Aatomienergia kasutamisega hakkas inimkond välja töötama tuumarelvi. Sellel on mitmeid funktsioone ja keskkonnamõjusid. Tuumarelvade kahjustused on erineval määral.
Sellise ohu korral õige käitumise kujundamiseks on vaja end kurssi viia plahvatusjärgse olukorra kujunemise iseärasustega. Tuumarelvade omadusi, nende liike ja kahjustavaid tegureid arutatakse edaspidi.
Üldmääratlus
Eluohutuse aluste (OBZH) õppetundides on üheks õppevaldkonnaks tuuma-, keemia-, bakterioloogiliste relvade omaduste ja nende omaduste käsitlemine. Samuti uuritakse selliste ohtude esinemise mustreid, nende avaldumist ja kaitsemeetodeid. See võimaldab teoreetiliselt vähendada massihävitusrelvade tabamuse korral hukkunute arvu.
Tuumarelv on plahvatusohtlik tüüp, mille toime põhineb isotoopide raskete tuumade ahellõhustumise energial. Samutitermotuumasünteesi ajal võib ilmneda hävitav jõud. Need kaks relvatüüpi erinevad oma toimevõime poolest. Ühe massiga lõhustumisreaktsioonid on 5 korda nõrgemad kui termotuumareaktsioonid.
Esimene tuumapomm töötati välja USA-s 1945. aastal. Esimene löök selle relvaga tehti 08.05.1945. Jaapanis Hiroshima linnale heideti pomm.
NSVL-is töötati esimene tuumapomm välja 1949. aastal. See lasti õhku Kasahstanis, väljaspool asulaid. 1953. aastal viis NSVL läbi vesinikupommi katsetused. See relv oli 20 korda võimsam kui see, mis Hiroshimale kukkus. Nende pommide suurus oli sama.
Tuumarelvade eluohutuse iseloomustamist kaalutakse, et teha kindlaks tuumarünnaku tagajärjed ja ellujäämise viisid. Elanikkonna õige käitumine sellise lüüasaamise korral võib päästa rohkem inimelusid. Tingimused, mis tekivad pärast plahvatust, sõltuvad sellest, kus see toimus ja mis võimsus sellel oli.
Tuumarelvad on mitu korda võimsamad ja hävitavamad kui tavalised õhupommid. Kui seda kasutatakse vaenlase vägede vastu, on lüüasaamine ulatuslik. Samal ajal täheldatakse tohutuid inimkaotusi, hävib seadmeid, struktuure ja muid objekte.
Funktsioonid
Tuumarelvade lühikirjeldust arvestades tuleks loetleda nende peamised liigid. Need võivad sisaldada erineva päritoluga energiat. Tuumarelvade hulka kuuluvad laskemoon, nende kandurid (laskemoona sihtmärgile toimetamine), samuti kontrolliseadmedplahvatus.
Laskemoon võib olla tuuma (aatomi lõhustumise reaktsioonidel põhinev), termotuumaline (fusioonireaktsioonidel põhinev) ja ka kombineeritud. Relva võimsuse mõõtmiseks kasutatakse TNT ekvivalenti. See väärtus iseloomustab selle massi, mida oleks vaja sarnase võimsusega plahvatuse tekitamiseks. TNT ekvivalenti mõõdetakse tonnides, samuti megatonnides (Mt) või kilotonnides (kt).
Aatomite lõhustumise reaktsioonidel põhinev laskemoona võimsus võib olla kuni 100 kt. Kui relvade valmistamisel kasutati termotuumasünteesi reaktsioone, võib selle võimsus olla 100–1000 kt (kuni 1 Mt).
Laskemoona suurus
Suurimat hävitavat jõudu saab saavutada kombineeritud tehnoloogiate abil. Selle rühma tuumarelvade omadusi iseloomustab areng vastav alt skeemile "lõhustumine → sulandumine → lõhustumine". Nende võimsus võib ületada 1 Mt. Selle näitaja järgi eristatakse järgmisi relvarühmi:
- Üliväike.
- Väike.
- Keskmine.
- Suur.
- Eriti suur.
Tuumarelvade lühikirjeldust silmas pidades tuleb märkida, et nende kasutamise eesmärgid võivad olla erinevad. On tuumapomme, mis tekitavad maa-aluseid (veealuseid), maa-, õhu- (kuni 10 km) ja kõrgel (üle 10 km) plahvatusi. Sellest omadusest sõltuvad hävitamise ulatus ja tagajärjed. Sel juhul võivad kahjustused olla põhjustatud erinevatest teguritest. Pärast plahvatust moodustub mitut tüüpi.
Plahvatuste tüübid
Tuumarelvade määratlus ja iseloomustus võimaldab teha järelduse nende toimimise üldpõhimõtte kohta. Pommi plahvatamise koht määrab tagajärjed.
Õhus toimuv tuumaplahvatus toimub 10 km kõrgusel maapinnast. Samal ajal ei puutu selle helendav ala kokku maa ega veepinnaga. Tolmukolonn on plahvatuspilvest eraldatud. Saadud pilv liigub koos tuulega, hajub järk-järgult. Seda tüüpi plahvatus võib põhjustada armeele märkimisväärset kahju, hävitada hooneid ja lennukeid.
Kõrgkõrguse tüüpi plahvatus näeb välja nagu sfääriline helendav ala. Selle suurus on suurem kui sama pommi kasutamisel maapinnal. Pärast plahvatust muutub sfääriline piirkond rõngakujuliseks pilveks. Samal ajal pole tolmusammast ja pilve. Kui ionosfääris toimub plahvatus, kustutab see hiljem raadiosignaalid ja häirib raadioseadmete tööd. Maapinna kiirgussaastet praktiliselt ei täheldata. Seda tüüpi plahvatust kasutatakse vaenlase lennukite või kosmoseseadmete hävitamiseks.
Tuumarelvade omadused ja tuumahävituse fookus maapealse plahvatuse korral erinevad kahest eelmisest plahvatuse tüübist. Sel juhul on helendav ala kontaktis maapinnaga. Plahvatuse kohas tekib kraater. Tekib suur tolmupilv. See hõlmab suures koguses mulda. Radioaktiivsed tooted langevad koos maaga pilvest välja. Piirkonna radioaktiivne saastatus saab olema suur. Sellise plahvatuse abilkindlustatud objektid, hävitatakse varjendis olevad väed. Ümbruskonnad on kiirgusega tugev alt saastunud.
Plahvatus võib olla ka maa all. Helendavat ala ei pruugita jälgida. Maapinna vibratsioon pärast plahvatust on sarnane maavärinaga. Moodustub lehter. Kiirgusosakestega pinnasesammas tõuseb õhku ja levib üle piirkonna.
Samuti võib plahvatuse tekitada vee kohal või all. Sel juhul pääseb pinnase asemel õhku veeaur. Nad kannavad kiirgusosakesi. Sel juhul on piirkonna nakatumine samuti tugev.
Mõjutavad tegurid
Tuumarelvade omadused ja tuumahävitusallikas määratakse erinevate kahjustavate tegurite abil. Neil võib olla objektidele erinev mõju. Pärast plahvatust võib täheldada järgmisi mõjusid:
- Maapinna osa saastumine kiirgusega.
- Shockwave.
- Elektromagnetiline impulss (EMP).
- Tungiv kiirgus.
- Valguse emissioon.
Üks ohtlikumaid kahjustavaid tegureid on lööklaine. Tal on tohutu energiavaru. Lüüasaamine põhjustab nii otsese löögi kui ka kaudseid tegureid. Need võivad olla näiteks lendavad killud, esemed, kivid, pinnas jne.
Valguskiirgus ilmub optilisse vahemikku. See hõlmab spektri ultraviolett-, nähtavat ja infrapunakiiri. Valguskiirguse peamised kahjustavad mõjud on kõrge temperatuur japimestav.
Tungiv kiirgus on nii neutronite kui ka gammakiirte voog. Sel juhul saavad elusorganismid suure kiirgusdoosi, võib tekkida kiiritushaigus.
Tuumaplahvatusega kaasnevad ka elektriväljad. Impulss levib pikki vahemaid. See keelab sideliinid, seadmed, toiteallika, raadioside. Sel juhul võib seade isegi süttida. Inimesed võivad saada elektrilöögi.
Arvestades tuumarelvi, nende liike ja omadusi, tuleks mainida veel üht kahjustavat tegurit. See on kiirguse kahjulik mõju maapinnale. Seda tüüpi tegurid on tüüpilised lõhustumisreaktsioonidele. Sel juhul lõhatakse pomm enamasti madalal õhus, maa pinnal, maa all ja vee peal. Sel juhul on ala tugev alt saastunud langevate pinnase- või veeosakestega. Nakatumine võib kesta kuni 1,5 päeva.
Shockwave
Tuumarelva lööklaine omadused määratakse selle piirkonna järgi, kus plahvatus toimus. See võib olla veealune, õhust, seismiline plahvatusohtlik ja erineb olenev alt tüübist mitme parameetri poolest.
Õhulööklaine on piirkond, kus õhk surutakse kiiresti kokku. Löök levib kiiremini kui heli kiirus. See tabab inimesi, seadmeid, hooneid, relvi plahvatuse epitsentrist suurel kaugusel.
Maapinna lööklaine kaotab osa oma energiast maapinna värisemise, kraatrite ja aurustumise tõttumaa. Väeosade kindlustuste hävitamiseks kasutatakse maapealset pommi. Kergelt kindlustatud elamurajatised hävib õhuplahvatus rohkem.
Arvestades lühid alt tuumarelva kahjustavate tegurite omadusi, tuleb märkida kahjustuste tõsidust lööklaine tsoonis. Kõige raskemad surmaga lõppevad tagajärjed tekivad piirkonnas, kus rõhk on 1 kgf / cm². Mõõdukaid kahjustusi täheldatakse rõhutsoonis 0,4–0,5 kgf/cm². Kui lööklaine võimsus on 0,2–0,4 kgf / cm², on kahjustus väike.
Samas põhjustab personalile palju vähem kahju, kui inimesed olid lööklaine kokkupuute ajal lamavas asendis. Veel vähem on mõjutatud kaevikutes ja kaevikutes olevad inimesed. Hea kaitsetaseme tagavad sel juhul kinnised ruumid, mis asuvad maa all. Õigesti projekteeritud ehituskonstruktsioonid võivad kaitsta personali lööklaine eest.
Ka sõjavarustus läheb katki. Väikese rõhu korral võib täheldada raketi kehade kerget kokkusurumist. Samuti ebaõnnestuvad mõned nende seadmed, autod, muud sõidukid ja sarnased seadmed.
Valguse emissioon
Arvestades tuumarelvade üldisi omadusi, tuleks arvestada sellise kahjustava teguriga nagu valguskiirgus. See kuvatakse optilises vahemikus. Valguskiirgus levib ruumis helendava piirkonna ilmnemise tõttutuumaplahvatuses.
Valguse kiirguse temperatuur võib ulatuda miljonite kraadideni. See kahjustav tegur läbib kolm arenguetappi. Need arvutatakse kümnetes sajandikkudes.
Plahvatuse hetkel helendav pilv tõstab temperatuuri kuni miljonite kraadideni. Seejärel vähendatakse selle kadumise käigus kuumutamist tuhandete kraadideni. Esialgsel etapil ei piisa energiast suure soojuse genereerimiseks. See toimub plahvatuse esimeses faasis. 90% valgusenergiast toodetakse teisel perioodil.
Valguskiirgusega kokkupuute aja määrab plahvatuse enda võimsus. Kui üliväike laskemoon plahvatatakse, võib see kahjustav tegur kesta vaid mõne kümnendiku sekundi.
Kui väike mürsk on aktiveeritud, kestab valguse emissioon 1-2 sekundit. Selle manifestatsiooni kestus keskmise laskemoona plahvatuse ajal on 2–5 sekundit. Kui kasutatakse ülisuurt pommi, võib valgusimpulss kesta kauem kui 10 sekundit.
Esitatava kategooria rabava võime määrab plahvatuse valgusimpulss. See on seda suurem, seda suurem on pommi võimsus.
Valguskiirguse kahjustav toime avaldub põletuste tekkes avatud ja suletud nahapiirkondadele, limaskestadele. Sel juhul võivad süttida erinevad materjalid ja seadmed.
Valgusimpulsi löögi tugevust nõrgendavad pilved, erinevad objektid (hooned, metsad). Personalikahjustusi võivad põhjustada pärast plahvatust tekkinud tulekahjud. Tema kaitsmiseks lüüasaamise eest viiakse inimesed maa allastruktuurid. Siin hoitakse ka sõjavarustust.
Pinnapealsetel objektidel kasutatakse helkureid, põlevaid materjale niisutatakse, puistatakse lumega, immutatakse tulekindlate ühenditega. Kasutatakse spetsiaalseid kaitsekomplekte.
Tungiv kiirgus
Tuumarelvade kontseptsioon, omadused, kahjustavad tegurid võimaldavad võtta asjakohaseid meetmeid, et vältida plahvatuse korral suuri inim- ja tehnilisi kaotusi.
Valguskiirgus ja lööklaine on peamised kahjustavad tegurid. Kuid läbitungiv kiirgus ei avalda pärast plahvatust vähem tugevat mõju. See levib õhus kuni 3 km kaugusel.
Gammakiired ja neutronid läbivad elusainet ning aitavad kaasa erinevate organismide rakkude molekulide ja aatomite ioniseerimisele. See viib kiiritushaiguse tekkeni. Selle kahjustava teguri allikaks on aatomite sünteesi- ja lõhustumise protsessid, mida täheldatakse selle rakendamise ajal.
Selle löögi võimsust mõõdetakse radides. Eluskudesid mõjutavat annust iseloomustavad tuumaplahvatuse tüüp, võimsus ja tüüp, samuti objekti kaugus epitsentrist.
Tuumarelvade omadusi, kokkupuuteviise ja kaitset selle eest uurides tuleks üksikasjalikult kaaluda kiirgushaiguse avaldumisastet. Seal on 4 kraadi. Kergemal kujul (esimene aste) on inimesele saadav kiirgusdoos 150-250 rad. Haiglas ravitakse haigus välja 2 kuu jooksul.
Teine aste tekib siis, kui kiirgusdoos on kuni 400 rad. Sel juhul koostis muutubveri, juuksed kukuvad välja. Vajab aktiivset ravi. Taastumine toimub 2,5 kuu pärast.
Haiguse tõsine (kolmas) aste avaldub kokkupuutel 700 rad. Kui ravi läheb hästi, võib inimene paraneda pärast 8-kuulist statsionaarset ravi. Jääkmõjude ilmnemine võtab palju kauem aega.
Neljandas etapis on kiirgusdoos üle 700 rad. Inimene sureb 5-12 päeva pärast. Kui kiirgus ületab 5000 rad piiri, sureb personal mõne minuti pärast. Kui keha on nõrgenenud, on inimesel isegi madala kiirgusdoosiga raske kiirgushaigust taluda.
Kaitse läbitungiva kiirguse eest võivad olla spetsiaalsed materjalid, mis sisaldavad erinevat tüüpi kiiri.
Elektromagnetimpulss
Tuumarelvade peamiste kahjustavate tegurite omadustega tutvudes tuleks uurida ka elektromagnetimpulsi omadusi. Plahvatuse käigus, eriti suurel kõrgusel, tekivad suured alad, millest raadiosignaal läbi ei pääse. Need on olnud üsna lühikest aega.
Elektriliinides ja muudes juhtmetes põhjustab see pinge tõusu. Selle kahjustava teguri ilmnemise põhjustab neutronite ja gammakiirte vastastikmõju lööklaine esiosas, aga ka selle ümbruses. Selle tulemusena eralduvad elektrilaengud, moodustades elektromagnetvälju.
Elektromagnetilise impulsi maapinna plahvatuse toime määratakse mitme kauguselkilomeetri kaugusel epitsentrist. Kui pomm põrkub maapinnast kaugemal kui 10 km, võib elektromagnetiline impulss tekkida 20–40 km kaugusel maapinnast.
Selle kahjustava teguri toime on suunatud suuremal määral erinevatele raadioseadmetele, seadmetele, elektriseadmetele. Selle tulemusena tekivad neis kõrged pinged. See toob kaasa juhtmete isolatsiooni hävimise. Tulemuseks võib olla tulekahju või elektrilöök. Erinevad signaalimis-, side- ja juhtimissüsteemid on elektromagnetilise impulsi ilmingutele kõige vastuvõtlikumad.
Seadmete kaitsmiseks esitatud hävitava teguri eest on vaja varjestada kõik juhid, seadmed, sõjalised seadmed jne.
Tuumarelvade kahjustavate tegurite iseloomustus võimaldab võtta õigeaegselt meetmeid, et vältida plahvatuse järgset erinevate mõjude hävitavat mõju.
Piirkonna radioaktiivne saastumine
Tuumarelvade kahjustavate tegurite iseloomustus oleks puudulik ilma piirkonna radioaktiivse saastatuse mõju kirjelduseta. See avaldub nii maa soolestikus kui ka selle pinnal. Saastumine mõjutab atmosfääri, veevarusid ja kõiki muid objekte.
Plahvatuse tagajärjel tekkinud pilvest langevad maapinnale radioaktiivsed osakesed. See liigub tuule mõjul kindlas suunas. Samas saab kõrget kiirgustaset määrata mitte ainult plahvatuse epitsentri vahetus läheduses. Nakkus võib levida kümneid või isegi sadu kilomeetreid.
Selle mõjukahjustav tegur võib kesta mitu aastakümmet. Piirkonna suurim kiirgussaaste võib olla maapinna plahvatusega. Selle levimisala võib oluliselt ületada lööklaine või muude kahjustavate tegurite mõju.
Radioaktiivsed ained on lõhnatud, värvitud. Nende lagunemise kiirust ei saa kiirendada ühegi tänapäeval inimkonnale kättesaadava meetodi abil. Maapealse plahvatuse korral tõuseb õhku suur hulk mulda, moodustub lehter. Seejärel settivad maa osakesed koos kiirguse lagunemisproduktidega külgnevatele aladele.
Nakkuspiirkonnad määratakse plahvatuse intensiivsuse, kiirguse võimsuse järgi. Maapinna kiirguse mõõtmine toimub päev pärast plahvatust. Seda näitajat mõjutavad tuumarelvade omadused.
Teades selle omadusi, omadusi ja kaitsemeetodeid, on võimalik ära hoida plahvatuse hävitavaid tagajärgi.
