5.1. Ядерное оружие

Ядерным оружием называются боеприпасы, действие которых основано на использовании внутриядерной энергии, выделяющейся при взрывных ядерных реакциях, а также средства их управления и доставки. К ядерным боеприпасам относятся боевые части ракет и торпед, авиационные бомбы, артиллерийские снаряды и мины, глубинные бомбы и ядерные фугасы.

Мощность ядерного боеприпаса (q) принято характеризовать тротиловым эквивалентом, т. е. количеством взрывчатого вещества (тротила), при взрыве которого выделяется столько же энергии, что при взрыве рассматриваемого ядерного боеприпаса. Тротиловый эквивалент выражается в тоннах (т), килотоннах (Кт) и мегатоннах (Мт).

При ядерном взрыве возникают следующие поражающие факторы: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс и радиоактивное заражение местности.

Ударная волна – основной поражающий фактор ядерного взрыва. Большинство разрушений и повреждений зданий, сооружений и оборудования объектов экономики, а также поражение людей обусловлено, как правило, воздействием ударной волны.

В зависимости от того, в какой среде распределяется волна – в воздухе, воде или грунте, ее называют воздушной ударной волной, ударной волной в воде и сейсмовзрывной волной в грунте.

Воздействие воздушной ударной волны на человека может быть косвенным или непосредственным. При косвенном поражении эта волна, разрушая постройки, вовлекает в движение огромное количество твердых частиц, осколков стекла и других предметов. Наибольшее количество пострадавших – жертвы косвенного воздействия воздушной ударной волны.

При непосредственном поражении воздушная ударная волна наносит людям крайне тяжелые, тяжелые, средние или легкие травмы.

Эти же параметры воздушной ударной волны приводят к разрушениям зданий и сооружений объектов экономики. Для характеристики этих разрушений приняты четыре степени разрушения: полные, сильные, средние и слабые.

Полные разрушения – когда разрушаются все основные элементы, в том числе несущие конструкции объекта. Эти разрушения характеризуются величиной избыточного давления свыше 50 кПа. Объект не может быть восстановлен.

Сильные разрушения – когда разрушаются несущие конструкции и перекрытия верхних этажей, деформируются перекрытия нижних этажей; использование зданий невозможно, а восстановление нецелесообразно; характеризуются избыточным давлением 30–50 кПа.

Средние разрушения – когда разрушаются крыши, внутренние перегородки и частично перекрытия верхних этажей; характеризуются избыточным давлением 20–30 кПа. Восстановление здания, сооружения возможно при проведении капитального ремонта.

Слабые разрушения – когда разрушаются оконные и дверные заполнения, кровля и легкие внутренние перегородки. Возможны трещины в стенах верхних этажей. Характеризуются избыточным давлением 10–

20 кПа. Здание может эксплуатироваться после текущего ремонта.

Из наземных зданий и сооружений наиболее устойчивыми являются здания с металлическим каркасом и сооружения антисейсмической конструкции, которые разрушаются при избыточном давлении 50–80 кПа. Жилые кирпичные здания менее устойчивы и полностью разрушаются при давлении 30–40 кПа, а деревянные строения – при давлении 10–20 кПа.

При ядерном взрыве на местности образуется очаг ядерного поражения – территория, в пределах которой в результате ядерных ударов произошли массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений, разрушения и повреждения зданий и сооружений, пожары, радиоактивное заражение местности.

Граница очага ядерного поражения проходит через точки на местности, где избыточное давление во фронте ударной волны составляет 10 кПа.

В зависимости от характера разрушения и объема спасательных работ очаг ядерного поражения делится на четыре зоны: полных, сильных, средних и слабых разрушений.

Таким образом, очаг ядерного поражения характеризуется: массовым поражением всего живого; разрушением и повреждением наземных объектов, частичным разрушением, завалом или повреждением защитных сооружений ГО; возникновением отдельных, сплошных или массовых пожаров; образованием завалов в жилых районах и на объектах экономики; возникновением массовых аварий на энергокоммунальных сетях и т.д.

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

Источник светового излучения – светящаяся область (огненный шар), состоящая из раскаленных продуктов взрыва и воздуха. В первые секунды образования огненного шара его температура может достигать 8–10 тыс.°С. Время действия светового излучения зависит от мощности ядерного боеприпаса и может продолжаться от 2 до 20 с. Прекращение светового излучения наступает при температурах огненного шара, лежащих ниже 1000°С.

Распространяясь от центра взрыва со скоростью света, световое излучение вызывает ожоги открытых участков тела человека, временное ослепление, которое длится несколько минут, ожоги глазного дна, роговицы и век, а также воспламенение.

В атмосфере лучистая энергия ослабляется из-за поглощения или рассеивания света частицами дыма, пыли, каплями влаги, поэтому необходимо учитывать степень прозрачности атмосферы, а также экранирующее действие растительности, рельефа местности и т.д.

Падающее на объект световое излучение частично поглощается или отражается. Часть излучения проходит через прозрачные объекты: стекло окон пропускает до 90% энергии светового излучения, которое способно вызвать пожар внутри помещения. Таким образом, в городах и на объектах экономики возникают очаги горения. Так, при ядерной бомбардировке Хиросимы возник огневой шторм, который бушевал 6 часов. При этом центр города выгорел дотла (более 60 тыс. домов), а скорость ветра, направленного к центру взрыва, достигала 60 км/ч. 50% всех смертельных случаев было вызвано ожогами, при этом 20–30% – непосредственно световым излучением и 70–80% – ожогами от пожаров.

Проникающая радиация – это ионизирующее излучение, образующееся непосредственно при ядерном взрыве и продолжающееся 10–15 сек. Основную опасность при этом представляет поток гамма излучений и нейтронов, испускаемых из зоны взрыва в окружающую среду. Источники проникающей радиации – цепная ядерная реакция, происходящая в боеприпасе в момент взрыва, и радиоактивный распад осколков (продуктов) деления.

Основным параметром, характеризующим поражающее действие проникающей радиации, является доза излучения.

Электромагнитный импульс представляет собой совокупность электрических и магнитных полей, возникающих в результате воздействия γ-излучения и нейтронов на атомы окружающей среды и образования потока электронов и положительных ионов. Продолжительность его действия несколько секунд.

Поражающее действие электромагнитного импульса обусловлено возникновением электрических напряжений и токов в проводах и кабелях воздушных и подземных линий связей, сигнализаций, электропередач, антеннах радиостанций, радиоэлектронной и электротехнической аппаратуре.

Радиоактивное заражение местности – это заражение поверхности земли, атмосферы, водоемов и других объектов радиоактивными веществами, выпавшими из облака, образованного ядерным взрывом. Источники радиоактивного загрязнения – радионуклиды, образовавшиеся как продукт ядерной реакции; непрореагировавшая часть ядерного горючего; наведенная радиоактивность в грунте под воздействием нейтронов.

Радиоактивное загрязнение отличается масштабом и продолжительностью воздействия, скрытностью поражения и спадом уровня радиации со временем.

Плотность выпадения радиоактивных частиц на местности уменьшается с увеличением расстояния от центра взрыва. При этом ближе к центру взрыва выпадают относительно крупные радиоактивные частицы (свыше 50 мкм).

Радиоактивное поражение людей на следе радиоактивного облака может вызываться внешним, внутренним и локальным облучением, которое может привести к возникновению лучевой болезни.