3.1.3.4.2. Световое излучение

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток электромагнитных волн. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из раскаленных газообразных продуктов взрыва, воздуха, грунта, нагретых до 1800–1000000^оС (температура на поверхности Солнца составляет около 6000^оС). Время действия зависит от мощности взрыва и для q=20кт равно 3с, а для q=1Мт – 10с.

Временная диаграмма изменения температуры светящейся области ядерного взрыва представлена на рис. 3.1.3.

Рис. 3.1.3. Изменения температуры светящейся области ядерного взрыва

Начальная фаза I продолжается от начала ударной реакции и до момента отрыва фронта ударной волны от поверхности светящейся области. При температуре больше 1700^оС воздух на фронте ударной волны светится сам и не пропускает излучение, идущее из внутренней области. По мере продвижения ударной волны по местности давление и температура на фронте уменьшается и наступает такой момент, когда воздух перестает светиться (фаза II). Фронт ударной волны становится прозрачным. Температура светящейся области, пройдя через минимум, начинает повышаться, с этого момента температура в светящейся области увеличивается до 5700 – 7700^оС (фаза III). Затем температура поверхности светящейся области начинает снижаться из-за потери энергии на излучение и охлаждение раскаленных газов в результате их расширения. При температуре 1700^оС (фаза IV) светящаяся область перестает пропускать излучение в видимой части спектра и превращается в облако взрыва. Основная доля энергии светового излучения приходится на III фазу.

Основным параметром, определяющим поражающее действие светового излучения, является световой импульс. U, кДж/м². Световой импульс – это количество световой энергии, падающей за время существования светящейся области ядерного взрыва на 1 м² поверхности, перпендикулярной направлению распространения светового излучения. Значение светового импульса обратно пропорционально квадрату расстояния от центра (эпицентра) взрыва, зависит от вида взрыва и состояния атмосферы.

Световое излучение вызывает ожоги открытых участков тела людей, временное ослепление или ожоги сетчатки глаз. В зависимости от значения светового импульса ожоги подразделяются на 4 степени:

• I – U = 60 – 160 кДж/м²,

• II – U = 160 – 400 кДж/м²,

• III – U = 400 – 600 кДж/м²,

• IV – U > 600 кДж/м².

Ослепление человека и животных днем длиться 2 – 5 минут, а ночью до 30 минут.

Световое излучение вызывает оплавление, обугливание и воспламенение различных материалов. Под действием светового излучения и ударной волны в городах, на объектах могут возникать пожары:

• отдельные,

• сплошные,

• горение и тление в завалах.

Сплошные пожары могут развиться в огневой шторм, при котором ураганный ветер дует со всех сторон к центру горящего района со скоростью 50 – 60 км/ч. Горение и тление в завалах возможно на территории, где  50 кПа, сплошные пожары будут на местности, где U > 400 кДж/м², а отдельные, где U=100 – 400 кДж/м².

3.1.3.4.3. Проникающая радиация

Проникающая радиация представляет собой поток гамма лучей и нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва. Время действия проникающей радиации составляет (10 – 15) с. Действие гамма и нейтронного излучения при ядерном взрыве распространяется на (2,5 – 3) км от эпицентра взрыва.

Поражающее действие проникающей радиации характеризуется нейтронным потоком, экспозиционной и поглощенной дозами гамма излучения, мощностью экспозиционной дозы гамма излучения.

В результате действия проникающей радиации люди могут заболевать лучевой болезнью. Различают четыре степени лучевой болезни:

• легкая, Д = 100 – 200 Р,

• средняя, Д = 200 – 400 Р,

• тяжелая, Д = 400 – 600 Р,

• крайне тяжелая Д > 600 Р.

Лучевая болезнь первой степени излечима, 2-ой – возможная смертность до 20%, 3 – смертность до 70%, 4 – смертность 100% в течение 2 недель. Все сказанное в равной степени относится и животным. Экспозиционная доза гамма излучения в (50–80)Р за четверо суток и более не вызывает поражения и потери трудоспособности людей. Экспозиционная доза (200–300 Р) за промежуток времени менее четверо суток может вызывать лучевую болезнь средней степени, а такая же доза за несколько месяцев и не приводит к заболеванию.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, радиотехнических и электротехнических элементах, различной аппаратуре.

Во сколько раз ослабляет радиацию тот или иной материал можно определить из выражения:

,

где – слой материала, см,

– слой материала, ослабляющий проникающую радиацию в два раза,

, см.,

где – плотность материала, г/см³.