Противника

ПЕРВЫЙ УЧЕБНЫЙ ВОПРОС: «Современное состояние и перспективы развития оружия массового поражения (ОМП): ядерного, химического и биологического оружия»

Ядерное оружие

Слайд 3

Ядерное оружие (устаревшее название - атомное оружие), вид ОМП взрывного действия, основанное на использовании внутренней энергии, выделяющейся при цепных реакциях деления тяжелых ядер изотопов урана (уран -235, уран - 233) и плутония - 239 или в ходе реакции синтеза легких ядер-изотопов водорода (дейтерия и трития) и лития.

В узком смысле ядерное оружие второго типа называется термоядерным (устаревшее название - водородное).

Ядерное оружие включает в себя: боеприпасы, средства доставки их к цели и средства управления.

Слайд 4

Данное оружие делится на:

• стратегическое (т.н. триада - наземные ракетные комплексы стратегического назначения, стратегические бомбардировщики и ПЛАРБ);

• оперативно – тактическое;

• тактическое.

2. Типы боеприпасов которые имеет ядерное оружие

Слайд 5

Ядерное оружие имеет следующие типы боеприпасов:

• ядерные,

• термоядерные,

• нейтронные;

• чистые.

В ядерных боеприпасах для осуществления взрыва расщепляющееся вещество, которое входит в состав боеприпаса, переводится в надкритичное состояние путем увеличения его плотности за счет взрыва обычного взрывчатого вещества.

В термоядерных боеприпасах для возникновения реакции синтеза легких ядер необходима очень высокая температура, достигающая миллионов градусов. Такая температура достигается взрывом ядерного заряда. В качестве термоядерного горючего используется твердое вещество - соединение лития - и дейтерия.

Нейтронные боеприпасы являются особым видом термоядерных боеприпасов, при взрыве которых резко увеличен выход нейтронов.

Чистые боеприпасы являются особым видом ядерных боеприпасов, при взрыве которых выход «долгоживущих» изотопов снижен.

Подразделение ядерных боеприпасов по калибру

Слайд 6

По калибру ядерные боеприпасы подразделяются на:

- сверхмалые (<1 кт);

- малые (1-10 кт);

- средние (10 - 100 кт);

- крупные (100 кг-1 мгт);

- сверхкрупные (> 1мгт).

Боеприпасы сверхмалого и малого калибра используются в нейтронных боеприпасах, а крупного и сверхкрупного калибра - в термоядерных боеприпасах.

Боеприпасы ядерного оружия могут быть установлены в головные части ракет, авиабомбы, мины и торпеды.

Слайд 7

Ядерный взрыв

Ядерный взрыв представляет собой процесс выделения кинетической энергии, образовавшихся в результате ядерной реакции частиц (осколков деления, нейтронов, альфа-частиц и др.) и энергии гамма - квантов.

Слайд 8

Характеристика ядерного взрыва

Ядерный взрыв характеризуется высокой концентрацией энергии, малым временем ее выделения (доли мск), разнообразием поражающих факторов. В зоне ядерной реакции температура повышается до нескольких десятков миллионов градусов, а давление достигает тысяч гигопаскалей (Гпа).

Мощность ядерного взрыва является количественной характеристикой энергии взрыва ядерного боеприпаса и измеряется тротиловым эквивалентом (тротиловый эквивалент - это масса тротила, которая обеспечила бы взрыв по мощности, эквивалентный взрыву данного ядерного боеприпаса). Например, ядерный взрыв 1 кг урана - 235 или плутония - 239 при полном делении всех ядер эквивалентен по мощности химическому взрыву 20 000 тонн тротила.

Слайд 9

Виды ядерных взрывов

Различают следующие виды ядерных взрывов:

- воздушный - на высоте, при которой светящаяся область взрыва не ка­сается поверхности земли (воды), но не выше 10 км;

- высотный — выше границы тропосферы Земли (свыше 10 км);

- наземный (наводный) - на поверхности земли (воды) или на такой вы­соте, когда светящаяся область взрыва касается поверхности земли (воды);

- подземный - ниже поверхности земли с выбросом или без выброса (камуфлетный) грунта;

- подводный — ниже поверхности воды.

Слайд 10

Виды поражающих факторов образующиеся при ядерном взрыве

Энергия ядерного взрыва расходуется на образование поражающих факторов: ударной волны;

• светового излучения;

• проникающей радиации;

• радиоактивного загрязнения (заражения);

• электромагнитного импульса.

Например, при воздушном ядерном взрыве на ударную волну приходится до 50% всей энергии, на световое излучение до 35% энергии, на радиоактивное загрязнение до 10% энергии, на проникающую радиацию и электромагнитный импульс примерно 5% энергии.

Ударная волна ядерного взрыва

Слайд 11

Ударная волна ядерного взрыва является одним из основных поражающих факторов ядерного оружия. Она представляет собой область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью.

Слайд 12

В зависимости от среды распространения различают ударную волну:

• воздушную;

• в воде;

• в грунте (сейсмовзрывная волна).

Воздушная ударная волна представляет собой область резкого сжатия воздуха, распространяющуюся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Источником возникновения воздушной ударной волны является высокое давление в центре взрыва, достигающее 10° млрд. Па.

Продукты взрыва, стремясь расшириться, сжимают окружающие их слои воздуха. Эта уплотненная масса воздуха в свою очередь расширяется и передает давление соседним слоям. Так, давление быстро передается от слоя к слою, образуя ударную волну в воздухе. Передняя граница сжатого слоя воздуха, характеризующаяся резким увеличением давления, называется фронтом ударной волны (ФУВ).

В непосредственной близости от центра взрыва скорость распространения ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. По мере удаления от центра скорость постепенно уменьшается, а ударная волна ослабевает.

Скорость движения и расстояние, на которое распространяется ударная волна, зависят от мощности взрыва. Чем мощнее взрыв, тем больше скорость и радиус действия ударной волны. Кроме того, на радиус действия ударной волны оказывают влияние рельеф местности, метеорологические условия и ветер.

При быстром движении ударной волны происходит также перемещение частиц воздуха в сжатом слое в направлении распространения ударной волны. Воздух движется за фронтом волны со сверхзвуковой скоростью и представляет собой ураган огромной силы.

Направление и скорость движения воздуха за фронтом ударной волны изменяются. Когда фронт ударной волны доходит до какой-либо точки на поверхности земли, то в этой точке мгновенно повышаются избыточное давление и температура, а воздух начинает перемещаться в сторону движения ударной волны. В дальнейшем, по мере продвижения ударной волны, давление падает ниже атмосферного и воздух движется в обратную сторону. Следовательно, за фазой сжатия следует фаза разрежения.

Характер действия ударной волны зависит от вида взрыва.

При воздушном ядерном взрыве образуется сферическая ударная волна, которая в ближней зоне, т.е. на расстоянии, меньшем высоты взрыва, падает вниз и называется падающей. Дойдя до поверхности земли, ударная волна мгновенно отражается, образуя отраженную волну. В дальней зоне, т. е. на расстоянии, большем высоты взрыва, скорость отраженной волны больше скорости волны падающей. В результате происходит сложение падающей и отраженной волн и образуется головная волна, давление в которой в 4—5 раз больше давления во фронте свободно распространяющейся сферической волны. Головная волна распространяется вдоль поверхности земли.

Таким образом, поражающее действие ударной волны воздушного ядерного взрыва в ближней зоне определяется давлением отраженной волны, а в дальней зоне — давлением головной ударной волны.

При наземном ядерном взрыве ударная волна, имеющая форму непрерывно увеличивающегося полушария, распространяется параллельно поверхности земли и не имеет столь сложной картины, как при воздушном взрыве.

Радиус поражения ударной волной наземного ядерного взрыва примерно на 20% меньше, чем радиус поражения воздушного взрыва одинаковой мощности.

Характеристика поражающего действия ударной волны

Поражающее действие ударной волны определяется избыточным давлением, временем действия избыточного давления и скоростным напором.

Избыточное давление - разность между максимальным давлением во фронте ударной волны и нормальным атмосферным давлением перед фронтом ударной волны.

Скоростной напор воздуха - динамическая нагрузка создаваемая потоком воздуха (измеряется в паскалях).

Обладая большим запасом энергии, ударная волна ядерного взрыва поражает людей, разрушает сооружения и военную технику на значительном удалении от места взрыва. Поражения людей могут иметь место в результате непосредственного воздействия на них избыточного давления и скоростного напора и в результате косвенного воздействия обломками зданий, деревьев и другими предметами, которые под действием скоростного напора воздуха перемещаются с большой скоростью.

Слайд 13

Ударная волна вызывает травмы различной тяжести:

• Легкие травмы возникают при избыточном давлении 20 - 40 кПа (1 кПа = 0,01 кгс/см²) и характеризуются ушибами, вывихами, временным повреждени­ем слуха, общей контузией.

• Средние травмы появляются при избыточном давлении 40 - 60 кПа и характеризуются серьезными контузиями всего организма, повреждением органов слуха, кровотечением из носа и ушей, сильными вывихами конечностей.

• Слайд 14

• Тяжелые травмы - возникают при избыточном давлении 60 - 100 кПа и характеризуются сильными контузиями всего организма, тяжелым переломом конечностей и сильным кровотечением из носа и ушей.

• Крайне тяжелые травмы - наблюдаются при избыточном давлении свыше 100 кПа. Эти травмы могут привести к смертельному исходу.

(При воздушном взрыве мощностью 20 кт легкие поражения возникают на расстоянии 2,5 км, а тяжелые поражения на расстоянии 1,5 км от центра взрыва).

Основной способ защиты — применение защитных сооружений. При этом необходимо помнить, что при взрыве мощностью 20кт ударная волна проходит 1 км за 2 с., 2 км за 5 с., 3 км за 8 с.

Характеристика светового излучения ядерного взрыва

Слайд 15

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой поток лучистой энергии, включающей ультрафиолетовые, инфракрасные и видимые лучи.

Источником светового излучения является светящаяся область, состоящая из раскаленных газообразных продуктов взрыва и воздуха, нагретых до высокой температуры. В начальный момент возникновения огненного шара температура его достигает 8000 — 10 000° С, а затем температура постепенно снижается до 1000 — 2000° С. В это время прекращается световое излучение. Время действия светового излучения зависит от мощности взрыва и может продолжаться от долей секунды до нескольких секунд. При взрыве ядерного заряда мощностью 20 кт световое излучение продолжается 3 с, термоядерного заряда 1 Мт — 10 с, а мощностью 10 Мт—до 23 с. Максимальные размеры светящейся области и время излучения с увеличением мощности взрыва увеличиваются.

Основным параметром, характеризующим световое излучение, является световой импульс. Световым импульсом называется количество световой энергии, падающей на 1 м² поверхности облучения, перпендикулярной направлению распространения световых лучей, за все время свечения. Световой импульс измеряется в джоулях на квадратный метр (Дж/м²) или кал/см² (1 кал/см² = 4,2 х 10⁴ Дж/м²).

Слайд 16

Поражение людей световым излучением выражается в появлении ожогов различных степеней открытых и защищенных обмундированием (одеждой) участков кожи, а также в поражении глаз. Ожоги могут быть непосредственно от излучения или пламени, возникшего при возгорании различных материалов под действием светового излучения.

Световое излучение в первую очередь воздействует на открытые участки тела—кисти рук, лицо, шею, а также на глаза. Различают четыре степени ожогов (табл. 1.1)

Таблица 1.1

Значения световых импульсов, соответствующие ожогам кожи разной степени, кал/см²

Степень ожога	Открытые участки кожи при мощности взрыва, тыс. т				Участки кожи под обмундированием (одеждой)
	1	10	100	1000	летним	зимним
Первая	2,4	3,2	4	4,8	6	35
Вторая	4	6	7	9	10	40
Третья	8	9	11	12	15	50
Четвертая	Более 8	Более 9	Более 11	Более 12	Более 15	Более 50

Слайд 17

При этом возможные ожоги имеют четыре степени:

• ожоги первой степени возникают при световом импульсе 100—200 кДж/м² и характеризуются поверхностным поражением кожи, покраснением, припухлостью, болезненностью;

• ожоги второй степени возникают при световом импульсе 200—400 кДж/м² и характеризуются образованием на коже пузырей, наполненных жидкостью;

• слайд 18

• ожоги третьей степени возникают при световом импульсе 400—600 кДж/м² и характеризуются омертвением кожи и появлением язв.(При воздушном взрыве мощностью 20 кт ожоги третьей степени возникают на расстоянии 2,4 км, а ожоги первой степени - на расстоянии 4,2 км от центра взрыва).

• при ожоге четвертой степени обугливаются кожа и подкожная клетчатка, а иногда и более глубокие ткани.

Тяжесть поражения людей световым излучением зависит не только от степени ожогов, но и от размеров обожженных участков тела.

Степень ожогов световым излучением закрытых участков кожи зависит от характера одежды, ее цвета, плотности и толщины. Люди, одетые в свободную одежду белого цвета или других светлых тонов, обычно меньше поражаются световым излучением, чем люди, одетые в плотно прилегающую одежду темного цвета.

Ожоги у людей возможны также от пламени пожаров, возникающих под действием светового излучения.

Слайд 19

Поражение глаз световым излучением возможно трех видов: