Вопрос № 3. Виды ядерных взрывов. Определение понятия «центр взрыва» и «эпицентр взрыва».

Вопрос № 2. Определение понятия «ядерное оружие». Виды ядерных боеприпасов. Понятие о тротиловом эквиваленте.

Ядерным оружием называются боеприпасы, поражающее действие которых основано на использовании внутриядерной энергии, высвобождающейся при взрывных ядерных реакциях (деления, синтеза или того и другого одновременно). Для доставки этого оружия к цели используются ракеты, авиация и другие средства.

Ядерные боеприпасы в зависимости от способа получения энергии подразделяются на три основных вида:

ядерные, в которых используется энергия, выделяющаяся в результате деления ядер тяжелых элементов (урана, плутония и др.);

термоядерные, использующие энергию, выделяющуюся при синтезе легких элементов (водорода, дейтерия, трития и др.) с образованием более тяжёлого ядра.

нейтронные — разновидность боеприпасов с термоядерным зарядом малой мощности, отличающимся высоким выходом нейтронного излучения.

Для получения ядерной энергии путем деления используются ядра изотопов урана с атомным весом 233 и 235 (²³³U и ²³⁵U) и плутония — 239 (²³⁹Pu), делящиеся под воздействием нейтронов. Связь частиц во всех ядрах обусловлена сильным взаимодействием. В крупных ядрах тяжелых элементов эта связь слабее, поскольку электростатические силы отталкивания между протонами как бы «разрыхляют» ядро. Распад ядра тяжелого элемента под действием нейтрона на два быстро летящих осколка сопровождается высвобождением большого количества энергии, испусканием гамма - квантов и нейтронов. Благодаря тому, что при распаде ядер число нейтронов резко возрастает, реакция деления может мгновенно охватить все ядерное горючее.

Изотопа ²³⁵U, необходимого для создания ядерного заряда, в природном уране содержится всего 0,7%, остальное — стабильный изотоп ²³⁸U. Для получения достаточного количества разделяющегося материала производят обогащение природного урана, и это было одной из самых сложных в техническом плане задач при создании атомной бомбы. Плутоний получают искусственно — он накапливается в промышленных ядерных реакторах, за счет превращения ²³⁸U в ²³⁹Pu под действием потока нейтронов.

Поражающее действие ядерного взрыва зависит в основном от мощности боеприпаса и вида взрыва. Мощность ядерного взрыва измеряется тротиловым эквивалентом, то есть массой взрывчатого вещества тринитротолуола (тротила), энергия взрыва которого эквивалентна энергии взрыва данного ядерного боеприпаса. Тротиловый эквивалент измеряется в тоннах, тысячах тонн – килотоннах (кт) и миллионах тонн — мегатоннах (мт).

По мощности ядерные боеприпасы условно подразделяются на сверхмалые (мощность взрыва до 1 кт), малые (мощность взрыва 1–10 кт), средние (мощность взрыва 10–100 кт), крупные (мощность взрыва 100 кт — 1 мт) и сверхкрупные (мощность взрыва более 1 мт).

Ядерные взрывы могут осуществляться на поверхности земли (воды), под землей (водой) или в воздухе на различной высоте. В связи с этим принято различать следующие виды ядерных взрывов: наземный,подземный, подводный, надводный, воздушный и высотный.

Наземным ядерным взрывом называется взрыв на поверхности земли или на такой высоте от нее, когда светящаяся область касается грунта и имеет, как правило, форму полусферы. Увеличиваясь в размерах и остывая, огненный шар, отрываясь от поверхности земли, темнеет и превращается в клубящееся облако, которое, увлекая за собой столб пыли, через несколько минут приобретает характерную форму.

Основными поражающими факторами наземного ядерного взрыва являются: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение местности и электромагнитный импульс.

При наземных ядерных взрывах на поверхности земли образуются воронка взрыва и сильное радиоактивное заражение местности как в районе взрыва, так и по следу радиоактивного облака.

При наземных и низких воздушных ядерных взрывах в грунте возникают сейсмовзрывные волны, которые могут выводить из строя заглубленные сооружения. Наземный взрыв применяется для поражения объектов, находящихся в сооружениях большой прочности и войск, находящихся в прочных укреплениях, когда допустимо или желательно сильное радиоактивное заражение местности.

Подземным ядерным взрывом называется взрыв, произведенный под землей.

При подземном взрыве вспышка и светящаяся область взрыва не наблюдаются, световое излучение полностью поглощается грунтом, а интенсивность проникающей радиации с увеличением глубины взрыва быстро снижается. Подземный взрыв в зависимости от глубины подрыва может быть с выбросом или без выброса грунта (камуфлетный взрыв). При подземном ядерном взрыве с выбросом грунта образуется воронка, имеющая больший диаметр и глубину, чем при наземном ядерном взрыве. Основными поражающими факторами подземного взрыва являются: сейсмовзрывные волны в грунте, воздушная ударная волна, радиоактивное заражение местности и атмосферы. При камуфлетном взрыве основным поражающим фактором является сейсмовзрывная волна. Подземный ядерный взрыв в боевых условиях осуществляется при заблаговременной установке ядерного боеприпаса, он применяется с целью создания заграждений, а также разрушения особо прочных подземных сооружений.

Подводным ядерным взрывом называется взрыв, произведенный под водой на глубине, которая может колебаться в широких пределах.

При подводном ядерном взрыве поднимается водяной столб с большим облаком в верхней части. Световое излучение практического значения не имеет, проникающая радиация почти полностью поглощается толщей воды и водяными парами. Основными поражающими факторами подводного взрыва являются: подводная и воздушная ударные волы, радиоактивное заражение акватории, участков побережья и береговых объектов. При подводных ядерных взрывах выброшенный грунт может перегородить русло реки и вызвать затопление обширных районов. Подводный взрыв применяется для поражения подводных лодок и надводных кораблей, для разрушения гидротехнических сооружений, средств противодесантной обороны, минных и противолодочных заграждений.

Надводный взрыв имеет внешнее сходство с наземным ядерным взрывом и сопровождается теми же поражающими факторами. Разница заключается в том, что грибовидное облако надводного взрыва состоит из плотного радиоактивного тумана.

Надводный ядерный взрыв применяется для поражения надводных кораблей и гидротехнических сооружений.

Воздушным ядерным взрывом называется взрыв в атмосфере на высоте, при которой светящаяся область не касается поверхности земли (воды), но не выше 10 км. Воздушные ядерные взрывы подразделяются на низкие и высокие.

Основными поражающими факторами воздушного ядерного взрыва являются: воздушная ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс. При воздушном ядерном взрыве в районе эпицентра вспучивается грунт. Радиоактивное заражение местности, оказывающее влияние на боевые действия войск, образуется только от низких ядерных взрывов.

В районах применения нейтронных боеприпасов образуется наведенная активность в грунте, технике и сооружениях, которая может явиться причиной поражения (облучения) личного состава. Воздушный взрыв сопровождается яркой вспышкой, вслед за которой образуется огненный шар, быстро увеличивающийся в размерах и поднимающийся вверх.

Низкий воздушный взрыв применяется в тех случаях, когда требуется на наибольшей площади вывести из строя боевую технику и, вместе с тем, избежать сильного радиоактивного заражения местности.

Высокий воздушный взрыв применяется, когда по условиям обстановки недопустимо радиоактивное заражение местности и требуется обеспечить разрушение на большей площади, чем при низком воздушном, взрыве, малопрочных наземных объектов (самолетов, ракет и т, д.)

Высотным ядерным взрывом называется взрыв, произведенный выше тропосферы Земли (выше 10км).

Основными поражающими факторами высотных взрывов являются: воздушная ударная волна (на высоте до 30км), проникающая радиация, световое излучение (на высоте до 60км), рентгеновское излучение, газовый поток (разлетающиеся продукты взрыва), электромагнитный импульс, ионизация атмосферы (на высоте свыше 60км).

Высотные ядерные взрывы подразделяются на стратосферные - взрывы на высотах от 10 до 80км и космические - взрывы на высотах более 80км.

Поражающими факторами стратосферных взрывов являются: рентгеновское излучение, проникающая радиация, воздушная ударная волна, световое излучение, газовый поток, ионизация среды, электромагнитный импульс, радиоактивное заражение воздуха.

Космические взрывы отличаются от стратосферных не только значениями характеристик, но и сопровождающими их физическими процессами.Поражающими факторами космических ядерных взрывов являются проникающая радиация; рентгеновское излучение, ионизация атмосферы, вследствие которой возникает люминесцентное свечение воздуха, длящееся часами, газовый поток, электромагнитный импульс, слабое радиоактивное заражение воздуха. Высотный взрыв применяется для поражения в полете воздушных и космических целей.

Центром взрыва называют точку, в которой происходит вспышка или находится центр огневого шара.

Эпицентром взрыва называется проекция центра взрыва на земле.