Виктор Михайлов - Физические основы получения атомной энергии

Приведенные выше данные относятся к бомбе с тротиловым эквивалентом 20 тыс. т . При увеличении калибра бомбы радиус поражения тех же объектов соответственно увеличивается. Так, по данным немецких ученых, радиус зоны тяжелых разрушений от взрыва водородной бомбы с тротиловым эквивалентом 45 млн. т может составить около 16 км . При этом следует иметь в виду, что если водородная бомба превосходит по мощности атомную бомбу, например, в 1000 раз, то радиус разрушительного действия ее будет больше не в 1000, а лишь в 10 раз. Это объясняется тем, что радиус действия ударной волны взрыва растет пропорционально корню кубическому из энергии взрыва.

Наземный ядерный взрыв по действию его ударной волны приближается к воздушному взрыву. Что касается подземного ядерного взрыва, то здесь имеется отличие; подземный взрыв является источником двух ударных волн: сейсмической волны, распространяющейся в земле и подобной тем упругим сейсмическим волнам, которые распространяются в земной коре при землетрясениях, и воздушной ударной волны. Сейсмическая ударная волна, образующаяся при подземном взрыве атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 20 тыс. т , причиняет тяжелые разрушения капитальным зданиям в зоне радиусом 1 км . Радиус зоны разрушения воздушной ударной волны в этом случае примерно в 2 раза меньше, чем при воздушном взрыве.

Мы познакомились с действием ударной волны, являющейся первым и основным поражающим фактором ядерного взрыва. Мощное световое излучение, источником которого служит огненный шар, является вторым поражающим фактором этого взрыва. Благодаря высокой температуре шара около 33% всей энергии ядерного взрыва превращается в энергию светового излучения, которое продолжается всего лишь несколько секунд. Но оно настолько сильное, что несмотря на кратковременность действия, может вызвать ожоги открытых участков тела и временное ослепление, если смотреть в сторону взрыва. Ожоги световым излучением не отличаются от ожогов огнем или кипятком. Они тем сильнее, чем меньше расстояние от центра взрыва и больше время воздействия светового излучения. Световое излучение может зажигать или обугливать и оплавлять многие материалы. Таким образом, световое излучение способно поражать людской состав и наносить повреждения боевой технике и разному имуществу, усиливая тем самым действие ударной волны взрыва.

Ожоги кожи возникают обычно на незащищенных частях тела, обращенных в сторону взрыва. По сведениям зарубежной печати, световое излучение воздушного взрыва атомной бомбы с тротиловым эквивалентом 20 тыс. т способно вызывать ожоги 3 степени (тяжелые ожоги) у незащищенных людей на расстоянии до 1,9 км , ожоги 2 степени — на расстоянии до 2,7 км и ожоги 1 степени (легкие ожоги) — на расстоянии до 3,2 км . С увеличением калибра бомбы радиус поражения световым излучением при достаточно чистом (прозрачном) воздухе возрастает приблизительно пропорционально корню квадратному из энергии взрыва.

Поражающее действие светового излучения сильно зависит от прозрачности (чистоты) атмосферы. Дело в том, что свет, проходя через атмосферный воздух, ослабляется вследствие рассеяния и поглощения его. Наличие в воздухе пыли, дыма, частиц воды в виде тумана или облаков увеличивает это ослабление. Поэтому, например, туман или низкая слоистая облачность могут значительно ослабить поражающее действие светового излучения ядерного взрыва.

При наземном взрыве поражающее действие светового излучения несколько меньше, чем при воздушном взрыве. Это объясняется тем, что пыль, поднимаемая взрывом, увеличивает поглощение и рассеяние света.

Кроме ударной волны и светового излучения, ядерный взрыв сопровождается еще радиоактивным излучением и испусканием нейтронов. Радиоактивное излучение, состоящее из бета- и гамма-лучей, испускается «осколками» деления, а также за счет искусственной радиоактивности веществ окружающей среды, возбуждаемой нейтронами. Бета-лучи быстро поглощаются атмосферным воздухом и большой роли в поражающем действии ядерного взрыва не играют. Потоки гамма-лучей и нейтронов, обладающие большой проникающей способностью, составляют проникающую радиациюядерного взрыва, на долю которой приходится несколько меньше 17% всей энергии, которая выделяется при взрыве.

Проникающая радиация оказывает вредное биологическое действие на людей и при достаточно большой дозе может вызывать лучевую болезнь. Большие дозы проникающей радиации вызывают потемнение стекла оптических приборов, засвечивают фотопленку и фотобумагу. На боевую технику проникающая радиация не оказывает вредного влияния.

Проникающая радиация представляет собой третий поражающий фактор ядерного взрыва, имеющий в сравнении с ударной волной и световым излучением меньшее значение. Поражающее действие проникающей радиации наблюдается в течение примерно 10–15 секунд, причем нейтроны, входящие в состав проникающей радиации, действуют лишь несколько десятых долей секунды после взрыва. За это короткое время половина людского состава, находящегося вне укрытий на расстоянии 1,2 км от эпицентра воздушного взрыва бомбы с тротиловым эквивалентом 20 тыс. т , может получить опасные для жизни дозы радиации.

Наземный взрыв по действию его проникающей радиации приближается к воздушному взрыву. При подземном взрыве проникающая радиация будет значительно слабее, чем при воздушном взрыве. Особенность подземного взрыва состоит в том, что земля, выброшенная из воронки, оказывается сильно радиоактивной и заражает значительный район вокруг места взрыва. При взрыве бомбы с тротиловым эквивалентом 20 тыс. т радиус зоны заражения может достигать 6,5 км при скорости ветра 9 м/сек , а в противоположном направлении — 1,2 км . При наземном взрыве также образуется воронка и тоже происходит заражение местности, но только в значительно меньших размерах.

Радиоактивное заражение местности происходит и при воздушном ядерном взрыве. Дело в том, что при этом взрыве в атмосферу вносится в виде пыли большое количество радиоактивных веществ. Это — главным образом продукты деления («осколки») урана и плутония и частично вещества, радиоактивность которых наведена действием излучений самого взрыва; встречается также плутоний 239, не разделившийся при взрыве. Эта радиоактивная пыль выпадает затем на землю в виде радиоактивных осадков, заражая местность как в районе взрыва, так и по пути движения облака, образующегося при взрыве. В дополнение к осадкам некоторое количество радиоактивных веществ в почве и воде в районе взрыва получается под действием нейтронов.