ядерного взрыва является волна сжатия, распространяющаяся в грунте в виде продольных и поперечных сейсмических волн, скорость которых может достигать 5-10 км/с, при этом подземные сооружения получают разрушения подобные разрушениям при землетрясениях. Вместе с тем, образуется сильное радиоактивное заражение в районе взрыва и по направлению движения облака, а световое излучение и проникающая радиация поглощаются грунтом.

Надводный взрыв - взрыв на поверхности воды или на такой высоте, при которой светящаяся область касается поверхности воды. Вода и пар, образующийся под действием светового излучения, вовлекаются в облако взрыва, после остывания которого выпадают в виде радиоактивного дождя, вызывая сильное радиоактивное заражение прибрежной полосы местности и объектов, находящихся на суше и акватории.

При надводном взрыве основными поражающими факторами являются воздушная ударная волна и расходящиеся от эпицентра конические морские (океанические) волны.



Подводный взрыв - взрыв, произведенный под водой. При взрыве выбрасывается столб воды с грибовидным облаком (султаном), диаметр которого достигает нескольких сотен метров, а высота - нескольких километров. При оседании водяного столба у его основания образуется вихревое кольцо радиоактивного тумана из капель и водяных брызг (базисная волна).

Основным поражающим фактором подводного взрыва является ударная волна в воде, распространяющаяся со скоростью около 1500 м/с. Радиоактивное заражение обусловлено наличием радиоактивного дождя, выпадающего из облаков, образованных из взрывного султана и базисной волны.


Основные поражающие факторы ядерного оружия

При ядерном взрыве в атмосфере возникают следующие поражающие факторы: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс, радиоактивное заражение местности (только при наземном (подземном) взрыве).

Распределение общей энергии взрыва зависит от типа боеприпаса и вида взрыва. При взрыве в атмосфере до 50% энергии расходуется на образование воздушной ударной волны, 35% - на световое излучение, 4% - на проникающую радиацию, 1% - на электромагнитный импульс. Еще около 10% энергии выделяется не в момент взрыва, а в течение длительного времени при распаде продуктов деления взрыва. При наземном взрыве осколки деления ядер выпадают на землю, где и происходит их распад. Так происходит радиоактивное заражение местности.
Воздушная ударная волна - это область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Источником возникновения воздушной волны являются высокое давление в области взрыва (миллиарды атмосфер) и температура, достигающая миллионов градусов.

Раскаленные газы, стремясь расшириться, сильно сжимают и нагревают окружающие слои воздуха, в результате чего от центра взрыва распространяется волна сжатия или ударная волна. Вблизи центра взрыва скорость распространения воздушной ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния от центра взрыва скорость снижается, и ударная волна трансформируется в звуковую волну.

Наибольшее давление в сжатой области наблюдается на передней ее кромке, которая называется фронтом ударной воздушной волны.

Разность между нормальным атмосферным давлением (Р0) и давлением на передней кромке ударной волны (Рф) составляет величину избыточного давления (РФ).

Непосредственно за фронтом ударной волны образуются сильные потоки воздуха, скорость которых достигает нескольких сотен километров в час. (Даже на расстоянии 10 км от места взрыва боеприпаса мощностью 1 Мт скорость движения воздуха более 110 км/час.)

При встрече с преградой создается нагрузка скоростного напора или нагрузка торможения, которая усиливает разрушающее действие воздушной ударной волны.

В зависимости от степени разрушений зданий и сооружений очаг ядерного поражения разделяют на четыре зоны.



Зона полных разрушений. Она возникает там, где избыточное давление во фронте ударной волны достигает 0,5 кг/см2 и более. Характеризуется полным разрушением жилых помещений и промышленных зданий всех типов. Вокруг центра взрыва разрушаются убежища, укрытия, повреждаются подземные коммунально-энергетические сооружения, на остальной территории зоны они сохраняются. При наземном взрыве значительная часть территории будет завалена землей, выброшенной из воронки. Разрушенные здания и сооружения создают сплошные завалы. Люди и животные будут убиты, и только люди, находящиеся в прочных убежищах, не разрушенных ударной волной, останутся живыми. Пожаров в этой зоне не будет, так как воспламенившиеся от светового излучения постройки и предметы будут разбросаны и засыпаны обломками, а пламя сбито ударной волной. Предметы, могущие гореть, будут только тлеть. В некоторых убежищах, не разрушенных от воздействия ударной волны, люди могут получить поражения из-за воздействия проникающей радиации. Зона полных разрушений составляет 13% от всей площади очага поражения.

Зона сильных разрушений. Создается она при избыточном давлении во фронте ударной волны от 0,5 до 0,3 кг/см2 и составляет 10% от всей площади очага. При мощных ядерных взрывах световой импульс здесь может достигать 11 кал/см2. Здания и сооружения всех типов в этой зоне получат разрушения разной степени, убежища и коммунально-энергетические сети сохранятся. Возникнут местные завалы от разрушенных зданий и сооружений. Подвалы и простейшие заглубленные сооружения в большинстве случаев сохранятся. Здесь возможны массовые очаги пожаров, и даже огневые штормы1.

Животные, находящиеся в разрушенных животноводческих помещениях, и люди, оставшиеся в разрушенных надземных зданиях, могут быть задавлены либо получат разной тяжести комбинированные поражения (травмы, ожоги). Животные и люди, находящиеся вне зданий, получат легкие и средние травматические повреждения и ожоги разной степени (в зависимости от того, на каком расстоянии они находились от эпицентра взрыва). При наземном взрыве люди, животные, растения, находящиеся в направлении движения радиоактивного облака, подвергнутся воздействию радиоактивного облака и, кроме того, воздействию радиоактивных веществ (внешнее облучение и внутреннее заражение РВ). Животные и люди, находящиеся вблизи зданий и сооружений, получат повреждения от «вторичных снарядов» (обломков построек, осколков стекла).



Зона средних разрушений. Она охватывает территорию, где избыточное давление во фронте ударной волны будет колебаться от 0,3 до 0,2 кг/см2, и составляет 15% площади всего очага. В этой зоне деревянные здания будут полностью или сильно разрушены, а каменные - получат средние и слабые разрушения. Возникнут пожары. Животные получат легкие контузии и травматические повреждения от "вторичных снарядов", а также ожоги в основном при горении животноводческих помещений и других построек, находящихся вблизи размещения животных. Часть скота будет задавлена в разрушенных помещениях.

Зона слабых разрушений. Она создается при избыточном давлении во фронте ударной волны от 0,2 до 0,1 кг/см2. На её долю приходится до 62% площади всего очага. В этой зоне здания получат слабые разрушения (трещины, разрушение перегородок, дверных и оконных заполнений). От светового импульса могут быть пожары. У людей и животных возможны ожоги и травматические повреждения от «вторичных снарядов».

В таблице 1 приведены расстояния до внешней границы зон очага ядерного поражения в зависимости от мощности боеприпаса и величины избыточного давления, вызывающие разрушение или повреждение зданий. Повреждения зданий могут быть и за пределами зон.


Таблица 1.

Расстояния до внешних границ зон очага ядерного поражения.


Зона

Расстояния (км) при мощности (Мт)

0,5

1

5

10

20

Полных разрушений

3,2

4,0

6,8

8,0

10,7

Сильных разрушений

4,4

5,4

9,3

11,7

14,7

Средних разрушений

5,5

7,0

12,0

15,0

19,0

Слабых разрушений

9,0

11,1

19,5

20,4

30,8

При избыточном давлении 0,03-0,07 кг/см2 разбиваются стекла, частично разрушаются оконные рамы; при избыточном давлении 0,1-0,18 кг/см2 проваливаются и обрушиваются крыши и перегородки.

Действие воздушной ударной волны на объекты носит довольно сложный характер и зависит от многих причин: угла падения, расстояния от центра взрыва и др.

Когда фронт ударной волны достигает передней стенки объекта, происходит ее отражение. Давление в отраженной волне повышается в несколько раз, что и определяет степень разрушения данного объекта.


Для характеристики разрушений зданий, сооружений приняты четыре степени разрушения: полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения - когда разрушаются все основные элементы здания, в том числе и несущие конструкции. Подвальные помещения могут частично сохраняться.

Сильные разрушения - когда разрушаются несущие конструкции и перекрытия верхних этажей, деформируются перекрытия нижних этажей. Использование зданий невозможно, а восстановление нецелесообразно.

Средние разрушения - когда разрушаются крыши, внутренние перегородки и частично перекрытия верхних этажей. После расчистки часть помещений нижних этажей и подвалы могут быть использованы. Восстановление зданий возможно при проведении капитального ремонта.

Слабые разрушения - когда разрушаются оконные и дверные заполнения, кровля и легкие внутренние перегородки. Возможны трещины в стенах верхних этажей. Здание может эксплуатироваться после текущего ремонта.
Степень разрушения техники (оборудования)

Полные разрушения - объект не может быть восстановлен.

Сильные повреждения - повреждения, которые могут быть устранены капитальным ремонтом в заводских условиях.

Средние повреждения - повреждения, устраняемые силами ремонтных мастерских.

Слабые повреждения - это повреждения, существенно не влияющие на использование техники и устраняются текущим ремонтом.

Таблица 2



Величины избыточного давления,

вызывающие разрушение различных построек и техники

(1 кПа=0,01 кг/см2)

Наименование сооружений




Избыточное давление (кг/см2),

при котором происходит разрушение



полное

сильное

среднее

слабое

Здания с металлическим каркасом

0,8

0,5

0,3

0,2

Каменные здания в 1-2 этажа

0,45

0,35

0,35-0,15

0,15-0,07

Каменные здания в 3 этажа и более

0,40

0,30

0,3-0,2

0,2-0,05

Деревянные дома

0,3

0,22

0,2-0,08

0,08-0,06

Оборудование артезианских скважин

1,7

1,3-1,7

1,3-1,1

0,7-1,1

Водонапорные башни кирпичные

0,7

нет

сведений


0,4-0,6

0,2-0,4

Автомобили

0,6

0,5

0,4

0,2

Тракторы, тягачи

нет

сведений


>0,6

0,4

0,3

Воздушные линии связи

1,0

0,8

0,4

0,2

При оценке воздействия воздушной ударной волны на людей и животных различают непосредственные и косвенные поражения.



Непосредственные поражения возникают в результате действия избыточного давления и скоростного напора, в результате чего человек может быть отброшен, травмирован.

Косвенные поражения могут быть нанесены в результате действия обломков зданий, камней, стекла и других предметов, летящих под воздействием скоростного напора. Воздействие ударной волны на людей характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми поражениями.

Легкие поражения наступают при избыточном давлении 20-40 кПа. Они характеризуются временным нарушением слуха, легкими контузиями, вывихами, ушибами.

Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40-60 кПа. Они проявляются в контузиях головного мозга, повреждении органов слуха, кровотечении из носа и ушей, вывихах конечностей.

Тяжелые поражения возможны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа. Они характеризуются сильными контузиями всего организма, потерей сознания, переломами; возможны повреждения внутренних органов.

Крайне тяжелые поражения наступают при избыточном давлении свыше 100 кПа. У людей отмечаются травмы внутренних органов, внутреннее кровотечение, сотрясение мозга, сильные переломы. Эти поражения часто приводят к смертельному исходу.

Защитой от ударной волны являются убежища. На открытой местности действие ударной волны снижается различными углублениями, препятствиями. Рекомендуется лечь на землю головой по направлению к взрыву, лучше в углубление или за складку местности.
Световое излучение.

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой электромагнитное излучение оптического диапазона в видимой, ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра.

Энергия светового излучения поглощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева зависит от многих факторов и может приводить к обугливанию, оплавлению и воспламенению поверхностей объектов.

Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров материалов ядерного боеприпаса и воздуха, а при наземных взрывах - и испарившегося грунта.

На долю светового излучения приходится 30-40 % всей энергии ядерного взрыва. На открытой местности световое излучение обладает наибольшим радиусом действия по сравнению с ударной волной и приникающей радиацией.

Основным параметром, характеризующим поражающее действие светового излучения, является световой импульс - количество световой энергии, падающей на 1 см2 освещаемой поверхности, перпендикулярной к направлению излучения, за все время свечения области взрыва (огненного шара). Световой импульс измеряется в Дж/м2 или в кал/см2 (внесистемная единица), 1 кал/см2 = 42 Дж/м2 . Продолжительность светового импульса tc зависит от мощности боеприпаса и определяется по формуле:

tc = 3q, с,

где: q - мощность боеприпаса, кт.

В зависимости от мощности взрыва световое излучение длится от десятых долей секунды (1 Кт) до 30 сек (10 Мт). На световой импульс влияют вид ядерного взрыва, прозрачность атмосферы и другие факторы.

При наземных взрывах световой импульс на поверхности земли при тех же расстояниях примерно на 40 % меньше, чем при воздушных взрывах такой же мощности. Объясняется это тем, что в горизонтальном направлении излучается не вся поверхность сферы огненного шара, а лишь полусферы, хотя и большего радиуса.

Если земная поверхность хорошо отражает свет (снежный покров, асфальт и т.д.), то суммарный световой импульс (прямой и отраженный) при воздушном взрыве может быть больше прямого в 1,5-2 раза.

Поражение людей световым излучением выражается в появлении ожогов различных степеней открытых и защищенных одеждой участков кожи, а также в поражении глаз. Ожоги могут возникать как непосредственно от излучения, так и от пламени, возникшего при возгорании от светового излучения различных материалов.

Независимо от причин ожогов, поражение делится на четыре степени:

Ожоги первой степени выражаются поверхностным поражением кожи: покраснением, припухлостью и болезненностью. Они не представляют опасности.

Ожоги второй степени характеризуются образованием пузырей, наполненных жидкостью. Требуется специальное лечение. При поражении до 50-60% поверхности тела обычно наступает выздоровление.

Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи и росткового слоя, а также появлением язв.

Ожоги четвертой степени сопровождаются омертвлением кожи и поражением более глубоких тканей (мышц, сухожилий и костей).

Поражение ожогами третьей и четвертой степени значительной части тела может привести к смертельному исходу.


Таблица 3.
Величины светового импульса (кал/см2),

вызывающие ожоги разной степени.

Степень ожоговой травмы

У человека

У животных

Первая

Вторая


Третья

Четвертая



2 – 4

4 – 10


10 – 15

Более 20


2 – 6

6 – 12


10 – 20

Более 25

Поражение глаз проявляется в ослеплении от 2 до 5 минут днем, до 30 и более минут ночью, если человек смотрел в сторону взрыва.

Защитой от светового излучения может служить любая непрозрачная преграда.

Таблица 4

Величина светового импульса,

при котором возможно возгорание материалов

Материал



Световой импульс (кал/см2)

при мощности взрыва



20 Кт

1 Мт

l0 Мт

Хлопчатобумажная зеленая парусина

5

6

9

Хлопчатобумажная бельевая ткань

15

20

30

Хлопчатобумажная синяя спецодежда

8

10

13

Сухая трава

5

8

10

Опавшие листья

6

10

12

Хвоя опавшая

8

13

18

Сосновые стружки (желтые)

5

8

13

Деревянные постройки

-

8,5

24

Хлеб на корню и леса

-

13

35

Световое излучение вызывает возгорание различных материалов, вследствие чего возникают пожары и огневые штормы. В таблице 4 приведены величины светового импульса, при которых возможно возгорание различных материалов.

Данные таблицы свидетельствуют о том, что в зависимости от мощности ядерного взрыва один и тот же материал возгорается при разной величине светового импульса. Так как при мощных ядерных взрывах световое излучение в начальный период менее интенсивное, чем при взрывах малой мощности, то для возгорания одного и того же предмета требуется большее время для его разогрева. За большее же время действия величина светового импульса увеличивается.

Световое излучение намного ослабляется при наличии в атмосфере дыма, тумана и выпадении атмосферных осадков.

Световое излучение может вызывать массовые пожары. В населенных пунктах они возникают при световых импульсах от 6 до 16 кал/см2, в лесах - от 10 до 18 кал/см2. При легкой дымке величина импульса уменьшается в 2 раза, при легком тумане и задымлении - в 10, при густом тумане - в 20 раз.



Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   12


База данных защищена авторским правом ©zodorov.ru 2017
обратиться к администрации

    Главная страница