Ядерное оружие

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ и НАУКИ РФ

ФГБОУ ВПО «Тюменский государственный университет»

Институт государства и права

 

 

Кафедра медико-биологических дисциплин

и безопасности жизнедеятельности ИПиП

 

 

 

 

 

 

ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ

 

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка Группы 26ю135, ОДО Специальности: юриспруденция Поляковой Вероники Александровны   Проверил: преподаватель каф. МБД и БЖ, к.б.н., доцент Сазанова Т.В.   Дата, оценка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тюмень, 2013

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                             3

ГЛАВА 1. Виды ядерного оружия и их основные характеристики   4

     ГЛАВА 2. Ядерные взрывы                                                                    5

2.1.    Виды ядерных взрывов                                                                 5-6 

2. Поражающие факторы                                                                  6-12
3. Зоны разрушений и зоны радиоактивных заражений               12-13

ГЛАВА 3. Способы защиты человека от ядерного оружия                 14

3.1.     Использование населением средств  коллективной защиты     14-16

3.2.     Использование населением средств  индивидуальной защиты 16-17

3.3.     Действие по сигналу оповещения  гражданской обороны         18

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                         19

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ                                                                         20

ПРИЛОЖЕНИЕ                                                                                        21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Самой страшной и беспощадной чрезвычайной ситуацией (ЧС) является война. За долгое время существования человека на Земле насчитывается тысячи войн, которые унесли множество человеческих жизней и причинили огромный материальный ущерб вплоть до уничтожения отдельных городов и сельских поселений.

Статистика войн за последнее столетие ужасает своими показателями, но мы считаем, что важнейшим фактом является то, что во всех этих войнах использовалось обычное стрелковое оружие.

С развитием науки на вооружении разных стран начинают появляться различные наиболее опасные оружия, такие как ядерное, химическое или биологическое. Они являются реальной угрозой для человечества, применение одного из них приведет к страшным последствиям, о которых даже страшно подумать.

Предметом своей исследовательской работы я выбрала ядерное оружие.

Ядерное оружие - это совокупность ядерных боеприпасов, средств их доставки к цели и средств управления; относится к оружию массового поражения.

Ядерный боеприпас — оружие взрывного действия, основанное на использовании ядерной энергии, высвобождающейся при цепной ядерной реакции деления тяжелых ядер.1

Я считаю, что оно самое мощное оружие на сегодняшний день. Ядерное оружие находится на вооружении пяти крупных стран, таких как Россия, Франция, Китай, Великобритания и США. Некоторые страны ведут активную его разработку.

Трудно переоценить роль и значение ядерного оружия. С одной стороны, это мощный способ устрашения и опасное средство в случае войны, с другой стороны — самый эффективный инструмент укрепления мира. С момента применения атомной бомбы на Хиросиме прошло много лет. За это время мировое сообщество осознало, что ядерное оружие неминуемо приведет к глобальной экологической катастрофе, которая сделает дальнейшее существование человека на Земле невозможным. В следствии этого были созданы многие правовые механизмы сокращающие ядерный потенциал стран обладающих данным оружием. Но сократив ядерный арсенал держав, его распространение, что остается основной угрозой миру, никто не устранил.

В данной работе мы постараемся рассмотреть такие пункты как, виды ядерного оружия их основные характеристики, отличительные особенности различных видов ядерных взрывов, поражающие факторы ядерного взрыва, характеристика зон разрушения и зон радиоактивного заражения местности при ядерных взрывах, способы защиты от ядерного оружия.

 

 

Глава 1. Виды ядерного оружия и их основные характеристики  

  В зависимости от способа действия ядерные боеприпасы делятся на 2 основных типа.

  Атомные заряды

Вид ядерного оружия действие которого основано на высвобождении огромного количества неконтролируемой энергии в результате бомбардировки ядер урана или плутония свободными нейтронами с образованием более легких элементов (реакция деления).

Термоядерные заряды

Двухступенчатые взрывные устройства. Их действие основывается на реакции синтеза ядер легких элементов. Для прохождения реакции необходима очень высокая (около нескольких миллионов градусов) температура, которая достигается взрывом обычно атомного заряда. Именно поэтому они считаются двухступенчатыми.

Иногда в отдельную категорию выделяется еще 2 вида боеприпасов.

Нейтронные заряды

Представляет собой особый вид термоядерного заряда меньшей мощности с высоким нейтронным излучением. Предназначение данного заряда состоит в том, чтобы повысить энергию проникающей радиации, то есть потока нейтронов. При его взрыве ударная волна и световое излучение вызывают разрушения в радиусе до 300 метров, а доза нейтронного излучения, распространяющаяся на 800 метров, почти сразу лишает человеческого организма жизнеспособности.

«Чистый» заряд

Это ядерный заряд, при взрыве которого высвобождение долгоживущих радиоактивных изотопов существенно снижен. Такие заряды используются для снаряжения авиабомб, торпед, артиллерийских снарядов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Ядерные взрывы

Ядерный взрыв — неуправляемый процесс высвобождения большого количества тепловой или лучистой энергии в результате цепной ядерной реакции деления или реакции термоядерного синтеза за очень малый промежуток времени. По своему происхождению ядерные взрывы являются либо продуктом деятельности человека, либо природными процессами на некоторых звездах. 2 

 

2.1. Виды ядерного взрыва

Вид ядерного взрыва напрямую зависит от расположения центра взрыва по отношению к земной поверхности. В соответствии с этим, выделяются несколько их видов.3

1. Высотные взрывы. К ним относятся взрывы, которые были произведены на высоте более 30 километров от земной поверхности. При этом радиоактивного заражения местности может не произойти вовсе, так как пылевой столб и облако не контактируют между собой.
2. Воздушные взрывы. К ним относятся взрывы, осуществленные на высоте меньше 30 километров, образующийся при этом огненный шар не соприкасается с поверхностью земли. Район ядерного взрыва, в основном, подвергается радиоактивному заражению. В область заражения попадает на много меньше грунта по сравнению с наземными и подземными взрывами.
3. Наземные взрывы. Вид взрывов, при которых светящаяся область соприкасается с земной поверхностью. В момент такого взрыва образуется святящаяся полусфера, радиус которой превышает в 1,3 раза радиуса огненного шара взрыва этой же мощности.  В область заражения вовлекается значительное количество грунта и других материалов. Часть грунта испаряется, а остальная часть оплавляется, образуя огромное количество радиоактивных частиц, из которых в итоге образуются радиоактивные продукты взрыва. Частицы грунта вместе с образовавшимися  на них радиоактивными веществами попадают в облако ядерного взрыва. В этом случае пылевой столб соединен с облаком еще с момента его образования.
4. Подземные взрывы.  Взрывы, при которых святящаяся область не наблюдается. Существует два вида подземных взрывов — с выбросом радиоактивных веществ и без него (камуфлетный взрыв). Взрыв, произведенный на выброс, приводит к попаданию на поверхность и в атмосферу расплавленных или частично оплавленных частиц породы и газообразных радиоактивных веществ. Мелкие частицы уносятся ветром, образуя след облака ядерного взрыва. При камуфлетном взрыве образуется полость, почти сферической формы, ограниченная слоем расплавленной породы. Заражение местности в таком случае не происходит, но возможно заражение атмосферы, вследствие утечки радиоактивных газов из полости через трещины в грунте.
5. Надводный взрыв. Взрыв внешне схож с наземным взрывом и сопровождается теми же поражающими факторами. Разница заключается только в том, что облако надводного взрыва состоит из плотного радиоактивного тумана или водяной пыли. Особенностью этого взрыва является образование поверхностных волн. Действие светового излучения слабее так как ограничивается большой массой водяного пара. Радиоактивное заражение происходит из - за выпадения радиоактивных частиц из облака взрыва.
6. Подводный взрыв. Взрыв осуществленный в воде на той или иной глубине. При этом вспышка и светящаяся область не видны. При взрыве не очень глубоко над поверхностью воды поднимается столб воды, достигающий высоты более километра. В верхней части столба образуется облако. 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.

 

2.2. Поражающие факторы ядерного взрыва

К поражающим факторам ядерного оружия относятся:

1. ударная волна
2. световое излучение
3. проникающая радиация
4. радиоактивное заражение
5. электромагнитный импульс

Во время  примерно 50% энергии приходится на образование ударной волны, 30 — 40% на световое излучение, около 5% на проникающую радиацию и электромагнитный импульс и до 15% на радиоактивное заражение. Действие поражающих факторов на людей и объекты в общем происходит не одновременно, различаясь по характеру, масштабам и длительности воздействия.4

Ударная волна. Это область резкого сжатия среды, распространяющаяся в виде сферического слоя во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. В зависимости от среды распространения волны различают в воздухе, в воде или в грунте.

Ударная волна в воздухе образуется за счет выделения огромной энергии в зоне реакции с исключительно высокой температурой, где давление достигает миллиардов атмосфер. Раскаленные пары и газы производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимая их большего давления и нагревают до высоких температур. Эти слои воздуха приводят в движение следующие слои. Так сжатие и перемещение происходит постепенно от одного слоя к другому во все стороны от места взрыва, образуя воздушную ударную волну. Вблизи центра скорость ударной волны в несколько раз превышает скорость звука. С увеличением расстояния от центра скорость распространения быстро падает, и ударная волна ослабевает. Воздушная ударная волна при ядерном волна при ядерном взрыве проходит примерно 1 км за 1,4 секунды, 2 км за 4 секунды, 3 км за 7 секунд, 5 км за 12 секунд.

Таким образом, скорость воздушной ударной волны необычайно высока, что приводит к катастрофическим разрушением, особенно в совокупности с остальными поражающими факторами.

Ударная волна в воде качественно напоминает ударную волну в воздухе. Однако давление во фронте ударной волны гораздо больше, чем в воздухе, а время действия — меньше.

При наземном ядерном взрыве часть энергии расходуется на образование волны сжатия в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе давление во фронте волны увеличивается не столь резко, а также медленнее ослабляется. При взрыве ядерного боеприпаса в грунте большая часть энергии взрыва передается окружающей массе грунта и производит его мощное сотрясение, напоминающее землетрясение.

Характер разрушения элемента зависит от нагрузки ударной волны и реакции предмета на эту нагрузку. Общую оценку разрушений, вызванных ударной волной ядерного взрыва, принято давать по степени тяжести этих разрушений.5 
 1)Слабое разрушение. Разрушаются проемы окон и дверей, а также легкие перегородки, частично разрушается кровля, возможны трещины в стеклах верхних этажей. Подвалы и нижние этажи сохраняются полностью. Находиться в здании безопасно и оно может эксплуатироваться далее, после проведения соответствующего ремонта. 
 2)Среднее разрушение. Проявляется в разрушении крыш, внутренних перегородок, окон, а также в возникновении трещин в стенах, обрушении отдельных участков чердачных перекрытий и стен верхних этажей. Подвалы сохраняются. После расчистки и ремонта может быть использована часть помещений нижних этажей. Восстановление зданий возможно при проведении капитального ремонта. 
 3)Сильное разрушение. Характеризуется разрушением несущих конструкций и перекрытий верхних этажей, образованием трещин в стенах и деформацией перекрытий нижних этажей. Использование помещений становится невозможным, а ремонт и восстановление - чаще всего бессмысленным. 
 4)Полное разрушение. Разрушаются все основные элементы здания, включая и несущие конструкции. Использовать здание невозможно. Подвальные помещения при сильных и полных разрушениях могут сохраняться и после разбора завалов частично использоваться.  
 Ударная волна может нанести незащищенным людям и животным травматические поражения, контузии или быть причиной их гибели. Поражения могут быть непосредственными (в результате воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха) или косвенными (в результате ударов обломками разрушенных зданий и сооружений). Воздействие воздушной ударной волны на незащищенных людей характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами. 
 1)Крайне тяжелые контузии и травмы возникают при избыточном давлении более 100 кПа. Отмечаются разрывы внутренних органов, переломы костей, внутренние кровотечения, сотрясение мозга, длительная потеря сознания. Эти травмы могут привести к смертельному исходу. 
 2)Тяжелые контузии и травмы возможны при избыточных давлениях от 60 до 100 кПа. Они характеризуются сильной контузией всего организма, потерей сознания, переломами костей, кровотечением из носа и ушей; возможны повреждения внутренних органов и внутренние кровотечения. 
 3)Поражения средней тяжести возникают при избыточном давлении 40-60 кПа. При этом могут быть вывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждения органов слуха, кровотечение из носа и ушей. 
 4)Легкие повреждения наступают при избыточном давлении 20-40 кПа. Они выражаются в скоро проходящих нарушениях функций организма (звон в ушах, головокружение, головная боль). Возможны вывихи, ушибы. 
 Световое излучение. Световое излучение ядерного взрыва - совокупность видимого света и близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасных лучей.6 Источник светового излучения - область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта (при наземном взрыве). Температура светящейся области в первые секунды взрыва сравнима с температурой поверхности солнца (максимум 8000-100000С и минимум 18000С). Размеры  и  температура светящей области быстро изменяются во времени. Продолжительность светового излучения зависит от мощности и вида взрыва и может продолжаться до десятков секунд. Поражающее действие светового излучения обусловлено световым импульсом.  
 Пожары на объектах и в населенных пунктах возникают от светового излучения и вторичных факторов, вызванных воздействием ударной волны. С точки зрения производства спасательных работ пожары классифицируют по трем зонам: зона отдельных пожаров, зона сплошных пожаров и зона горения и тления. 
 Световое излучение при непосредственном воздействии вызывает ожоги открытых участков тела, временное ослепление или ожоги сетчатки глаз. Ожоги разделяются по тяжести поражения организма на четыре степени.

Ожоги первой степени выражаются в болезненности, покраснении и припухлости кожи. Они не представляют серьезной опасности и быстро вылечиваются без каких-либо последствий.

При ожогах второй степени образуются пузыри, заполненные прозрачной белковой жидкостью; при поражении значительных участков кожи человек может потерять на некоторое время трудоспособность и нуждается в специальном лечении.

Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи с частичным поражением росткового слоя.

Ожоги четвертой степени характеризуются омертвлением кожи более глубоких слоев тканей. Поражение ожогами третьей и четвертой степеней значительной части кожного покрова может привести в последствии к смерти.. 
 Проникающая радиация. Представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва.7 Также выделяются ионизирующие излучения в виде альфа и бета частиц. Их воздействием на людей и материалы пренебрегают. Время действия проникающей радиации не превышает 10-15 секунд с момента взрыва. 
 Основные параметры ионизирующие излучения - доза и мощность дозы излучения, поток и плотность потока частиц. 
 Степень тяжести лучевого поражения напрямую зависит от поглощенной объектами дозы излучения. Для измерения поглощенной дозы любого вида ионизирующего излучения установлена единица грей (Гр.). 
 При воздушных и наземных ядерных взрывах близких к земле проникающая радиация в большинстве случаев для объектов является безопасной. Но с увеличением высоты взрыва она становится все большее значимой в поражении объектов.

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.

 

Таблица 1.

Значение слоя половинного ослабления для некоторых материалов

Материал	Плотность, г/см3	Слой половинного ослабления, см
		по нейтронам	по гамма-излучению
Вода	1	3	20
Полиэтилен	0,9	3	22
Сталь	7,8	11	3
Свинец	11,3	12	2
Грунт	1,6	9	13
Бетон	2,3	8	10
Дерево	0,7	10	30