«Понятие «ядерной зимы». Виды ядерных взрывов. Поражающие факторы ядерного оружия»


ООО Учебный центр
«ПРОФЕССИОНАЛ»
Реферат по дисциплине:
«Основы безопасности жизнедеятельности: теория и методика преподавания в образовательной организации»
По теме:
«Понятие «ядерной зимы». Виды ядерных взрывов. Поражающие факторы ядерного оружия»
Исполнитель:
Бондарь Александра Андреевна
Москва 2018 год
Оглавление
Введение
1. Понятие «ядерной зимы»
2. Виды ядерных взрывов
3. Поражающие факторы ядерного оружия
Заключение
Литература

Введение
Первое ядерное оружие было разработано в конце Второй мировой войны, в 1944 году, в рамках американского сверхсекретного «Манхэттенского проекта» под руководством Роберта Оппенгеймера. Первая бомба взорвана в США, в порядке испытаний, 16 июля 1945 года. Вторая и третья были сброшены американцами в августе того же года на японские города Хиросима (6 августа) и Нагасаки (9 августа) — это первый и единственный в истории человечества случай боевого применения ядерного оружия. Благодаря неустанным усилиям, мировое сообщество достигло значительного числа многосторонних договоренностей, направленных на сокращение ядерных арсеналов, запрещения их размещения в определенных регионах мира и природных средах (таких как космическое пространство и дно океанов), ограничение его распространения и прекращение его испытаний. Несмотря на эти достижения, ядерное оружие и его распространение остается основной угрозой миру и основной проблемой международного сообщества. Ядерное оружие (или атомное оружие) — взрывное устройство, в котором источником энергии является синтез или деление атомных ядер — ядерная реакция. В узком смысле — взрывное устройство, использующее энергию деления тяжёлых ядер. Устройства, использующие энергию, выделяющуюся при синтезе лёгких ядер, называются термоядерными. Ядерное оружие включает как ядерные боеприпасы, так и средства их доставки к цели и средства управления; относится к оружию массового поражения (ОМП) наряду с биологическим и химическим оружием.
Понятие «ядерной зимы»
Концепция «Ядерная зима» появилась сравнительно недавно, в середине второй половины XX века, хотя ядерное оружие и его первичные поражающие факторы были известны и ранее. Одновременно над этой проблемой в 70 годах начали работу как учёные в СССР, так и учёные в США. Но представлены научные труды по вопросам «Ядерной зимы» были позже.
Одним из первых был Георгий Сергеевич Голицын, специалист по физике атмосферы и океана, доктор физико-математических наук. В мае 1983 года Георгий Сергеевич выступил со своим докладом, посвящённым климатическим последствиям ядерной войны. В этом докладе Голицын описал, какие изменения климата Земли произойдут после подрыва большого количества ядерных боеприпасов в короткий промежуток времени. Доклад имел описательный характер, конкретизации не имел.
Чуть позже, 23 декабря того же года, была представлена работа группы американских учёных, в которую входили Ричард Турко, Оуен Бун, Томас Акерман, Джеймс Поллак и Карл Саган. Данная работа содержала некоторые сведения о модели «ядерной зимы». За основу была взята модель вулканических извержений. Согласно докладу, в течении 1-2 недель температура упадёт до -15 — -25 градусов Цельсия в результате ослабления потока солнечной энергии, возникшем из-за того, что в атмосферу Земли попадёт огромное количество пыли и гари, которая в свою очередь возникает из-за обильных всеохватывающих пожаров. Было рассчитано, что для таких климатических последствий достаточно взрыва 100 мегатонн ядерных зарядов в черте крупного города. Дальше снижение температуры запускает цепную реакцию: радиоактивные вещества начинаю быстрее распространяться, озоновый слой начинает уменьшаться. Тьма, холод и радиоактивность (в том числе от ультрафиолета) могут нанести всему живому на планете существенный урон.
Согласно некоторым источникам, ещё раньше, в 1982 году, голландский учёный Пауль Крутцен указал на климатическую угрозу от массовых пожаров, возникающих в результате взрыва ядерных зарядов, но найти подтверждающие документы не удалось.
Почему же раньше не задумывались над проблемой «ядерной зимы»? Это объяснить достаточно просто. Ядерные испытания, которые производились в период с 40е по 70е годы XX века, были изолированными. Использовались малые заряды, время между взрывами было очень большим, испытания производились так, что больших пожаров не возникало, а ведь пожары – один из важнейших условий возникновения «ядерной зимы». Из этого было установлено, что кроме наблюдаемых явлений не может быть других. Как мы сейчас знаем, это допущение оказалось ошибочным.
Самым мощным разрушительным фактором из всех воздействий человека на окружающую природную среду всегда была и остается война. Если мы обратимся к историческим фактам, то увидим, что войны всегда были. С 1500 г. до нашей эры и по 1900 г. н. э. люди воевали 3150 лет и только 250 лет жили в мире. Первая мировая война (1914-1918 г.) , в ней участвовало 36 государств с населением 1 млрд. человек, с численностью вооруженных сил 70 млн. человек; война разразилась на площади 200 тыс. км2; в войне погибло 10 млн. человек. Вторая мировая война (1939-1945 г.) , в ней участвовало 61 государство (33% всех государств мира) , с населением 2 млрд. человек, с численностью вооруженных сил 110 млн. человек; война охватила территорию в 3,3 млн. км2; в войне погибло более 50 млн. человек. Уничтожение лесов в военных целях представляет собой разрушение одного из главных компонентов и регуляторов биосферы Земли. Так, во время первой мировой войны в заповеднике «Беловежская пуща» площадь леса уменьшилась на 25 %.Во время второй мировой войны только в Советском Союзе было вырублено и повреждено 20 млн. гектаров леса. Еще больше бедствий может принести человечеству и всей планете Земля 3-я мировая война. Дело в том, что в настоящее время вооруженными силами ядерных держав США, России, Китая, Великобритании, Франции и других стран накоплено большое количество (десятки тысяч) ракет с большой дальностью полета (более 11 тысяч км) и точностью попадания в цель (до 100-200 м), а также ядерных боеприпасов с мощностью до 1 млн. тонн в тротиловом эквиваленте. Одна такая стратегическая ракета с ядерным зарядом в одну мегатонну способна уничтожить город в 1 миллион жителей. Поэтому, если разразится новая мировая война, она станет глобальной ракетно-ядерной катастрофой не только для всего человечества, но и для всего живого на Земле. По прогнозам ученых, в первые трое суток глобальной ракетно-ядерной войны может погибнуть 700 млн. человек и более. В результате десятков тысяч взрывов на земной поверхности в атмосферу будут подняты миллионы тонн пыли и мелких камней, которые плотной завесой закроют Землю от солнечных лучей, и уже через две недели температура воздуха на земной поверхности упадет в различных районах Земного шара от минус 15 градусов (по Цельсию) до минус 50 градусов и более, средняя температура на поверхности Земли составит не менее минус 25 градусов (-25°С) и наступит эффект, который назван учеными и специалистами «ядерная зима» . По прогнозам ученых, «ядерная зима» будет продолжаться по всему Земному шару не менее 1-1,5 лет. Все это, в целом, приведет к мировой экологической катастрофе. Недостаток солнечного света приведет к сильному ослаблению фотосинтеза, будет подорван продукционный процесс в биосфере. Возникнет кислородное голодание вследствие поглощения кислорода при пожарах и прекращения фотосинтеза. Погибнут многие экосистемы. Радиация и ультрафиолетовое излучение приведут к подавлению иммунной системы человека и животных, что приведет к эпидемиям. Животный мир Земли будет мучительно погибать от холода, голода и эпидемий, которые уже начнутся с первыми днями после начала ракетно-ядерной войны и будут продолжаться в дальнейшем не менее 2-2,5 лет. Сказанное – это не гипотеза, а научный факт, полученный и доказанный в 80-х годах экспериментально на компьютерных моделях двумя независимыми группами ученых США и Советского Союза под руководством видного астрофизика Корнелльского университета, Президента Планетарного общества США Карла Сагана и выдающегося ученого М. Н. Моисеева. Вышеуказанный научный факт также подтверждается и натурными экспериментами, например, явлениями быстрого похолодания земной поверхности, которые происходят в районах непосредственного извержения вулканов или же в период прохождения солнечного затмения, а также явлениями «пылевых бурь» , которые наблюдаются на поверхности Луны.
Виды ядерных взрывов
Ядерные взрывы могут осуществляться в воздухе на различной высоте, у поверхности земли (воды) и под землей (водой). В соответствии с этим ядерные взрывы разделяют на воздушные, высотные, наземные (надводные) и подземные (подводные).
К воздушным ядерным взрывам относятся взрывы в воздухе на такой высоте, когда светящаяся область взрыва не касается поверхности земли (воды). Одним из признаков воздушного взрыва является то, что пылевой столб не соединяется с облаком взрыва (высокий воздушный взрыв). Воздушный взрыв может быть высоким и низким.Точка на поверхности земли (воды), над которой произошел взрыв, называется эпицентром взрыва. 
Поражающими факторами воздушного ядерного взрыва являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс.
Высотный ядерный взрыв производится на высоте от 10 км и более от поверхности земли. При высотных взрывах на высоте нескольких десятков километров в месте взрыва образуется шарообразная светящаяся область, размеры ее больше, чем при взрыве такой же мощности в приземном слое атмосферы. После остывания светящаяся область превращается в клубящееся кольцевое облако. Пылевой столб и облако пыли при высотном взрыве не образуются.При ядерных взрывах на высотах до 25-30 км поражающими факторами этого взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс.
Наземным ядерным взрывом называется взрыв на поверхности земли или в воздухе на небольшой высоте, при котором светящаяся область касается земли. При наземном взрыве светящаяся область имеет форму полусферы, лежащей основанием на поверхности земли. Если наземный взрыв осуществляется на поверхности земли (контактный взрыв) или в непосредственной близости от нее, в грунте образуется большая воронка, окруженная валом земли. Размер и форма воронки зависят от мощности взрыва; диаметр воронки может достигать несколько сотен метров.
Подземным ядерным взрывом называется взрыв, произведенный на некоторой глубине в земле. При таком взрыве светящаяся область может не наблюдаться; при взрыве создается огромное давление на грунт, образующаяся ударная волна вызывает колебания почвы, напоминающие землетрясение. В месте взрыва образуется большая воронка, размеры которой зависят от мощности заряда, глубины взрыва и типа грунта; из воронки выбрасывается огромное количество грунта, перемешанного с радиоактивными веществами, которые образуют столб. Высота столба может достигать многих сотен метров.
Надводный взрыв имеет внешнее сходство с наземным ядерным взрывом и сопровождается теми же поражающими факторами, что и наземный взрыв. Разница заключается в том, что грибовидное облако надводного взрыва состоит из плотного радиоактивного тумана или водяной пыли.
Подводным ядерным взрывом называется взрыв, осуществленный в воде на той или иной глубине. При таком взрыве вспышка и светящаяся область, как правило, не видны. При подводном взрыве на небольшой глубине над поверхностью воды поднимается полый столб воды, достигающий высоты более километра. В верхней части столба образуется облако, состоящее из брызг и паров воды. Это облако может достигать несколько километров в диаметре. Через несколько секунд после взрыва водяной столб начинает разрушаться и у его основания образуется облако, называемое базисной волной. Базисная волна состоит из радиоактивного тумана; она быстро распространяется во все стороны от эпицентра взрыва, одновременно поднимается вверх и относится ветром. Спустя несколько, минут базисная волна смешивается с облаком султана (султан - клубящееся облако, окутывающее верхнею часть водяного столба) и превращается в слоисто-кучевое облако, из которого выпадает радиоактивный дождь. В воде образуется ударная волна, а на ее поверхности - поверхностные волны, распространяющиеся во все стороны. Высота волн может достигать десятков метров. Подводные ядерные взрывы предназначены для уничтожения кораблей и разрушений подводной части сооружений. Кроме того, они могут осуществляться для сильного радиоактивного заражения кораблей и береговой полосы.
Поражающие факторы ядерного оружия
Ядерный взрыв сопровождается выделением огромного количества энергии и способен практически мгновенно вывести из строя на значительном расстоянии незащищенных людей, открыто расположенную технику, сооружения и различные материальные средства. Основными, поражающими факторами ядерного взрыва являются: ударная волна (сейсмовзрывные волны), световое излучение, проникающая радиация электромагнитный импульс, и радиоактивное заражение местности.
Ударная волна является основным поражающим фактором ядерного взрыва. Она представляет собой область сильного сжатия среды (воздуха, воды), распространяющуюся во все стороны от точки взрыва со сверхзвуковой скоростью. В самом начале взрыва передней границей ударной волны является поверхность огненного шара. Затем, по мере удаления от центра взрыва, передняя граница (фронт) ударной волны отрывается от огненного шара, перестает светиться и становится невидимой.
Основными параметрами ударной волны являются избыточное давление во фронте ударной волны, время ее действия и скоростной напор. При подходе ударной волны к какой-либо точке пространства в ней мгновенно повышается давление и температура, а воздух начинает двигаться в направлении распространения ударной волны. С удалением от центра взрыва давление во фронте ударной волны падает. Затем становится меньше атмосферного (возникает разрежение). В это время воздух начинает двигаться в направлении, противоположном направлению распространения ударной волны. После установления атмосферного давления движение воздуха прекращается.
Ударная волна проходит первые 1000 м за 2 сек, 2000 м - за 5 сек, 3000 м - за 8 сек. За это время человек, увидев вспышку, может укрыться и тем самым уменьшить вероятность поражения волной или вообще избежать его.
Ударная волна может наносить поражения людям, разрушать или повреждать технику, вооружение, инженерные сооружения и имущество. Поражения, разрушения и повреждения вызываются как непосредственным воздействием ударной, волны, так и косвенно - обломками разрушаемых зданий, сооружений, деревьев и т.п.
Степень поражения людей и различных объектов зависит от того, на каком расстоянии от места взрыва и в каком положении они находятся. Объекты, расположенные на поверхности земли, повреждаются сильнее, чем заглубленные.
Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, источником которой является светящаяся область, состоящая из раскаленных продуктов взрыва и раскаленного воздуха. Размеры светящейся области пропорциональны мощности взрыва. Световое излучение распространяется практически мгновенно (со скоростью 300000 км/сек) и длится в зависимости от мощности взрыва от одной до нескольких секунд. Интенсивность светового излучения и его поражающее действие уменьшаются с увеличением расстояния от центра взрыва; при увеличении расстояния в 2 и 3 раза интенсивность светового излучения снижается в 4 и 9 раз.
Действие светового излучения при ядерном взрыве заключается в нанесении поражений людям и животным ультрафиолетовыми, видимыми и инфракрасными (тепловыми) лучами в виде ожогов различной степени, а также в обугливании или возгорании воспламеняющихся частей и деталей сооружений, зданий, вооружения, боевой техники, резиновых катков танков и автомобилей, чехлов, брезентов и других видов имущества и материалов. При прямом наблюдении взрыва с близкого расстояния световое излучение причиняет повреждения сетчатке глаз и может вызвать потерю зрения (полностью или частично).
Проникающая радиация представляет собой поток гамма лучей и нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны и облака ядерного взрыва. Продолжительность действия проникающей радиации, составляете всего несколько секунд, тем не менее, она способна наносить тяжелое поражение личному составу в виде лучевой болезни, особенно если он расположен открыто. Основным источником гамма-излучения являются осколки деления вещества заряда, находящиеся в зоне взрыва и радиоактивном облаке. Гамма-лучи и нейтроны способны проникать через значительные толщи различных материалов. При прохождении через различные материалы поток гамма-лучей ослабляется, причем, чем плотнее вещество, тем больше ослабление гамма-лучей. Например, в воздухе гамма-лучи распространяются на многие сотни метров, а в свинце всего лишь на несколько сантиметров. Нейтронный поток наиболее сильно ослабляется веществами, в состав которых входят легкие элементы (водород, углерод). Способность материалов ослаблять гамма-излучение и поток нейтронов можно характеризовать величиной слоя половинного ослабления.
Слоем половинного ослабления называется толщина материала, проходя через, которую гамма-лучи и нейтроны ослабляются в 2 раза. При увеличении толщины материала до двух слоев половинного ослабления доза радиации уменьшается в 4 раза, до трех слоев - в 8 раз и т. д.
Радиоактивное заражение местности, атмосферы и различных объектов при ядерных взрывах вызывается осколками деления, наведенной активностью и не прореагировавшей частью заряда.Основным источником радиоактивного заражения при ядерных взрывах являются радиоактивные продукты ядерной реакции - осколки деления ядер урана или плутония. Радиоактивные продукты ядерного взрыва, осевшие на поверхность земли, испускают гамма-лучи, бета- и альфа-частицы (радиоактивные излучения). Радиоактивные частицы выпадают из облака и заражают местность, создавая радиоактивный след на расстояниях в десятки и сотни километров от центра взрыва. По степени опасности зараженную местность по следу облака ядерного взрыва делят на четыре зоны.
На зараженной местности люди подвергаются действию радиоактивных излучений, в результате чего у них может развиться лучевая болезнь. Не менее опасно попадание радиоактивных веществ внутрь организма, а также на кожу. Так, при попадании на кожу, особенно на слизистые оболочки полости рта, носа и глаз, даже малых количеств радиоактивных веществ могут наблюдаться радиоактивные поражения.Вооружение и техника, зараженные РВ, представляют определенную опасность для личного состава, если обращаться, с ними без средств защиты. В целях исключения поражения личного состава от радиоактивности зараженной техники установлены допустимые уровни заражения продуктами ядерных взрывов, не приводящие к лучевому поражению. Если заражение выше допустимых норм, то необходимо удалять радиоактивную пыль с поверхностей, т. е. производить их дезактивацию.Радиоактивное заражение, в отличие от других поражающих факторов, действует длительное время (часы, сутки, годы) и на больших площадях. Оно не имеет внешних признаков и обнаруживается только с помощью специальных дозиметрических приборов.
Электромагнитные поля, сопровождающие ядерные взрывы, называют электромагнитным импульсом (ЭМИ). При наземном и низком воздушном взрывах поражающее воздействие ЭМИ наблюдается на расстоянии нескольких километров от центра взрыва. При высотном ядерном взрыве могут возникнуть поля ЭМИ в зоне взрыва и на высотах 20-40 км от поверхности земли.Поражающее действие ЭМИ проявляется, прежде всего, по отношению к радиоэлектронной и электротехнической аппаратуре, находящейся на вооружении и военной технике и других объектах. Под действием ЭМИ в указанной аппаратуре наводятся электрические токи и напряжения, которые могут вызвать пробой изоляции, повреждение трансформаторов, порчу полупроводниковых приборов, перегорание плавких вставок и других элементов радиотехнических устройств.
1.6. Сейсмовзрывные волны в грунте
При воздушных и наземных ядерных взрывах в грунте образуются сейсмовзрывные волны, представляющие собой механические колебания грунта. Эти волны распространяются на большие расстояния от эпицентра взрыва, вызывают деформации грунта и являются существенным поражающим фактором для подземных, шахтных и котлованных сооружений. Источником сейсмовзрывных волн при воздушном взрыве является воздушная ударная волна, действующая на поверхность земли. При наземном взрыве сейсмовзрывные волны образуются как в результате действия воздушной ударной волны, так и вследствие передачи энергии грунту непосредственно в центре взрыва. Сейсмовзрывные волны формируют динамические нагрузки на конструкции, элементы строений и т. д. Сооружения и их конструкции совершают колебательные движения. Напряжения, возникающие в них, при достижении определенных значений приводить к разрушениям элементов конструкций. Колебания, передаваемые от строительных конструкций на размещаемые в сооружениях вооружение, военную технику и внутреннее оборудование, могут приводить к их повреждениям. Пораженным может оказаться и личный состав в результате действия на него перегрузок и акустических волн, вызываемых колебательным движением элементов сооружений.
Заключение
Ядерная война. Сами эти слова вызывают в сознании образы грибовидных взрывов, противогазов и перепуганных ребятишек, которые мечутся в панике и стараются укрыться под школьными партами. Но попытка представить себе последствия такой войны захватывает воображение целиком – во многом потому, что в реальном мире нам не с чем их сравнить. И надеюсь, сравнивать никогда не придется, ни нам, не будущим поколениям.Страшно представить, что жизни мирных граждан планеты зависят всего лишь от того, как договорятся власти разных стран по поводу ядерной проблемы. И вовсе становится не по себе от мысли, что чья-то неуравновешенная рука может «случайно» нажать на «кнопку». Да, человечество уже сталкивалось с ужасами атомных взрывов, но к счастью, нам как-то удалось не взорвать всю планету – по крайней мере, пока что.
Список используемой литературы:
Ардашев А.Н. гл.5. Атомное пламя. // Огнемётно-зажигательное оружие. Иллюстрированный справочник. — Агинское, Балашиха: АСТ, Астрель, 2001. — 288 с. — (Военная техника). — 10 100 экз. — ISBN 5-17-008790-X
Юнг. «Ярче тысячи солнц». М, 1960.
В. Б. Адамский, Ю. Н. Смирнов, Ю. А. Трутнев. Сверхмощные ядерные взрывы в США и СССР как проявление научно-технической и государственной политики в годы холодной войны. Доклад на международной конференции в Вене в октябре 1999 г.

Приложенные файлы


Добавить комментарий