Реферат: Ядерна зброя

1Гр- це поглинена доза, при якій 1 кг речовини, що опромінюється, поглинає енергію в 1 Дж, звідси 1 Гр = 1 Дж/кг. Несистемна одиниця -рад.

Доза в1рад означає, що у кожному грамі речовини, що підлягала опроміненню, поглинені 100 ерг енергії. Цією дозиметричною одиницею можна користуватися для виміру доз будь-якого виду випромінювань у будь-якому середовищі.

1 рад = 10" Гр або 1 Гр = 100 рад; 1 рад = 1,14 Р або 1 Р = 0,87 рад.

Для оцінки біологічної дії іонізуючих випромінювань використовується еквівалентна доза. Во дорівнює добутку поглиненої дози на коефіцієнт якості (К).

У системі СІ як еквівалентну дозу використовують зіверт (Зв), несистемною одиницею є біологічний еквівалент рада (бер):

1 Зв = 100 бер = 1 Гр X К.

Розрізняють чотири ступені променевої хвороби: перший (легкий), другий (середньої ваги), третій (важкий) і четвертий (дуже важкий).

Зона поширення проникаючої радіації

Доза однократного опромінення до 50 Р (отримана за час до чотирьох діб) практично безпечна. Доза 100-200 Р у людини викликає променеву хворобу першого ступеня. Схований період продовжується 3-5 тижнів, після чого з'являються нездужання, нудота, запаморочення, підвищення температури. Цей ступінь хвороби - виліковний.

Доза 200-400 Р - променева хвороба другого ступеня. Схований період триває біля тижня. Променева хвороба протікає у більш важкому нездужанні, розладі функцій нервової системи, головних болях, поносі, блювоті, підвищенні температури. При активному лікуванні видужання настає через 2 місяці. Можливі смертельні випадки (20%).

Доза 400-600 Р - променева хвороба третього ступеня. Схований період - кілька годин. Загальний важкий стан, сильні головні болі, понос із кров'яним випорожненням, некроз слизуватих оболонок в області ясен. Через ослаблення захисних сил організму з'являються різні інфекційні захворювання. Без лікування хвороба у 20-70% випадків закінчується смертю.

Доза понад 600 Р - променева хвороба четвертого ступеня. Украй важкий ступінь променевої хвороби, практично закінчується смертю.

При проходженні через різні матеріали потік гамма-променів послабляється, і тим більше, чим щільніше речовина і товщий її шар. Тому надійним захистом від проникаючої радіації ядерного вибуху є захисні споруди.

Побудовані або пристосовані укриття мають різну здатність захищати людей від вражаючого впливу проникаючої радіації (радіоактивних випромінювань). Послабляють дозу радіації: відкрита траншея - у 3 рази, перекрита траншея - у 40 разів, дерев'яний одноповерховий будинок - у 3-5 разів, кам'яний одноповер- ховий будинок - у 10-15 разів, непристосоване підпілля - у 7-12 разів, пристосоване - у 400 разів, непристосований льох - у 7-12 разів, пристосований - у 350 разів, непристосований підвал у багатоповерховому будинку - у 100-400 разів, пристосований під притулок - у 1000 разів, непристосоване овочесховище - у 40 разів. Залізобетонні притулки, шахти, гірські виробки послабляють радіацію практично повністю.

Радіоактивне зараження

Радіоактивне зараження місцевості утворюється в такий спосіб. У перший момент після наземного ядерного вибуху радіоактивні частки (продукти розподілу ядер бойового заряду) знаходяться у вогняній кулі. Куля піднімається, обволікаючись, парою і димом, перетворюється через кілька секунд у хмару, що клубо- читься. Висхідні потоки повітря захоплюють із землі частки ґрунту і захоплюють їх разом з хмарою. Ці частки землі стають радіоактивними. Найбільш великі з них випадають безпосередньо в районі вибуху. Інші залишаються в хмарі і переміщуються повітряними потоками на сотні кілометрів від центру вибуху.

Зона небезпечного	Зона сильного	Зона помірного
зараження	зараження	зараження

Радіоактивні речовини, що випадають за слідом хмари, що переміщується, заражають повітря, місцевість, будинки, споруди, водойми, посіви і т.д.

Ступінь радіоактивного зараження місцевості залежить від виду і потужності вибуху й часу, що пройшов з його моменту, відстані від центру вибуху, метеорологічних умов і рельєфу місцевості. Слід радіоактивної хмари за обрисом нагадує еліпс і не являє собою рівномірно заражену смугу. Тому прийнято (залежно від інтенсивності) заражену смугу місцевості поділяти на чотири зони: надзвичайно небезпечного (від 4000 до 10000 Р), небезпечного (від 1200 до 4000 Р), сильного (від 400 до1200 Р) і помірного (від 40 до 400 Р) заражень. Якщо взяти поперечний переріз сліду, то рівні радіації підвищуються від зовнішньої межі сліду і максимальної величини досягають на його осі. З часом рівні радіації поступово знижуються. Так, якщо рівень радіації через 1 год.після наземного ядерного вибуху прийняти за 100%, то через 2 год.він зменшиться майже вдвічі, після 3 год. - у чотири рази, а через 7год.- у десять разів.

Людина, яка знаходиться на місцевості, зараженій радіоактивними речовинами, завжди може піддатися зовнішньому опроміненню або одержати ураження у результаті потрапляння радіоактивних речовин в організм (при вдиханні повітря, з їжею, водою), що може викликати променеву хворобу. На місцевості, зараженій радіоактивними речовинами, треба вживати всі заходи захисту і дотримувати встановлені правила поведінки.

Електромагнітний імпульс

Електромагнітний імпульс створює електричні й магнітні поля, що виникають у результаті впливу гамма-випромінювань на атоми навколишнього середовища й утворення потоку електронів і позитивних іонів. Тривалість його дії складає кілька десятків мілісекунди. При відсутності спеціальних заходів захисту електромагнітний імпульс може пошкодити апаратуру зв'язку і керування, порушити роботу електричних пристроїв, підключених до зовнішніх ліній.

Ядерні вибухи в тропосфері й більш високих шарах призводять до виникнення потужних електромагнітних полів з довжиною хвиль від 1 до 1000 м і більше. Ці поля через короткочасне існування називають електро-магнітним імпульсом (EMJ).

Основною причиною виникнення ЕМІ тривалістю до 1 с вважають взаємодію гамма-променів і нейтронів ядерного вибуху з атомами газів повітря, внаслідок чого з них вибиваються електрони (ефект Комнтона) і хаотично розлітаються в середовищі позитивно заряджених атомів газів. Важливе значення має також виникнення асиметрії в розподілі просторових електричних зарядів, пов'заних з особливостями поширення гамма-променів і утворення електронів. Гамма-промені, які випускаються із зони вибуху в напрямі поверхні землі, поглинаються в більш щільних шарах атмосфери, вибиваючи з атомів повітря швидкі електрони, які летять у напрямку гамма-променів зі швидкістю, близькою до швидкості світла, а позитивні іони (залишки атомів) залишаються на місці. У результаті поділу й переміщення позитивних і негативних зарядів у цій області й у зоні вибуху, а також при взаємодії зарядів з геомагнітним полем Землі утворюються елементарні й результуючі електричні й магнітні поля ЕМІ, які досягають поверхні землі в зоні радіусом кількох сотень кілометрів. При наземному і низькому повітряному вибуху вражаюча дія ЕМІ спостерігається на відстані кількох кілометрів від центру вибуху. Під час ядрного вибуху на висотах від 3 до 25 км утворюється симетричне джерело генерації, але радіус поширення ЕМІ залишається обмеженим внаслідок сильного поглинання гамма-випромінювання в щільних шарах атмосфери.

Найбільшу вражаючу дію має ЕМІ, що виникає при екзоатмосферному вибуху (більше 40 км). Зі збільшенням висоти вибуху збільшується і район джерела генерації ЕМІ, досягаючи в діаметрі тисячі кілометрів і товщини 20-40 км. Екзо- атмосферний ЕМІ характеризується дуже малим часом наростання (декілька сот наносекунд), високою інтенсивністю електричного поля (більше 50 кВ/хв.) і магнітного поля (близько 130 А/хв.). Пікове значення ЕМІ може досягти 100 кВ/хв., що дорівнює всій енергії, яка випромінюється в радіочастотній частині спектра.

Вражаюча дія ЕМІ обумовлена виникненням напруги і струмів у провідниках різної довжини, розміщених у повітрі, землі. ЕМІ захоплюють спектр частот від десятків до кількох сотень мегагерц, тобто діапазон, в якому працюють установки елктропостачання, зв'язку і радіолокації. Напруженість електромагнітного поля, створюваного ЕМІ, досягає 50 000 В/м, тоді як у радіолокації вона не перевищує 200 В/м.

Час наростання ЕМІ до максимального становить кілька мільярдних частинок секунди, що значно менше часу спрацьовування відомих електронних систем захисту. Це значить, що в момент приходу ЕМІ чутливе електронне обладнання одержить дуже велике перевантаження, протистояти якому воно не зможе.

Вражаюча дія ЕМІ в приземній області й на землі пов'язана з акумулюванням його енергії довгими металевими предметами, рамними і каркасними конструкціями, антенами, лініями електропередачі та зв'язку, в них виникають сильні наведені струми, які руйнують підключене електронне та інше чутливе устаткування. У районі дії ЕМІ безпосередній контакт людини зі струмопровідними предметами небезпечний. ЕМІ вражає радіоелектронну і радіотехнічну апаратуру. В провідниках індукуються високі напруги і струми, які можуть призвести до постійних або тимчасових пошкоджень ізоляції кабелів, відключення реле і переривників, пошкодження елементів зв'язку, магнітних запам'ятовуючих пристроїв у ЕОМ і системах передачі даних тощо. Найбільш уразливими елементами обладнання є напівпровідникові прилади - транзистори, діоди, кремлеві випрямлячі, інтенгруючі ланцюги, цифрові процесори, управляючі й контрольні прилади, чутливі до пошкодження ЕМІ транзистори звукової частоти, перемикаючі транзистори, інтегруючі ланцюги та ін. Особливо чутливими до впливу ЕМІ є шість груп об'єктів і систем:

1) системи передачі електроенергії: повітряні ЛЕП, кабельні лінії, різні види з'єднувальних ліній і повітряна електропроводка;

2) системи виробництва, перетворення і накопичення енергії: електростанції, генератори постійного і змінного струму, трансформатори, перетворювачі струмів і напруг, комутатори і розподільні пристрої, електричні батареї і акумулятори, паливні, сонячні й термоелементи;