Световое излучение

Световое излучение ядерного взрыва представляет собой элект­ромагнитное излучение оптического диапазона в видимой, ульт­рафиолетовой и инфракрасной областях спектра.

Энергия светового излучения поглощается поверхностями ос­вещаемых тел, которые при этом нагреваются. Температура нагрева зависит от многих факторов и может приводить к обугливанию, оплавлению и воспламенению поверхностей объектов.

Источником светового излучения является светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры паров материалов ядерного боеприпаса и воздуха, а при наземных взры­вах - и испарившегося грунта.

На долю светового излучения приходится 30-40 % всей энергии ядерного взрыва. На открытой местности световое излучение об­ладает наибольшим радиусом действия по сравнению с ударной волной и приникающей радиацией.

Основным параметром, характеризующим поражающее дей­ствие светового излучения, является световой импульс - количе­ство световой энергии, падающей на 1 см² освещаемой поверхнос­ти, перпендикулярной к направлению излучения, за все время свечения области взрыва (огненного шара). Световой импульс из­меряется в Дж/м² или в кал/см² (внесистемная единица), 1 кал/см²= 42 Дж/м².

Световой импульс в данной точке прямо пропорционален мощ­ности ядерного взрыва и обратно пропорционален квадрату рас­стояния до центра взрыва. На световой импульс влияют также вид ядерного взрыва, прозрачность атмосферы и другие факторы.

При наземных взрывах световой импульс на поверхности земли при тех же расстояниях примерно на 40 % меньше, чем при воздуш­ных взрывах такой же мощности. Объясняется это тем, что в гори­зонтальном направлении излучается не вся поверхность сферы ог­ненного шара, а лишь полусферы, хотя и большего радиуса.

Если земная поверхность хорошо отражает свет (снежный покров, асфальт и т.д.), то суммарный световой импульс (прямой и отражен­ный) при воздушном взрыве может быть больше прямого в 1,5-2 раза.

Поражение людей световым излучением выражается в появле­нии ожогов различных степеней открытых и защищенных одеж­дой участков кожи, а также в поражении глаз. Ожоги могут возни­кать как непосредственно от излучения, так и от пламени, возникшего при возгорании от светового излучения различных материалов.

Световое излучение в первую очередь воздействует на откры­тые участки тела (кисти рук, шею, лицо) и на глаза. Различают че­тыре степени ожогов: первой степени (поверхностное поражение кожи, ее покраснение); второй степени (образование пузырей); тре­тьей степени (омертвение глубоких слоев кожи); четвертой степени (обугливание кожи, подкожной клетчатки, а иногда и более глу­боких тканей).

Степень воздействия светового излучения на здания, сооруже­ния, технику и т.д. зависит от свойств их конструктивных материа­лов. Оплавление, обугливание и воспламенение материалов могут привести к возникновению пожаров.

Проникающая радиация

Проникающая радиация ядерного взрыва представляет собой поток гамма-излучения и нейтронов. Гамма-излучение и нейтронное излучение различны по своим физическим свойствам, но распространяются в воздухе одинаково -во все стороны на расстояния 2,5- 3 км.

Проходя через биологическую ткань, гамма кванты и нейтро­ны ионизируют атомы и молекулы, входящие в состав живых кле­ток, результатом чего является нарушение нормального обмена ве­ществ и изменение характера жизнедеятельности клеток, отдельных организмов и систем организма, что приводит к возникновению такого заболевания как лучевая болезнь.

Источником проникающей радиации являются ядерные реак­ции деления и синтеза, протекающие в боеприпасах в момент взры­ва, а также радиоактивный распад осколков деления.

Гамма-излучение представляет собой электромагнитное излуче­ние, испускаемое ядрами атомов при радиоактивных превращени­ях. По своей природе гамма-излучение подобно рентгеновскому, но обладает значительно большей энергией (меньшей длиной вол­ны), испускается отдельными порциями (квантами) и распростра­няется со скоростью 300 000 км/с.

Нейтронное излучение представляет собой поток нейтронов, распространяющийся со скоростью до 20 000 км/с. Так как нейтро­ны не имеют электрического заряда, они легко проникают в ядра атомов и захватываются ими. Нейтронное излучение оказывает сильное поражающее воздействие при внешнем облучении.

Время действия проникающей радиации при взрыве зарядов деления и комбинированных зарядов не превышает нескольких се­кунд и определяется временем подъема облака взрыва на такую высоту, при которой гамма-излучение поглощается толщей возду­ха и практически не достигает поверхности земли.

Поражающее действие проникающей радиации характеризует­ся дозой излучения, т.е. количеством энергии ионизирующих излу­чений, поглощенной единицей массы облучаемой среды. Различа­ют экспозиционную дозу и поглощенную дозу.

Экспозиционная доза характеризует потенциальную опасность воздействия ионизирующих излучений при общем и равномерном облучении тела человека. Ранее экспозиционная доза измерялась внесистемными единицами - рентгенами (Р). Один рентген - это та­кая доза рентгеновского или гамма-излучения, которая создает в 1 см³ воздуха 2,1-10 пар ионов. В системе единиц СИ экспозиционная доза измеряется в кулонах на килограмм (1 Р = 2,58-10'⁴ КЛ/кг).

Поглощенная доза более точно определяет воздействие ионизи­рующих излучений на биологические ткани организма, имеющие различный атомный состав и плотность. Измеряется поглощенная доза в радах (1 рад = 0,001 Дж/кг=100 эрг/г поглощенной тканями энергии). Единицей измерения поглощенной дозы в системе СИ является грей (1 ГР = 1 Дж/кг == 100 рад).

Поражающее действие нейтронов пропорционально дозе, изме­ряемой в радах.

Доза излучения зависит от типа ядерного взрыва, мощности и вида взрыва, а также от расстояния до центра взрыва. Проникаю­щая радиация является одним из основных поражающих факторов при взрывах нейтронных боеприпасов и боеприпасов сверхмалой и малой мощности.

Поражающее воздействие проникающей радиации на людей зависит от дозы излучения и времени, прошедшего после взрыва. В зависимости от дозы излучения различают четыре степени луче­вой болезни: I степень (легкая) возникает при суммарной дозе излучения 150-250 рад; II степень (средняя) - 250-400 рад; III степень (тяжелая) - 400-700 рад; IV степень - свыше 700 рад.

Наибольшей эффективностью ослабления действия этого поражающего фактора обладают защитные инженерные сооружения и специальные противорадиационные экраны. Ослабляет действие ионизирующих излучений на организм человека применение различных противорадиационных препаратов.