7.1. Ядерное оружие, его поражающие факторы

Ядерным называется оружие, поражающее действие которого обусловлено энергией, выделяющейся при ядерных реакциях деления и синтеза. Оно является самым мощным видом оружия массового поражения. Ядерное оружие предназначено для массового поражения людей, уничтожения или разрушения административных и промышленных центров, различных объектов, сооружений и техники.

Поражающее действие ядерного взрыва зависит от мощности боеприпаса, вида взрыва, типа ядерного заряда. Мощность ядерного боеприпаса характеризуется тротиловым эквивалентом. Единица ее измерения – т, кт, Мт.

В результате применения ядерного оружия возникает очаг ядерного поражения – территория, подвергшаяся воздействию поражающих факторов ядерного взрыва. К поражающим факторам ядерного взрыва относят: ударную волну, световое излучение, проникающую радиацию, радиоактивное заражение местности, электромагнитный импульс.

Ударной (взрывной) волной называется область сжатого воздуха, стремительно распространяющаяся во все стороны от эпицентра взрыва с огромной скоростью. На ударную волну расходуется до 50% энергии ядерного взрыва. Ударные волны классифицируются в зависимости от среды распространения.

Ударная волна в воздухе возникает за счет передачи сжатия и расширения слоев воздуха. С увеличением расстояния от места взрыва волна ослабевает и превращается в обычную, акустическую. Волна при прохождении через данную точку пространства вызывает изменения в давлении, характеризующиеся наличием двух фаз: сжатия и расширения. Период сжатия наступает сразу и длится сравнительно небольшое время по сравнению с периодом расширения.

Разрушающее действие ударной волны характеризуют избыточное давление в ее фронте (передней границе), давление скоростного напора, длительность фазы сжатия. Ударная волна в воде отличается от воздушной значениями своих характеристик (большим избыточным давлением и меньшим временем воздействия). Ударная волна в грунте при удалении от места взрыва становится подобна сейсмической волне. Воздействие ударной волны на людей и животных может привести к получению непосредственных или косвенных поражений. Оно характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми повреждениями и травмами.

Механическое воздействие ударной волны оценивается по степени разрушений, вызванных действием волны (выделяются слабое, среднее, сильное и полное разрушение).

Энергетическое, промышленное и коммунальное оборудование в результате воздействия ударной волны может получить повреждения, также оцениваемые по их тяжести (слабые, средние и сильные). Воздействие ударной волны может привести также к повреждениям транспортных средств, гидроузлов, лесных массивов. Поскольку во фронте ударной волны температура воздуха может достигать высоких величин (до 350)С), то возможно возникновение пожаров. Незащищенные люди получают закрытые и открытые повреждения, как правило, летящими обломками зданий, сооружений и т.п. Продолжительность действия ударной волны равна примерно 15 секундам.

Световое излучение представляет собой совокупность видимого спектра и инфракрасных и ультрафиолетовых лучей. Представляет собой огненный шар с температурой 8-10 тыс. градусов. На световое излучение расходуется до 30-35% энергии ядерного взрыва, продолжительность действия около 12 секунд. Поражающее действие характеризуется мощностью светового импульса. Воздействие излучения на людей вызывает прямые или косвенные ожоги, разделяющиеся по степени тяжести, временное ослепление, ожоги сетчатки глаза. От ожогов защищает одежда, поэтому они чаще бывают на открытых участках тела. Большую опасность представляют также пожары на объектах народного хозяйства, в лесных массивах, возникающие в результате совокупного воздействия светового излучения и ударной волны.

Проникающая радиация – это гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду. На долю проникающей радиации приходится около 10% энергии взрыва, время ее воздействия не превышает 10-15с; расстояние, на котором действует проникающая радиация – около 1,5 км. Основными характеристиками излучения являются поток и плотность потока частиц, доза и мощность дозы излучения. Степень тяжести лучевого поражения главным образом зависит от поглощенной дозы. При воздействии проникающей радиации на людей может возникнуть лучевая болезнь различной степени (наиболее тяжелые формы обычно заканчиваются летальным исходом). Радиационные повреждения могут также наноситься материалам (изменения в их структуре могут быть и необратимыми).

Радиоактивное заражение местности возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва. Это фактор поражения, обладающий наиболее продолжительным действием (десятки лет), действующий на огромной площади. Излучение выпадающих радиоактивных веществ состоит из альфа-, бета- и гамма-лучей. Наиболее опасными являются бета- и гамма-лучи. При ядерном взрыве образуется облако, которое может переноситься ветром. Выпадение радиоактивных веществ происходит в первые 10-20 ч после взрыва.

Степень радиоактивного заражения местности зависит от вида взрыва, мощности ядерного боезапаса, метеорологических условий (наличия, скорости и направления ветра), рельефа местности. Наибольшая зараженность местности наблюдается при наземных и подземных, надводных и подводных ядерных взрывах. Выпадение радиоактивных веществ при наземном взрыве происходит по пути движения облака и образует на местности радиоактивный след эллипсоидной формы, ширина и длина которого определяется мощностью заряда, высотой взрыва, скоростью ветра.

Основными характеристиками радиоактивного заражения местности являются мощность экспозиционной дозы и экспозиционная доза. Местность считается зараженной, если мощность экспозиционной дозы составляет 0,5 Р/час и выше.

Радиоактивные вещества (РВ), выпавшие из облака, загрязняют одежду, открытые части тела незащищенных людей и объекты окружающей среды - воздух, воду, почву, растения, продукты питания, фураж и т.д. Попадая внутрь организма с воздухом, водой и пищей РВ могут вызывать внутреннее облучение, что может отягощать течение лучевой болезни от внешнего облучения. Наиболее сильное поражающее действие на человека радиоактивные вещества оказывают в случае их попадания в его организм с воздухом, водой, пищей (т.е. при внутреннем заражении), а также при попадании на кожу и одежду (т.е. при внешнем заражении).

Поражение людей и других живых организмов проникающей радиацией зависит от дозы облучения, времени, в течение которого эта доза получена, площади поверхности тела, подвергшейся облучению, и состояния организма.

Радиоактивное заражение местности имеет ряд особенностей: большая площадь поражения (десятки тысяч квадратных километров); длительность сохранения поражающего действия (недели, а иногда и месяцы); трудности обнаружения радиоактивных веществ, не имеющих внешних признаков.

Под действием ионизирующих излучений более одного зиверта люди могут заболеть лучевой болезнью, которая протекает в 4 периода:

- первичная реакция, при которой проявляются возбуждение, повышение температуры, тошнота и слабость;

- видимое клиническое благополучие, при котором в течение 2-5 недель нарастают необратимые изменения в легких, кишечнике, костном мозге, семенниках и происходит облысение;

- разгар болезни, при котором происходит поражение кроветворной системы и потеря иммунитета к вирусным заболеваниям с возможным смертельным исходом;

- восстановление, при котором при условии нормального лечения наблюдается улучшение состояния, рост волос, возрастание иммунитета к вирусным заболеванием.

У облученных людей, кроме лучевой болезни, наблюдаются эффекты в виде рака, лейкемии, генетических повреждений и сокращения продолжительности жизни.

В зависимости от дозы однократного облучения всего тела человека лучевая болезнь имеет 4 степени (табл. 5).

Таблица 5. Степени лучевой болезни

Ионизирующие излучения также воздействуют на материалы и оборудование. Под действием ионизирующих излучений в материалах происходят необратимые изменения: снижается прочность и электросопротивление изоляторов, наблюдается газо- и пылевыделение и т.д. При больших дозах излучений происходит выход из строя радиоэлектронной аппаратуры и автоматических электронных систем, засвечивание фотоматериалов, порча оптических приборов и т.д.

Основной способ защиты населения от радиоактивного заражения местности – изоляция от внешнего воздействия излучений и исключение попадания радиоактивных веществ внутрь организма. Целесообразно укрытие людей в убежищах и противорадиационных укрытиях, а также в зданиях, чья конструкция ослабляет действие гамма-излучения. Применяются также средства индивидуальной защиты.

Защитные сооружения – это сооружения, специально предназначенные для защиты людей, в частности, от воздействия поражающих факторов ядерного взрыва. Они подразделяются на убежища и противорадиационные укрытия (ПРУ), а также простейшие укрытия – щели. В случае внезапного нападения под убежища и ПРУ могут приспосабливаться подходящие для этого по характеристикам помещения. Убежища обеспечивают надежную защиту укрываемых в них людей от воздействия всех поражающих факторов ядерного взрыва. В них люди могут находиться долгое время. Надежность защиты достигается за счет прочности конструкций, создания нормальных санитарно-гигиенических условий. Убежища могут быть встроенные и отдельно стоящие (наиболее распространены встроенные).

Противорадиационные укрытия защищают людей от внешнего гамма-излучения и непосредственного попадания радиоактивных веществ на кожу, от светового излучения и ударной волны. Защитные свойства ПРУ зависят от коэффициента ослабления, который показывает, насколько уровень радиации на открытой местности больше уровня радиации в укрытии. Под ПРУ часто приспосабливаются подвальные и цокольные помещения зданий с высоким коэффициентом ослабления. В ПРУ должны быть созданы условия для нормальной жизнедеятельности укрываемых людей (соответствующие санитарно-гигиенические условия и т.д.) Простейшие укрытия – щели, естественно, обеспечивают гораздо меньшую защиту от воздействия поражающих факторов. Применение щелей, как правило, сопровождается также применением средств индивидуальной защиты. Работы по приведению защитных сооружений в готовность проводятся под руководством штабов ГО, проверяется их соответствие установленным нормам. Правила и порядок действий людей по укрытию в защитных сооружениях устанавливаются штабом ГО.

Электромагнитный импульс – это электромагнитные поля, возникающие в результате воздействия ионизирующего излучения на окружающую среду. Импульс не оказывает непосредственного влияния на человека, объектами его поражения являются все проводящие электрический ток тела: линии связи, электропередачи, металлические конструкции и т.д. Результатом воздействия импульса может быть выход из строя различных приборов и сооружений, проводящих ток, ущерб здоровью людей, работающих с незащищенной аппаратурой. Особенно опасно воздействие электромагнитного импульса на аппаратуру, не оборудованную специальной защитой.

Для определения характера разрушений, объема спасательных и восстановительных работ и условий их проведения очаг ядерного поражения условно делят на 4 круговые зоны:

- зона полных разрушений (ДР-50 кПа и выше);

- зона сильных разрушений (50-30 кПа);

- зона средних разрушений (30-20 кПа);

- зона слабых разрушений (20-10 кПа).

Потери среди незащищенного населения при ядерном взрыве принято делить на безвозвратные (погибшие сразу или умерши в первые часы после взрыва) и санитарные (все нуждающиеся в медицинской помощи). Санитарные потери складываются из механических повреждений и ожогов; механических повреждений и лучевых поражений; ожогов и лучевых поражений; механических повреждений; ожогов и лучевых поражений, т.е. чаще всего это комбинированные поражения.