На этом принципе устроено атомное оружие. Занятие 2. Ядерное оружие и ядерные реакторы.

Ядерное оружие – это оружие, поражающее действие которого определяется внутриядерной энергией, выделяющейся в результате деления или синтеза ядерного вещества. Существует два варианта:

ядерная реакция (принцип ее рассмотрен выше).

термоядерная реакция – соединение нескольких ядер легких элементов (водорода) в одно( 2Н – дейтерий, 3Н – тритий).

Но для их соединения нужно огромное количество энергии. Детонатором термоядерной реакции служит атомная бомба. При термоядерном синтезе образуется ядро Не (гелия), выделяется квант энергии и быстрый нейтрон.

Водородная бомба существует пока только в экспериментальном варианте. Но проведенные испытания показали, что энергия, выделяемая при ее взрыве равна недельной выработке электрической энергии на земном шаре. Взрыв мощностью

20мГт(мегатонн) может сравнять с землей любые строения в

R=24км. И уничтожить все живое в R=140км.

При ядерном взрыве возникает ряд поражающих факторов:

1.Ударная волна – сжатие воздуха по фронту взрыва с образованием избыточного давления. Эта волна распространяется со сверхзвуковой скоростью, разрушая все на своем пути. При мощности взрыва 100 клт.( 100 тысяч тонн обычного взрывчатого вещества) – средней мощности стоящей на вооружении боеголовки ракеты, гибель людей на открытой местности происходит на расстоянии до 1,6 км., разрушение многоэтажных зданий –до 4,5 км.

При взрыве американской атомной бомбы в японском городе Хиросима в августе 1945 году одномоментно погибло около 170 тыс. человек.

2.Световое излучение – раскаленные до нескольких десятков тысяч градусов частицы воздуха и газов. Вызывают плавление, обугливание и воспламенение различных материалов. При мощности взрыва 100 клт.:

- на расстоянии до 1,4 км. люди сгорают полностью, металл плавится;

- на расстоянии 3,5 км. образуются ожоги тяжелой степени, не совместимые с жизнью;

- на расстоянии 4 км. – ожоги средней тяжести;

- на расстоянии 5 км. ожоги легкой степени и ослепление;

- на расстоянии до 7 км. возникают лесные пожары;

1. Проникающая радиация. Потоки бета и гамма-излучений вызывают ионизацию живых тканей и прекращение белкового обмена в клетках. Действие проникающей радиации продолжается 10 – 15 сек.

- на расстоянии до 1км. – поражение смертельно;

- на расстоянии до1,7 км. – лучевая болезнь тяжелой степени (смерть наступает в течение 1-2 дней);

- на расстоянии до 1,9 км. – лучевая болезнь средней степени;

- на расстоянии до 2 км. – лучевая болезнь легкой степени;

2. Радиоактивное заражение местности. Образование радиоактивных изотопов(элементы с одинаковыми свойствами и различной М атомов) под воздействием излучения ядерного взрыва.(наведенная радиация). Воздействие такое же как проникающей радиации, но более слабое и длительное. Зависит от времени полураспада возникающего изотопа.

3. Электромагнитный импульс (ЭМИ). Наведенные электри-

ческие и магнитные поля в результате ядерного взрыва. Воздействуют на антенны, проводные линии связи, линии электропередач, радио и электроаппаратуру. При этом возникает напряжение в несколько млн. вольт, происходит пробой изоляции и короткое замыкание сетей.

В зависимости от вида взрыва некоторые поражающие факторы проявляются сильнее:

- при воздушном взрыве – проникающая радиация и световое излучение;

- при наземном взрыве – ударная волна и радиоактивное заражение местности;

- при надводном взрыве – ударная волна;

Атомный реактор. Используется для получения тепловой и электрической энергии с помощью управляемой ядерной реакции. ТВЭЛы ( стержни из ядерного вещества, каждый из которых меньше критической массы) закладывают в гнезда атомного реактора. Между которыми находится поглотитель(специальная жидкость, поглощающая быстрые нейтроны). Увеличивая или уменьшая плотность поглотителя изменяется количество расщепленных ядер и , соответственно, выделение энергии.

При нарушении режима работы(аварии) может возникнуть самопроизвольное уменьшение плотности поглотителя и неуправляемая реакция, при которой избыток энергии выбрасывается в пространство.(авария в Чернобыле). При авариях на реакторах могут проявляться все поражающие факторы, характерные для атомного оружия.