Главная | Основы безопасности жизнедеятельности | Материалы к урокам | Материалы к урокам ОБЖ для 10 класса | План проведения занятий на учебный год (Учебник 2017 года) | Ядерное оружие и его боевые свойства. Понятие о ядерном оружии

Основы безопасности жизнедеятельности
10 класс

Урок 14
Современные средства поражения и их поражающие факторы

Ядерное оружие и его боевые свойства. Понятие о ядерном оружии

Ядерное оружие — вид оружия массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии. Ядерное оружие — одно из самых разрушительных средств ведения войны — входит в число основных видов оружия массового поражения. Оно включает в себя различные ядерные боеприпасы (боевые части ракет и торпед, авиационные и глубинные бомбы, артиллерийские снаряды и мины, снабженные ядерными зарядными устройствами), средства управления ими и средства доставки их к цели (ракеты, авиация, артиллерия). Поражающее действие ядерного оружия основано на энергии, выделяющейся при ядерных взрывах.

Ядерные взрывы принято подразделять на воздушные, наземные (надводные) и подземные (подводные). Точку, в которой произошел взрыв, называют центром, а ее проекцию на поверхности земли (воды) — эпицентром ядерного взрыва.

Воздушным называют взрыв, светящееся облако которого не касается поверхности земли (воды). В зависимости от мощности боеприпаса он может находиться на высоте от нескольких сотен метров до нескольких километров. Радиоактивное заражение местности при воздушном ядерном взрыве практически отсутствует (рис. 17).

Наземный (надводный) ядерный взрыв осуществляют на поверхности земли (воды) или на такой высоте, когда светящаяся область взрыва касается поверхности земли (воды) и имеет форму полусферы. Радиус поражения его примерно на 20% меньше воздушного.

Характерная особенность наземного (надводного) ядерного взрыва — сильное радиоактивное заражение местности в районе взрыва и по следу движения радиоактивного облака (рис. 18).

Подземным (подводным) называют взрыв, произведенный под землей (под водой). Основной поражающий фактор подземного взрыва — волна сжатия, распространяющаяся в грунте или воде (рис. 19, 20).

Ядерный взрыв сопровождается яркой вспышкой, резким оглушительным звуком, напоминающим грозовые раскаты. При воздушном взрыве вслед за вспышкой образуется огненный шар (при наземном — полушарие), который быстро увеличивается, поднимается вверх, остывает и превращается в клубящееся облако, по форме напоминающее гриб.

Поражающие факторы ядерного взрыва — ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное загрязнение и электромагнитный импульс.

Ударная волна — один из основных поражающих факторов ядерного взрыва, так как большинство разрушений и повреждений сооружений, зданий, а также поражений людей обусловлены ее воздействием.

В зависимости от характера разрушений в очаге ядерного поражения выделяют четыре зоны: полных, сильных, средних и слабых разрушений.

Основной способ защиты от ударной волны — использование укрытий (убежищ).

Световое излучение представляет собой поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Его источник — светящаяся область, образуемая раскаленными продуктами взрыва и раскаленным воздухом.

Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного взрыва до 20 с. Оно способно вызывать ожоги кожи, поражение (постоянное или временное) органов зрения людей и возгорание горючих материалов и объектов.

Защитой от светового излучения могут служить различные предметы, создающие тень. Световое излучение не проникает через непрозрачные материалы, поэтому любая преграда, способная создать тень, защищает от прямого действия светового излучения и предохраняет от ожогов. Лучшие же результаты достигаются при использовании убежищ, укрытий, защищающих одновременно и от других поражающих факторов ядерного взрыва.

Под действием светового излучения и ударной волны в очаге ядерного поражения возникают пожары, горение и тление в завалах. Совокупность пожаров, возникших в очаге ядерного поражения, принято называть массовыми пожарами. Пожары в очаге ядерного поражения продолжаются длительное время, поэтому они могут вызвать большое количество разрушений и нанести ущерб больше, чем ударная волна.

Значительно ослабляется световое излучение в запыленном (задымленном) воздухе, в туман, дождь, снегопад.

Проникающая радиация — это ионизирующее излучение в виде потока гамма-лучей и нейтронов. Источниками его служат ядерные реакции, протекающие в боеприпасе в момент взрыва, и радиоактивный распад осколков (продуктов) деления в облаке взрыва.

Время действия проникающей радиации на наземные объекты составляет 15—25 с. Оно определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту (2—3 км), при которой гамма-нейтронное излучение, поглощаясь толщей воздуха, практически не достигает поверхности земли.

Проходя через живую ткань, гамма-излучение и нейтроны ионизируют молекулы, входящие в состав живых клеток, нарушают обмен веществ и жизнедеятельность органов, что приводит к лучевой болезни.

В результате прохождения излучений через материалы окружающей среды их интенсивность уменьшается. Например, в 2 раза ослабляют интенсивность гамма-лучей сталь толщиной 2,8 см, бетон — 10 см, грунт — 14 см, древесина — 30 см (рис. 21).

Радиоактивное загрязнение.Основные его источники — продукты деления ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образующиеся в результате воздействия нейтронов на материалы, из которых изготовлен ядерный боеприпас, и на некоторые элементы, входящие в состав грунта в районе взрыва.

При наземном ядерном взрыве светящаяся область касается земли. Внутрь ее затягиваются массы испаряющегося грунта, которые поднимаются вверх. Охлаждаясь, пары продуктов деления и грунта конденсируются. Образуется радиоактивное облако. Оно поднимается на многокилометровую высоту, а затем со скоростью 25—100 км/ч переносится воздушными массами в ту сторону, куда дует ветер. Радиоактивные частицы, выпадая из облака на землю, образуют зону радиоактивного загрязнения (след), длина которой может достигать нескольких сотен километров. При этом заражаются местность, здания, сооружения, посевы, водоемы и пр., а также воздух. Заражение местности и объектов на следе радиоактивного облака происходит неравномерно. Различают зоны умеренного (А), сильного (Б), опасного (В) и чрезвычайно опасного (Г) загрязнения.

Зона умеренного загрязнения (зона А) — первая с внешней стороны часть следа. Ее площадь составляет 70—80% площади всего следа. Внешняя граница зоны сильного загрязнения (зона Б, около 10% площади следа) совмещается с внутренней границей зоны А. Внешняя граница зоны опасного загрязнения (зона В, 8—10% площади следа) совпадает с внутренней границей зоны Б. Зона чрезвычайно опасного загрязнения (зона Г) занимает примерно 2—3% площади следа и находится в зоне В (рис. 22).

Наибольшую опасность радиоактивные вещества представляют в первые часы после выпадения, так как в этот период их активность наиболее велика.

Электромагнитный импульс — это кратковременное электромагнитное поле, возникающее при взрыве ядерного боеприпаса в результате взаимодействия испускаемых при этом гамма-лучей и нейтронов с атомами окружающей среды. Следствием его воздействия может быть выход из строя отдельных элементов радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры. Поражение людей возможно только в тех случаях, когда они в момент взрыва соприкасаются с проводными линиями.

Вопросы и задания

1. Дайте определение и характеристику ядерного оружия.

2. Назовите виды ядерных взрывов и коротко расскажите о каждом из них.

3. Что называют эпицентром ядерного взрыва?

4. Перечислите поражающие факторы ядерного взрыва и дайте их характеристику.

5. Охарактеризуйте зоны радиоактивного заражения. В какой зоне радиоактивные вещества представляют наименьшую опасность?

Задание 25

Воздействие какого поражающего фактора ядерного взрыва может вызвать ожоги кожи, поражения глаз человека и пожары? Выберите правильный из предлагаемых вариантов ответа:

а) воздействие светового излучения;
б) воздействие проникающей радиации;
в) воздействие электромагнитного импульса.

Задание 26

Чем определяется время действия проникающей радиации на наземные объекты? Выберите из предлагаемых вариантов ответа правильный:

а) видом ядерного взрыва;
б) мощностью ядерного заряда;
в) действием электромагнитного поля, возникающего при взрыве ядерного боеприпаса;
г) временем подъема облака взрыва на высоту, при которой гамма-нейтронное излучение практически не достигает поверхности земли;
д) временем распространения возникающей при ядерном взрыве светящейся области, образуемой раскаленными продуктами взрыва и раскаленным воздухом.

Ударная волна – основной поражающий фактор ядерного взрыва. При наземных и воздушных ядерных взрывах образуется воздушная ударная волна, а при подземных взрывах возникает сейсмовзрывные волны в грунте. При взрыве в атмосфере на образование ударной волны расходуется до 50% энергии.

Воздушная ударная волна представляет собой тонкий слой сжатого воздуха, который распространяется от центра взрыва во все стороны со сверхзвуковой скоростью (т.е. свыше 340 м/с). Первую 1 тысячу метров ударная волна проходит за 2 сек., 2 тысячи метров за 5 сек., 3 тысячи метров за 8 сек. На значительном расстоянии от центра взрыва ударная волна превращается в звуковую волну, напоминающую громовые раскаты. Передняя граница ударной волны носит название фронта волны.

Ядерное оружие, его боевые свойства и поражающие факторы

Разница между давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением называется избыточным давлением во фронте ударной волны. Время действия ударной волны характеризуется фазой сжатия. Длина фазы сжатия зависит от мощности взрыва и определяет поражающее действие волны. В фазе сжатия воздух распространяется в направлении от центра взрыва. К концу фазы сжатия давление вначале снижается до атмосферного, а затем, продолжая падать, достигает определенного минимума. Такое падение давления называется фазой разрежения. В фазе разрежения воздух движется в обратную сторону к центру взрыва. Постепенно давление воздуха вновь повышается до атмосферного (Рис.5).

В самой ударной волне определяется сильное ветровое давление.

пппПППППП

Это движение воздуха с большой скоростью называется скоростным напором. Скорость распространения потоков воздуха составляет несколько сотен километров в час. Когда объект расположен перпендикулярно скоростному напору, давление в волне и давление скоростного напора суммируется и может превышать давление в волне в несколько раз.

При расположенной поверхности объекта параллельно направлению распространения волны скоростной напор влияния не оказывает на распространение ударной волны, ее поражающее действие, кроме мощности и вида ядерного взрыва оказывают влияние рельеф местности, лесные массивы, городская застройка, метеоусловия.

Поражения, возникающие от воздействия ударной волны на людей и животных, вызываются прямым (непосредственным) или косвенным (опосредованным) ее действием.

Прямые поражения могут произойти вследствие непосредственного воздействия избыточного давления и скоростного напора на человека. В результате он будет отброшен и получит травмы. Разрушающее действие на органы и ткани оказывает упругая волна сжатия и следующее за ней расширение. Преимущественно повреждаются воздухоносные пути, органы, содержащие много жидкости, костно-мышечные сочленения. Характерными травмами являются баротравмы, акустикотравмы, вибротравмы. Наблюдаются повреждения легочной ткани, субплевральные кровоизлияния, повреждения барабанных перепонок, разрывы печени и селезенки, кровоизлияния в области мозга, контузии, переломы костей, вывихи и ушибы.

Косвенные поражения возникают в результате ранящего действия обломков сооружений, падающих деревьев, осколков стекла, камней и других предметов, несущихся с воздушным потоком. Во многом характер поражения людей зависит не только от величины избыточного давления во фронте ударной волны, но и от положения человека в этот момент. Понятно, что значительно меньше пострадает лежащий человек, чем стоящий. Все же определяющими факторами степени тяжести поражения ударной волной следует считать избыточное давление, скоростной напор и время действия волны.

Легкие поражения возникают при избыточном давлении 20-40 кПа (0,2-04 кгс/см²) они характеризуются кратковременной потерей сознания (на несколько секунд) временной глухотой, головокружением, ушибами, ссадинами. Часть людей будет нуждаться во временной госпитализации в течение одной-двух недель.

Поражения средней тяжести наступают при избыточном давлении 40-60 кПа (0,4-0,6 кгс/см²). При этом наблюдается потеря сознания на более продолжительное время, разрывы барабанных перепонок, кровотечения из ушей и носа, расстройства памяти, речи, головные боли, ушибы и вывихи конечностей. Такие пораженные подлежат госпитализации на сроки от 3-х до 8 недель.

Тяжелые поражения наблюдаются при избыточном давлении от 60 до 100 кПа (0,6-1 кгс/см²). При этих поражениях отмечаются сильные травмы (сотрясения, ушибы) головного мозга, длительная потеря сознания, кровотечения из носа и ушей, переломы трубчатых костей повреждения внутренних органов. Пострадавшие нуждаются в длительном лечении (не менее 1,5-2 месяцев).

Крайне тяжелые поражения происходят при избыточном давлении свыше 100 кПа (> 1 кгс/см²). Кроме обширных повреждений головного мозга, наблюдаются сдавливания и разрывы органов грудной и брюшной полости, сопровождающиеся внутренним кровотечением, множественные переломы костей и т.п. Такие поражения часто заканчиваются летально.

Защита от ударной волны состоит в изоляции от действия избыточного давления и скоростного напора. Различные препятствия, складки местности, углубления ослабляют действие ударной волны. Учитывая, что поверхность тела, обращенная к направлению волны стоящего человека больше, чем лежащего, что при одинаковой величине избыточного давления вызовет большую степень поражения, необходимо лечь на землю головой по направлению к взрыву, лицом вниз, кисти рук спрятать под себя желательно за складку местности. При нахождении людей в укрытиях, расположенных перпендикулярно к направлению распространения ударной волны радиус зоны поражения уменьшается в 1,5-1,8 раза. Наилучшими защитными свойствами обладают разного рода закрытые сооружения (блиндажи, легкие и тяжелые убежища и т.п.), способные иногда полностью исключить поражения людей ударной волной.

Ядерное оружие является одним из основных видов оружия массового поражения, основанного на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер — изотопов водорода (дейтерия и трития).

В результате выделения огромного количества энергии при взрыве поражающие факторы ядерного оружия существенно отличаются от действия обычных средств поражения. Основные поражающие факторы ядерного оружия: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение, электромагнитный импульс.

Ядерное оружие включает в себя ядерные боеприпасы, средства доставки их к цели (носители ) и средства управления.

Мощность взрыва ядерного боеприпаса принято выражать тротиловым эквивалентом, то есть количеством обычного взрывчатого вещества (тротила), при взрыве которого выделяется столько же энергии.

Основными частями ядерного боеприпаса являются: ядерное взрывчатое вещество (ЯВВ), источник нейтронов, отражатель нейтронов, заряд взрывчатого вещества, детонатор, корпус боеприпаса.

Далее преподаватель последовательно раскрывает поражающие факторы ядерного взрыва и дает краткую характеристику их воздействия на человека.

Поражающие факторы ядерного взрыва

Ударная волна

— это основной поражающий фактор ядерного взрыва, так как большинство разрушений и повреждений сооружений, зданий, а также поражения людей обусловлены, как правило, ее воздействием. Она представляет собой область резкого сжатия среды, распространяющуюся во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Передняя граница сжатого слоя воздуха называется фронтом ударной волны.

Поражающее действие ударной волны характеризуется величиной избыточного давления. Избыточное давление — это разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед ним.

При избыточном давлении 20-40 кПа незащищенные люди могут получить легкие поражения (легкие ушибы и контузии). Воздействие ударной волны с избыточным давлением 40-60 кПа приводит к поражениям средней тяжести: потере сознания, повреждению органов слуха, сильным вывихам конечностей, кровотечению из носа и ушей. Тяжелые травмы возникают при избыточном давлении свыше 60 кПа. Крайне тяжелые поражения наблюдаются при избыточном давлении свыше 100 кПа.

Световое излучение

— это поток лучистой энергии, включающий видимые ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.

Его источник — светящаяся область, образуемая раскаленными продуктами взрыва и раскаленным воздухом. Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного взрыва до 20 с. Однако сила его такова, что, несмотря на кратковременность, оно способно вызывать ожоги кожи (кожных покровов), поражение (постоянное или временное) органов зрения людей и возгорание горючих материалов и объектов.

Световое излучение не проникает через непрозрачные материалы, поэтому любая преграда, способная создать тень, защищает от прямого действия светового излучения и исключает ожоги. Значительно ослабляется световое излучение в запыленном (задымленном) воздухе, в туман, дождь, снегопад.

Проникающая радиация

— это поток гамма-лучей и нейтронов, распространяющийся в течение 10-15 с. Проходя через живую ткань, гамма-излучение и нейтроны ионизируют молекулы, входящие в состав клеток.

Под влиянием ионизации в организме возникают биологические процессы, приводящие к нарушению жизненных функций отдельных органов и развитию лучевой болезни. В результате прохождения излучений через материалы окружающей среды уменьшается их интенсивность. Ослабляющее действие принято характеризовать слоем половинного ослабления, то есть такой толщиной материала, проходя через которую, интенсивность излучения уменьшается в два раза.

1.1. Боевые свойства и поражающие факторы ядерного оружия.

Например, в два раза ослабляют интенсивность гамма-лучей сталь толщиной 2,8 см, бетон -10 см, грунт — 14 см, древесина — 30 см.

Открытые и особенно перекрытые щели уменьшают воздействие проникающей радиации, а убежища и противорадиационные укрытия практически полностью защищают от нее.

Радиоактивное заражение

местности, приземного слоя атмосферы, воздушного пространства, воды и других объектов возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва. Значение радиоактивного заражения как поражающего фактора определяется тем, что высокий уровень радиации может наблюдаться не только в районе, прилегающем к месту взрыва, но и на расстоянии десятков и даже сотен километров от него. Радиоактивное заражение местности может быть опасным на протяжении нескольких недель после взрыва.

Источниками радиоактивного излучения при ядерном взрыве являются: продукты деления ядерных взрывчатых веществ (Ри-239, U-235, U-238); радиоактивные изотопы (радионуклиды), образующиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов, то есть наведенная активность.

На местности, подвергшейся радиоактивному заражению при ядерном взрыве, образуются два участка: район взрыва и след облака. В свою очередь в районе взрыва различают наветренную и подветренную стороны.

Преподаватель может коротко остановиться на характеристике зон радиоактивного заражения, которые по степени опасности принято делить на следующие четыре зоны:

зона А — умеренного заражения площадью 70-80 % от площади всего следа взрыва. Уровень радиации на внешней границе зоны через 1 час после взрыва составляет 8 Р/ч;

зона Б — сильного заражения, на долю которой приходится примерно 10 % площади радиоактивного следа, уровень радиации 80 Р/ч;

зона В — опасного заражения. Она занимает примерно 8-10% площади следа облака взрыва; уровень радиации 240 Р/ч;

зона Г — чрезвычайно опасного заражения. Ее площадь составляет 2-3% площади следа облака взрыва. Уровень радиации 800 Р/ч.

Постепенно уровень радиации на местности снижается, ориентировочно в 10 раз через отрезки времени, кратные 7. Например, через 7 часов после взрыва мощность дозы уменьшается в 10 раз, а через 50 часов — почти в 100 раз.

Объем воздушного пространства, в котором происходит осаждение радиоактивных частиц из облака взрыва и верхней части пылевого столба, принято называть шлейфом облака. По мере приближения шлейфа к объекту уровень радиации возрастает вследствие гамма-излучения радиоактивных веществ, содержащихся в шлейфе. Из шлейфа наблюдается выпадение радиоактивных частиц, которые, попадая на различные объекты, заражают их. О степени заражения радиоактивными веществами поверхностей различных объектов, одежды людей и кожных покровов принято судить по величине мощности дозы (уровню радиации) гамма-излучения вблизи зараженных поверхностей, определяемой в миллирентгенах в час (мР/ч).

Еще один поражающий фактор ядерного взрыва — электромагнитный импульс. Это кратковременное электромагнитное поле, возникающее при взрыве ядерного боеприпаса в результате взаимодействия гамма-лучей и нейтронов, испускаемых при ядерном взрыве, с атомами окружающей среды. Следствием его воздействия может быть перегорание или пробои отдельных элементов радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры.

Наиболее надежным средством защиты от всех поражающих факторов ядерного взрыва являются защитные сооружения. На открытой местности и в поле можно для укрытия использовать прочные местные предметы, обратные скаты высот и складки местности.

При действиях в зонах заражения для защиты органов дыхания, глаз и открытых участков тела от радиоактивных веществ необходимо при возможности использовать противогазы, респираторы, противопыльные тканевые маски и ватно-марлевые повязки, а также средства защиты кожи, в том числе и одежду.

Химическое оружие, способы защиты от него

Химическое оружие — это оружие массового поражения, действие которого основано на токсических свойствах химических веществ. Главными компонентами химического оружия являются боевые отравляющие вещества и средства их применения, включая носители, приборы и устройства управления, используемые для доставки химических боеприпасов к целям. Химическое оружие было запрещено Женевским протоколом 1925 года. В настоящее время в мире принимаются меры по полному запрещению химического оружия. Однако оно пока еще имеется в ряде стран.

К химическому оружию относятся отравляющие вещества (0В) и средства их применения. Отравляющими веществами снаряжаются ракеты, авиационные бомбы, артиллерийские снаряды и мины.

По действию на организм человека 0В делятся на нервно-паралитические, кожно-нарывные, удушающие, общеядовитые, раздражающие и психохимические.

Далее необходимо коротко дать характеристику основным группам отравляющих веществ и их действию на организм человека.

0В нервно-паралитического действия:

VX (Ви-Икс), зарин.

Поражают нервную систему при действии на организм через органы дыхания, при проникании в парообразном и капельно-жидком состоянии через кожу, а также при попадании в желудочно-кишечный тракт вместе с пищей и водой. Стойкость их летом более суток, зимой несколько недель и даже месяцев. Эти 0В самые опасные. Для поражения человека достаточно очень малого их количества.

Признаками поражения являются: слюнотечение, сужение зрачков (миоз), затруднение дыхания, тошнота, рвота, судороги, паралич.

В качестве средств индивидуальной защиты используются противогаз и защитная одежда. Для оказания пораженному первой помощи на него надевают противогаз и вводят ему с помощью шприц-тюбика или путем приема таблетки противоядие. При попадании 0В нервно-паралитического действия на кожу или одежду пораженные места обрабатываются жидкостью из индивидуального противохимического пакета (ИПП).

0В кожно-нарывного действия

(иприт). Обладают многосторонним поражающим действием. В капельно-жидком и парообразном состоянии они поражают кожу и глаза, при вдыхании паров — дыхательные пути и легкие, при попадании с пищей и водой — органы пищеварения. Характерная особенность иприта — наличие периода скрытого действия (поражение выявляется не сразу, а через некоторое время — 2 ч и более). Признаками поражения являются покраснение кожи, образование мелких пузырей, которые затем сливатся в крупные и через двое-трое суток лопаются, переходя в трудно заживающие язвы. При любом местном поражении 0В вызывают общее отравление организма, которое проявляется в повышении температуры, недомогании.

В условиях применения 0В кожно-нарывного действия необходимо находиться в противогазе и защитной одежде. При попадании капель 0В на кожу или одежду пораженные места немедленно обрабатываются жидкостью из ИПП.

0В удушающего действия

(фостен). Воздействуют на организм через органы дыхания. Признаками поражения являются сладковатый, неприятный привкус во рту, кашель, головокружение, общая слабость. Эти явления после выхода из очага заражения проходят, и пострадавший в течение 4-6 ч чувствует себя нормально, не подозревая о полученном поражении. В этот период (скрытого действия) развивается отек легких. Затем может резко ухудшиться дыхание, появиться кашель с обильной мокротой, головная боль, повышение температуры, одышка, сердцебиение.

При поражении на пострадавшего надевают противогаз, выводят его из зараженного района, тепло укрывают и обеспечивают ему покой.

Ни в коем случае нельзя делать пострадавшему искусственное дыхание!

0В общеядовитого действия

(синильная кислота, хлорциан). Поражают только при вдыхании воздуха, зараженного их парами (через кожу они не действуют). Признаками поражения являются металлический привкус во рту, раздражение горла, головокружение, слабость, тошнота, резкие судороги, паралич. Для защиты от этих 0В достаточно использовать противогаз.

Для оказания помощи пострадавшему надо раздавить ампулу с антидотом, ввести ее под шлем-маску противогаза. В тяжелых случаях пострадавшему делают искусственное дыхание, согревают его и отправляют в медицинский пункт.

0В раздражающего действия:

CS (Си-Эс), адамеит и др. Вызывают острое жжение и боль во рту, горле и в глазах, сильное слезотечение, кашель, затруднение дыхания.

0В психохимического действия:

BZ (Би-Зет). Специфически действуют на центральную нервную систему и вызывают психические (галлюцинации, страх, подавленность) или физические (слепота, глухота) расстройства.

При поражении 0В раздражающего и психохимического действия необходимо зараженные участки тела обработать мыльной водой, глаза и носоглотку тщательно промыть чистой водой, а обмундирование вытряхнуть или вычистить щеткой. Пострадавших следует вывести с зараженного участка и оказать им медицинскую помощь.

Раскрывая содержание второго вопроса, преподаватель дает краткую характеристику способов защиты населения от химического оружия. При этом указывает, что защита населения от химического оружия — это задача гражданской обороны.

Основными способами защиты населения является укрытие его в защитных сооружениях и обеспечение всего населения средствами индивидуальной и медицинской защиты.

Для укрытия населения от химического оружия могут использоваться убежища и противорадиационные укрытия (ПРУ).

При характеристике средств индивидуальной защиты (СИЗ) указать, что они предназначаются для защиты от попадания внутрь организма и на кожу отравляющих веществ. По принципу действия СИЗ делят на фильтрующие и изолирующие. По назначению СИЗ подразделяют на средства защиты органов дыхания (фильтрующие и изолирующие противогазы, респираторы, противо-пыльные тканевые маски) и средства защиты кожи (одежда специальная изолирующая, а также обычная).

Далее указать, что медицинские средства защиты предназначены для профилактики поражения отравляющими веществами и оказания первой медицинской помощи пострадавшему. Аптечка индивидуальная (АИ-2) включает набор лекарственных средств, предназначенных для само- и взаимопомощи при профилактике и лечении поражений химическим оружием.

Пакет перевязочный индивидуальный предназначен для дегазации 0В на открытых участках кожи.

В заключение урока необходимо отметить, что длительность поражающего действия 0В тем меньше, чем сильнее ветер и восходящие потоки воздуха. В лесах, парках, оврагах и на узких улицах 0В сохраняются дольше, чем на открытой местности.

Ядерное оружие (ЯО) — оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или термоядерных реакциях синтеза легких ядер — изотопов водорода (дейтерия и трития) — в более тяжелые, например, ядра изотопов гелия.
Это оружие включает:
— различные ядерные боеприпасы (боевые части ракет и торпед, авиационные и глубинные бомбы;
— артиллерийские снаряды и мины, снаряженные ядерными зарядными устройствами);
— средства управления ими и доставки к цели.
Ядерное оружие на настоящий момент является самым мощным оружием массового поражения, обладающим такими поражающими факторами, как:
— ударная волна;
— световое излучение;
— проникающая радиация;
— радиоактивное заражение;
— электромагнитный импульс.
Поражающее действие того или иного ядерного взрыва зависит от:
— мощности использованного боеприпаса;
— вида взрыва;
— типа ядерного заряда.
Мощность ядерного взрыва принято характеризовать тротиловым эквивалентом. Это означает, что если мощность какого-либо ядерного взрыва равна 20 тыс. т, то при данном ядерном взрыве выделяется такая же энергия, как и при взрыве 20 тыс. т. обычного взрывчатого вещества, такого как тринитротолуола.

Ядерные боеприпасы всех типов, в зависимости от мощности, подразделяются на:
— сверхмалые (менее 1 тыс.т);
— малые (1-10 тыс.т);
— средние (10-100 тыс. т);
— крупные (100-1000 тыс. т);
— сверхкрупные (более 1000 тыс. т).
Источником энергии ядерного взрыва являются процессы, происходящие в ядрах атомов химических элементов. При различных превращениях ядер — разделении тяжелых ядер на части (осколки) или соединении легких ядер — за малый промежуток времени освобождается огромное количество энергии, называемой ядерной энергией. Иногда, в зависимости от типа заряда, употребляют более узкие понятия:
— атомное (ядерное) оружие (устройства, в которых используются цепные реакции деления);
— термоядерное оружие (основанное на цепной реакции синтеза);
— комбинированные заряды;
— нейтронное оружие.
В качестве ядерного заряда в атомных боеприпасах используется плутоний-239, уран-235 и уран-233. Деление атомных ядер радиоактивных химических элементов может происходить самопроизвольно или при воздействии на них различных элементарных частиц.
В ядерных боеприпасах ядра атомов вещества делятся при помощи нейтронов, которые сравнительно легко проникают в ядро атомов, не преодолевая электрические силы отталкивания. При массе заряда большей его критической массы в миллионные доли секунды протекает цепная ядерная реакция деления атомных ядер, сопровождающаяся выделением огромного количества энергии.
Критическая масса зависит от вида делящего вещества, его чистоты и плотности, а также формы заряда. Критическая масса урана-233 и плутония-239 при нормальной плотности и чистоте 93,5 % составляет около 17 кг, а урана-235 — 48 кг. Критическая масса уменьшается обратно пропорционально квадрату плотности делящегося вещества.
Основными частями ядерного боеприпаса являются:
— ядерное зарядное устройство (ядерный заряд);
— блок подрыва с предохранителями и источниками питания;
— корпус боеприпаса.
В составе ядерного заряда находится главная часть — ядерное взрывчатое вещество. Существуют два способа осуществления ядерного взрыва.
Первый из них состоит в том, чтобы два или несколько подкритических кусков ядерного взрывчатого вещества (ЯВВ) быстро соединить в один, размеры и масса которого больше критических.

Для этого используется выстрел одной частью заряда в другую его часть, закрепленную в противоположном конце металлического цилиндра. Такие боеприпасы называют боеприпасами «пушечного типа»

Второй способ заключается в сильном обжатии подкритической массы (Крр<1) ЯВВ, что повышает плотность вещества заряда в несколько раз и переводит систему в надкритическое состояние (Крр>1), так как критическая масса обратно пропорциональна квадрату плотности вещества. Необходимое для этого обжатие можно получить путем взрыва обычных взрывчатых веществ, окружающих со всех сторон сферический заряд с ЯВВ. Направленная внутрь взрывная волна от обычных взрывчатых веществ сжимает сферический заряд ЯВВ, что способствует развитию цепной реакции деления. Такой способ называется имплозивным (рис. 3).

В термоядерных боеприпасах используются ядерные реакции синтеза атомных ядер легких элементов дейтерия и трития. Поскольку для протекания реакции синтеза необходима температура в десятки миллионов градусов, то в качестве инициирующего устройства в термоядерных боеприпасах используются ядерные заряды деления. Взрывная реакция деления вызывает нагрев термоядерного горючего, в результате чего происходит интенсивная реакция соединения ядер атомов дейтерия и трития, сопровождающаяся выделение огромного количества энергии. Применение дейтерида лития 3LiD в качестве термоядерного горючего позволяет отказаться от использования в подобных боеприпасах дорогостоящего радиоактивного трития.

 

Ядерный взрыв (ЯВ) — это процесс быстрого освобождения большого количества внутриядерной энергии в ограниченном объеме. Для ЯВ характерными являются чрезвычайно высокая концентрация выделяющейся энергии, в десятки раз превышающая концентрацию энергии при взрыве обычных взрывчатых веществ, и весьма малое время ее выделения: от нескольких наносекунд до десятков наносекунд (нано — 10 -9).
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 — это взрыв выше границы тропосферы. Наименьшая высота высотного взрыва — 10 км. Такой взрыв применяется для поражения воздушных и космических целей (самолетов, головных частей крылатых ракет и др.), а наземные объекты, как правило, существенных разрушений не получают.
Воздушный взрыв производят на высоте от сотен метров до нескольких километров. Он сопровождается яркой вспышкой, быстро увеличивающимся в размерах и поднимающимся вверх огненным шаром, который через несколько секунд превращается в клубящееся темно-бурое облако. В это время к облаку с земли поднимается столб пыли, который принимает грибовидную форму. Максимальной высоты облако достигает через 10-15 мин. после взрыва, затем утрачивает свою форму и, двигаясь по направлению ветра, рассеивается.
При воздушном ядерном взрыве 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 такой высоте от нее, при которой светящаяся область касается поверхности земли и имеет форму полусферы. 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, так как радиус поражения ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией меньше, чем при воздушном взрыве.
Подземный взрыв — взрыв, произведенный под землей. На месте взрыва образуется большая воронка, размеры которой больше, чем при наземном взрыве, и зависят от мощности заряда, глубины взрыва и типа грунта. Основным поражающим фактором подземного ядерного взрыва является волна сжатия, распространяющаяся в грунте в виде продольных и поперечных сейсмических волн, скорость которых зависит от состава грунта и может достигать 5-10 км/с. При этом подземные сооружения получают разрушения подобные разрушениям при землетрясениях. Наряду с этим 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.
Под действием ударной волны поднимается столб воды, а на ее поверхности в эпицентре взрыва образуется впадина, заполнение которой сопровождается расходящимися концентрическими волнами.
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 волны. При этом экранирующее действие большой массы водяного пара ослабляет световое излучение и проникающую радиацию.
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. При этом световое излучение и проникающая радиация поглощаются толщей воды и водяными парами.

Ядерное оружие — оружие массового поражения взрывного действия, основанное на использовании внутриядерной энергии. Это одно из са­мых разрушительных средств ведения войны. Оно включает различные ядерные боеприпасы (боевые части ракет и торпед, авиационные и глу­бинные бомбы, артиллерийские снаряды и мины, снабженные ядерны­ми взрывными устройствами), средства управления ими и средства до­ставки к цели (носители).

Ядерные взрывы могут проводиться на поверхности земли (воды), под землей (водой) и в воздухе.

В связи с этим ядерные взрывы разделя­ют на виды, приведенные на схеме 67.

Поражающие факторы ядерного взрыва — ударная волна, свето­вое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и элек­тромагнитный импульс (схема 68).

Ударная волна ядерного взрыва — один из основ­ных поражающих факторов. В зависимости от того, в какой среде она действует, ее называют соответственно воздушной, ударной (в воде) и сейсмовзрывной (в грунте) волной. Ударная волна способна наносить поражения людям, разрушать различные сооружения (рис. 28), технику и другие объекты на значительных расстояниях от места взрыва.

Воздействие ударной волны на людей может быть непосредствен­ным и косвенным. При непосредственном воздействии причиной травм является мгновенное повышение давления воздуха, что воспринимает­ся как резкий удар, ведущий к переломам, повреждению внутренних органов, разрыву кровеносных сосудов. При косвенном воздействии люди поражаются летящими обломками, камнями, битым стеклом и другими предметами.

Основной способ защиты людей и техники от ударной волны (рис. 29) -изоляция от ее действия в естественных и искусственных укрытиях и убежищах (канавах, оврагах, лощинах, щелях, траншеях, кюветах, по­гребах, защитных сооружениях).

Световое излучение — это поток лучистой энергии, вклю­чающий ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Его ис­точник — светящаяся область, образуемая раскаленными воздухом и продуктами взрыва.

Световое излучение распространяется практически мгновенно и длится в зависимости от мощности ядерного взрыва до 20 с. Оно спо­собно вызывать ожоги кожи, поражение органов зрения и возгорание горючих материалов и объектов.

Поражающее действие светового излучения уменьшается при уве­личении расстояния от центра взрыва. Зависимость ориентировоч­ных радиусов поражения людей световым излучением, км, от мощ­ности ядерных зарядов (при дальности видимости 25 км) приведена ниже:

Тротиловыеэквиваленты……….

1тыс.т 20тыс.т 1 млнт 5млнт 10 млнт

Радиус поражения людей,

вызывающий у них ожоги:

третьей степени…………. 0,6 2,4 12,8 24,0 32,2

второй степени………….. 0,8 2,9 14,4 28,8 43,2

первой степени………….. 1,1 4,2 22,4 36,4 51,3

Световое излучение не проникает через непрозрачные материа­лы. Поэтому любая преграда (стена, покрытие, здание, брезент, де­ревья), способная создать тень, защищает от действия света и ис­ключает ожоги (рис. 30). Значительно ослабляется световое излуче­ние в запыленном (задымленном) воздухе, тумане, при дожде и снегопаде.

Проникающая радиация -это совместное излучение гам­ма-лучей и нейтронов. Источниками служат ядерные реакции, протека­ющие в боеприпасе в момент взрыва, и радиоактивный распад оскол­ков (продуктов) деления.

Время действия прони­кающей радиации на назем­ные объекты (рис. 31) со­ставляет 15-25 с. Оно опре­деляется временем подъема облака взрыва на высоту 2-3 км, при которой гамма-нейтронное излучение, по­глощаясь толщей воздуха, практически не достигает поверхности земли.

Проходя через живую ткань, гамма-излучение и нейтроны ионизируют моле­кулы, входящие в состав кле­ток, и могут вызвать луче­вую болезнь. В результате прохождения излучений че­рез материалы в окружаю­щей среде их интенсивность уменьшается.

На этом, главным обра­зом, основывается защита от проникающей радиации. Наибольшей эффективнос­тью ослабления действия этого поражающего факто­ра обладают защитные инженерные сооружения и специальные про­тиворадиационные экраны (рис. 32). Ослабляет действие ионизиру­ющих излучений на организм человека применение различных про­тиворадиационных препаратов.

Радиоактивное заражение местности и воздушного пространства возникает в результате выпадения радиоак­тивных веществ из облака ядерного взрыва. Его источниками являются продукты деления ядерного заряда, радиоактивные изотопы, образую­щиеся в результате воздействия нейтронов на грунт, и неразделившая­ся часть заряда.

При ядерном взрыве радиоактивные вещества поднимаются вверх, образуя облако. Под воздействием высотных ветров оно перемещается на большие расстояния, заражая местность в районе взрыва и образуя по пути движения так называемый след. След радиоактивного облака условно делится на четыре зоны (рис. 33):

• зона А— умеренное заражение; ее площадь составляет 70-80 % площади следа;

• зона Б— сильное заражение; на долю этой зоны приходится при­мерно 10 % площади следа;

• зона В— опасное заражение; эта зона за­нимает примерно 8-10 % площади следа;

• зона Г— чрезвычайно опасное за­ражение; она составля­ет примерно 2-3 % площа­ди следа.

Уровни радиации на внешних границах этих зон через 1 ч после взрыва соот­ветственно равны 8, 80, 240 и 800 Р/ч, а через 10 ч — 0,5, 5, 15 и 50 Р/ч.

Наибольшую опасность радиоактивные вещества представляют в первые часы после выпадения, так как в этот период их активность наиболее велика.

Инженерные сооружения, здания и техника обеспечивают разный уровень защиты на радиоак­тивно зараженной местности, о чем говорят данные о кратности ослабле­ния дозы излучения К_осл, приведенные ниже:

Щели: двухэтажные……………………………20

дезактивированные открытые …….20 трехэтажные…………………………….40

недезактивированные открытые……3 многоэтажные …………………………70

перекрытые ………………………………..40 Подвалы домов:

Убежища …………………………………….1000 одноэтажных……………………………40

Дома: двухэтажных …………………………..100

деревянные одноэтажные……………..3 многоэтажных …………………………400

каменные: Автомобили ………………………………………2

одноэтажные………………………………10

Электромагнитный импульс — это кратковременное (менее 1 с) электромагнитное поле, возникающее при взрыве ядерного боеприпаса. Следствием его может быть выход из строя отдельных элементов радиоэлектронной и электротехнической аппаратуры. Поражение людей возможно только в случаях, когда они в момент взрыва соприкасаются с проводными линиями. Защита от электромагнитного импульса достига­ется экранированием аппаратуры, линий управления и энергоснабжения.

При ядерных взрывах в населенных пунктах или вблизи объектов экономики могут возникнуть вторичные поражающие факторы. К ним относятся взрывы (при разрушении емкостей и агрегатов с природным газом), пожары (при повреждении электросетей и емкостей с легко вос­пламеняющимися жидкостями), затопление местности (при разрушении плотин), заражение местности, атмосферы и водоемов (при разру­шении химических объектов и атомных электростанций).

КОНСПЕКТ ЛЕКЦІЙ

З ДИСЦИПЛІНИ «ПЕРЕТВОРЮВАЛЬНА ТЕХНІКА»

ДЛЯ СПЕЦІАЛІСТІВ СПЕЦІАЛЬНОСТІ 7.090603

«Електротехнічні системи електроспоживання»

Укладачі: Микола Степанович Путілін

Андрій Олександрович Бойко

Конспект лекций

Тема 1. Ядерное оружие и основы устройства.

1.Общая характеристика ядерного оружия.

2.Виды ядерных взрывов.

3.Поражающие факторы ядерного взрыва.

4.Характеристика очага ядерного поражения.

5.Нейтронные боеприпасы.

6.Средства доставки и носители ядерного оружия

Общая характеристика ядерного оружия.

Ядерным оружием (ЯО) называются боеприпасы, действие которых основано на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при взрывных ядерных реакциях.

К ядерным боеприпасам относятся боевые части ракет и торпед, авиационные бомбы, артиллерийские снаряды, глубинные бомбы и мины (атомные фугасы), снаряженные ядерными зарядами.

Поражающими факторами ядерного оружия являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение и электромагнитный импульс.

Поражающие действия ядерного взрыва зависят от мощности боеприпаса, вида взрыва, типа ядерного заряда.

Мощность ядерного боеприпаса принято характеризовать тротиловым эквивалентом – массой обычного взрывчатого вещества (тротила), энергия взрыва которого эквивалентна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса. Тротиловый эквивалент измеряется в тоннах, килотоннах или мегатоннах (т, кт, Мт).

По мощности ядерные боеприпасы подразделяются на сверхмалые (менее 1 кт), малые (1-10 кт), средние (10-100 кт), крупные (100-1000 кт) и сверхкрупные (более 1000 кт).

Источником энергии ядерного взрыва являются процессы, происходящие в ядрах атомов химических элементов. При различных превращениях ядер – разделении тяжелых ядер на две части (осколки) или соединении легких ядер – в течение весьма малого промежутка времени освобождается огромное количество энергии, называемой ядерной энергией. Так, при делении всех ядер атомов, находящихся в I г урана-235, освобождается такое же количество энергии, как при взрыве тротилового заряда массой 20 т.

Примечание. Почти вся масса атома химического элемента сосредоточена в его ядре.

Масса ядра определяется количеством нуклонов (протонов и нейтронов). Легкие ядра – ядра химических элементов с меньшим числом нуклонов (расположены в верхней части периодической системы Д. И. Менделеева), тяжелые – ядра химических элементов с большим числом нуклонов (расположены в нижней части периодической системы). Между нуклонами действуют особого рода силы – ядерные. Вследствие огромного превышения сил притяжения над силами отталкивания ядра большей части химических элементов чрезвычайно прочны. Прочность ядер характеризуется энергией связи. По своей величине энергия связи равна той работе, которую необходимо затратить, чтобы расщепить ядро на составляющие его нуклоны. Такое же количество энергииосвобождается при образовании ядра из нуклонов. В зависимости от типа ядерного заряда и характера происходящих взрывных реакций различают два основных вида ядерных боеприпасов: атомные (ядерные) и термоядерные.

В атомных боеприпасах энергия взрыва получается в результате цепной реакции деления тяжелых ядер атомов вещества заряда — ядерного взрывчатого вещества (ЯВВ).

В качестве ядерного заряда в атомных боеприпасах используются плутоний-239, уран-235 и уран-233. Деление атомных ядер радиоактивных химических элементов может происходить самопроизвольно или при воздействии на них различных элементарных частиц.

В ядерных боеприпасах ядра атомов вещества заряда делятся при помощи нейтронов, которые сравнительно легко проникают в ядро атомов, и, поскольку они нейтральны, им не приходится преодолевать электрические силы отталкивания.

При определенной массе заряда (больше его критического значе­ния) протекает цепная ядерная реакция деления атомных ядер в миллионные доли секунды, сопровождающаяся выделением огромного количества энергии.

Критическая масса– это такое количество ядерного вещества, находящегося в определенных условиях, в котором протекает самоподдерживающаяся реакция деления атомных ядер – процесс деления идет с постоянной скоростью. В этом случае коэффициент развития реакции К_рр = 1 (К_рр определяет число делений ядер, вызванное одним делением в предыдущем звене реакции). При высокой степени надкритичности К_рр > 1, т. е. когда число последующих делений значительно превышает число предыдущих делений, реакция протекает лавинообразно в миллионные доли секунды и представляет собой ядерный взрыв.

Критическая масса зависит от вида делящегося вещества, его чистоты и плотности, а также формы заряда.

Критическая масса урана-233 и плутония-239 при нормальной плотности и чистоте 93,5 % составляет около 17 кг, а урана-235 – 48 кг. При увеличении примесей в делящемся веществе его критиче­ская масса возрастает. Критическая масса уменьшается обратно пропорционально, квадрату плотности делящегося вещества.

Основными частями ядерного боеприпаса являются: ядерное зарядное устройство (ядерный заряд), блок подрыва с предохранителя­ми и источниками питания и корпус боеприпаса.

Есть два способа осуществления ядерного взрыва. Первый из них состоит в том, что до взрыва ядерное вещество заряда в боеприпасе разделено на отдельные части (куски), каждая из которых имеет массу меньше критической и, следовательно, нет условий для протекания ядерной реакции. Для взрыва необходимо быстро соединить отдельные части заряда в один кусок, размеры и масса которого больше критической. Для соединения двух кусков заряда можно использовать выстрел одной части заряда в другую его часть, закрепленную в противоположном конце прочного металлического цилиндра, напоминающего орудийный ствол. Реакция деления инициируется от специального источника нейтронов. Такие заряды называют зарядами «пушечного» типа (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1. Ядерный заряд деления «пушечного» типа:

а – до взрыва; б – после взрыва ВВ; 1 – детонатор; 2 – заряд ВВ; 3 – отражатель нейтронов; 4 – ЯВВ; 5 – источник нейтронов; 6 – корпус ядерного заряда

Второй способ предполагает сильное обжатие подкритической массы ядерного вещества, что повышает плотность вещества заряда и переводит систему в надкритическое состояние (К_рр> 1), так как критическая масса обратно пропорциональна квадрату плотности вещества. Необходимое для этого обжатие можно получить с помощью взрыва обычного взрывчатого вещества, окружающего со всех сторон сферический ядерный заряд, в котором развивается цепная реакция деления. Такие заряды называют имплозивными. Рисунок 1.2

Рисунок 1.2. Ядерный заряд деления имплозивного типа:

а – до взрыва ВВ, плотность ЯВВ нормальная, масса его меньше критической; б – в момент взрыва ВВ, плотность ЯВВ выше нормальной, масса больше критической;

1 – детонатор; 2 – заряд ВВ; 3 – отражатель нейтронов; 4 – ЯВВ; 5 – источник нейтронов; 6 – корпус ядерного заряда

В термоядерных боеприпасах используются ядерные реакции синтеза (соединения) атомных ядер легких элементов дейтерия и трития. Условия для протекания реакции синтеза могут возникнуть при температуре в десятки миллионов градусов. Поскольку такую температуру удалось получить пока лишь в зоне цепной ядерной реакции, в качестве запального (инициирующего) устройства в термоядерных боеприпасах используются ядерные заряды деления.

В термоядерном боеприпасе вслед за взрывной реакцией деления, которая вызывает нагрев термоядерного горючего, происходит интенсивная реакция соединения ядер атомов дейтерия и трития, сопровождающаяся выделением огромного количества энергии.

Ядерные заряды, в которых кроме реакции реакции деления происходит реакция синтеза атомных ядер легких элементов, называются термоядерными зарядами типа «деление – синтез»(двухфазные), (рисунок 1.3.). В таких зарядах, кроме плутония-239, урана-235 или урана-233, ядерным горючим является также смесь дейтерия и трития или соединение дейтерия с литием (дейтерид лития). При использовании дейтерида лития образование трития происходит в процессе самой реакции.

Рисунок 1.3.Схема устройства термоядерного заряда типа «деление — синтез»

(водородная бомба):

1 – ядерный детонатор (заряд действия); 2 – заряд для реакции синтеза (дейтерий лития); 3 – корпус термоядерного заряда

Термоядерная реакция сопровождается выделением нейтронов, обладающих очень большой энергией, – быстрых нейтронов. Такие нейтроны могут вызвать деление ядер урана-238, что позволяет создать заряды, в которых реакция синтеза используется как мощный источник быстрых нейтронов, обусловливающих деление большого числа ядер урана-238, из которого выполняется корпус заряда. В таких зарядах основная доля энергии образуется делением урана-238 – самого распространенного и дешевого ядерного вещества.

Ядерные заряды, энергия взрыва которых освобождается в результате трех ядерных реакций – реакции деления ядер урана или плутония в атомном заряде, реакции синтеза легких элементов термоядерного заряда и реакции деления ядер урана-238 быстрыми нейтронами, образующимися при реакции синтеза, – называют комбинированными зарядамиили термоядерными зарядами типа «деление – синтез – деление» (трехфазные).

Следует подчеркнуть, что если мощность боеприпасов, в которых используется реакция деления тяжелых ядер, ограничена определенной величиной (порядка 100 кт), то применение реакции синтеза в термоядерных и комбинированных зарядах позволяет создать оружие практически с неограниченной мощностью.