3. Световое излучение.

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 8000­-100000º С, а затем температура постепенно снижается до 1000­-20000º 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, пер­пендикулярной направлению распространения световых лучей, за все время свечения. Световой импульс измеряется в джоулях на квадратный метр (Дж/м²). Величина светового импульса зависит от мощности и вида взрыва, расстояния от центра взрыва и степени ослабления свето­вого излучения в атмосфере. Световой импульс уменьшается про­порционально квадрату расстояния от центра взрыва.

Энергия светового излучения, падающая на поверхность объекта, частично поглощается поверхностным слоем материала, частично отражается от его поверхности, а если поверхность про­зрачная, то часть энергии проходит сквозь объект. Поглощенная энергия светового излучения переходит в тепловую, что приводит к нагреванию поверхностного слоя материала. Нагрев может быт настолько сильным, что возможно обугливание или воспламенение горючего материала и растрескивание или оплавление негорючего.

При воздушном взрыве светящаяся область имеет форму шара, световая энергия меньше поглощается, поэтому радиус пораже­ния световым излучением приобретает максимальное значение.

При наземном взрыве светящаяся область имеет вид полусферы, которая, поднимаясь над поверхностью земли, превра­щается в огненный шар. В этом случае основная масса световых лучей распространяется почти параллельно земной поверхности или падает на нее под очень острыми углами. Часть энергии све­тового излучения поглощается грунтом. Световые импульсы при наземном взрыве на близких расстоя­ниях от места взрыва достигают огромных величин. На расстоя­ниях, больших высоты подъема огненного шара, световые импульсы меньше, чем при воздушном взрыве, и расстояния, на которых действует световое излучение, при этом также меньше. Это про­исходит потому, что при наземном взрыве значительная часть све­товой энергии расходуется на оплавление грунта в центре взрыва.

Воздействие светового излучения на людей. Световое излучение действует на людей, вызывая ожоги открытых участков кожи и поражая глаза.

В зависимости от величины светового импульса ожоги подраз­деляются на три 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 пузырей на коже, наполненных жидкостью;

ожоги третьей степени возникают при световом импульсе 400­-600 кДж/м² и характеризуются омертвением кожи и появлением язв. 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.

Поражение глаз световым излучением возможно трех видов

1) временное ослепление, которое длится несколько минут;

2) ожоги глазного дна, возникающие на больших расстояниях при прямом взгляде на взрыв;

3) ожоги роговицы и век, возникающие на тех же расстояниях, что и ожоги кожи.

При закрытых глазах временное ослепление и ожоги глазного дна исключаются. Защитой от светового излучения могут служить различные предметы, создающие тень, но лучшие результаты достигаются при использовании убежищ, укрытий, защищающих одновременно от других поражающих факторов. .

Воздействие светового излучения на здания и сооружения. Све­товое излучение в зависимости от свойств материалов вызывает оплавление, обугливание и воспламенение, что ведет к заго­ранию различных предметов и пожарам в населенных пунктах и лесах.

Световые лучи на близких расстояниях (R<H) от центра взрыва падают вертикально или под углами, близкими к 90º, а набольших расстояниях (R>H) - под небольшими углами, практи­чески параллельно поверхности земли. В этом случае световое излучение проникает через окна в комнаты и может воспламенить домашние предметы: ковры, занавески, обивку мебели, книги и др. (рис. 8).

Рис. 8. Направление светового излучения ядерного взрыва:

при R < H световое излучение направлено в крышу; при R >H световое излучение проникает через окна.

Под действием светового излучения и ударной волны в городе могут возникать отдельные, массовые, сплошные пожары или ог­невые штормы, являющиеся разновидностью сплошных пожа­ров.

Отдельным пожаром называется пожар, охвативший один дом или группу зданий. При ядерном взрыве на 1 га может возникнуть несколько отдельных пожаров, которые могут превратиться в мас­совые и сплошные пожары.

Массовым пожаром называется совокупность возникающих от ядерного взрыва отдельных пожаров, охватывающих более 25% зданий в данном населенном пункте.

Сплошным пожаром считается такой массовый пожар, когда огнем охвачено более 90% зданий.

Огневой шторм - это особый вид сплошного пожара, когда территория города (не менее 250 га) охвачена сплошным пожаром при сильном (ураганном) ветре, дующем со всех сторон к центру взрыва со скоростью 50-60 км/ч и более, так как в центре по­жара возникают мощные восходящие токи, создающие условия для ураганного ветра.

Борьба с огневым штормом невозможна, даже мощные сред­ства пожаротушения не позволяют справиться с огнем. Поэтому исключительно важно принять все меры, не допускающие разви­тия огневого шторма в случае применения противником ядер­ного оружия.

Скорость распространения пожаров в городе зависит от характера застройки и скорости ветра. Если ветер имеет скорость 6-7 м/с, то в городе с кирпичными зданиями пожар может распространяться со скоростью 100 м/ч и более. В населенных пунктах со сгорае­мой застройкой - со скорос­тью 120-300 м/ч. В сельской местности пожары распростра­няются со скоростью 600­-900 м/ч и более.

Большое значение имеет также наличие горючих материалов вокруг зданий.

К материалам, способным легко воспламеняться от светового излучения, относятся: толь, бумага, солома, камыш, торф, древе­сина, нефтепродукты и др. В городах и населенных пунктах, где имеется большое количество подобных материалов, могут возник­нуть массовые пожары от действия светового излучения. Воспла­менение материалов под воздействием светового излучения зависит от характера материала, толщины и содержания влаги.

Распространение пожаров в городе зависит от огнестойкости конструкций и зданий, плотности застройки, характера местности, условий погоды, а также расстояния от центра взрыва.

Особенно большое влияние на распространение пожаров ока­зывает плотность застройки. Чем меньше плотность застройки, тем меньше возможность распространения пожара от одного зда­ний к другому. На рис. 9 показана кривая, выражающая в про­центах вероятность распространения огня в зависимости от рас­стояния между зданиями. Из графика видно, что при расстояниях между зданиями 15 м в 50 случаях из 100 огонь распространяется на соседние здания. При расстояниях между зданиями 90 м пе­реброска огня с одного здания на другие исключается.

Рис. 9. Вероятность распространения огня в зависимости от расстояния между зданиями

В результате действия светового излучения могут возникнуть большие лесные пожары. Пожар в лесу возникает от воспламене­ния сухих листьев, травы и сухого дерева. Распространение по­жара в лесу зависит от времени года и метеорологических усло­вий. Особенно большую опасность представляет хвойный лес в сухую летнюю погоду. Как правило, лиственный лес, в особенности, когда листья еще не опали, загорается не так быстро и горит с меньшей интенсивностью, чем хвойный.

Из сказанного можно сделать вывод, что ядерный взрыв пред­ставляет большую опасность в пожарном отношении, так как све­товое излучение в большинстве случаев является причиной возник­новения массовых пожаров в населенных пунктах и лесных районах. К тому же радиус действия светового излучения значи­тельно больше радиуса действия ударной волны.