Cтраница 4
Развитие ядерного взрыва в воздушной среде представляет собой совокупность таких физических процессов, как выделение энергии в источнике, выход из конструкции взрывного устройства рентгеновского излучения и взаимодействие его с воздушной средой, формирование и распространение тепловой и ударной волн. При воздушном взрыве одним из ведущих, а на высоте до 30км - основным физическим фактором, оказывающим существенное воздействие на окружающую среду и механическое действие на объекты, является воздушная ударная волна, что и определяет повышенный интерес к ее изучению. Приведенные здесь количественные характеристики воздушной ударной волны в основном получены путем численных расчетов с использованием физических и математических моделей развития ядерного взрыва, изложенных во 2 - й главе. Для полноты описания явления привлечены также дополнительные данные о процессах развития ядерного взрыва в атмосфере. [46]
При воздушном и высотном взрывах огненный шар не касается поверхности земли. При воздушном взрыве почти вся масса радиоактивных продуктов в виде очень маленьких частиц уходит в стратосферу и только небольшая часть остается в тропосфере. Из тропосферы РВ выпадают в течение 1 - 2 месяцев, а из стратосферы-5 - 7 лет. За это время радиоактивно-зараженные частицы уносятся воздушными потоками на большие расстояния от места взрыва и распределяются на огромных площадях. Поэтому они не могут создать опасного радиоактивного заражения местности. Опасность может лишь представлять радиоактивность, наведенная в грунте и предметах, расположенных вблизи эпицентра воздушного ядерного взрыва. Размеры этих зон, как правило, не будут превышать радиусов зон полных разрушений. [47]
При воздушном и высотном взрывах огненный шар не касается поверхности земли. При воздушном взрыве почти вся масса радиоактивных продуктов в виде очень маленьких частиц уходит в стратосферу и только небольшая часть остается в тропосфере. Из тропосферы РВ выпадают в течение 1 - 2 месяцев, а из стратосферы - 5 - 7 лет. За это время радиоактивно-зараженные частицы уносятся воздушными потоками на большие расстояния от места взрыва и распределяются на огромных площадях. Поэтому они не могут создать опасного радиоактивного заражения местности. Опасность может лишь представлять радиоактивность, наведенная в грунте и предметах, расположенных вблизи эпицентра воздушного ядерного взрыва. Размеры этих зон, как правило, не будут превышать радиусов зон полных разрушений. [48]
Главные особенности развития процессов в атмосфере при контактном ядерном взрыве, в отличие от взрыва в безграничной воздушной среде, обусловлены изменением динамики поступления энергии от зарядного устройства среде, выбросом в атмосферу огромной массы грунта и наличием контактной границы грунт-воздух. Если при воздушном взрыве энергия в форме тепловой волны передается воздушной среде за время, сравнимое со временем энерговыделения, то при контактном взрыве некоторая часть энергии передается сначала грунтовому массиву и лишь затем поступает в атмосферу за счет излучения высокотемпертурной части грунта, а также за счет выброса из эпицентральной области энергоемкого грунта. В итоге же, как и при взрыве в воздухе, основная часть энергии контактного ядерного взрыва оказывается сосредоточенной в верхнем полупространстве. [49]
Во-вторых, в реальных воздушных взрывах имеет место отражение взрывной волны, не свойственное взрыву парового облака. [50]
На практике чаще других встречаются свободные воздушные взрывы, наземные ( приземные) взрывы, взрывы внутри помещений ( внутренний взрыв), а также взрывы больших облаков ГВС. [51]
Из рассмотренного характера распространения волны видно, что радиус поражения ударной волной наземного ядерного взрыва на сравнительно небольших расстояниях больше, чем радиус поражения ударной волной воздушного взрыва одинаковой мощности. На более удаленных расстояниях, наоборот, - радиус поражения ударной волной воздушного взрыва больше, так как сказывается влияние совместного воздействия падающей и отраженной ударных волн - головной воздушной ударной волны. Например, избыточное давление во фронте воздушной ударной волны, равное 80кПа, при взрыве ядерного боеприпаса мощностью 1 Мт будет наблюдаться при наземном взрыве на растоянии 3100м, при воздушном - 2600 м; избыточное давление 10 кПа - на расстояниях 11000 и 14000 м соответственно. [52]
Световые импульсы при наземном взрыве на близких расстояниях от места взрыва достигают огромных величин. На расстояниях, больших высоты подъема огненного шара, световые импульсы-меньше, чем при воздушном взрыве, и расстояния, на которых действует световое излучение, при этом также меньше. Это происходит потому, что при наземном взрыве значительная часть световой энергии расходуется на оплавление грунта в центре взрыва. [53]
Это объясняется тем, что световой импульс излучает полусфера, хотя и большего диаметра, чем при воздушном взрыве. Что касается распространения светового излучения, то большое значение имеют другие факторы. Во-первых, часть светового излучения поглощается слоями водяных паров и пыли непосредственно в районе взрыва. Во-вторых, большая часть световых лучей прежде, чем достичь объекта на поверхности земли, должна будет пройти воздушные слои, расположенные близко к земной поверхности. В этих наиболее насыщенных слоях атмосферы происходит значительное поглощение светового излучения молекулами водяных паров и двуокиси углерода; рассеяние в результате наличия в воздухе различных частиц здесь также гораздо большее. Кроме того, необходимо учитывать рельеф местности. Количество световой энергии, достигающей объекта, находящегося на определенном расстоянии от наземного взрыва, может составлять для малых расстояний порядка трех четвертей, а на больших - половину импульса при воздушном взрыве такой же мощности. [54]