ЯДЕРНУ ЗБРОЮ
на відміну від звичайної зброї, завдає руйнівної дії за рахунок ядерної, а не механічною або хімічної енергії. За руйнівною мощі тільки вибухової хвилі одна одиниця ядерної зброї може перевершувати тисячі звичайних бомб і артилерійських снарядів. Крім того, ядерний вибух надає на все живе згубний теплове і радіаційне вплив, причому іноді на великих площах. Див. Також ВІЙНА ЯДЕРНА.
АТОМНА ЗБРОЯ ІМПЛОЗІОННОГО ТИПУ являє собою порожню сферу з подільного матеріалу, оточену шаром звичайного вибухової речовини. При детонації зовнішньої сфери внутрішня стискається до критичної маси і відбувається ядерний вибух. Пристрої, висаджені в Аламогордо і над Нагасакі, були такого типу. а - до вибуху; б - після вибуху; 1 - корпус; 2 - звичайне ВВ; 3 - докритичний маса Pu-239; 4 - повітряна порожнина і зазори; 5 - проводи системи детонації; 6 - критична маса.
АТОМНА ЗБРОЯ гарматних ТИПУ. За допомогою заряду звичайної вибухової речовини одна півкуля з подільного матеріалу докритичній маси вистрілюється в інше, таке ж. В результаті починається ланцюгова реакція і відбувається ядерний вибух. 1 - корпус; 2 - звичайне ВВ; 3 - детонатор; 4 - повітряний проміжок; 5 - нейтронний відбивач; 6 - докритичний маса U-235.
ПОВОЄННІ РОЗРОБКИ ЗБРОЇ
Ядерні випробування проводяться з метою загального дослідження ядерних реакцій, вдосконалення збройової техніки, перевірки нових засобів доставки, а також надійності і безпеки методів зберігання і обслуговування зброї. Одна з головних проблем при проведенні випробувань пов'язана з необхідністю забезпечення безпеки. При всій важливості питань захисту від прямого впливу ударної хвилі, нагріву і світлового випромінювання першорядне значення має все-таки проблема радіоактивних опадів. Поки що не створено "чистого" ядерної зброї, що не приводить до випадання радіоактивних опадів. Випробування ядерної зброї можуть проводитися в космосі, в атмосфері, на воді або на суші, під землею або під водою. Якщо вони проводяться над землею або над водою, то в атмосферу вноситься хмара дрібної радіоактивного пилу, яка потім широко розсіюється. При випробуваннях в атмосфері утворюється зона довго зберігається залишкової радіоактивності. Сполучені Штати, Великобританія і Радянський Союз відмовилися від атмосферних випробувань, ратифікувавши в 1963 договір про заборону ядерних випробувань в трьох середовищах. Франція востаннє провела атмосферний випробування в 1974. Саме останнє випробування в атмосфері було проведено в КНР в 1980. Після цього всі випробування проводилися під землею, а Францією - під океанським дном.
ДОГОВОРИ І УГОДИ
РОЗРОБКИ В ІНШИХ КРАЇНАХ
ДІЯ ЯДЕРНОГО ВИБУХУ
Ядерна зброя призначена для знищення живої сили і військових об'єктів супротивника. Найважливішими вражаючими факторами для людей є ударна хвиля, світлове випромінювання і проникаюча радіація; руйнівну дію на військові об'єкти обумовлено в основному ударною хвилею і вторинними тепловими ефектами. При детонації вибухових речовин звичайного типу майже вся енергія виділяється у вигляді кінетичної енергії, яка практично повністю переходить в енергію ударної хвилі. При ядерному і термоядерному вибухах по реакції поділу ок. 50% всієї енергії переходить в енергію ударної хвилі, а ок. 35% - в світлове випромінювання. Решта 15% енергії вивільняються в формі різних видів проникаючої радіації. При ядерному вибуху утворюється сильно нагріта, що світиться, приблизно сферична маса - т.зв. вогненна куля. Він відразу ж починає розширюватися, охолоджуватися і підніматися вгору. У міру його охолодження пари в вогняну кулю конденсуються, утворюючи хмару, що містить тверді частинки матеріалу бомби і крапельки води, що надає йому вид звичайного хмари. Виникає сильна повітряна тяга, усмоктувальна в атомне хмара рухливий матеріал з поверхні землі. Хмара піднімається, але через деякий час починає повільно опускатися. Опустившись до рівня, на якому його щільність близька до щільності навколишнього повітря, хмара розширюється, приймаючи характерну грибовидную форму.
Таблиця 1. дія ударної хвилі
Пряме енергетичне дію. Дія ударної хвилі. Через частку секунди після вибуху від вогняної кулі поширюється ударна хвиля - як би рухається стіна гарячого стисненого повітря. Товщина цієї ударної хвилі значно більше, ніж при звичайному вибуху, і тому вона довше впливає на зустрічний об'єкт. Стрибок тиску завдає шкоди через захопливого дії, що приводить до перекатуванню, обвалення і разметиванію об'єктів. Сила ударної хвилі характеризується створюваним нею надлишковим тиском, тобто перевищенням нормального атмосферного тиску. При цьому пустотілі структури легше руйнуються, ніж суцільні або армовані. Приземкуваті і підземні споруди в меншій мірі схильні до руйнівної дії ударної хвилі, ніж високі будівлі. Тіло людини має дивну
стійкістю до ударної хвилі. Тому прямий вплив надлишкового тиску ударної хвилі не призводить до значних людських втрат. Здебільшого люди гинуть під уламками обрушуються будинків і отримують травми від швидко рухомих предметів. У табл. 1 представлений ряд різних об'єктів із зазначенням надлишкового тиску, що викликає серйозні пошкодження, і радіусу зони, в якій спостерігається серйозне пошкодження під час вибухів потужністю 5, 10 і 20 кт тротилового еквівалента.
Дія світлового випромінювання. Як тільки виникає вогненна куля, він починає випускати світлове випромінювання, в тому числі інфрачервоне і ультрафіолетове. Відбуваються два спалахи світлового випромінювання: інтенсивна, але малої тривалості, під час вибуху, зазвичай дуже коротка, щоб викликати значні людські втрати, а потім друга, менш інтенсивна, але більш тривала. Другий спалах виявляється причиною майже всіх людських втрат, зумовлених світловим випромінюванням. Світлове випромінювання поширюється прямолінійно і діє в межах видимості вогненної кулі, але не володіє скільки-небудь значної проникаючу здатність. Надійним захистом від нього може бути непрозора тканину, наприклад наметова, хоча сама вона може спалахнути. Светлоокрашенние тканини відображають світлове випромінювання, а тому вимагають для займання більшої енергії випромінювання, ніж темні. Після першого спалаху світла можна встигнути сховатися за тим чи іншим укриттям від другого спалаху. Ступінь ураження людини світловим випромінюванням залежить від того, якою мірою відкрита поверхня його тіла. Пряма дія світлового випромінювання зазвичай не призводить до більших пошкоджень матеріалів. Але оскільки таке випромінювання викликає загоряння, воно може завдавати великої шкоди внаслідок вторинних ефектів, про що свідчать колосальні пожежі в Хіросімі і Нагасакі.
Проникаюча радіація. Проникаюча ядерна радіація діє майже виключно на людей і інші живі організми. Виникають два види проникаючої радіації: початкова і залишкова. Початкова радіація, що складається в основному з гамма-випромінювання і нейтронів, випускається самим вибухом протягом приблизно 60 с. Вона діє в межах прямої видимості. Її нищівну силу можна зменшити, якщо, помітивши першу вибухову спалах, одразу сховатися в укриття. Початкова радіація має значну проникаючу здатність, так що для захисту від неї вимагається товстий лист металу або товстий шар грунту. Сталевий лист товщиною 40 мм пропускає половину падаючої на нього радіації. Як поглинач радіації сталь в 4 рази ефективніше бетону, в 5 разів - землі, в 8 разів - води, і в 16 разів - дерева. Але вона в 3 рази менше ефективна, ніж свинець. Залишкова радіація випускається тривалий час. Вона може бути пов'язана з наведеною радіоактивністю і з радіоактивними опадами. В результаті дії нейтронної складовою початкової радіації на грунт поблизу епіцентру вибуху грунт стає радіоактивним. При вибухах на поверхні землі і на невеликій висоті наведена радіоактивність особливо велика і може зберігатися тривалий час. "Радіоактивними опадами" називається забруднення частинками, що випадають із радіоактивної хмари. Це частинки, що поділяється, самої бомби, а також матеріалу, затягнутого в атомне хмара з землі і став радіоактивним в результаті опромінення нейтронами, котрі звільняються в ході ядерної реакції. Такі частинки поступово осідають, що призводить до радіоактивного забруднення поверхонь. Більш важкі з них швидко осідають неподалік від місця вибуху. Більш легкі радіоактивні частинки, що буря вітром, можуть осідати на відстані багатьох кілометрів, заражаючи великі площі на протязі тривалого часу. Прямі людські втрати від радіоактивних опадів можуть бути значні поблизу епіцентру вибуху. Але зі збільшенням відстані від епіцентру інтенсивність радіації швидко зменшується.
Види вражаючої дії радіації. Радіація руйнує тканини тіла. Поглинена доза випромінювання - це енергетична величина, яка вимірюється в радах (1 радий = 0,01 Дж / кг) для всіх видів проникаючого випромінювання. Різні види випромінювання надають різну дію на організм людини. Тому експозиційна доза рентгенівського і гамма-випромінювання вимірюється в рентгенах (1Р = 2,58Ч10-4 Кл / кг). Шкода, завдана людської тканини поглинанням радіації, оцінюється в одиницях еквівалентної дози випромінювання - берах (бер - біологічний еквівалент рентгена). Щоб обчислити дозу в рентгенах, необхідно дозу в радах помножити на т.зв. відносну біологічну ефективність розглянутого виду проникаючої радіації. Всі люди протягом свого життя поглинають деяке природне (фонове) проникаюче випромінювання, а багато - штучне, наприклад рентгенівське. Людський організм, мабуть, справляється з таким рівнем опромінення. Шкідливі ж наслідки спостерігаються тоді, коли або повна накопичена доза занадто велика, або опромінення відбулося за короткий час. (Правда, доза, отримана в результаті рівномірного опромінення протягом більш тривалого часу, теж може приводити до тяжких наслідків.) Як правило, отримана доза опромінення не призводить до негайного поразки. Навіть летальні дози можуть протягом години і більше ніяк не позначатися. Очікувані результати опромінення (всього тіла) людини різними дозами проникаючої радіації представлені в табл. 2.
Вплив висоти вибуху. Вражаюча дія вибуху залежить від висоти, на якій він зроблений. Вибух в повітрі над водою надає приблизно таке ж нищівну силу на надводні цілі, як і на наземні. Крім того, над водою виникає базисна хвиля високорадіоактивного білого туману, що розповсюджується від базису вибуху зі швидкістю бл. 80 км / год.
Електромагнітний імпульс. Під час вибуху ядерної зброї виникає сильне електричне поле. Вибух на великій висоті створює на поверхні Землі інтенсивні поля електромагнітного випромінювання на площах, вимірюваних сотнями і тисячами квадратних кілометрів. Дія таких полів на живу силу аж ніяк не можна вважати незначним, але все ж найсильніше вони пошкоджують, на короткий час або остаточно, електронні та електричні пристрої, що може мати найсерйозніші наслідки для багатьох систем управління, контролю, зв'язку та спостереження.
Див також ВІЙНА ЯДЕРНА; ВІЙНИ ЗІРКОВІ; РАКЕТНЕ ЗБРОЯ.