/
Текст
«мигм
Зиз. Л
МИНИСТЕРСТВО ОВОРОНЫ СССР
ИЗ библиотеки http://www.russianarms.ru
"МЕРНОЕ ОРУЖИЕ
МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ СССР
Для служебного
пользования
Экз. №
ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ
Ив библиотеки http://www.russianarms.ru
ПОСОБИЕ ДЛЯ ОФИЦЕРОВ
Издание четвертое, переработанное и дополненное
MOGKBA
ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
1987
Настоящее Пособие представляет собой переработанное издание пособия
«Ядерное оружие», вышедшего в 1969 г.
В новом издании уточнены характеристики поражающего действия ядер-
ных взрывов па личный состав войск, вооружение, военную технику н другие
обьекты.
Основное внимание в Пособии уделено поражающему действию назем-
ных п воздушных ядериых взрывов.
Вопросы, относящиеся к защите войск от ядериого оружия и оценке ре-
зультатов ядерных взрывов, из Пособия исключены, поскольку нм посвяще-
ны изданные наставления и справочники.
Пособие предназначено для офицеров и прапорщиков всех видов Воору-
женных Сил, а также для курсантов военных училищ.
Замечания н предложения по Пособию направлять по адресу:
Москва, К-160, войсковая часть 31600.
В книге пронумеровано всего 168 с.
Слано в набор 19.08.86. Подписано в печать 12.12.86.
Формат 60х90/|в. Печ. л. Ю'/а. Усл. печ. л. 10,5. Усл. кр.-отт. 10,6. Уч.-изд. л. 11,07.
Изл. № 13/2431дсп Зак. 4343дсп
2
Глава 1
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ЯДЕРНОМ ОРУЖИИ
Ядерным оружием называется оружие, поражающее дей-
ствие которого обусловлено внутриядерной энергией, выделяю-
щейся в результате взрывных процессов деления или синтеза
ядер химических элементов. Оно включает различные ядерные
боеприпасы, средства доставки их к цели (носители) и сред-
ства управления.
В настоящем Пособии рассматриваются физические основы
ядерного взрыва и его развитие, принципы устройства ядерных
боеприпасов, основные поражающие факторы ядерных взрывов
и их поражающее действие.
1.1. Физические основы ядерного взрыва
Ядерным взрывом называется взрыв, происходящий в ре-
зультате освобождения энергии, заключенной в ядрах атомов
химических элементов.
Возможность выделения внутриядерной энергии обусловле-
на следующими природными свойствами химических элементов:
атомные ядра различных изотопов обладают различной
средней энергией связи их нуклонов — энергией связи, прихо-
дящейся на один нуклон, которая с увеличением массового
числа А изотопа сначала увеличивается, а затем, достигнув
максимума при Д~60, постепенно уменьшается (рис. 1.1);
превращение ядер с меньшей средней энергией связи нукло-
нов в ядра с большей средней энергией связи их нуклонов со-
провождается выделением энергии, количество которой равно
разности энергий связи нуклонов в новых и исходных ядрах.
Эти свойства позволяют выделить внутриядерную энергию
в результате деления ядер тяжелых химических элементов
(с большим массовым числом) и синтеза ядер легких элементов
(с малым массовым числом).
Реакция деления атомных ядер. Деление атомных ядер мо-
жет происходить самопроизвольно или при воздействии на
них элементарных частиц и легких ядер.
Для получения взрыва используют деление ядер тяжелых
изотопов, которое происходит при воздействии на них нейтро-
1* 3
нов любых энергий, протекает с высокой скоростью (одно де-
ление длится Ю-15—Ю14 с), сопровождается выделением
большого количеств а энергии (около 200 МэВ на одно деление)
и испусканием двух или более нейтронов, способных вызвать
деление других ядер. В большой массе таких изотопов подвоз-
Рис. 1.1. Зависимость средней энергии связи нуклонов в атомном ядре от
массового числа
действием нейтронов любых энергий возникав т саморазвиваю-
щаяся цепная ядерная реакция деления, сопровождающаяся
лавинообразным нарастанием числа делящихся ядер и выде-
лением вследствие этого большого количества энергии в те-
чение малого промежутка времени. Такими свойствами обла-
дают уран-233, ура и-235, плутоний 239, плутонии-241 и ряд
трансилутоппевых элементов. Их называют делящимися изо-
топами.
В ядерных боеприпасах могут использоваться и изотопы,
деление ядер которых вызывают нейтроны с энергией не ниже
определенного знамения - изотопы с пороговым характером
деления, например уран-238.
Ядра урана-238 делятся только под воздействием быстрых
нейтронов. Их деление происходит без самополдерживающейся
цепной реакции.
Вещества, которые используют для получения энергии в ре-
зультате взрывных реакций деления их атом ных ядер, назы-
вают ядерным горючим. К ним относятся делящиеся изотопы,
а также изотопы с пороговым характером деления.
Основными делящимися изотопами, используемыми в на-
стоящее время в качестве ядерного горгочего, являются
4
уран-235, плутоний-239 и уран-233. Из них практически только
уран-235 существует в природе. Он встречается в природном
уране, представляющем собой смесь трех изотопов: урана-238
(99,282%), ураиа-235 (0,712%) и урана-234 (0,006%). Изотопы
плутония-239 и урана-233 в промышленных количествах полу-
чают в результате облучения нейтронами в ядерных реакторах
урана-238 и торня-232 соответственно.
Из изотопов с пороговым характером деления в качестве
ядерного горючего применяется уран-238.
Уран — металл серебристого цвета с голубоватым оттен-
ком. Он обладает высокой химической активностью, в природе
встречается только в виде соединений Содержание урана в
рудах большинства месторождений составляет менее одного
процента.
Плутоний — серебристый металл. Он токсичен, химически
более активен, чем уран. В природе плутоний-239 в ничтожно
малых количествах обнаруживается в урановых рудах. Его со-
держание по отношению к урану составляет 10-9%. Поэтому
даже богатые урановые месторождения не могут быть источ-
никами промышленного получения плутония.
Уран и плутоний радиоактивны. Они подвержены самопро-
извольному альфа-распаду (испусканию альфа-частиц, пред-
ставляющих собой ядра гелия) и спонтанному делению. Перио-
ды их полураспада приведены в табл. 1.1.
Таблица 11
Периоды полураспада основных изотопов ураиа и плутония, годы
Изотопы Периоды полураспада
Альфа-распад Спонтанное деление
Уран-233 1.62- Ю5 3- I017
Уран-235 7.1 • 108 1,9 - 10'7
Уран-238 4,51 • 109 8- 10'5
Плутоний-239 2,44- I О4 5,5- I015
Для каждого делящегося вещества существует своя мини-
мальная масса, в которой возможно протекание самоподдер-
живающейся цепной реакции деления. Ее называют критиче-
ской.
Критическая масса делящегося вещества зависит от его гео-
метрической формы, объема, плотности и количества посторон-
них примесей, которые могут поглощать нейтроны, не подвер-
гаясь делению, либо замедлять их (снижать их энергию).
Критическая масса делящегося вещества в форме шара яв-
ляется наименьшей по отношению к другим геометрическим
формам равного объема. Это объясняется тем, что для шара
свойственно наименьшее отношение площади поверхности к
5
объему, а следовательно, минимальное относительное количе-
ство нейтронов, выходящих за пределы массы делящегося ве-
щества не вызывая делений ядер (нейтронов утечки).
Критическая масса тара из урана-235 при нормальной плот-
ности и чистоте ~95°/о составляет 40—60 кг, а из плуто
ния-239— 10—20 кг.
При увеличении количества примесей в делящемся веществе
его критическая масса увеличивается, при увеличении плотно-
сти делящегося вещества — уменьшается.
Значение критической массы можно существенно умень-
шить, если делящееся вещество окружить оболочкой, способ
ной возвращать (отражать) нейтроны в зону реакции. Отра-
жающим нейтроны свойством обладают водородосодержащпе
вещества и ряд легких элементов.
Чтобы произошел взрыв, масса делящегося вещества долж-
на быть надкритической, т. е. стать больше критической. Созда-
ние такой массы должно происходить за короткий промежуток
времени, иначе возможно расплавление и преждевременное
разбрасывание делящегося вещества.
В связи с наличием в атмосфере блуждающих свободных
нейтронов существует вероятность начала цепной реакции де-
ления, а следовательно, расплавления, разбрасывания и даже
взрыва делящегося вещества, масса которого больше или рав-
на критической Поэтому до момента взрыва делящееся ве-
щество не должно иметь массу больше и равной критиче-
ской.
Энерговыделение при реакции деления атомных ядер, при-
ходящееся на единицу массы вещества, в десятки миллионов
раз превышает соответствующее энерговыделеипе при обычном
взрыве. Например, при делении всех ядер, содержащихся в од-
ном килограмме урана, выделяется такое же коднчество энер-
гии, как при взрыве 20 тыс. т тротила.
Реакция синтеза атомных ядер. Реакция синтеза легких
ядер может начаться и протекать лишь при нагреве вещества
до температуры, при которой кинетическая энергия теплового
движения ядер становится достаточной для преодоления сил
взаимного электрического отталкивания, действующих между
ними.
Реакции синтеза легких ядер, эффективно протекающие в
условиях нагрева вещества до температуры десятков миллио-
нов градусов и более, называются термоядерными.
Наиболее легко протекает реакция синтеза между ядрами
изотопов водорода дейтерия и трития. Значительно более вы-
сокая температура требуется для реакций синтеза между яд-
рами только дейтерия, а также между ядрами только трития.
Реакция синтеза ядер происходит с большой скоростью,
при этом выделяется достаточно большое количество энергии.
Например, одни акт слияния дейтерия и трития длится не-
сколько наносекунд (I нс=10~9 с) с выделением энергии, рав-
ной 17,6 МэВ, и испусканием нейтрона высокой энергии.
Температуру, при которой начинается реакция синтеза, до-
стигают с помощью ядерного взрыва, основанного на реакции
деления атомных ядер.
Возможны реакции синтеза и между ядрами других элемен-
тов, однако вследствие необходимости крайне высоких темпе-
ратур для их начала и протекания они практического значения
в настоящее время не имеют.
Изотопы, которые используют для получения взрыва в ре-
зультате реакции синтеза их атомных ядер, называют термо-
ядерным горючим.
В качестве термоядерного горючего в настоящее время ис-
пользуют изотопы водорода — дейтерий и тритий.
В свободном виде дейтерий и тритий представляют собой
газы. Атомарное содержание дейтерия в природном водороде
составляет около 0,015%, трития — 10_,6%.
Дейтерий является стабильным изотопом, тритий — радио-
активным. Последний подвержен бета-распаду с периодом по-
лураспада около 12,3 лет. В результате распада тритий пре-
вращается в гелий-3.
Дейтерий встречается в природе в свободном состоянии и в
химическом соединении D2O, называемом тяжелой водой. Тя-
желая вода содержится в обычной воде в количестве 0,015%.
Для практических нужд дейтерий получают электролизом тя-
желой воды (из 1000 кг воды получается 20 г дейтерия).
Тритий в небольшом количестве содержится в атмосфере.
Он образуется в результате взаимодействия ядер азота с ней-
тронами н расщепления ядер' различных химических элементов
космическими частицами высоких энергий. Для промышлен-
ных нужд тритий получают в ядерных реакторах в результате
облучения лития-6 нейтронами.
При синтезе всех ядер дейтерия и трития, содержащихся
в одном килограмме их смеси, освобождается примерно такая
же энергия, как при взрыве 80 тыс. т тротила.
1.2. Ядерные заряды
Устройства, предназначенные для осуществления взрывного
процесса освобождения внутриядерной энергии, называются
ядерными зарядами.
В настоящее время различают два основных класса ядер-
ных зарядов:
заряды, энергия взрыва которых обусловлена цепной реак-
цией в делящихся веществах, переведенных в надкритическое
состояние, — атомные заряды;
заряды, энергия взрыва которых обусловлена реакциями
деления и синтеза ядер, — термоядерные заряды.
Атомные заряды. Основным элементом атомных зарядов яв-
ляется делящееся вещество.
До взрыва делящееся вещество в заряде находится в под-
критическом состоянии. Для получения взрыва оно переводит-
ся в надкритическое состояние.
По принципу перевода делящегося вещества в надкритиче-
ское состояние атомные заряды разделяются на заряды пушеч-
ного и имплозивного типов.
В зарядах пушечного типа две или больше частей деляще-
гося вещества, масса каждой из которых меньше критической,
быстро соединяются друг с другом
в надкритическую массу в
результате взрыва обычного
взрывчатого вещества —
«выстреливания» одной ча-
сти в другую (рис. 1.2). При
создании зарядов по такой
схеме трудно обеспечить вы-
сокую надкритичиость деля-
щегося вещества, вследствие
чего коэффициент полезного
использования его невелик.
Достоинством схемы пушеч-
ного тйпа является возмож-
ность создания зарядов срав-
нительно малого диаметра и
высокой стойкости к воздей-
ствию механических нагру-
зок, что позволяет использо-
вать их в артиллерийских
снарядах и минах.
В зарядах имплозивного
типа делящееся вещество,
имеющее при нормальной
плотности массу меньше кри-
тической, переводится в над-
Рис. 1.2. Схема устройст-
ва атомного заряда пу-
шечного типа
критическое состояние повышением его плотности в результате
всестороннего обжатия с помощью взрыва обычного взрывчато-
го вещества (рис. 1.3) В таких зарядах представляется возмож-
ность получить высокую надкритичность и, следовательно, высо-
кий коэффициент полезного использования делящегося веще-
ства. Максимальное увеличение плотности делящегося веще-
ства достигается При его сферическом обжатии в результате
взрыва сферического слоя взрывчатого вещества.
Термоядерные заряды. Основными элементами термоядер-
ного заряда являются термоядерное горюнее и атомный за-
ряд— инициатор реакции синтеза (рис. 1.4).
В связи с тем что дейтерий и тритий в свободном состоянии
представляют собой газы, а тритий, кроме того, является ра-
диоактивным и дорогостоящим изотопом, в качестве первичного
8
термоядерного горючего обычно используют дейтерид ли-
тия-6— твердое вещество, представляющее собой соединение
дейтерия и лития-6.
Стракатель нейтронов
Источник -нейтронов
Электрсдетонатор
Зычное ВВ
Делящееся вещества
Рис. 1.3. Схема устройства атомного заряда
имплозивного типа
При облучении лития-6 нейтронами, возникающими при
взрыве атомного заряда (инициатора реакции синтеза), обра-
зуется тритий, который н вступает в реакцию синтеза с дей-
терием.
Рис. 1.4. Схема устройства термоядерного заряда
Образующиеся при реакции синтеза нейтроны вновь приво-
дят к образованию трития, а следовательно, к поддержанию
реакции синтеза.
Термоядерные заряды условно разделяют на обычные и спе-
циализированные.
9
Для обычных термоядерных зарядов распределение энергии
взрыва между поражающими факторами близко к ее распре-
делению при взрывах атомных зарядов, для специализирован-
ных— характерно резкое изменение распределения энергии
взрыва между поражающими факторами по сравнению с ее
распределением при взрывах атомных зарядов. К специализи-
рованным термоядерным зарядам относятся, например, нейт-
ронные, «чистые» и др.
Для нейтронных зарядов характерны в несколько раз боль-
ший удельный (на единицу энергии взрыва) выход нейтроне в
и повышенная их энергия У «чистых» зарядов резко снижен
вклад в общее энерговыделение реакции деления, т. е. резко
уменьшен выход радиоактивных продуктов.
В процессе реакции синтеза образуется большое количест-
во нейтронов с высокой энергией, которые способны вызывать
деление ядер урана-238. Поэтому для увеличения энергии взры-
ва в термоядерных зарядах используют оболочки из ура-
на-238— самого распространенного и наиболее» дешевого изо-
топа урана.
1.3. Ядерные боеприпасы
Ядерными называются боеприпасы, снаряженные ядерными
зарядами:
головные части (боевые блоки) баллистических ракет;
Корпус
Система автоматики
Рис. 1.5. Схема устройства ядерного боепри-
паса:
1 — система предохранения и взведения; 2 — систе-
ма аварийного подрыва; 3 —система подрыва заря-
да; 4 — источники питания; 5 — система датчиков
подрыва
боевые части крылатых и зенитных ракет;
авиационные бомбы;
артиллерийские снаряды и мины;
10
боевые зарядные отделения торпед;
инженерные мины.
Основными элементами ядерных боеприпасов являются:
корпус, ядерпып заряд и система автоматики (рис. 1.5).
Корпус предназначен для размещения ядерного заряда и
системы автоматики, а также предохранения их от механичес-
ких, а в некоторых случаях и от тепловых повреждений, для
придания боеприпасу баллистической формы и для стыковки
боеприпаса с носителем. Конструкция корпуса зависит от ти-
па носителя. Так, например, головные части баллистических
ракет имеют корпуса конической или цилипдрокопической формы
с теплозащитным покрытием, корпусом боевых зарядных отде-
лений торпед, боевых частей крылатых и зенитных ракет слу-
жит тонкостенная ампула, размещаемая внутри носителя.
Система автоматики обеспечивает взрыв ядерного заряда в
заданный момент времени и исключает его случайное или
преждевременное срабатывание. Опа включает:
источники питания;
систему предохранения и взведения;
систему датчиков подрыва;
систему подрыва заряда;
систему аварийного подрыва.
Система предохранения и взведения обеспечивает безопас-
ность при эксплуатации боеприпаса, исключает преждевремен-
ный взрыв его при боевом применении и служит для взведения
устройств системы автоматики.
Система датчиков подрыва предназначена для формирова-
ния исполнительной команды па взрыв заряда при достижении
боеприпасом цели. Она обычно состоит из системы датчиков
ударных и системы неконтактного подрыва. Ударные (контакт-
ные) датчики срабатывают при встрече боеприпаса с прегра-
дой. Датчики неконтактного подрыва срабатывают на задан-
ной высоте (расстоянии) от цели. В качестве неконтактных
датчиков могут использоваться радиодатчики, бароспстемы,
инерционные устройства и др.
Система подрыва заряда обеспечивает срабатывание за-
ряда по команде, поступающей от датчиков подрыва. Опа со-
стоит из блока формирования электрического импульса для
подрыва электродетонаторов обычного взрывчатого вещества и
системы нейтронного инициирования реакции деления. Систе-
ма нейтронного инициирования в составе системы подрыва за-
ряда может отсутствовать. В этом случае цепная реакция де-
ления инициируется нейтронными источниками, расположен-
ными в самом заряде.
Система аварийного подрыва в некоторых боеприпасах мо-
жет отсутствовать.
Для характеристики энергии взрыва ядерного заряда обыч-
но используют понятие «мощность».
Мощность ядерных зарядов и ядерных боеприпасов приня-
то характеризовать тротиловым эквивалентом — такой массой
II
тротила, энергия взрыва которого равна энергии, выделяющей-
ся при воздушном взрыве ядер кого заряда. Тротиловый экви-
валент принято выражать в тоннах.
Современные ядерные боеприпасы могут иметь мощность q
взрыва от нескольких десятков тонн до десятков миллионов
тонн.
По мощности взрыва ядерные боеприпасы условно делят на
пять диапазонов: сверхмалый (</<1 тыс. т), малый
<10 тыс. т), средний (10^д<100 тыс. т), крупный (100^
1000 тыс. т), сверхкрупнып 1 млн. т).
12
Глава 2
ФИЗИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВАХ
И ФОРМИРОВАНИЕ ИХ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ
Взрыв любого ядерного заряда начинается с цепной реак-
ции деления атомных ядер.
Первоначально энергия при ядерных взрывах выделяется в
виде кинетической энергии образовавшихся частиц (осколков
деления, нейтронов, альфа-частиц и др.) и энергии гамма-
квантов.
Указанные частицы и гамма-кванты, взаимодействуя с ато-
мами непрореагировавшей части вещества заряда, передают
им большую часть своей энергии, в результате чего темпера-
тура в зоне ядериой реакции в зависимости от ее типа и общей
выделившейся энергии повышается до нескольких десятков мил-
лионов градусов.
При такой температуре вещество заряда и элементы кон-
струкции боеприпаса мгновенно превращаются в ионизирован-
ный газ (плазму). В момент образования этот газ занимает
ограниченный объем (объем боеприпаса) и давление в нем со-
ставляет несколько десятков миллионов атмосфер.
Часть нейтронов и гамма-квантов, образующихся в процессе
ядерной реакции (мгновенные нейтроны и гамма-излучение),
выходят за пределы зоны взрыва. Их поток вместе с образую-
щимися при радиоактивном распаде продуктов деления нейт-
ронами (их называют запаздывающими) и гамма-излучением
(его называют осколочным), а также гамма-излучением, воз-
никающим в результате взаимодействия нейтронов с вещества-
ми боеприпаса и окружающей средой, представляет собой ха-
рактерный для ядерного взрыва поражающий фактор, кото-
рый называется проникающей радиацией.
Образовавшийся в результате ядерной реакции ионизиро-
ванный газ (плазма) испускает интенсивный поток рентгенов-
ского излучения и, расширяясь, создает газовый поток, кото-
рый представляет собой разлетающиеся с большой скоростью
продукты взрыва заряда и испарившиеся вещества боеприпаса.
Рентгеновское излучение и газовый поток в зависимости от
окружающей зону взрыва среды могут проявлять себя как са-
мостоятельные поражающие факторы или в результате пере-
13
дачи своей энергии окружающей зону взрыва среде вызывать
формирование других поражающих факторов.
Радиоактивные продукты, образующиеся в результате цеп-
ной реакции деления атомных ядер (осколки деления, радио-
активные изотопы, возникающие при взаимодействии нейтронов
с атомами нсразделнвше! ося урана или плутония и мате-
риалов боеприпаса), а также радиоактивные изотоны, образу-
ющиеся под действием испускаемых при ядерной реакции ней-
тронов на элементы окружающей среды, могут создать радио-
активное заражение атмосферы, местности и акватории.
Итак, энергия из зоны ядерной реакции независимо от сре-
ды, в которой происходит взрыв, уносится проникающей радиа-
цией, рентгеновским излучением, газовым потоком и радиоак-
тивными продуктами. Ее распределение между указанными фак-
торами зависит от конструктивных особенностей ядерного
заряда и боеприпаса в целом. При взрыве атомного и обычного
термоядерного боеприпасов это распределение энергии ориен-
тировочно характеризуется следующими данными:
проникающая радиация 5%,
радиоактивные продукты 10%,
рентгеновское излучение и газовый поток 85%.
В результате взаимодействия проникающей радиации, рент-
геновского излучения и газового потока с окружающей зону
взрыва средой (воздух, грунт, вода) происходят характерные
для каждой среды физические процессы, обусловливающие
внешнюю картину и поражающие факторы взрыва.
В зависимости от свойств окружающей зону взрыва среды
различают воздушные, подземные, наземные, подводные, над-
водные и высотные ядериые взрывы.
2.1. Воздушный взрыв
Воздушными ядернымн взрывами называются взрывы, для
которых средой, окружающей зону взрыва, является воздух.
Практически к воздушным относятся взрывы в атмосфере на
з _
высотах 3,5 р4 q ^//^10 000 м, где q — мощность взрыва, т.
Физические процессы, сопровождающие воздушные ядерные
взрывы, обусловливаются взаимодействием проникающей ра-
диации, рентгеновского излучения н газового потока с воздухом.
Проникающая радиация и рентгеновское излучение, выхо-
дящие из зоны реакции, вызывают возбужденно и ионизацию
атомов и молекул окружающего воздуха. Возбужденные атомы
и молекулы при переходе в основное состояние испускают кван-
ты света, в результате чего возникает так называемая область
начального свечения воздуха. Это свечение носит люмине-
сцентный характер (свечение холодного воздуха). Его длитель-
ность не зависит от мощности взрыва и составляет приблизи-
тельно десять микросекунд, а радиус области начального све-
чения воздуха равен примерно 300 м.
14
В результате взаимодействия гамма-излучения с атомами
воздуха образуются высокоэиергетнческне электроны, движу-
щиеся преимущественно по направлению движения гамма-кван-
тов, и тяжелые положительные ионы, практически остающиеся
на месте. Вследствие такого разделения положительных и от-
рицател! пых зарядов возникают электрические н магнитные
поля — электромагнитный импульс (ЭМИ), который проявля
ет себя как поражающий фактор ядерного взрыва.
Время с момента взрыва, с
Рис. 2.1. Зависимость яркостной температуры светящейся области
от времени
В электромагнитный импульс и в начальное свечение воз-
духа трансформируется незначительная доля энергии взрыва.
Одновременно с ионизацией прилегающего к зоне реакции
воздуха происходит его прогрев рентгеновским излучением.
В результате этого начинается формирование светящейся об-
ласти, представляющей собой плазменное образование нагре-
тых до высоких температур воздуха и паров материалов кон-
струкции боеприпаса (продуктов взрыва).
За время существования светящейся области температура
внутри ее изменяется от миллионов до нескольких тысяч кель-
винов (рис. 2.1).
В развитии светящейся области различают три фазы: на-
чальную, первую и вторую. Длительность каждой из них зави-
сит от мощности взрыва: чем больше мощность взрыва, тем
они длительнее. Продолжительность начальной фазы состав-
ляет доли миллисекунд, первой — от нескольких миллисекунд
до сотен миллисекунд, второй — от десятых долей секунды до
десятков секунд.
15
Начальной фазой называют период развития светящейся об-
ласти с момента образования до тех пор, пока распространение
ее границы происходит в результате послойного прогрева ок-
ружающего зону ядернон реакции холодного воздуха сначала
рентгеновским излучением, а затем, когда температура несколь-
ко снизится, лучистым прогревом.
Явление расширения границы светящейся области в непо-
движном воздухе в результате послойного лучистого прогрева
называют тепловой волной. Передняя граница тепловой волны
называется фронтом.
Высокая температура внутри охваченной тепловой волной
области в тонком наружном слое резко уменьшается до темпе-
ратуры окружающего холодного воздуха. Такой перепад тем-
пературы обусловливает возникновение около фронта тепловой
волны больших градиентов давления. На границе области, ох-
ваченной тепловой волной, накапливаются гидродинамические
возмущения, вследствие чего внутри светящейся области за-
рождается ударная волна, которая представляет собой резкое
сжатие среды, распространяющееся со сверхзвуковой ско-
ростью.
Некоторое время ударная волна распространяется внутри
светящейся области, так как скорость лучистого прогрева, ко-
торая определяет движение границы светящейся области, боль-
ше, чем скорость ударной волны. По мере охлаждения светя-
щейся области скорость распространения тепловой волны
уменьшается быстрее, чем скорость распространения ударной
волны. При температуре 300 тыс. К они становятся равными,
а при температуре меньшей 300 тыс. К скорость ударной вол-
ны становится больше скорости тепловой волны и ее передняя
граница (фронт) выходит вперед.
Момент выхода фронта ударной волны на поверхность све-
тящейся области является окончанием начальной фазы се раз-
вития и началом первой фазы.
Яркостная температура светящейся области в начальной
фазе некоторое время остается равной 10 тыс. К (рис. 2.1, уча-
сток об). Это объясняется тем, что воздух, нагретый до 10 тыс. К,
полностью поглощает излучение внутренних более нагретых
слоев. При подходе фронта воздушной волны к границе светя-
щейся области оптическая толщина экранирующего слоя умень-
шается и ее яркостная температура увеличивается за счет из-
лучения сильно нагретого воздуха во фронте ударной волны
(рис. 2.1, участок бв). В момент выхода фронта ударной вол-
ны на поверхность светящейся области, ее яркостная темпера-
тура становится практически равной температуре воздуха во
фронте ударной волны (рис. 2.1, точка в).
Первой фазой называют период развития светящейся об-
ласти, в течение которого ее границей и источником интенсив-
ного светового излучения является фронт воздушной ударной
волны.
16
В этот период ударная волна полностью экранирует излу-
чение, идущее из внутренних более горячих слоев светящейся
области. При этом в то время, когда температура воздуха во
фронте выше 10 тыс. К, экраном является сам фронт, а при бо-
лее низких температурах, когда фронт прозрачен, экранирова-
ние излучения внутренних слоев продолжается окислами азо-
та, образовавшимися за фронтом ударной волны.
С течением времени фронт воздушной ударной волны пере-
стает светиться и начинает отрываться (удаляться) от светя-
щейся области. Момент отрыва воздушной ударной волны от
светящейся области считают окончанием первой фазы ее раз-
вития и началом второй.
Второй фазой называют период развития светящейся обла-
сти, в течение которого источником светового излучения явля-
ется нагретый воздух за прозрачным фронтом ударной волны.
В этой фазе светящаяся область начинает подниматься
(всплывать) вертикально вверх, вовлекая в себя окружающий
воздух; яркостная температура сначала возрастает (рис. 2.1,
участок гд), достигает максимума, равного 8—10 тыс. К, а за-
тем уменьшается; свет излучается не только поверхностью све-
тящейся области, но и всем ее объемом.
По мере остывания светящейся области ее свечение пре-
кращается, пары конденсируются, она превращается в облако
взрыва, представляющее собой клубящуюся массу воздуха, пе-
ремешанную с отвердевшими частицами продуктов взрыва,
окислами азота воздуха, каплями воды и частицами грунтовой
пыли.
На вторую фазу приходится основная доля энергии свето-
вого излучения (до 98%).
Форма светящейся области во второй фазе зависит от вы-
з
соты взрыва. При высоком воздушном взрыве (77^12 К дм)
она близка к сфере. Светящаяся область низкого воздушного
взрыва (Н.^7 Кq м) в результате деформации ударной вол-
ной, отраженной от поверхности земли, имеет вид сферическо-
го сегмента.
Время свечения и диаметр светящейся области зависят от
мощности взрыва:
Диапазон мощности взрыва Время свечения, с Максимальный диаметр, м
Сверхмалый Малый Сретний Крупный Сверхкрупный Доли секунды 1—2 2—5 5-10 Несколько десятков се- кунд 50—200 200—400 400—800 800—1500 Несколько тыс. м
17
Световое излучение ядерного взрыва по своей природе яв-
ляется в основном тепловым н проявляет себя как мощный по-
ражающий фактор.
При атомном и обычном термоядерном взрывах в воздухе в
световое излучение трансформируется около 35% их энер-
гии.
Воздушная ударная волна, возникшая при развитии светя-
щейся области, распространяется со сверхзвуковой скоростью.
Она является одним из основных поражающих факторов ядер-
ного взрыва.
В воздушную ударную волну трансформируется примерно
50% энергии воздушного взрыва атомного и обычного термо-
ядерного заряда
Образовавшееся в результате увеличения и охлаждения
светящейся области облако взрыва вначале имеет красный или
красновато-коричневый цвет, затем, по мере увеличения коли-
чества капель воды, он становится белым.
С возрастанием высоты подъема облако взрыва за счет во-
влечения в себя окружающего воздуха н действия аэродинами-
ческих сил увеличивается по размерам и массе, из сферы оно
превращается в вихревой тороид. По мере подъема происходят
выравнивание плотности и температуры внутри и вне облака,
подъемная сита исчезает и его подъем прекращается.
Максимальная высота подъема облака при ядерных взрывах
средней мощности 8—12 км. Па этой высоте горизонтальный
размер облака достигает 5—9 км. Облако сверхкруппого тер-
моядерного взрыва может подняться в стратосферу на высоту
25 км, его горизонтальный размер в этом случае может до-
стигнуть десятков километров.
Облако взрыва радиоактивно. При подъеме и после стаби-
лизации высоты подъема облако под действием воздушных те-
чений переносится на большое расстояние и рассеивается. Во
время движения облака содержащиеся в нем радиоактивные
продукты, смешавшись с пылью н каплями воды, постепенно
выпадают и вызывают радиоактивное заражение атмосферы и
местности.
Поскольку облако ядерного взрыва радиоактивно и, кроме
того, может оказывать аэродинамическое, тепловое и эрозион-
ное (абразивное) действие па летательные аппараты, а также
затруднять работу радиолокационных станций, его рассматри-
вают как поражающий фактор ядерного взрыва.
В результате воздействия па грунт светового излучения,
ударной волны и воздушных потоков, следующих за ней, а так-
же воздушных потоков, появляющихся вследствие подъема
сначала светящейся области, а затем облака взрыва, образу-
ется приземный запыленный слой атмосферы.
Приземный запыленный слой существует десятки минут.
Его максимальный диаметр зависит от мощности и высоты
18
Рис. 2.2. Грибовидное облако воздушного ядерного
взрыва
19
взрыва, свойств грунта, характера местности и растительною
покрова в районе эпицентра взрыва.
Одновременно с приземным запыленным слоем атмосферы
вследствие всасывающего эффекта, возникающего в районе
эпицентра взрыва в результате подъема сначала светящейся
области, а затем облака взрыва, а также конвективного теп-
лообмена воздуха с неравномерно нагретой световым излуче-
нием поверхностью земли, образуется пылевой столб — восхо-
дящий поток воздуха с частицами грунта.
Пылевой столб имеет темно-коричневый цвет — цвет грунта
в районе эпицентра взрыва.
з
При взрыве на высоте //^20] м пылевой столб догоня-
ет облако и соединяется с ним. В этом случае в облако взрыва
вносятся грунтовые частицы, оно приобретает коричневый цвет.
з _
Если //>20q м, пылевой столб не соединяется с облаком
взрыва и оно практически не содержит грунтовых частиц.
Пылевые образования (приземный запыленный слой атмос-
феры и пылевой столб) могут оказывать аэродинамическое,
тепловое и эрозионное (абразивное) действие па летательные
аппараты, затруднять работу радиолокационных станций, вы-
водить из строя фильтровентиляционные системы. Поэтому пы-
левые образования рассматривают как поражающий фактор
ядерного взрыва.
К концу своего развития внешняя картина воздушного ядер-
пого взрыва приобретает грибовидный вид (рпс. 2.2).
Поражающими факторами воздушного ядерного взрыва яв-
ляются: воздушная ударная волна, световое излучение, прони-
кающая радиация, электромагнитный импульс, облако взрыва,
ионизация и радиоактивное заражение атмосферы. Кроме то-
го, при воздушном взрыве над сушей могут возникать пыле-
вые образования, слабое радиоактивное заражение местности,
а также слабые механические колебания грунта (сейсмовзрыв-
ные волны), образующиеся в результате воздействья на него
воздушной ударной волны.
2.2. Подземный взрыв
Подземными ядерными взрывами называют взрывы, для ко-
торых средой, окружающей зону реакции, является грунт.
В результате воздействия рентгеновского излучения на ок-
ружающий зону реакции грунт его тонкий сферический слой
сильно прогревается и превращается в раскаленный газ, излу-
чение этого слоя превращает в раскаленный газ следующий
тонкий слой грунта и т. д.
Таким образом, в грунте в результате его послойного про-
грева образуется раскаленный объем. Процесс расширения это-
20
го объема в невозмущенном грунте называется теи ювой вол-
ной в грунте.
Внутри раскаленного объема вследствие больших градиен-
тов давления на его границе возникают механические возму-
щения. По мере увеличения этого объема и уменьшения тем-
пературы среды в нем скорость распространения тепловой вол-
ны уменьшается быстрее, чем скорость распространения меха-
нических возмущений. Начиная с определенного момента вре-
мени, скорость распространения механических возмущений на-
чинает превышать скорость тепловой волны и в окружающем
раскаленном объеме грунта происходит скачкообразное увели-
чение давления, плот ностн, температуры и скорости его дви-
жения до максимальных значений. Процесс распространения
этих возмущений называется ударной волной в грунте.
В отличие от взрыва в воздухе при я дерном взрыве в грун-
те ударная волна существует лишь в самой ближней зоне.
С увеличением расстояния от центра взрыва увеличение дав-
ления и других возмущений в грунте до максимальных значе-
ний становится все более плавным. Процесс распространения
плавно увеличивающихся давления и других возмущений в
грунте до их максимальных значений называется волной сжа-
тия.
Итак, на начальной стадии развития подземного ядерного
взрыва в грунте возникают и распространяются тепловая вол-
на, ударная волна и волна сжатия. В результате их воздейст-
вия на окружающую зону реакции грунтовую среду в окрест-
ностях взрыва возникают механические колебания, называемые
сейсмовзрырными волнами, которые распространяются наболь-
шие расстояния.
Процессы развития подземного ядерного взрыва зависят от
глубины заложения заряда в грунте.
Если подземный ядерный взрыв происходит на большой
глубине, расширение находящихся в небольшом объеме под
высоким давлением раскаленных газов и продуктов, образовав-
шихся в результате термических превращений грунта, приводит
к возникновению взрывной полости, зон механического разру-
шения грунта, трещин, пластических деформаций и механиче-
ских колебаний грунта.
Для большинства грунтовых сред взрывная полость не ус-
тойчива: происходит обрушение кровли и она заполняется об-
ломками породы.
При подземном ядерном взрыве на большой глубине прони-
кающая радиация и газовый поток полностью поглощаются
грунтом, радиоактивные продукты взрыва остаются в полости
и в толще разрушенной породы.
Подземные ядерные взрывы, при которых не происходит
раскрытие грунтового купола и отсутствует прямой выход про-
дуктов взрыва из его полости в атмосферу, называются ка-
муфлетпыми. Минимальная глубина, начиная с которой не на-
21
б.иодасгся выброс грунта, зависит от мощности взрыва и вида
з ______________________________________________
грунта. Ориентировочно она составляет (7—10)| q м.
Поражающими факторами камуфлетного ядерного взрыва
являются: сейсмовзрывныс волны и местное действие на труп г
(полость и зоны разрушения грунта, остаточные деформации
в грунте, вспучивания, отколы н проседания грунта).
Если взрыв происходит па небольшой глубине, вначале
происходят те же процессы, что и при взрыве на большой глу-
бине. Затем в результате расширения взрывной полости па по-
верхности земли вырастает грунтовый купол, который тут же
раскрывается. Через раскрывшийся купол из полости вырыва-
ются газообразные продукты, вследствие чего в воздухе обра-
зуются воздушная ударная волна и облако взрыва. Вырвавшие-
ся наружу газы поднимают с собой в атмосферу большое ко-
личество грунта. В грунте образуется воронка, вокруг нее —
навал грунта; возникают пылевые образования. Вместе с га-
зами и грунтом в атмосферу выбрасываются радиоактивные
продукты, которые, смешавшись с частицами пыли, в после-
дующем выпадают и создают сильное радиоактивное зараже-
ние местности и воздуха.
Подземные ядерные взрывы, при которых происходит рас-
крытие купола п прорыв газообразных продуктов наружу с
выбросом в атмосферу грунта, называются взрывами с выбро-
сом грунта. Отличительной особенностью таких взрывов явля-
ется образование воронки в грунте и навала грунта вокруг во-
ронки.
Поражающими факторами подземного ядерного взрыва с
выбросом грунта являются: сейсмовзрывпые волны, местное
действие взрыва (воронка, зоны разрушения, вспучивания и на-
вал грунта, камнепад), сильное радиоактивное заражение ме-
стности и атмосферы, облако взрыва, пылевые образования.
Проникающая радиация н газовый поток при подземном
ядерном взрыве на небольшой глубине практически полностью
поглощаются грунтом.
2.3. Наземный взрыв
К наземным ядерпым взрывам относят взрывы на поверх-
ности земли (контактные) и взрывы в воздухе на высотах
з
//<3,5 V~q м, при которых светящаяся область касается по-
верхности земли.
При наземных взрывах энергия из зоны реакции передается
в воздушную и грунтовую среду, поэтому они обладают при-
знаками, характерными как для воздушных, так и для под-
земных взрывов.
В воздушной среде при наземных ядерных взрывах проис-
ходят те же процессы, что и при воздушных. Отличие назем-
ных ядерных взрывов от воздушных состоит, главным образом,
22
Рис. 2.3. Грибовидное облако наземного ядерного взрыва
23
в том, что при наземных взрывах светящаяся область в момент
возникновения имеет вид усеченной сферы (контактного — по-
лусферы), радикс которой больше радиуса сферы светящейся
области воздушных взрывов той же мощности, среда внутри
светящейся области в приземной ее части содержит большое
количество частиц грунта, температура внутри светящейся об-
ласти несколько меньше, чем при воздушных взрывах, пыле-
вой столб соединяется с облаком взрыва в стадии его фор-
мирования, облако взрыва гораздо больше загрязнено части-
цами грунта.
Признаками, по которым наземные взрывы сходны с под-
земными, являются: образование воронки и навала грунта, воз-
никновение сейсмовзрывиых волн в грунте.
Образование воронки при наземных взрывах обусловлива-
ется испарением, плавлением, выбросом и вдавливанием грун-
та в массив: возникновение навала грунта — выбросом и вы-
давливанием грунта из воронки.
Сейсмовзрывные волны при наземных взрывах возникают
в результате непосредственной передачи энергии взрыва грунту
и воздействия воздушной ударной волны на грунт.
Образование воронки и интенсивность сейсмовзрывиых
волн существенно зависят от высоты взрыва. Воронка обра
з __
зуется только при взрывах на высотах менее 0,5 V q м. Ин-
тенсивные сейсмовзрывные волны возникают при взрывах на
а
высотах меньше 0,3 Кq м.
К концу своего развития наземные ядерные взрывы, как н
воздушные, приобретают грибовидный вид (рис. 2.3). Отличие
внешнего вида наземных взрывов от воздушных состоит в
том, что при наземных взрывах наблюдаются более мощные
приземный запыленный слой атмосферы и пылевой столб, а
также более темная окраска облака взрыва, которая обу-
словливается загрязнением большим количеством частиц
грунта.
Поражающими факторами наземных ядерных взрывов яв-
ляются: воздушная ударная волна, световое излучение, элек-
тромагнитный импульс, радиоактивное заражение местности и
воздуха, пылевые образования, местное действие (воронка, зо-
ны разрушения, вспучивание и навал грунта, камнепад), про-
никающая радиация, сейсмовзрывные волны в грунте, облако
взрыва и ионизация воздуха.
2.4. Подводный взрыв
Подводными ядерными взрывами называются взрывы ниже
поверхности воды, т. е. взрывы, для которых средой, окружаю-
щей зону реакции, является вода,
24
В результате воздействия рентгеновского излучения на ок-
ружающую зону реакции воду ее тонкий слой сильно прогрева-
ется н превращается в раскаленный газ, излучением этого
слоя превращается в раскаленный газ следующий топкий слон
воды и т. д. Таким образом, в воде в результате ее послойного
прогрева образуется раскаленный объем. Процесс расширения
этого объема в невозмущенной воде называется тепловой вол-
ной в воде.
Рис. 2.4. Водяной купол подводного ядерного взрыва
Внутри раскаленного объема вследствие больших градиен-
тов давления на его границе возникают механические возму-
щения. С увеличением этого объема и уменьшением темпера-
туры среды в нем скорость распространения тепловой волны
уменьшается быстрее, чем скорость распространения механиче-
ских возмущений. На расстоянии от центра взрыва примерно
_____________
(0,03—0,04)К q м скорость распространения механических воз-
мущений начинает превышать скорость тепловой волны и в
окружающей раскаленный объем воде в это время происходит
скачкообразное увеличение давления, плотности, температуры
и скорости ее движения. Процесс распространения этих возму-
щений называется ударной волной в воде или подводной удар-
ной волной.
Подводная ударная волна, распространяясь от центра
взрыва во все стороны, достигает поверхности воды. Падение
подводной ударной волны на поверхность воды приводит к
возникновению в воздухе преломленной ударной волны, а в
воде — отраженной волны разрежения.
В результате отражения подводной ударной волны от вод-
ной поверхности над эпицентром взрыва образуется водяной
купол (рис. 2.4),
25
Вследствие значительного градиента давления в преломлен-
ной воздушной ударной волне и подъема водяного купола в
воздухе формируется другая ударная волиа, которая называ-
ется эпнцентралыюй.
При распространении волны разрежения в воде возникают
растягивающие усилия, приводящие к разрыву сплошности —
кавитации жидкости в большой области вокруг эпицентра
взрыва. След этой области иа поверхности воды виден в виде
светлого расширяющегося вокруг водяного купола кольца.
В результате воздействия па водяную среду сначала тепло-
вой. а затем ударной воли в окрестности центра взрыва проис-
ходит ионизация, диссоциация и испарение воды, в воде воз-
никает парогазовый пузырь, наполненный радиоактивными про-
дуктами. образовавшимися в начальной стадии взрыва.
Сразу же после возникновения парогазовый пузырь начи-
нает расширяться сначала под действием своею внутреннего
давления, затем, после того как оно станет меньше гидроста-
тического, в результате инерционного движения масс воды,
приобретенного на предыдущей стадии его расширения.
Если взрыв происходит на значительной глубине и на до-
статочно большом расстоянии от дна акватории, давление па-
ра внутри парогазового пузыря, достигшего максимального
размера, становится значительно меньше давления окружаю-
щей воды. Более высокое давление в окружающей пузырь во-
де вызывает его сжатие, в результате чего давление внутри не-
го повышается, происходит частичная конденсация пара.
В конце стадии сжатия давление пара в пузыре вновь ста-
новится значительно выше гидростатического, поэтому начи-
нается новый цикл его расширения — сжатия. После трех цик-
лов расширения — сжатия (пульсаций) в пузыре конденсиру-
ется значительное количество пара и его дальнейшая пульса-
ция практически прекращается.
В стадии расширения пузырь имеет сферическую форму, в
стадии сжатия она отличается от сферической, так как донная
часть пузыря в результате действия большого гидростатическо-
го давления сжимается быстрее, чем верхняя.
Во время сжатия в первой пульсации парогазовый пузырь
начинает всплывать. По истечении определенного времени он
прорывается через поверхность воды.
При взрыве на небольшой глубине пузырь прорывается че-
рез поверхность воды во время расширения в первой пульса-
ции, с увеличением глубины взрыва он может прорываться во
время сжатия в первой пульсации или в любой момент расши-
рения — сжатия во второй и третьей пульсации, а также после
прекращения пульсации. При взрыве вблизи дна акватории пу<-
зырь «притягивается» ко дну и его всплытие резко замедляется.
В результате прорыва парогазового пузыря через поверх-
ность воды в воздухе образуется еще одна, третья воздушная
ударная волна, а водяной купол превращается в поднимаю-
щийся полый водяной столб. Пары из пузыря вместе с радио-
26
Рис. 2.5. Взрывной султан подводного ядерного взрыва
активными продуктами взрыва поднимаются в верхнюю часть
столба, образуя конденсационное облако. Водяной столб, увен-
чанный конденсационным облаком, называют взрывным султа-
ном (рис. 2.5).
з
При взрывах на глубинах до 0,4м взрывной султан не
образуется. В этом случае водяной купол превращается в па-
роводяной столб и пароводяное облако.
Облако султана (пароводяное облако при взрыве на малой
глубине) является источником проникающей радиации — глав-
ным образом гамма-излучения радиоактивных продуктов де-
ления и активации.
После достижения максимальной высоты подъема взрынной
султан обоушается.
В результате разрушения стенок султана (обрушение боль-
шой массы воды) и выпадения обильных осадков из конденса-
ционного облака у его основания образуется базисная волна —
вихревое кольцо плотного радиоактивного тумана, бодяныхка-
пель и брызг (рис. 2.6).
Базисная волна является вторым источником проникающей
радиации в основном гамма излучения радиоактивных продук-
тов взрыва.
Базисная волна быстро распространяется над акваторией
во' всех направлениях от эпицентра взрыва, увеличивается по
высоте и сносится ветром. С течением времени она отрывается
от поверхности воды н сливается с конденсационным облаком,
образуется остаточное облако взрыва, которое имеет слоисто-
кучевой вид. Из движущегося под действием ветра остаточного
облака выпадают радиоактивные осадки — создается радио-
активное заражение.
В результате расширения парогазового пузыря и схлопыва-
ния воронки, образующейся в воде при прорыве пузыря в
атмосферу, происходит радиальное движение воды, которое
вызывает возникновение серии кольцевых гравитационных
волн.
Воздействие ударной волны в воде на дно акватории мо-
жет привести к образованию отражений волны в воде и сей-
смических волн в грунте. Последние могут генерировать волны
в воде. Их называют волнами сейсмического происхождения
в воде.
При подводном ядер ном взрыве вблизи дна в грунте обра-
зуется воронка и навал грунта.
При подводном взрыве на мелководной акватории расши-
ряющийся парогазовый пузырь приводит в движение большое
количество грунта, который в дальнейшем вовлекается в обра-
зующееся облако султана или пароводяное облако.
Поражающими факторами подводного ядерного взрыва яв-
ляются: нодвошая ударная волиа, взрывной султан (парово-
дяное облако и пароводяной сголб при взрыве на небольшой
28
глубине), пропикающая радиация, радиоактивное заражение
акватории (прибрежных участков суши) п воздуха, гравитаци-
онные волпы, сейсмовзрывные волны в грунте дна, волны сей-
смического происхождения в воде, воздушные ударные волны,
местное действие на грунт дна (воронка и навал грунта).
Рис. 2.6. Разрушение взрывного султана н образование базисной полны
29
2.5. Надводный взрыв
К надводным ядерным взрывам относят контактные взрывы
з
и взрывы в воздухе на высотах //<3,5 I q м, при которых све-
тящаяся область касается поверхности воды.
При надводных ядерных взрывах энергия из зоны взрыва
передается одновременно в воздушную и водную среды.
В воздушной среде при надводных взрывах, так же как и
при наземных, образуются проникающая радиация, электро-
магнитный импульс, светящаяся область.
Процессы и источники формирования проникающей радиа-
ции при надводных ядерных взрывах такие же, как и при на-
земных взрывах. Однако значения некоторых параметров из-
лучений при надводных и наземных взрывах различаются из-за
различия химического состава морской воды и грунта.
Качественные и количественные характеристики электро-
магнитного импульса и светящейся области при надводном
взрыве такие же, как при наземном взрыве.
Физические процессы формирования п распространения воз-
душной ударной волны при надводном взрыве аналогичны про-
цессам ее формирования и распространения при наземном
взрыве.
Воздействие светового излучения и непосредственно светя-
щейся области на воду вызывает испарение большой массы во-
ды. Пары воды вовлекаются в поднимающуюся в воздухе све-
тящуюся область. По мере подъема светящаяся область ох-
лаждается и превращается в пароводяное облако взрыва.
Пароводяное облако при подъеме н после стабилизации вы-
соты подъема под действием воздушных течений переносится
на большие расстояния и рассеивается В это время содержа-
щиеся в нем радиоактивные продукты, смешавшись с каплями
воды, выпадают и создают радиоактивное заражение воздуха,
акватории и прибрежных участков суши
При надводном взрыве, так же как и при наземном, обра-
зуются мощные восходящие потоки. Эти потоки увлекают за
собой пары воды, которые образуют пароводяной столб. Паро-
водяной столб с момента своего возникновения соединяется с
пароводяным облаком взрыва.
В водной среде при надводном взрыве возникают ударные
волны и волна сжатия.
Ударные волны в воде образуются в результате преломле-
ния воздушной ударной волны, падающей на поверхность во-
ды, *-собственно преломленная ударная волна в воде и непо-
средственной передачи энергии взрыва воде — эпицентральная
ударная волна в воде.
Волиа сжатия в воде формируется в результате воздействия
на поверхность воды воздушной ударной волны.
Проявление собственно преломленной и эпнцентральной
ударных воли, а также волны сжатия в воде как поражающих
30
факторов зависит от высоты взрыва и глубины акватории.
При контактном взрыве и взрывах на высотах IL<Z I q м наи-
большую амплитуду давления имеет эиицеитральная волна,
а при взрывах па больших высотах — собственно преломлен-
ная волна.
При контактном взрыве на мелководной акватории в грунте
могут возникать интенсивные сейсмовзрывные волны.
В процессе развития надводного ядерного взрыва облако
взрыва принимает грибовидную форму (рис. 2.7).
Рис. 2.7. Грибовидное облако надводного
ядерного взрыва
Поражающими факторами надводных ядерных взрывов яв-
ляются: воздушная ударная волна, световое излучение, электро-
магнитный импульс, радиоактивное заражение воды, прибреж-
ных участков суши и воздуха, проникающая радиация, ударные
волны в воде, пароводяное облако, пароводяной столб.
2.6. Высотный взрыв
Высотными ядерными взрывами называются взрывы, для
которых средой, окружающей зону взрыва, является разрежен-
ный воздух. Практически к таким взрывам относят взрывы на
высотах больше 10 км.
Физические процессы, сопровождающие высотные ядерные
взрывы, с увеличением высоты взрыва (т. е. уменьшением плот-
ности воздуха) сначала претерпевают только количественные
изменения значений их характеристик, а затем — и качествен-
ные изменения самих процессов. По этой причине высотные
я дерные взрывы подразделяются на стратосферные (взрывы на
высотах от 10 до 80 км) и космические (взрывы на высотах
более 80 км).
31
Физические процессы развития стратосферных взрывов ка-
чественно подобны процессам развития воздушных взрывов.
Однако значения характеристик этих процессов различаются.
Их различие тем существеннее, чем больше высота стратосфер-
ного взрыва. Это обусловливается увеличением пробега всех
излучений, выходящих из зоны взрыва, ц, возрастанием высоты
взрыва.
Для стратосферных взрывов характерно образование и раз-
витие светящейся области и облака взрыва, возникновение об-
ласти повышенной ионизации воздуха. С увеличением высоты
взрыва размеры светящейся области возрастают, она стано-
вится все более вытянутой по вертикали.
Форма и размеры облака взрыва с увеличением высоты
взрыва изменяются подобно изменениям формы и размеров све-
тящейся области. С увеличением высоты взрыва облако взры-
ва рассеивается все быстрее.
Размеры области ионизации с увеличением высоты взрыва
возрастают. При взрывах на высотах более 25 км ее размеры
превышают размеры светящейся области и облака взрыва.
Поражающими факторами стратосферных ядериых взры-
вов являются: рентгеновское излучение, проникающая радиа-
ция, воздушная ударная волна, световое излучение, газовый
поток, ионизация среды, электромагнитный импульс, радиоак-
тивное заражение воздуха.
Космические взрывы отличаются от стратосферных пе толь-
ко значениями характеристик сопровождающих их физических
процессов, но и самими физическими процессами.
При космических взрывах вследствие сильного разрежения
воздуха пробег всех излучений, выходящих из зоны взрыва, до-
стигает больших значений. Например, при взрывах на высотах
80—100 км пробег рентгеновского излучения в горизонтальном
направлении составляет несколько километров, а на больших
высотах — десятки и сотни километров; рентгеновское излуче-
ние, идущее вверх, распространяется на значительно большие
расстояния, а идущее вниз, поглощается в слое воздуха на вы-
сотах 60—90 км. Поэтому при космических взрывах:
воздух в окрестности взрыва прогревается слабо, светящая-
ся область, а следовательно, и световое излучение практически
нс образуются. Физические явления, протекающие вблизи зоны
реакции, определяются в основном разлетом испарившихся ве-
ществ боеприпаса;
излучение, поглощенное в обширной области атмосферы на
высотах 60—90 км, вызывает ионизацию и возбуждение атомов
молекул воздуха без заметного его нагрева. Вследствие пере-
хода их в основное состояние возникает люминесцентное све-
чение воздуха. Это свечение длится часами;
воздушная ударная волна образуется в результате торможе-
ния разлетающихся продуктов взрыва окружающим воздухом.
В начальный момент времени воздух в волне нагревается до
высоких температур и передняя граница волны светится. Ин-
32
тенснвность воздушной ударной волны такова, что она не при-
обретает роли поражающего фактора.
Поражающими факторами космических ядерных взрывов
являются: проникающая радиация, рентгеновское излучение,
области повышенной ионизации атмосферы, газовый поток,
ионизация среды, электромагнитный импульс, слабое радиоак-
тивное заражение воздуха.
2—1343дсп
33
Глава 3
ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ПОРАЖАЮЩИХ
ФАКТОРОВ НАЗЕМНОГО И ВОЗДУШНОГО
ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ
3.1. Воздушная ударная волна
Физическая характеристика ударной волны. Воздушной
ударной волной называется резкое сжатие воздуха, распрост-
раняющееся со сверхзвуковой скоростью. Передняя граница
сжатой области называется фронтом ударной волны.
Рис. 3.1. Изменение давления в фиксированной точке пространства
прн прохождении через нее ударной волны
С приходом фронта волны в какую-либо точку пространст-
ва давление воздуха резко (скачком) увеличивается и дости-
гает максимальной величины (рис. 3.1). Так же резко в этой
точке увеличивается плотность, массовая скорость и темпера-
тура воздуха. Повышенное давление воздуха сохраняется в
течение времени, называемого фазой сжатия. К концу фазы
сжатия давление воздуха уменьшается до атмосферного. За
фазой сжатия следует фаза разрежения, в течение которой
давление воздуха, постепенно уменьшаясь, достигает миниму-
ма, а затем вновь увеличивается до атмосферного. Абсолютная
величина уменьшения давления в фазе разрежения не превы-
шает 0,3 кгс/см2.
Непосредственно за фронтом ударной волпы скорость дви-
жения воздуха имеет максимальное значение, а затем посте-
34
пенно уменьшается. В фазе сжатия воздух движется в направле-
нии от центра взрыва, а в фазе разрежения — к центру взрыва
(рис. 3.2).
Движение воздуха в ударной волне воспринимается как
сильное ветровое давление. Это давление называется скорост-
ным напором.
Воздушная ударная волна характеризуется следующими ос-
новными параметрами: избыточным давлением во фронте Лрф,
скоростью распространения фронта £>ф, скоростью воздуха во
фронте t/ф, плотностью воздуха во фронте рф, температурой
воздуха во фронте Т$, давлением скоростного напора воздуха
во фронте Лрск и длительностью фазы сжатия т+.
Параметры ударной волны зависят от мощности и вида
ядерного взрыва, а также удаления от центра взрыва.
Между избыточным давлением и другими параметрами во
фронте ударной волны существует определенная связь.
В табл. 3.1 приведены значения параметров воздуха во фронте
волны, рассчитанные при различных избыточных давлени-
ях Арф.
Движение воздуха за фронтом ударной волны даже при
невысоком избыточном давлении играет большую роль в ее по-
2* 35
ражающем действии. Например, на тех расстояниях от центра
взрыва, где давление волны составляет 0,3 кгс/см2, скорость
движения воздуха во фронте равна 63 м/с (см. табл. 3.1), т. е.
более 200 км/ч.
Таблица 3.1
Параметры воздуха во фронте ударной волны
ДРф, кгс/см2 Оф. м/с ГЛ , м/с ф’ ₽ф. кгс-с2/м‘ V Ддс1(, кгс/см2
0 340 0 0,125 288 0
0,01 342 2,34 0,126 290 3,5-10-'
0,04 346 9,26 0,129 293 5,6-10 ’
0,1 354 22,6 0,13-1 297 3,5-10-3
0,2 367 43,5 0,142 305 1,4-10 2
0,3 380 63 0,150 312 3 .1о-2
0,4 392 82 0,158 318 5,3-10 2
0;5 404 99 0,165 325 8,1-10 -а
0,6 416 45 0,173 331 0,114
0,7 427 131 0,180 337 0,151
0,8 438 14 5 0,187 343 0,203
0,9 419 160 0,191 348 0,248
I 459 171 0,201 354 0,301
2 551 288 0,261 107 1,08
3 631 378 0,309 456 2,21
5 769 519 0,384 551 5,16
10 ЮЗ! 771 0,.1СО 774 15
20 1113 1129 0,623 1185 39,8
Порыв такого ураганного ветра, который в зависимости от
мощности взрыва может продолжаться от долей секунды до
нескольких секунд, способен перевернуть находящиеся вне
укрытии самолеты или причинить значительные разрушения жи-
лым и промышленным зданиям.
При ядерных, так же как и при обычных, взрывах суще-
ствует простая связь между мощностью и расстоянием от цент-
ра взрыва, на котором наблюдается определенное значение из-
быточного давления. Эта связь называется законом подобия и
может быть выражена следующим образом при двух ядер-
ных взрывах, мощности которых равны q\ и q%, одинаковые из-
быточные давления во фроите ударных волн наблюдаются па
расстояниях и /?2 (от центров первого и вюрого взрывов со-
ответственно), пропорциональных корню кубическому из от-
ношения мощностей взрывов
/?2 г q2
Из этого соотношения видно, что радиус поражающего дей-
ствия ударной волны изменяется значительно слабее, чем мощ-
ность взрыва. Так, например, для увеличения радиуса зоиы по
3G
ражепия в два раза мощность взрыва необходимо увеличить в
23 = 8 рал; для увеличения радиуса зоны поражения в три раза
мощность взрыва должна быть увеличена в 27 раз и т. д.
Закон подобия при взрывах дает возможность определить
параметры воздушной ударной волны на различных расстоя-
ниях от центра (эпицентра) взрыва любой мощности, если эти
параметры известны для взрыва какой-либо определенной мощ-
ности. Это обстоятельство, а также наличие связи между из-
быточным давлением во фронте ударной волны и остальными
параметрами фронта позволяют ограничиться рассмотрением
зависимости избыточного давления от расстояния до центра
(эпицентра) только для взрыва одной мощности. В дальнейшем
в качестве исходных приводятся данные для взрывов мощ-
ностью 1 тыс. т.
Ударная волна наземного ядерного взрыва. При наземном
взрыве фронт ударной волны имеет форму полусферы (рис. 3.3).
Рис. 3.3. Распространение фронта воздушной
ударной волны при наземном взрыве
Изменение избыточного давления во фронте ударной волны
с расстоянием от центра взрыва мощностью 1 тыс. т приведе-
но на графике рис. 3.4. Пользуясь этим графиком и законом
подобия при взрывах, можно определить избыточное давление
и другие параметры фронта ударной волны при наземном
взрыве любой мощности.
Пример 1. Определить избыточное давление и другие параметры во
фронте ударной волны на расстоянии 7?=О,5 км от центра наземного взрыва
мощностью <7=2 тыс. т.
Решение I. По закону подобия вычисляем расстояние Pi для взры-
ва мощностью <7i = 1 тыс. т, на котором будет наблюдаться искомое значе-
ние Дрф.
3 3
fl1 = ?l£vj. = 0,5 j/J ~0.4 км.
Уч
2 По графику рнс. 34 находим, что на расстоянии от центра взрыва
/<“^-0,4 км Лрф = 0,5 кгс/см2. Такое же давление будет и на расстоянии 0,5 км
при взрыве мощностью <7=2 тыс. т,
37
Hi/soi'i'ilv 1чичо8 noHdogh ашнойф ое эпиэивср эанпоииядеи
Расстояние от центра взрыва R,*
Рис. 3.4. Изменение избыточного давления с расстоянием при наземном ядерном взрыве мощностью
1 тыс. т
38
3. В табл. 3.1 по Дрф=0,5 кгс/см2 находим другие параметры во фрон-
те ударной волны. Они равны:
£)ф = 404 м, с; иф = 99 м/с; рф = 0,165 кгс • с'-’/м4;
Гф = 325 К; Дрск = 0,08 кгс, см3.
Пример 2. Определить радиус зоны, иа границе которой избыточное дав-
ление при наземном взрыве мощностью 9=0,2 тыс. т равно 0,4 кгс/см2.
Решение 1. По графику рнс. 3.4 находим, что при взрыве мощностью
9t=l тыс. г давление 0,4 кгс/см2 будет па расстоянии /?|=470 м.
2. Используя закон подобия, вычисляем искомый радиус зоны
3 ___ з
7? = ^^ q - 47OJ/o,2 = 275 м.
’ <71
Пример 3. Определить мощность q наземного ятерного взрыва, при ко-
тором lan.icioie на расстоянии /?=2150 м от центра взрыва составит I кгс/см2.
Решение 1. По графику рнс. 3.4 находим, что при <?| = 1 тыс. т за-
данная величина давления будет иа расстоянии 7?i=28O м.
2. По закону подобия вычисляем искомую мощность взрыва
/ R \з , , 2150\8
<7 =<7« (rt) = i (iso) =45° ™с-т-
Ударная волна воздушного ядерного взрыва. При воздуш-
ном взрыве от его центра сначала распространяется сферичес-
кая ударная волна. Встречаясь с поверхностью земли, сфери-
Рис. 3.5. Последовательное положение фронтов падающей, от-
раженной и головной ударных воли при воздушном взрыве
ческая падающая волна отражается. Отраженная волна у по-
верхности земли распространяется быстрее падающей (из-за
прогретого слоя воздуха), поэтому на определенном расстоя-
нии она догоняет падающую волну и сливается с ней (рис. 3.5),
образуя головную волну. Область, где падающая и отраженная
39
волны еще не сливаются и головная волна не образуется, на-
зывают областью регулярного отражения. Радиус этой области
примерно равен высоте взрыва Н. Область, где возникает
головная волна, называют областью нерегулярного отра-
жения.
По мере распространения ударной волны вдоль поверхности
земли точка пересечения падающей, отраженной и головной
волн поднимается.
Поражающее действие воздушного ядерного взрыва и пара-
метры ударной волны зависят не только от мощности, высоты
взрыва и расстояния от эпицентра, но и от состояния поверх-
ности земли в районе взрыва.
При взрывах над степиой и пустыпно-степнон местностью
воздух у поверхности земли сильно прогревается еще до при-
хода ударной волны. Это происходит потому, что под действием
светового излучения сгорают травяной покров и органические
вещества в верхнем слое почвы, а также растрескивается и из-
мельчается гру нт, что приводит к большому запылению и за-
дымлению приземного слоя воздуха и значительному сниже-
нию его прозрачности. Этот слой поглощает часть энергии све-
тового излучения и нагревается до высокой температуры.
Нагретый слой воздуха меняет характер отражения падаю-
щей ударной волны от поверхности земли в ближней зоне взры-
ва. Фронт ударной волны у поверхности земли перестает быть
резким, максимальное давление уменьшается, а скоростной на-
пор возрастает. Эти особенности принято называть аномалией
воздушной ударной волны.
Аномалия ударной волны наиболее сильно выражена на
расстоянии /?э от эпицентра взрыва, равном одной-двум высо-
там взрыва. На расстояниях R3>2H аномалия вследствие
уменьшения температуры прогрева приземного слоя воздуха
уменьшается, а на расстояниях R„>5H практически исче-
зает.
Уменьшение величины максимального давления волны и
отсутствие резкого фронта несколько снижают ее разрушаю-
щее действие на заглубленные сооружения по сравнению с тем,
которое наблюдалось бы при взрыве без прогрева приземного
слоя воздуха. Возрастание скоростного напора, а следователь-
но, н усиление метательного действия волны приводят к тому,
что военная техника и другие объекты, расположенные вне ук-
рытий, получают повреждения на большем расстоянии от эпи-
центра, чем при взрыве без прогрева приземного слоя воз-
духа.
Изменение избыточного давления во фронте воздушной
ударной волны на поверхности земли с расстоянием от эпи-»
центра воздушного взрыва мощностью 1 тыс. т в условиях
прогрева приземного слоя воздуха приведено на графике
рис. 3.6. Величина избыточного давления при взрыве другой
мощности определяется па основании закона подобия так же,
как й при наземном ьзрыве.
40
г из join "t’d^ книов noudogfi зшиоФф ов зпнаиеод аонмшичдси
200 300 500 500 600 700 800 300 1000 1100 1200 1300
Расстояние от эпицентра взрыва 0,^
41
Следует иметь в виду, что при воздушных взрывах законом
подобия можно пользоваться только при равенстве отношений
высот взрывов к корню кубическому из их мощностей, т. е.
когда
Н2
3 _ 3 _ •
K<7i I 41
Н
Отношение з _ называется приведенной высотой взрыва и
Уч
обозначается символом Н. Размерность приведенной высо-
ты м/т1/3.
При воздушных взрывах над водой, заснеженной пли по-
крытой льдом поверхностью нагрев приземного слоя воздуха
незначителен и практически не оказывает влияния на харак-
тер отражения и распространения ударной волны у поверхно-
сти земли. График изменения избыточного давления у поверх-
ности земли в зависимости от расстояния R для воздушного
взрыва мощностью 1 тыс. т на различных приведенных высо-
тах приведен на рис. 3.7.
При взрыве над лесисто-болотистой местностью веспой и
летом густая растительность и большое количество водных по-
верхностей препятствуют образованию под действием светово-
го излучения запыленного прогретого воздуха, вследствие чего
аномалия ударной волны выражена слабо. Параметры удар-
ной волны в этом случае близки к параметрам при взрыве над
водной поверхностью. Осенью сухая растительность и опавшие
листья, наоборот, способствуют образованию прогретого слоя
воздуха у поверхности земли. В этих условиях параметры удар-
ной волны будут приближаться к значениям, наблюдаемым при
взрывах над степью.
Влияние условий взрыва на распространение ударной вол-
ны. На распространение ударной волны и ее поражающее дей-
ствие основное влияние оказывают метеороло! ические условия,
рельеф местности и лесные массивы.
Метеорологические условия оказывают существенное влия-
ние только на параметры слабых ударных волн (Лр$<
<0,1 кгс/см2). При распространении слабых волн в реальной
атмосфере давление у поверхности земли на больших расстоя-
ниях от центра взрыва может быть в несколько раз больше или
меньше, чем при взрыве в однородной атмосфере. Как прави-
ло, летом в жаркую погоду характерно ослабление волны по
всем направлениям, а зимой — ее усиление, особенно в направ-
лении ветра. Вследствие этого размеры зон поражения объек-
тов малой прочности могут изменяться в несколько раз.
При дожде или тумане наблюдается уменьшение давления
в воздушной ударной волне, особенно на больших расстояниях
от места взрыва. Ослабляющее действие дождя и тумана про-
является на расстояниях, где Дрф<:1 кгс/см2. При взрывах в
42
Расстояние от эпицентра взрыва
43
условиях среднего дождя или тумана давление в ударной вол-
не на 5—15% меньше, чем при отсутствии осадков. В условиях
сильного (ливневого) дождя или тумана давление в ударной
волне уменьшается иа 15—30%.
Снегопад оказывает незначительное влияние на давление в
ударной волне.
Рельеф местности может усилить или ослабить действие
ударной волны. Так, на передних (обращенных в сторону взры-
ва) скатах холмов и оврагов давление выше, чем на равнин-
ной местности. При крутизне скатов 10—20° давление возрас-
тает па 10—50%, а при крутизне 30° давление может увели-
читься в 2 раза и более. При этом, чем больше давление во
фронте проходящей ударной волны, тем больше степень увели-
чения его при одной и той же крутизне ската. На дне глубо-
ких лощин и оврагов с крутыми скатами и значительной про-
тяженностью, направление которых совпадает с направлением
распространения ударной волны, давление на 10—20% боль-
ше, чем на поверхности.
На обратных по отношению к центру взрыва скатах возвы-
шенностей, а также в лощинах и оврагах, расположенных под
большим углом к направлению распространения волны, давле-
ние волны уменьшается и ее поражающее действие ослабевает.
Степень уменьшения давления зависит от крутизны обратного
ската. При крутизне ската 20° давление уменьшается в 1,1 —
1,4 раза, а при крутизне 30°—в 1,2—1,7 раза.
Влияние лесных массивов на ударную волну проявляется
на расстояниях, где давление Дрф^0,5 кгс/см2. Сопротивле-
ние, которое оказывают деревья движению ударной волны, при-
водит к увеличению избыточного давления у поверхности зем-
ли на 10—15% и к снижению скоростного напора в 1,5—2 ра-
за по сравнению с открытой местностью. Поэтому разрушаю-
щее действие волны на заглубленные сооружения, расположен-
ные в лесу, несколько увеличивается, а метательное действие
ее на военную технику будет существенно слабее, чем на от-
крытой местности. Однако на тех расстояниях от центра взры-
ва, где избыточное давление составляет 0.3—0,5 кгс/см2, волна
будет разрушать лес, и в этом случае личный состав войск (во-
енная техника и другие объекты), находящийся вне укрытий,
может быть поражен (повреждены) обломками деревьев.
Действие ударной волны на наземные объекты. Характер
действия ударной волны на различные объекты зависит от
давления во фронте волны, размеров объекта и его положения
относительно места взрыва.
Вблизи эпицентра взрыва объекты, возвышающиеся над по-
верхностью земли, подвергаются воздействию падающей и от-
раженной волн (рис. 3.8). В первый момент при встрече фрон-
та падающей волны с объектом последний испытывает резкий
удар вследствие внезапного возникновения вертикальной на-
грузки, равной по величине давлению отражения, а затем все-
стороннее сжатие. При этом давление отражения более чем в
44
Избыточное давление
Рис. 3.8. Давление на различные поверхности преграды при обтекании ее
воздушной ударной волной
45
два раза превышает избыточное давление во фронте падающей
волны.
По мере удаления объекта от центра взрыва па него кроме
всестороннего сжатия действует сдвигающее усилие. Это объ-
ясняется тем, что ударная волна пе одновременно н не с оди-
наковой силой действует на различные поверхности объекта.
В первую очередь и наиболее сильному действию ее подверга-
ется лобовая поверхность преграды, которая воспринимает
давление отражения и действие скоростного напора. В тот мо-
мент, когда фронт ударной волны встречает лобовую поверх-
ность, воздух, движущийся в волне с большой скоростью, ос-
танавливается. Это вызывает резкое повышение давления и
образование отраженной ударной волны (рис. 3.8, а). В ре-
зультате давление воздуха во всех точках лобовой поверхно-
сти скачком увеличивается от атмосферного до давления от-
ражения (рис. 3.8, д).
Давление отражения па лобовую поверхность сохраняется
сравнительно недолго, так как у верхней и боковых поверхно-
стях объекта сразу же начинается перетекание воздуха нз зо-
ны с давлением отражения в общий поток воздуха в проходя-
щей волне (рис. 3.8,6). Вследствие оттока воздуха избыточ-
ное давление на лобовую поверхность сравнительно быстро
уменьшается. Это уменьшение давления происходит сначала у
краев лобовой поверхности, а затем распространяется на всю
поверхность.
По мере распространения ударной волны избыточное дав-
ление передается па боковые н верхнюю стороны объекта
(рис. 3.8, б). Достигнув краев тыльной стороны, волна начи-
нает затекать за объект (рис. 3.8,в). Давление затекающей
волны меньше, чем проходящей; однако для ударных волн с
давлением во фронте Дрф^2,5 кгс/см2 на тыльной поверхности
объекта может возникнуть большее давление, чем на лобовой.
После того как ударная волна охватит весь объект
(рис. 3.8, г), ее воздействие будет представлять совокупность
всестороннего сжатия объекта давлением и одностороннего
действия скоростного напора. I
График изменения избыточного давления, действующего на
лобовую и тыльную поверхности объекта при обтекании его
ударной волной, показан на рис. 3.8, д.
Роль избыточного давления и скоростного напора в повреж-
дении или разрушении объекта зависит от его конструкции и
размеров. При действии на объекты сравнительно больших раз-
меров (промышленные и жилые здания, нефтяные резервуары
и т. п.) определяющей нагрузкой в их разрушении является
первоначальный кратковременный удар, возникающий в момент
отражения волны от лобовой поверхности. Разрушающее дей-
ствие ударной волны на такие сооружения, как трубы, опоры
линий электропередачи, буровые вышки, мостовые фермы
н т. п., определяется не первоначальным кратковременным уда-
ром волны и не всесторонним сжатием, которому все эти кон-
46
струкции хорошо противостоят, а действием скоростного напо-
ра. Это объясняется тем, что время установления режима об-
текания таких сооружений будет значительно меньше, чем
время обтекания, например, длинной и высокой стены здания.
Поэтому при одинаковых допустимых нагрузках буровая выш-
ка, например, может выдержать воздействие гораздо более
сильной ударной волны, чем стена здания.
Движущийся с большой скоростью воздух в ударной вол-
не вызывает метательное действие волны, т. е. отбрасывает на
большие расстояния различные объекты, например танки, бро-
нетранспортеры, артиллерийские орудия, автомобили. Повреж-
дения военной техники и вооружения от удара о поверхность
земли при этом могут быть более значительными, чем от не-
посредственного действия ударной волны.
Сооружения, заглубленные в грунт даже на небольшую
глубину, при воздействии ударной волны находятся в значи-
тельно лучших условиях, чем сооружения, возвышающиеся над
поверхностью земли. В этом случае на покрытие сооружения
действует только избыточное давление в проходящей волне.
Рассмотрение особенностей ударной волны позволяет дать
некоторые рекомендации об основных принципах защиты от ее
поражающего действия.
1. Для защиты от ударной волны возможно использование
простейших укрытий: траншей, ходов сообщения, окопов, ка-
нав, а также естественных укрытий (оврагов, глубоких лощин).
Защитные свойства таких укрытий проявляются в том случае,
если они расположены перпендикулярно направлению на взрыв
и глубина их превышает высоту укрываемого объекта. Еще
лучше защищают от действия ударной волны полностью за-
крытые сооружения типа убежищ и блиндажей.
2. Объекты, расположенные по отношению к взрыву за ка-
кой-либо преградой (за холмом, высокой насыпью полотна же-
лезной или шоссейной дороги, в овраге и т. п.), будут защи-
щены от прямого удара волны, и на них воздействует ослаб-
ленная волна.
3. Поражающее действие ударной волны на людей, нахо-
дящихся иа открытой местности, значительно снижается, если
к моменту прихода волны они успеют лечь иа землю. Лучше
ложиться вдоль направления движения волны, так как при та-
ком положении площадь поверхности тела, испытывающая пря-
мой удар волны, уменьшается в несколько раз и вследствие
этого снижается действие скоростного напора.
3.2. Световое излучение
Физическая характеристика. Световое излучение ядерного
взрыва представляет собой электромагнитное излучение опти-
ческого диапазона, включающего ультрафиолетовую, видимую
и инфракрасную области спектра. Источником светового излу-
чения является светящаяся область.
47.
Спектральный состав светового излучения зависит от тем-
пературы светящейся области. Поскольку температура светя
щейся области непрерывно изменяется, изменяется и спектраль-
ный состав светового излучения. Его средний спектральный со-
став за все время существования светящейся области близок к
спектральному составу излучения Солнца, находящегося в зе-
ните.
Распространение светового излучения в атмосфере имеет
сложный характер и сопровождается процессами поглощения,
рассеяния и отражения лучистой энергии.
На любой облучаемый объект наряду с прямым излучени-
ем, распространяющимся непосредственно от светящейся об-
ласти, падают также рассеянное и отраженное излучения. При
этом на поверхность объекта, расположенную параллельно
распространению прямого излучения, и иа тыльную поверх-
ность действуют лишь рассеянное и отраженное излучения.
Рассеянное излучение обусловливается взаимодействием излу-
чения с молекулами воздуха, частицами пыли и воды, нахо-
дящимися в атмосфере, а отраженное — отражением прямого
излучения от поверхности земли (воды), от облаков или мест-
ных предметов.
Непрозрачная преграда на пути распространения прямого
излучения, образующая зону тени, является надежной защитой
от светового излучения.
Основной характеристикой светового излучения на различ-
ных расстояниях от центра взрыва служит световой импульс
ис, кал/см2,— количество энергии светового излучения, падаю-
щее за все время излучения на единицу площади неподвижной
неэкранированной поверхности, расположенной перпендикуляр-
но к направлению прямого излучения, без учета отраженного
излучения.
Световой импульс уменьшается с увеличением расстояния
от центра взрыва. Если бы световое излучение распространя-
лось в пустоте, то световой импульс уменьшался бы строго
пропорционально квадрату расстояния от центра взрыва. На-
пример, при увеличении расстояния в 2 или 3 раза световой
импульс уменьшился бы соответственно в 4 и 9 раз. Но так как
на пути распространения излучения имеется воздух, содержащий
к тому же частицы пыли и воды, то световой импульс умень-
шается несколько быстрее, чем в пустоте. Следовательно, ос-
лабление светового излучения зависит от состояния атмосферы.
На практике ослабление светового излучения оценивается по
дальности видимости — наибольшему расстоянию, на котором
днем на фоне неба отчетливо различается большой темный
предмет, например здание. Дальность видимости оценивается
в баллах, сведения о которых можно получить от метеослужбы.
Значительное ослабление светового излучения происходит
при задымленном воздухе, наблюдающимся в индустриальных
центрах. Так, например, при наземном взрыве мощностью
100 тыс. т в условиях чистого воздуха световой импульс иа рас-
48
стоянии 5 км от центра взрыва составляет примерно 3 кал/см2,
при задымленном воздухе такой импульс будет лишь на рас-
стоянии 3 км.
Сгема пользования
Расстояние от центра взрыва, км графиком
0,2 0,3 040.50.6 0,8 1 1,5 2 3 4 5 6 8 10 15 20 30 40505080 100 Ответ
0,2 0,30,40.50,60,8 1 1,5 2 3 4 5 6 8 10 15 20 30 405060 80100 150200
Световой импульс при воздушном взрыве, кал/см2
— 1 ,, «-------1--1 I . 1 I I j-1- . .....t i . . . . . . .
0,1 0,15 0,2 03 0.40.50S0.81 1,5 2 3 4 5 6 8 10 15 20 3010506080
Световой импульс при наземном взрыве, кал/см2
Рис. 3.9. Номограмма для определения световых импульсов
Облака, расположенные на пути распространения светового
излучения, также значительно ослабляют его, в результате чего
уменьшается или полностью исключается поражающее дейст-
вие светового излучения па наземные объекты.
При одних н тех же атмосферных условиях световой им-
пульс на заданных расстояниях от центра взрыва увеличивает-
49
ся примерно прямо пропорционально увеличению мощности
взрыва.
Для объектов, расположенных на поверхности земли, при
равных расстояниях от центра взрыва и одинаковых атмосфер-
ных условиях световой импульс при наземном взрыве пример-
но в 3 раза меньше, чем при воздушном взрыве той же мощ-
ности. Это объясняется тем, что при наземном взрыве светя-
щаяся область в отличие от воздушного взрыва имеет форму
полусферы и экранируется облаком пыли. Кроме того, с увели-
чением высоты возрастает прозрачность воздуха, поэтому для
одних и тех же атмосферных условий световое излучение при
воздушном взрыве ослабляется меньше, чем при наземном.
Номограмма для определения расстояния, па котором при
тех пли иных атмосферных условиях можно ожидать заданную
величину светового импульса, приведена на рнс. 3.9. Расстоя-
ния на номограмме даны от центра взрыва, а расстояния от
эпицентра взрыва определяют по формуле
/?э=|
где R — расстояние от центра взрыва;
И — высота взрыва.
Для определения на рис. 3.9 номера кривой, соответствую-
щей заданным атмосферным условиям и виду взрыва, исполь-
зуется следующая таблица:
Атмосферные условия Балл ви- димости Д1ЛЬИОСТЬ видимости Номер кривой па рис. 3.9 при
воздушных взрывах мощ- ностью до 100 тыс. т и на- земных взрывах воздушных взрывах мощностью более 100 тыс. т
Чистый воздух 9 50 1 1
Очень слабая дымка 7 10—20 3 2
Слабая дымка 5 2-4 5 4
Задымленный воздух 4 1—2 6 5
Слабый туман 3 0,5—1 8 7
Умеренный туман 1-2 0,05—0,5 9 8
Пример 4. Определить расстояние от эпицентра воздушного взрыва мощ-
ностью 2и тыс. т, па котором величина светового импульса составляет
8 кал/см2. Высота взрыва 550 м. Атмосферные условия — задымленный воз-
дух.
Решение. На шкале световых импульсов для воздушных взрывов
(рнс. 3.9) находим число 8 кал/см2 н от него проводим вертикальную линию
до наклонной лннни, соответствующей мощности взрыва 20 тыс. т. Из точки
пересечения проводим горизонтальную линию до кривой с номером 6.
Над точкой пересечения находим расстояние от центра взрыва, оно равно
1,9 км.
Определяем расстояние от эпицентра взрыва, на котором будет наблю-
даться световой импульс цс = 8 кал/см2.
/?э — У 1.92 — 0,552 = 1.8 км.
50
Пример 5. Определить величину светового импульса на расстоянии 4 км
от центра наземного взрыва мощностью 100 тыс. т. Атмосферные условия —
чистый воздух.
Р с in е и н е. По номограмме рис. 3.9 иа шкале расстояний иаходнм ве-
личину 4 км и от нес проводим вертикальную линию до кривой с номером 1
Из точки пересечения проводим горизонтальную линию до наклонной линии,
соответствующей мощности взрыва 100 тыс. т Под точкой пересечения на
шкале наземного взрыва находим световой импульс, равный 5 кал/см2.
Физические основы поражающего действия светового излу-
чения. Световое излучение, падая на поверхность объекта, ча-
стично отражается, частично поглощается, а если объект про-
пускает излучение, то частично проходит сквозь него. Стекло,
например, пропускает более 90% энергии светового излуче-
ния; черные поверхности поглотают до 90—95% всей падаю-
щей на них энергии излучения, а белые — 20—30%. Хорошо
отражают световое излучение металлические, особенно полиро-
ванные поверхности. Материалы, хорошо отражающие или про-
пускающие световое излучение, более устойчивы к его воздей-
ствию.
Поглощенная часть энергии светового излучения превраща-
ется в тепло, вызывая нагрев облучаемого объекта.
Основным видом поражающего действия светового излуче-
ния является тепловое поражение, наступающее при повыше-
нии температуры облучаемого объекта до определенного уров-
ня. Негорючие материалы при нагреве могут деформировать-
ся, терять прочность, разрушаться, плавиться и испаряться.
Горючие материалы при нагреве воспламеняются и горят. Теп-
ловое воздействие на кожу и глаза человека вызывает ожоги
различной степени тяжести Световое излучение может нару-
шать действие электронно-оптических устройств, фотопрнемни-
ков н светочувствительной аппаратуры, а также приводить к
временному ослеплению людей.
Существенную роль в поражающем действии светового из-
лучения играет время облучения объекта, зависящее от мощ-
ности взрыва. Поскольку при взрыве большей мощности излу-
чение энергии продолжается дольше, то за время воздействия
излучения на объект происходит больший отток тепла от об-
лучаемой поверхности, т. е. для поражения материала требу-
ется тем больший световой импульс, чем больше мощность
взрыва.
Основной характеристикой падающего на объект светового
излучения, используемой при оценке его поражающего дейст-
вия, является импульс облучения и, кал/см2, — количество
энергии светового излучения, падающей иа единицу площади
облучаемой поверхности за все время излучения. Импульс об-
лучения зависит от конкретных условий облучения: ориентации
облучаемой поверхности, отраженного излучения, экранирова-
ния различными преградами, а также от перемещения облучае-
мого объекта.
Импульс облучения пропорционален световому импульсу и
может быть больше или меньше его. Если облучаемая поверх-
51
иость ориентирована перпендикулярно направлению распрост-
ранения прямого излучения, экранирование и ослаблен ie излу-
чения преградами отсутствует, а влиянием отраженного излу-
чения и перемещения объекта можно пренебречь, то импульс
облучения равен световому импульсу. Равенство импульса об-
лучения световому импульсу принимается также при оценке
поражающего действия светового излучения на наземные объ-
екты, когда конкретные условия облучения учесть практически
невозможно.
Импульс облучения, при котором с заданной вероятностью
наблюдается опасное поражение материала (объекта), приво-
дящее к потере функциональных свойств, называется поражаю-
щим. В табл. 3 2 приведены поражающие импульсы для неко-
торых материалов. По величине поражающих импульсов с по-
мощью номограммы (рис. 3.9) может быть определен радиус
зоны поражения материалов.
Таблица 3.2
Значения поражающих импульсов иа, кал/см2
Наименование материала Мощность взрыва, тыс. т
I 10 100 1000
Ватник хлопчатобумажный 9 И 13 14
Ткань хлопчатобумажная 10 12 13 14
Ткань шерстяная 16 19 23 27
Материал для плащ-накндок 10 12 15 18
Сукно шинельное серое 15 19 26 34
Бумага газетная 5 6 7 8
Обивка автомобилей 5 5 6 7
Древесина 9 12 16 21
Сукно шинельное черное 13 17 21 26
Существенное влияние на значения поражающих импульсов
оказывают влажность материалов и ветер.
В зависимости от влажности материала изменяется доля
импульса облучения, затрачиваемая на испарение воды, содер-
жащейся в материале. Поэтому с увеличением влажности ма-
териала поражающий импульс возрастает.
Влияние ветра па значения поражающих импульсов объяс-
няется увеличением теплоотдачи с обдуваемой воздушным по-
током поверхности и уносом образующейся горючей смеси.
В результате воздействия светового излучения иа легковос-
пламеняющиеся материалы (древесина, ткани, бумага, сухая
растительность и т. п.) может возникнуть большое количество
пожаров на значительной площади. Особенно опасны пожары
в городах, лесах и массивах созревающих хлебов. В связи с
этим необходимо заблаговременно проводить защитные меро-
52
приятия, уменьшающие опасность пожаров. К таким мероприя-
тиям относятся: расчистка районов расположения войск от лег-
ковоспламеняющихся материалов, обмазка горючих объектов
глиной, известью или намораживанием на них корки льда,
применение огнестойких, хорошо отражающих световое излу-
чение чехлов, тентов, штор и т. п.
Необходимо отметить, что своевременное принятие мер за-
щиты уменьшает возможность поражения людей световым из-
лучением. Действие светового излучения продолжается от деся-
тых долей секунды при взрывах боеприпасов сверхмалой мощ-
ности до десятков секунд при взрывах мощностью более
1 млн. т. Поэтому, если после вспышки взрыва человек успеет
занять укрытие в течение, например, двух секунд, то время
воздействия на него светового излучения при взрыве боепри-
паса 1 рупной мощности будет сокращено в несколько раз, что
значительно уменьшит или полностью исключит поражение.
Если же человек успеет укрыться за время менее двух секунд
после вспышки, то тяжесть поражения его световым излуче-
нием может быть уменьшена и при взрывах боеприпаса малой
мощности.
3.3. Проникающая радиация
Физическая характеристика. Проникающая радиация пред-
ставляет собой поток гамма-излучения и нейтронов.
Оба эти вида излучения различны по своим физическим
свойствам. Общим для них является то, что они распространя-
ются в воздухе от центра взрыва на расстояния до нескольких
километров и, проходя через живую ткань, вызывают иониза-
цию атомов и молекул, входящих в состав клеток, что приво-
дит к нарушению жизненных функций отдельных органов и
систем и развитию в организме лучевой болезни.
Гамма-излучение испускается из зоны ядерного взрыва в те-
чение нескольких секунд с момента ядерной реакции. По сво-
ему происхождению это излучение разделяется на несколько
составляющих, основными из которых являются: мгновенное
гамма-излучение, сопровождающее ядерную реакцию; вторич-
ное гамма-излучение, возникающее при неупругом рассеянии
и захвате нейтронов в воздухе; осколочное гамма-излуче-
ние, сопровождающее радиоактивный распад осколков де-
ления.
Мгновенное гамма-излучение возникает в основном в про-
цессе реакции деления ядер и испускается за время,
равное десятым долям микросекунды. При взаимодействии с
материалами конструкции боеприпаса это излучение сущест-
венно ослабляется, поэтому его роль в поражающем действии
незначительна.
• Вторичное и осколочное гамма-нзлучсния являются основ
ными компонентами гамма-излучения. Вторичное гамма излу-
53
чение действует на наземные объекты практически мгновенно,
а осколочное — в течение 10—20 с после взрыва.
Гамма-излучение значительно ослабляется в воздухе. Это
происходит, во-первых, потому, что с j всличснием расстояния
от центра взрыва увеличивается площадь поверхности сферы,
Рис. 3.10. Зависимость дозы гамма-излучепня от расстояния до
центра взрыва
через которую проходит общий поток гамма-квантов, а следо-
вательно, уменьшается количество энергии излучения, падаю-
щего па 1 см2 поверхности сферы. Во-вторых, на пути распро-
странения гамма-излучение ослабляется воздухом: одни гамма-
кванты поглощаются атомами воздуха, другие, взаимодейств\’я
54
с атомами, теряют некоторую долю энергии и изменяют на-
правление своего движения — рассеиваются.
При рассеивании гамма-квант выбивает из электронной
оболочки атома электрон. Выбив электрон, гамма-квант теряет
часть энергии и меняет направление своего движения. Про-
цесс рассеивания повторяется до тех пор, пока энергия гамма-
кванта при очередном столкновении его с атомом не окажется
исчерпанной. В результате взаимодействия гамма-кванта с
атомами воздуха или другой среды, в которой он распространя-
ется, па пути его движения остается след из свободных элект-
ронов и ионизированных атомов.
Степень ионизации среды гамма-излучением определяется
дозой гамма-излучения, единицей измерения которой служит
рентген.
В настоящее время для измерения дозы гамма-излучения,
поглощаемой в любом веществе, применяют единицу рад. 1 рад
соответствует 100 эрг поглощенной энергии в 1 г вещества.
Поражающее действие гамма-излучения на личный состав
пропорционально дозе. Время набора основной части дозы гам-
ма-излучения (до 80%) равно нескольким секундам.
При воздушном и наземном ядерных взрывах доза гамма-
излучения на равных расстояниях от центра взрыва практиче-
ски одинакова, но она значительно зависит от плотности
воздуха. Плотность воздуха летом меньше, чем зимой, по-
этому при взрыве летом доза гамма-излучения будет боль-
ше, чем зимой на одном и том же расстоянии от центра
взрыва.
Изменение дозы гамма-излучения при взрывах различной
мощности летом в зависимости от расстояния до центра взры-
ва показано на рис. 3.10. При определении дозы гамма-излуче-
ния зимой или в горах дозу гамма-излучения, найденную по
верхнему графику рис. 3.10, необходимо умножить на коэффи-
циент, значение которого определяется по нижнему графику
рис. 3.10.
Пример 6. Определить дозу гамма-излучения на поверхности земли на
удалении 1,6 км от эпицентра воздушного ядерного взрыва мощностью
100 тыс. т, произведенного зимой на высоте 1 км.
Решение. Определяем расстояние от центра взрыва
/^ = И/^ + № = И1,62 + 12=1,9 км,
где /?э — расстояние от эпицентра взрыва;
Н — высота взрыва.
По верхнему графику рис. 3.10 находим, что доза гамма-нзлучення ле-
том на расстоянии 1,9 км от центра взрыва мощностью 100 тыс. т рав-
на £4^=280 рад. По нижнему графику рис. 3.10 определяем поправочный
коэффициент; он равен 0,25. Следовательно, доза гамма-излучения зимой
будет равна
Z). =280-0,25 = 70 рад.
°т
№
Нейтронное излучение. При ядерных взрывах нейтроны ис-
пускаются в процессе реакции деления и синтеза — мгновен-
ные нейтроны, а также в результате распада осколков деле-
ния — запаздывающие нейтроны.
Мгновенные нейтроны испускаются в течение долей микро-
секунды и практически все они поглощаются воздухом за 0,5 с.
Запаздывающие нейтроны испускаются осколками дспения с
периодами полураспада от 0,5 до 50 с. Время действия запаз
дывающнх нейтронов иа наземные объекты 10—20 с.
С увеличением расстояния от центра взрыва поток нейтро-
нов уменьшается. Уменьшение потока нейтронов происходит
также вследствие взаимодействия их со средой.
Основными видами взаимодействия нейтронов со средой яв-
ляются их рассеивание при соударениях с ядрами атомов сре-
ды и захват ядрами атомов. Рассеивание состоит в том, что
нейтроны, взаимодействуя с ядрами атомов, передают им
часть своей энергии. Нейтроны, потерявшие после ряда столк-
новений почти всю свою энергию, могут быть захвачены ядра-
ми атомов (например, ядрами азота) и прекратить свое суще-
ствование.
Нейтроны, будучи электрически нейтральными, при прохож-
дении через вещество сами непосредственно не вызывают его
ионизацию. Однако они вызывают ионизацию косвенным путем,
например, взаимодействуя с некоторыми легкими ядрами.
Поражающее действие нейтронов на личный состав пропор-
ционально дозе, измеряемой так же, как и для гамма-излуче-
ния в радах.
Доза нейтронов зависит от плотности воздуха. Изменение
дозы нейтронов летом при взрывах различной мощности в за-
висимости от расстояния до центра взрыва показано на верх-
нем графике рис. 3.11, а поправочные коэффициенты для зимы
и горных условий — на нижнем графике.
Суммарные дозы проникающей радиации. Гамма-излучение
и нейтроны ядерпого взрыва действуют на любой объект прак-
тически одновременно. Тот факт, что гамма-излучение испуска-
ется в течение нескольких секунд, а нейтроны в основном в
первые секунды, существенного значения не имеет. Поэтому
поражающее действие проникающей радиации определяется ее
суммарной дозой, получаемой в результате сложения доз гам-
ма-излучения и нейтронов.
Изменение суммарных доз проникающей радиации для
взрывов различной мощности в зависимости от расстояния по-
казано на рнс. 3.12.
Соотношение между дозами гамма-излучения и нейтронов
в суммарной дозе проникающей радиации зависит от мощности
взрыва и расстояния до центра взрыва. Для больших доз и
взрывов мощностью менее 10 тыс. т доза, обусловленная нейт-
ронами, больше дозы, обусловленной гамма-излучением; для
средних величин доз, а также для взрывов мощностью более
10 тыс. т справедливо обратное соотношение.
66
Принципы защиты от проникающей радиации. Выше ука-
зывалось, что гамма-излучение, как пн высока его проникаю-
щая способность, заметно ослабляется даже в воздухе. В ве-
Рис. З.Н. Зависимость дозы нейтронов от расстояния до центра
взрыва
щсствах же более плотных гамма-излучение ослабляется еще
сильнее. Происходит это потому, что чем больше плотность
вещества, гем больше в единице его объема атомов н тем боль-
шее количество раз взаимодействует с ними гамма-излучение.
57
Следовательно, на одном и том же отрезке пути i амма-излуче-
ние в более плотном веществе потеряет больше энергии, чем в
менее плотном, а потеря энергии означает уменьшение дозы
гамма-излучения.
О ‘too 630 1200 1600 2000 2чй0 2800 3200
Рассточчие от центра -езрыа, м
Рис. 3.12. Зависимость суммарной дозы проникающей радиации от
расстояния до центра взрыва
Пусть поток гамма-пзлучення падает на поверхность пре-
грады толщиной I (рис. 3.13). Представим себе, что некоторый
слой уменьшает дозу гамма-излучения в два раза. Тог-
58
да на границе А—А доза радиации окажется равной -у - Еслп
преграда достаточно толстая и в ней умещается несколько
слоев толщиной d, то на границе Б—Б доза радиации будет
вдвое меньше, чем па границе А —А, или вчетверо меньше D^.
В общем виде ослабление дозы гамма-излучения преградой тол-
щиной I пропорционально 2,;dl. Отсюда доза за преградой вы-
ражается зависимостью:
Величина слоя
два раза, называется
Dr~ 2'№ '
ослабляющая дозу гамма-излучения в
слоем половинного ослабления.
Рис. 3.13. Схема ослабления гамма-излучения
толщей материала
Аналогичные рассуждения справедливы и при прохождении
через вещество потока нейтронов. Однако в отличие от гамма-
излучения наибольшее ослабляющее действие на поток нейтро-
нов оказывают материалы, в которых много легких ядер, на-
пример ядер атомов водорода, углерода и др. Дело в том, что
нейтроны взаимодействуют не с электронами атомов, а с яд-
рами. Это взаимодействие в легких веществах напоминает удар
двух упругих шаров — нейтрона и ядра. Если масса последних
одинакова, а такой случай имеет место при ударе нейтрона по
ядру атома водорода, то нейтрон при лобовом ударе передает
всю свою энергию ядру, подобно передаче энергии при соуда-
рении бильярдных шаров. Если же масса ядра значительно
больше массы нейтрона, то нейтрон при любом ударе, даже
лобовом, не передаст ядру всей энергии, а отскочит от него, как,
например, отскакивает мяч при ударе о стенку. При таком уп-
ругом соударении нейтрон может потерять лишь небольшую
долю энергии.
59
Наряду с упругим соударением нейтронов с ядрами наблю-
дается и иной вид взаимодействия. Нейтрон, ударяясь о такое
ядро, может проникнуть внутрь его, а затем вырваться нару-
жу, потеряв при этом значительную (до 90%) долю своей
энергии, которая выделяется в виде гамма-кванта или заряжен-
ной частицы.
Хотя процессы взаимодействия нейтронов и гамма-излуче-
ния со средой различаются, ослабление дозы нейтронов выра-
жается аналогичной зависимостью:
Значения слоев половинного ослабления гамма излучения и
нейтронов для некоторых материалов приведены в табл. 3.3.
Таблица 3.3
Значения слоя половинного ослабления гамма-излучения и нейтронов
Наименование материала ПЛОТНОСТЬ материала» г/см’ Слой половинного ослабления
см V СМ
Древесина 0,7 30,5 9,7
Полиэтилен 0,9 21,8 2,7
Вода 1 20,1 2,7
Грунт 1,0 13 9
Кирпичная кладка 1.6 13 10
Стеклопластик 1,7 12 4
Стнробетон 1,85 11 5
Железобетон 2,3 9,5 8,2
Железо (броня) 7.8 3,5 11,5
Свинец 11,3 2 12
Если толща защиты состоит из нескольких слоев различ-
ных материалов, то для определения общего коэффициента ос-
лабления необходимо найти коэффициент ослабления для каж-
дого слоя, а затем перемножить их. Для упрощения расчетов
можно пользоваться графиками зависимости ослабления дозы
гамма-излучения (рис. 3.14) и нейтронов (рис. 3.15).
Пример 7. Определить дозу проникающей радиации внутри убежища с
покрытием нз деревянных брусьев толщиной 20 см н грунтовой обсыпкой в
120 см при взрыве мощностью 10 тыс. т на высоте 600 м. Убежище распо-
ложено в эпицентре взрыва. Время года —лето.
Решение. 1 По графикам рис. 3.10 н 3.11 находим дозы гамма-излуче-
ния и нейтронов на поверхности земли
DOr= 12000 pai; Dvn — 20000 рад.
2. По графикам рис. 3.14 и 3.15 находим степень ослабления древесиной
ч грунтом гамма-излучения н нейтронов
Kw = 1,6; /<т,р = 600; Knw = 4; К„ r₽ = 11 000.
60
3. Определяем дозу проникающей радиации внутри убежища
D — D+-/)„ = к”к + /<'\
1 \г|Л7др АдгрЛпДр
12000 20 000 _Иг„,
~ 1.6-000'1 411 000 — 1,3 Г b
Рис 3.14. Зависимость коэффициента ослабления дозы гамма-излучения
от толщины материалов
Пример 8. Определить дозу радиации, которую получит экипаж тайка,
находящегося па удалении 1200 м от центра взрыва мощностью 5 тыс. т,
при боевых действиях в горной местности. Средняя толщина брони танка
равна 8 см,
G1
Решение. 1. По рис. 3.10 и 3.11 находим дозы радиации вис тапка
£)Of = 200-1,7 = 340 par,
Don = 120 • 2,1 = 250 рад.
Коэффициент ослабления дозы нейтронов
Рис. 3.15. Зависимость коэффициента ослабления дозы нейтронов от тол-
щины материалов
2. По рис. 3.14 н 3.15 находим степень ослабления броней гамма-нзлу-
чеиия и нейтронов
Л\ = 5; /<„ — 1,7.
62
3. Определяем дозу радиации внутри танка
D=°T+ "к" =35°+П = 215 Pai-
Л. лл ° *><
Из краткого рассмотрения физических основ ослабления
проникающей радиации следует практический вывод: любые
материалы, в том числе грунт, дерево и бетон, которые приме-
няются при возведении фортификационных сооружении, могут
быть использованы для ослабления гамма-излучения и нейтро-
нов. Для этого требуется лишь, чтобы на пути распространения
проникающей радиации была необходимая толща из этих ма-
териалов.
Рис. 3.16. Схема ослабления проникающей радиации траншеей
Наиболее эффективной преградой является такая, которая
защищает объект со всех сторон от прямого потока проникаю-
щей радиации и от рассеянного излучения. Этому требованию
отвечают сооружения закрытого типа (блиндажи, убежища,
перекрытые щели), имеющие почти со всех сторон большие за-
щитные толщи. Расчеты показывают, что сооружения, которые
способны выдержать воздействие ударной волны, практически
защищают находящийся в них личный состав п от поражения
проникающей радиацией.
Но не только сооружения закрытого типа являются надеж-
ной защитой от проникающей радиации. Во много раз умень-
шают ее воздействие и такие наиболее распространенные фор-
тификационные сооружения, как окопы, траншеи и ходы сооб-
щения. Эти сооружения не имеют защитной толщи сверху, од-
нако н в них доза проникающей радиации значительно мень-
ше, чем па открытой местности (например, на дне траншеи в
10 раз).
63
Поясним уменьшение дозы радиации на примере траншеи
(рис. 3.16). Пусть центр взрыва находится слева от траншеи.
Как видно, прямой поток радиации и часть рассеянного излу-
чения, прежде чем попасть в траншею, проходят сквозь толщу
грунта. При этом, чем больше толща грунта, тем больше ос-
лабление излучений. По этой, причине на дне траншеи доза
радиации в несколько раз меньше, чем в верхней се части.
Защитой от проникающей радиации могут служить п раз-
личные естественные укрытия: овраги, канавы, скаты холмов
н другие неровности местности. Личный состав, находящийся
в момент взрыва в оврагах, канавах и т. п., может получить до-
зу проникающей радиации примерно в 1,5 раза, а на обратных
по отношению к взрыву скатах холмов и гор — в 5—10 раз
меньшую, чем на равнинной местности. В лесу дозы проникаю-
щей радиации по сравнению с открытой местностью уменьша-
ются при наземном взрыве в 1,5 раза, а при воздушном —
в 1,2 раза.
3.4. Радиоактивнее заражение
Радиоактивное заражение является специфическим пора-
жающим фактором ядерного взрыва. Оно создается радиоак-
тивными элементами, испускающими при своем распаде, глав-
ным образом, гамма-излучение и бета-частицы. Поражающее
действие радиоактивного заражения обусловливается способ-
ностью гамма-излучения и бета-частиц ионизировать среду и
вызывать радиационные нарушения структуры материалов.
Как поражающий фактор радиоактивное заражение наи-
большую опасность представляет для людей. Оно, как и прони-
кающая радиация, может вызвать у людей лучевую болезнь.
Кроме того, радиоактивное заражение вызывает потемнение
стекол оптических приборов, изменение параметров элементов
радиоэлектронной аппаратуры (особенно полупроводников),
засвечивание светочувствительных фотоматериалов (пленки,
пластинок, бумаги).
Поражающее действие радиоактивного заражения на людей
определяется, главным образом, внешним облучением. Попада-
ние радиоактивных веществ па кожу или внутрь организма мо-
жет лишь несколько увеличить поражающий эффект внешнего
облучения.
Характерной особенностью радиоактивного заражения яв-
ляется то, что создающие его радиоактивные продукты ие име-
ют ни запаха, ни вкуса и опо может быть обнаружено лишь
при помощи специальных приборов; его поражающее действие
может проявляться в течение длительного времени после
взрыва.
Основными величинами, с помощью которых характеризуют
поражающее действие радиоактивного заражения, являются
доза излучения и активность продуктов заражения.
Доза излучения — энергия излучения радиоактивного зара-
жения, приходящаяся па единицу массы облучаемого вещества.
В качестве единицы ее измерения принимают рад. 1 рад =
100 эр г/г.
Доза излучения определяет степень (тяжесть) поражения
радиоактивным заражением в результате внешнего облу-
чения.
Активность продуктов радиоактивного заражения обуслов-
ливает степень (тяжесть) поражения людей радиоактивным
заражением вследствие попадания радиоактивных продуктов
внутрь организма.
Основной величиной, с помощью которой характеризуют сте-
пень радиоактивного заражения, является мощность дозы из-
лучения.
Мощность дозы излучения радиоактивного заражения — до-
за излучения в единицу времени. В качестве единицы ее изме-
рения используют рад/ч.
Радиоактивное заражение местности прн ядерпых взрывах
создается как в районе центра (эпицентра) взрыва, так и по
пути движения облака взрыва на удалениях в десятки п сотни
километров от места взрыва.
Основными источниками радиоактивного заражения мест-
ности в районе взрыва являются радиоактивные продукты
ядерной реакции деления и наведенная активность элементов
поверхностного слоя почвы — в основном от радиоактивных
изотопов алюминия-28, марганца-56, натрия 24, железа-59, об-
разующихся под действием нейтронов, выходящих из зоны
взрыва. На поверхности земли эта зона имеет вид круга.
Заражение местности по пути движения облака взрыва об-
разуется в результате выпадения из облака и пылевого столба
радиоактивных частиц (частиц грунта и капель воды с осевши-
ми па них радиоактивными продуктами). Зону заражения мест-
ности по пути движения облака взрыва называют радиоактив-
ным следом облака взрыва.
Поскольку выпадение радиоактивных частиц на заданном
расстоянии зависит от скорости и направления среднего вет-
ра, то радиоактивный след облака взрыва в каждом конкрет-
ном случае имеет свои размеры, конфигурацию и ориентацию
на местности.
По степени заражения и возможным последствиям внеш-
него облучения личного состава войск на зараженной местнос-
ти (как в районе взрыва, так и на следе облака) принято вы-
делять зоны умеренного (зона Л), сильного (зона Б), опасного
(зона В) и чрезвычайно опасного (зона Г) заражения
(табл. 3.4). Размеры этих зон (длина и максимальная ширина
следа облака и радиусы зон заражения в районе взрыва) для
з
наземных и воздушных (на высоте /7=4 |/ q м) приведены в
табл. 3.5, 3.6.
'/• 3-43 Рлгп
65
Таблица 3.4
о
05
Характеристика зон А, Б, В и Г радиоактивного заражения
Зона заражения Доза излучения до полного распада радиоактивных продуктов, рад Воздействие радиоактивного заражения иа личный состав войск
На внешней по от- ношению к центру (эпицентру) взрыва границе зоны В середине зоны На внутренней по отношению к центру (эпицентру) взрыва 1 границе зоны
40 125 400 Личный состав войск, находящийся в зоне в течение первых суток после ее образования: при открытом расположении может получить дозы излуче-
А иия, приводящие к потере боеспособности; в автомобилях, бронетранспортерах, фортификационных со- оружениях, зданиях и т. п., как правило, не получает доз из- лучения, приводящих к потере боеспособности. Личный состав войск, находящийся в зоне при открытом рас- положении, а также в автомобилях и бронетранспортерах в
Б 400 700 1200 течение первых суток после ее образования, может получить дозы излучения, приводящие к потере боеспособности. Экипа- жи танков за это же время доз излучения, приводящих к вы- ходу из строя, не получают. Возможны тяжелые радиационные поражения открыто рас- положенного личного состава войск даже прн кратковремен- ном пребывании в зоне, особенно в первые сутки после ее об-
В 1200 2200 4000 разевания. Радиационных поражений может избежать только личный состав войск, находящийся в блиндажах и убежищах при строгом соблюдении регламента действий на зараженной местности. Получают тяжелые радиационные поражения даже экипажи танков, действующих в зоне в течение первых часов после ее
Г 4000 7000 Более 10 000 образования. Непродолжительное пребывание в зоне личного состава войск в открытом положении возможно лишь через не- делю после взрыва.
Таблица 3.5
Длина и ширина зон радиоактивного заражения местности иа следе облака взрыва, км
Скорость ! среднего гетра, км/ч Зоны заражения
взрыва, тыс. т Вид взрыва А Б В г
0,01 10 25 50 н в н в н в 0,9—1,6 1,0—0,5 1,0—0,2 — —
0,С5 10 25 50 н в н в н в 2,4—2,7 1,1—0,9 3,0—1.8 1,0—0.3 3,3—1.2 — — —
0,1 10 25 50 н в н в н в 3,4—3.7 1,7—1,5 4.5—2.5 1,8-0,7 4,9—1,7 1,3—0,1 — — —
0,5 10 25 50 н в н в н в 7 4—4 7 3,6—3,4 9,8—4,3 4.6—2.1 12—3,3 4,5—1,2 2,2—2,4 2,2—2.1 —
05
о
00
Продолжение табл. 3.5
Мощность взрыва, тыс. т Скорость среднего ветра, км/ч Вид взрыва Зоны заражения
А Б В г
1 10 н 10—8,0 3,3—3,4 1,4—1,2
в 5,0—4,2 — —- .
25 н 14—5,7 3,7—1,9 — -
в 6,3—2,7 — ——
50 н 17—4,2 3.0—0.8 —.
в 6,9—1,7 — -
75 н 18—3,4 1,9—0,1 —
в 6,4—1,1 — —, —
2 10 н 14—9,3 4.8—4,5 2,4—2.3
в 6,8—5,2 — —.
25 н 19—6.9 5,5—2.7 1,8—0,5
в 8,8—3,5 — —. ——
50 н 24—5,2 5,3—1.5 —
в 10—2,3 —
75 II 26—4,4 4,4—0,9
в 10—1,6 — — —
5 10 н 23—12 8.0—6.0 4,2—3.7 1,4—0.9
в 11—6.6 .—- —
25 н 31—8,8 9.4-3.8 4,2—1.8 —.
в 14—4,5 — — ——.
50 н 38—6,7 9.8—2.4 2,3—0,1 —.
в 16—3,1 — ——
75 н 42—5,7 9,4—1,7 — —.
в 17—2,4
Продолжение табл. 3.5
Мощность взрыва, тыс. т Скорость среднего ветра, км/ч Вид взрыва Зоны заражении
А Ь в Г
10 10 н 32—15 12—7.5 6,3—4,8 2,6—2,0
в 15—7,9 —— — —
25 н 44—11 14—4,8 6,6—2,7 ——
в 20-5,5 —— — —
50 н 54—8,3 15—3,3 5,6-1,3 —
в 24—3,9 — —
75 н 61—7,0 15—2,5 — ——
в 26—3,2 — —— —
100 н 65—6,3 14—1,9 — —
в 27—2,6 — — —
20 10 н 43—16 15—8,1 8,4—5,3 3,5—2,6
в 20—8,4 —- — —-
25 н 58—12 18—5,3 8,8—3,1 —-
в 26—5,8 — — —-
50 н 72—9,2 20—3,7 7,9—1.6 —
в 31—4,2 — — —
75 н 81—7,9 20—2,8 5,3—0,4 —-
в 33—3.4 — —• —
100 н 88—7,0 20—2,3 —— —•
в 35—2,9 — — —
50 10 н 68—21 25—11 14—7,3 6,5—4,1
в 32—11 4,8—2,2 — —•
25 н 93—16 31—7,1 16—4,5 5,4—1,9
в 43—7,7 — — —»
50 н 115—12 34—5,1 15-2,9
в 52—5.8 —
Продолжение табл. 3.5
Мощность взрыва, тыс. т Скорость среднего ветра, км/ч Вид взрыва Зоны заражения
А £ В г
50 75 Н 130—11 35—4,1 14—1,9
В 57—4,8 —— ——
100 н 140—10 35-3,5 11—1,1 —-
в 60—4,1 — — —
100 10 н 96—26 37—13 21—8,9 10—5,4
в 46—13 8,1—3,4 —
25 н 135—20 46—8,8 24—5,7 6,4—2,9
в 64—9,6 —. —
50 н 165—16 52—6,4 24—3,8 —
в 79—7,4 —
75 н 190—14 54—5.2 23—2,9 —.
в 88—6,2 — —
100 н 205—12 55—4,5 21—2,2 —
в 94—5,5 — — —
200 10 н 140-31 54—16 32—11 16-6,8
в 68—16 13—4,7 — —
25 н 195—24 68—11 37—7,1 16—4,0
в 96—12 22—2,0 —
50 н 245—20 78—8,0 39—5,0 12—2,2
в 120—9,5 _ — —-
75 н 280—18 83—6.7 38—4,0 —
в 140—8,2 — — —
100 н 300—16 86—5,8 36—3,3 —
в 150—7,3
Окончание табл. 3.5
МОЩНОСТЬ взрыва, тыс. т Скорость среднего ветра, км/ч Вил взрыва Зоны заражения
А Ь в Г
500 10 н 210—44 85—22 51—15 27—9,9
в 105—23 23—7,3 — —
25 н 295—33 105—15 60—10 28—6,2
в 150—18 24—3,9 • —
50 н 350—29 125—12 65—7,3 24—4,0
в 195—14 — —
75 н 415—26 135—9,7 65—5,9 20—2,6
в 220—12 —— — —
100 н 450—24 140—8,5 63—5,1 13—1,1
в 240—11 — — —
1000 10 н 255—48 100—23 61—16 31—10
в 125—23 25—6,9 • ——
25 н 355—38 130—16 71—11 32—6,5
в 180—19 26—4,1 —- —*
50 н 450—31 150—12 75—7,8 26—4,2
в 225—15 — —- —
75 н 510—28 155—10 74—6,4 21—3,0
в 255—13 — — —
100 н 555—26 160—9,0 71-5,5 14—1,4
в 275—12
Примечании: 1. Первое число размера зоны заражения относится к ее длине по оси следа, второе к максимальной
ширине. ,
2. Прочерки означают, что при данных условиях азрыва зона заражения ие образуется.
Таблица 3.6
Радиусы зон радиоактивного заражения местности в районе азрыва с наветренной стороны, м
Зона Вид взрыва 1 Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,05 0,1 । 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
А Н 81 150 195 325 390 465 575 660 735 865 970 1070 1220 1290
В 73 140 180 305 370 440 545 630 705 830 920 1020 1150 1200
Б Н 29 60 80 150 195 245 325 390 450 560 645 735 865 990
в 24 52 71 140 175 225 300 360 415 515 590 670 775 815
В н 17 36 50 99 130 170 230 290 340 430 510 595 710 770
В 13 30 42 86 115 150 205 255 300 385 450 520 610 635
Г н — 21 29 60 80 105 150 195 235 310 375 450 560 610
• в — 12 18 44 62 85 125 160 190 255 305 360 430 440
Примечан не. Прочерки означают, что при взрь те мощностью 10 т зона заражения Г не образуется.
Таблица 3.7
Значения мощности дозы излучения радиоактианого заражения местности в районе азрыва с наветренной стороны иа 1 ч
после взрыва , рад/ч
Расстояние Мощность взрыва. тыс. т
(эпицентра) Вид взрыва
взрыва, м 0,01 0,05 0,1 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
50 н 13 25 125 635 1270 9700 34 800 52 200 56 300 70 300 76 700 80 400 82700 53 800
в 9,6 45 86 340 565 890 2 190 11 100 17 850 28 310 33 860 37 400 40 040 26 500
100 н 2,5 13 25 125 250 505 1260 11 000 37 700 70 300 76 700 80 400 82 700 53800
в 1.9 9.6 19 87 165 295 605 970 1230 7 370 18 800 27200 34 160 24 050
200 н —. 1.1 4 20 40 79 200 395 670 1 670 27 900 63 900 82 700 53 800
в 3,1 15 29 57 130 240 360 685 1010 1 350 12 440 14 800
300 н —- — 1,1 5,6 11 22 56 НО 185 465 935 1 870 51 150 53 SO0
в — —- I 4,3 8,4 17 40 76 120 255 420 635 925 /80
400 н —- —• — 2 3,9 7,9 20 40 66 166 330 665 1660 27 400
в — —- ——. 1.5 3 6 15 28 46 100 180 290 480 450
500 н — —- —. 1 1,6 3,2 8 16 27 67 135 270 670 955
в — — —. 1.2 2,4 6 12 19 44 80 135 245 250
600 н — — — 1.4 3,5 7 12 29 59 115 295 420
в — 1 — —. 1.1 2,6 5,2 8,6 20 37 66 125 135
700 н -—• — — —. 1.6 3,2 6,4 14 27 54 135 195
в — ' " — — — 1,2 2,4 4,8 9.6 18 32 65 73
800 II — — — —• . 1 1,6 2,6 6,6 13 26 66 94
в —. — — — — —. 1.2 2 4,7 8,9 16 34 40
900 н —. — — —. — 1 1,3 3,3 6,5 13 33 47
в — — — —. — 1 2,4 4,5 8,4 18 22
1000 н —. —• — — — — — — —. 1,7 3,3 6,7 17 24
В — — — — —. — — — — 1.2 2,4 4,4 9,6 12
1500 н — —• —— — — — — —— —• — — —- 1 1,1
В —• — — — — — —• — — — — —
Примечание. Прочерки означают, что мощности доз излучения на соответствующих расстояниях меньше 1 рад/ч.
Go
Масштабы и степень радиоактивного заражения местности
в районе взрыва и по пути движения облака взрыва зависят
в основном от мощности и вида взрыва, времени, прошедшего
с момента взрыва, и скорости среднего ветра.
С увеличением мощности взрыва масштабы и степень ра-
диоактивного заражения возрастают. При прочих равных усло-
виях наиболее сильное заражение происходит при наземных
взрывах. Радиоактивное заражение местности ври воздушных
з _
взрывах на высотах /7>6,5И Q м существенной опасности не
представляет.
Степень заражения местности с течением времени умень-
шается. Это обусловливается распадом радиоактивных про-
дуктов.
Влияние на масштабы и степень радиоактивного заражения
других факторов не значительно. Например, выпадение атмос-
ферных осадков во время формирования радиоактивного сле-
да может привести лишь к некоторому увеличению степени за-
ражения в отдельных районах местности.
Значения мощностей доз излучения радиоактивного зараже-
ния местности в районе взрыва с наветренной стороны на 1 ч
после взрыва приведены в табл. 3.7.
Изменение мощности дозы излучения с течением времени
можно определить по формуле
где Pt и Pj — мощность дозы излучения радиоактивного зара-
жения местности в районе взрыва с наветренной
стороны соответственно на время I и 1 ч после
взрыва, рад/ч;
К(/)—коэффициент, характеризующий степень изме-
нения мощности дозы излучения радиоактивного
заражения местности с течением времени.
р
Коэффициент K(t) численно равен отношению р-. Его
значения в зависимости от времени, отсчитываемого с момента
взрыва, приведены в табл. 3.8.
Мощность дозы излучения радиоактивного заражения мест-
ности на следе облака взрыва является функцией многих пе-
ременных. Ее значения определяют используя мощность дозы
излучения на оси следа облака взрыва, рассчитанную на 1 ч
после взрыва при условии, что радиоактивное заражение ме-
стности на следе во всех его точках создается как будто одно-
временно.
Значения такой мощности дозы излучения в виде функции
расстояния х от центра (эпицентра) взрыва по оси следа, ско-
рости среднего ветра V, вида и мощности взрыва приведены в
табл. 3.9.
Данные табл. 3.9 позволяют определить мощность дозы из-
лучения Р(х, у) в каждой точке (х, у\ следа облака на любой
74 *
момент времени после взрыва. Ее значение находят по фор-
муле
Pt (х, у) =
О при t<
А (х) К (i)K(x, у) при / > ,
где Р|(х)—средняя мощность дозы излучения на оси следа;
К(х, у)—коэффициент, характеризующий уменьшение
мощности дозы излучения радиоактивного зара-
жения на оси следа с изменением удаления у от
осн следа.
Таблица 3.8
Значения коэффициента /\ (1), характеризующего степень изменения
мощности дозы излучения радиоактивного заражения местности в районе
взрыва и иа следе облака взрыва с течением времени
Время после взрыва К(1) Время после взрыва К У)
Минуты 1 .. 15 20 30 40 50 5.3 3,7 2,3 1,6 1,2 Часы 4 5 6 8 10 12 18 0,19 0,14 0,12 0,082 0,063 0,051 0,031
Часы 1 1.5 2 2,5 3 3,5 1.0 0,61 0,41 0,33 0,27 0,22
Сутки 1 2 3 4 0,022 0,0096 0,0059 0,0042
Значения коэффициента К(х, у) представлены в табл. 3.10
в зависимости от двух величин: координаты у и параметра
являющегося функцией координаты х, скорости среднего вет-
ра, вида и мощности взрыва.
Значения параметра К, для наземного и воздушного взры-
вов при прочих равных условиях практически одинаковы. Они
приведены в табл. 3.11.
Радиоактивному заражению в районе взрыва и на следе об-
лака может подвергаться не только личный состав войск и на-
селение, но и местные предметы, техника, вооружение, имуще-
ство и т. п. Степень заражения указанных объектов зависит от
степени заражения местности, их положения, состояния по-
верхности и свойств материала. Например, в районе ядерного
взрыва наибольшему заражению подвергаются поверхности объ-
ектов, обращенные на взрыв; у объектов, находящихся иа следе
облака взрыва, сильнее заражаются горизонтальные поверх-
ности.
75
*3
n
Таблица 3.9
Значение средней мощности дозы излучения радиоактивного заражения местности на оси следа облака взрыва на 1 ч после взрыва, рад/ч
Расстояние Мощность взрыва, тыс. т
от центра Вид взрыва
(эпицентра)
взрыва, км 0,01 0,05 0,1 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16
С к орость среднего ветра 10 км/ч
1 н 4,9 21 37 135 220 360 665 1030 1250 2090 3000 4220 6390 5330
в 2,4 6,1 8,8 19 26 34 47 58 67 72 84 97 115 130
2 н 1.6 8,4 16 70 125 225 465 780 1030 1910 2970 4520 7560 6830
в 1 3 4,8 13 19 27 43 58 63 89 НО 140 175 130
4 н — 2,2 4,8 25 50 96 225 410 605 1260 2140 3570 6590 6530
в — 1 1,7 5,8 9,5 15 27 41 50 80 НО 155 220 180
6 н — — 2 12 25 50 125 245 380 850 1540 2710 5300 5560
в — — — 3,2 5,5 9,2 18 29 38 65 97 140 215 190
8 н — — 1 6,6 14 30 79 160 260 610 1140 2100 4280 4680
в — — — 1,9 3,5 6,1 13 21 29 53 83 135 200 185
10 н — — — 4 8,9 19 53 ПО 185 455 880 1670 3510 3960
в — — — 1.3 2,4 4,3 9,4 16 23 44 71 НО 185 175
12 н — — — 2,6 6 13 38 80 140 350 695 1350 2920 3380
в — —• — — 1,7 3,2 7,2 13 19 37 61 99 170 165
14 н — — — 1,8 4,2 9,5 28 61 ПО 280 565 1120 2470 2920
в —~ —• — — 1,3 2.4 5,6 10 15 31 53 88 155 155
15 н — — — 1,3 3,1 7,1 21 47 85 225 465 935 2110 2540
в —— — 1 1,9 4,5 8,4 13 27 46 79 140 145
Продолжение табл. 3.9
Расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вил взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,05 0,1 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 13 14 15 16
1 2,3 5,4 17 37 69 185 385 795 1820 2230
1о н в — 1,5 3,7 7 11 23 41 71 130 135
1,8 4,3 13 30 56 155 325 680 1590 1980
ZU н в — — —. 1.2 3,1 5,9 9,3 20 36 64 120 125
25 1 2,5 8 19 36 105 225 485 1160 1490
н в — — — 2 4 6.6 15 28 51 98 105
30 н в — — 1,6 5.2 1,4 12 2,9 25 4,9 72 11 160 22 360 41 880 81 1160 91
. . 2,6 6,4 13 40 94 215 550 755
40 н в — — — — — — 1.7 2,9 7.3 14 28 59 69
1.5 3,7 7,8 25 59 140 370 525
DU н в —. — — — — 1.1 1,9 5 10 21 44 54
60 н в — — — — - - — — 2,3 5 1,3 16 3,6 40 7,5 97 16 265 35 385 43
80 н в — — — — — 1.1 2,4 8,2 2 21 4,5 53 9,7 150 23 225 29
100 н в — — — — — 1,3 4,7 1,3 12 2.9 32 6,5 93 16 145 21
125 н в — — — . — 2,6 7 1,8 19 4.3 56 И 90 15
150 н в — — — — — — — 1,6 4,4 1.2 12 3 37 7,6 60 11
л
с
Продолжение табл. 3.9
Расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,05 0,1 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 » 15 16
175 н — 1 2,9 8 25 42
в — 2,1 5,7 8,3
200 н 2 5,6 18 31
в — — — — —• — — — — — 1.6 4,4 6,5
250 н — — 1 3 10 18
в — — — — — — — — — — — 1 2,7 4,2
300 н — 1,8 6,2 11
в 1,8 2,9
400 н — 2.8 5,1
в 1.5
500 н 1.4 2,7
в
Ск орость среднего ветра 25 км/ч
1 н 5,9 20 32 92 140 205 330 465 510 745 970 1240 1650 1250
в 2,8 5,8 7,6 13 16 19 23 26 24 26 29 32 36 28
2 н 2,6 10 18 63 105 165 295 450 540 880 1240 1710 2510 2050
в 1.5 3,8 5,4 11 15 20 27 34 33 41 47 53 59 39
4 н - -- 3,6 7 29 52 91 185 310 410 750 1160 1750 2830 2540
в — 1,6 2,5 6,8 9,9 14 23 31 34 48 61 75 94 70
6 н — 1,7 3,4 16 30 55 1201 215 305 595 970 1550 2650 2520
в — — 1.4 4,3 6,7 10 17 25 30 45 61 81 ПО 85
Продолжение табл. 3.9
Расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,05 0,1 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
я u 1,9 9,8 19 37 85 155 230 475 805 1340 2390 2360
о в — — 2^9 4,7 7,5 14 21 26 41 58 81 115 93
in 1,2 6,5 13 26 63 115 180 385 670 1150 2130 2170
1U ГТ в — — 2,1 3,5 5.8 11 17 22 37 54 77 115 96
19 и 4,6 9,5 19 48 91 145 315 570 1000 1900 1990
IZ Г1 в — — — 1,6 2,7 4,5 9 14 19 33 50 73 ПО 97
1а Т_1 3,4 7,1 14 37 73 120 265 485 875 1700 1820
Г1 в —. — — 1,2 2.1 3,7 7,5 12 17 30 46 69 105 96
14 2,6 5,2 11 30 59 98 225 420 770 1520 1660
JTO Гт в — —. — 1 1,7 3 6,3 11 15 27 42 65 100 94
Io г_т 2 4,3 9 24 49 82 195 365 685 1370 1530
Io в — — — 1.4 2.5 5,4 9,2 13 24 39 61 98 92
nn 14 1,6 3,4 7,4 20 41 70 170 325 610 1240 1400
ZU И В — — — 1,2 2,1 4,7 8,1 12 22 36 57 94 89
OR м 2,1 4 7 13 28 49 120 240 470 990 1150
Zo п в — — — —. 1,5 3,4 6 8,9 18 30 49 83 82
on н — — 1.4 3,2 9,3 20 36 92 185 375 805 960
OU в — — — — 1,1 2,5 4,6 7,1 15 25 43 74 75
4Л — 1,7 5,1 11 21 57 120 250 560 700
TtU в — —. — — i — 1,6 3 4,7 10 19 33 60 63
RO н 1 3,1 7,1 14 38 83 175 410 530
в — —• — — — 1 2 3,4 7,6 14 26 49 а4
Продолжение табл. 3.9
Расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,05 о,1 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
о 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
60 н — — — . — 2 4,8 9,4 27 60 130 315 410
в — — — — — — — 1,5 2,5 5,9 11 21 41 46
80 н — — — — — — 1 2,5 5 15 35 79 195 270
в — — — — — — — — 1,5 3.7 7,4 15 30 35
100 н — — — —- — —— 1,4 3 9,4 22 52 135 185
в — — — — — — — — 1 2,6 5,2 11 23 27
125 н — — — — — — — — 1,8 5,7 14 33 88 125
в — —• — — — — — — — 1,7 3,6 7,6 17 21
150 н — — — — — -— — — 1.1 3,7 9,2 23 61 91
в — — — — — — — — — 1,2 2,6 5,6 13 16
175 н — — — — — — — — — 2,5 6,4 16 45 68
в — — — — — — — — — — 2 4,3 10 13
200 н — — — — — — — — — 1,8 4,6 12 34 52
в — — — — — — — — — — 1,5 3,4 8,1 11
250 н — — — — — —. — — 1 2,7 7 20 32
в — — — — — — — — — — 1 2,2 5.5 7,7
300 н — — — — — — — — — — 1,7 4,5 13 22
в — — — — — — — — — — — 1,6 4 5,7
400 н — — — —. — — — —. —. 2,1 6,7 И
в — —• — — — — — — — — — — 2,3 3,4
500 н — — — 1,2 3,8 6,5
i в 1,4 2,2
Продолжение табл. 3.9
Расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,05 0,1. 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
I 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Скорость среднего ветра 50 км/ч
] н 5,7 16 25 59 82 115 165 215 220 290 350 420 510 370
в 2.8 4,8 5,8 8,4 9,5 10 11 12 10 11 12 14 18 16
2 н 3 10 17 49 74 НО 180 255 280 415 545 695 925 700
в 1.8 3,7 5 8,9 11 13 17 19 17 19 21 21 22 13
4 н 1,1 4,4 7,8 28 46 74 140 210 260 430 620 865 1270 1060
в 2 2,9 6.4 8,7 12 17 21 21 27 32 37 42 29
6 н 2,3 4,3 17 30 51 100 165 216 380 580 860 1330 1170
в — 1,1 1,8 4,5 6,6 9,3 14 19 21 29 37 45 54 40
8 н - 1,4 2,6 11 20 36 77 130 180 330 520 805 1300 1200
в — — 1,2 3,4 5 7,4 12 17 20 29 38 48 61 47
10 н - - 1,8 8 15 27 60 105 150 285 465 740 1240 1180
в — — 2,6 4 6,1 11 15 18 28 37 50 65 52
12 н 1.2 6 11 21 48 85 125 250 415 675 1160 ИЗО
в — — 2 3,2 5 9,1 13 17 26 36 50 67 55
14 н 4,6 8,8 17 39 71 105 220 370 620 1080 1080
в — — — 1,6 2,7 4,3 7,9 12 15 24 35 49 68 57
16 н 3,6 7,1 14 33 60 92 190 330 565 1010 1020
в — — — 1,4 2,2 3,6 6,9 11 14 23 33 48 68 58
18 н — 2,9 5,8 11 27 51 80 170 300 520 940 970
в — —. — 1,1 1.9 3,1 6.1 9,6 13 21 32 46 67 58
20 н - - - 2,4 4,8 9,5 23 44 70 150 270 480 880 920
оо >—» в — — — 1 1,6 2,7 5.4 8,7) 12 20 30 45 66 58
Со Продолжение табл. 3.9
Расстояние Мощность взрыва , тыс. т
Вид взрыве
(эпицентра) взрыва, км 0,01 0,05 0,1 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 П 12 13 14 15 16
25 н — — , 1.5 3,1 6,4 16 32 52 120 115 390 745 805
в — — — — 1,2 2 4,2 6,9 9,5 17 27 41 63 57
30 н — — — 1 2,2 4,6 12 24 40 94 175 325 640 705
в — — — — — 1,5 3,3 5,6 7,9 15 24 37 59 55
40 н — — — — 1,2 2,6 7,2 15 26 63 125 240 480 555
в — — — — — 1 2,2 3,9 5,8 11 19 31 51 51
50 н — — — — — 1.6 4,7 9,9 18 45 90 180 375 450
в — — —• — — — 1.6 2,8 4,4 9 15 26 45 65
60 н —• — — — — 1,1 3.2 7 13 33 69 140 300 370
в — — — — — 1,2 2,2 3,4 7.3 13 22 39 41
80 н — — — — — — 1,7 3,9 7,5 20 43 91 205 260
в — — — — —• — — 1.4 2,3 5 9,2 17 31 34
100 н — — — — — — 1,1 2,4 4,8 13 29 64 150 195
в — — — — — — — — 1.6 3,7 7 13 25 28
125 н — — — — — — — 1,5 3 8,6 19 43 105 140
в — — — — — — — — 1.1 2,6 5,1 9,9 20 23
150 н — — — — — — — 1 2 5,9 14 31 77 105
в — — — — — — — — — 1.9 3,9 7.8 16 19
175 н — — — — — — 1 — ) — 1,4 4.2 9,9 23 58 82
в — — — —’ — — —• — 1.5 3,1 6.2 13 16
200 н — — — — — — — — 1 3,1 7.5 18 46 65
в 1.2 2,5 5.1 11 14
Продолжение табл. 3.9
расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,61 0,05 0,1 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
250 н в 1.9 4,6 1,7 11 3,6 30 8 43 10
300 н в — 1,2 3 1.2 7,5 2,6 20 6 31 8
400 н в — — 1,5 3,9 1,6 11 3,7 17 5,2
500 н в — — — — — — — — — — — 2,3 1 6,6 2,5 11 3,6
Скорость среднего ветра 75 км/ч
-1 н 57 74 105 130 125 155 185 210 245 180
1 11 В — — — — 6,6 7 7.3 7.5 6,1 6,5 7,3 8,9 13 14
о н 57 82 125 170 180 250 315 385 480 350
л В — — — 8,5 9,9 12 13 11 12 12 12 11 6,7
4 н 40 62 НО 160 185 290 400 540 745 590
л В — — — — 7,6 9,7 13 16 15 19 21 23 25 16
6 J4 . 27 45 85 130 165 275 400 570 835 705
В — — — — 6,1 8,2 12 16 16 21 25 30 34 24
8 । 14 — 20 34 67 ПО 145 250 380 560 855 750
1 в — — — — 4,9 6,9 11 15 16 22 27 34 40 29
со
Со
Продолжение табл. 3.9
Расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вил взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,05 0,1 0.5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 100J
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
10 н 15 26 55 91 125 225 350 535 840 765
в — — — — 4 5.9 9.6 13 15 22 28 36 45 34
12 н — — 12 21 45 77 105 200 320 505 815 755
в — — — — 3,4 5 8,5 12 14 21 28 37 47 37
14 н — — — 9,4 17 38 66 94 180 295 470 780 740
в — — — — 2.9 4,4 7,6 11 13 20 28 37 49 39
16 н — — — 7.7 14 32 57 83 165 270 440 745 720
в — — — — 2,4 3,8 6,8 10 12 20 27 37 50 41
18 н — — — — 6,4 12 28 50 74 150 250 410 705 695
в — — — — 2.1 3,4 6,1 9,3 12 19 26 37 50 42
20 н — — — — 5,4 10 24 44 66 135 230 385 670 675
в — — — — 1.9 3 5,6 8,5 И 18 26 36 50 43
25 н — — — — 3,7 7,2 17 33 51 но 190 320 590 610
в — — — — 1.4 2.3 4,4 7 9,3 16 23 34 50 43
30 н — — — — 2.7 5,3 13 25 40 88 160 285 520 555
в — — — — 1.1 1.8 3.6 5.9 8 14 21 32 48 43
40 н — — — — 1.5 3,1 8,3 16 27 62 115 215 415 455
в — — » — — 1.2 2,5 4,3 6,1 11 18 28 44 41
50 н — — — — 1 2 5,6 11 19 46 89 170 335 380
в — —• — — — — 1.9 3,2 4.8 9.2 15 25 40 39
60 н — — — — 1.4 4 8.2 14 35 70 135 275 320
в — — — — — — 1.4 2,5 3,8 7,7 13 22 36 36
Продолжение табл. 3.9
Расстояние Мощность взрыва. тыс. т
от центра (эпицентра) взрыва, км Вил взрыва 0,01 0,05 0.1 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
80 н 2,3 4,8 8,8 23 46 93 200 240
В — — — — — — — 1.7 2.7 5,6 9,8 17 30 31
100 н — — — 1.4 3,1 5,8 15 32 67 150 185
в — — — — — — — 1.2 1.9 4,2 7,1 14 25 27
125 н _ _ — — 1.9 3,8 10 22 48 по 140
в — — — — — — — — 1.4 3,1 5,9 И 20 23
150 н — — — — 1.3 2,6 7,3 16 35 82 105
в — — — — — — — — 1 2,4 4,6 8,8 17 19
175 н в — — — — — — — — 1.9 5.4 1.9 12 3,7 27 7,2 64 14 86 17
200 н 1.4 4,1 9.3 21 51 70
в — — — — — — — — — 1.5 3 6 12 15
250 н — — — — — — — — — 2,5 5,9 14 34 48
в — — — — — — — — — 1 2,1 4.4 9,2 И
300 н — — — — — — — — — 1.7 4 9,5 24 35
в — — — — — — — — — — 1.6 3,3 7,2 9,1
400 н — — — — — — — — — — 2,1 5.1 14 21
в — — — — — — — — — — — 2.1 4.7 6,2
500 н — — — — — — — — — — 1.2 3,1 8,6 13
в 1,4 3,3 4,5
Продолжение табл. 3.9
расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,05 0,1 0,5 1 2 5 ю 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Скорость среднего ветра 100 км/ч
1 U -- 86 82 99 НО 125 145 ПО
1 Г1 в — — — — — 5,1 4,2 4,5 5,3 7 12 13
2 н в — — — — 125 9,3 130 7,8 170 7,9 205 7,8 245 7.6 295 6,9 210 4
А и — 125 145 215 285 370 495 380
4 п В — — — —. — — 13 12 14 15 16 16 ' 10
А НО 135 215 300 415 580 475
О п В — — — — — — 12 13 16 19 22 24 16
я 14 - - 94 120 200 295 420 615 525
о Г1 В - — — — — — — 12 13 17 21 25 29 21
10 J4 80 105 185 280 410 620 545
П В — — —- — — — 11 13 18 22 28 33 24
12 14 ~~~ 69 94 170 260 400 615 555
л В —— — — — — — — 10 12 18 23 29 36 27
14 14 — —— 60 84 155 245 380 600 555
В — — — — — — 9,4 12 17 23 30 38 29
16 J4 - - 53 75 140 230 360 580 545
IV В 1 8,8 11 17 23 30 39 31
/7 родолжение таб i. 3.9
Расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0.05 0,1 0,5 I 2 5 10 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
18 н 47 67 130 210 340 560 535
в — — — — — — — 8,2 11 16 23 30 40 32
20 н 42 61 120 200 325 540 525
в — — — — — — — 6,9 10 16 22 30 40 33
25 н 32 48 99 170 280 485 485
в — — — — — — — 5,9 8,8 14 21 30 41 35
30 н — 25 39 83 145 250 440 450
в — — — — — — — 4,4 7,7 13 19 28 40 35
40 н 17 27 60 НО 195 360 385
в — — — — — — 3,5 6,1 11 17 26 38 35
50 н —_ «« 12 20 46 85 155 300 330
в — — — — — — — 2,8 4,9 9,1 15 23 36 34
60 н - - 9 15 36 68 130 250 285
в — — — — — — — 1.9 4,1 7,8 13 21 33 32
80 н 5,4 9,6 24 47 91 185 220
в — — — — — — — 1.4 2,9 5.8 10 17 28 29
100 н - - - 3,6 6,6 17 34 68 145 175
ОТ в — — — — — — — 1 2,2 4,5 8 14 24 25
Окончание табл. 3.9
ео
Со
Расстояние от центра (эпицентра) взрыва, км Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,05 0,1 0.5 1 2 Б 10 20 50 100 200 500 1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
125 н 2,3 4,3 11 24 49 105 135
В — — — — — — — — 1.6 3,4 6,3 11 20 22
150 н 1.6 3 8,2 18 37 83 105
в — — — — — — — — 1,2 2,7 5 9,3 17 19
175 н _ 1,1 2,2 6,1 13 29 66 86
в — — — — — — — • 2,2 4,1 7.8 15 17
200 н — 1.7 4.7 10 23 54 7]
в — — — — — — — — — 1.8 3.4 6.6 13 15
250 н , — 1 3 6,8 15 37 50
в — — — — — — — — — 1,2 2.5 4,9 Ю 12
300 н — — . — — 2 4,7 11 27 38
в — — — — — — — — — — 1.9 3,8 7,9 9,8
400 н —— — — — 1.1 2,6 6.1 16 23
в 1,2 2,5 5,4 6.9
500 н — — — — 1.5 3.8 10 15
в 1.7 3,8 5,1
Примечание. Прочерки означают, что мощности доз излучения на соответствующем расстоянии меньше 1 рад/ч.
Таблица 3.10
Значении коэффициента К (х, у), характеризующего уменьшение мощности дозы излучения на следе облака взрыва
с изменением удаления от оси следа
Удаление от сси следа у, км
0,1 0,2 0,5 1 2 4 1 6 8 0 15 20 25 30 40 50
0,1 0.2 о.з 0.4 0.5 0,6 0.7 0,8 0,9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,95 0,98 0,98 0,99 0,99 0,99 0,99 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,82 0.9 0,94 0,95 0,96 0,97 0,97 0,98 0,98 0,98 0.99 1 1 1 1 1 1 1 0,29 0,53 0,66 0,73 0,78 0.82 0,83 0,85 0,87 0,88 0,94 0,96 0,97 0,98 0,98 0,98 0,98 0,99 0,01 0,08 0,19 0.28 0,37 0,44 0.49 0,53 0,57 0,61 0,78 0,85 0,88 0.9 0.92 0,93 0,94 0,95 0,01 0,01 0,04 0,06 0,08 0,11 0,14 0,37 0,51 0,61 0,67 0,72 0,75 0,78 0,8 0,02 0,07 0,14 0.2 0.26 0.32 0,37 0,41 0,01 0,03 0,05 0,08 о,1 0,14 0,01 0,03 0.05 0,07
Окончание табл. 3.10
CD
О
Удаление от осн следа у, км
0.1 0,2 0.5 1 2 4 € 8 10 15 20 25 30 40 50
10 1 1 0,99 0,95 0,82 0,45 0,16 0,09
12 1 1 0,99 0,96 0,84 0,51 0,22 0,14 0,01
14 1 1 0,99 0,97 0,86 0,56 0,27 0,18 0,03
16 1 1 1 0,97 0,88 0,Ь1 0,33 0,22 0,04
18 1 1 1 0,98 0,89 0,64 0,37 0,26 0,06
20 1 1 1 0,98 о,° 0,67 0,41 0,3 0,08
25 1 1 1 0,98 0,92 0,73 0,49 0,38 0,4 0,01
30 1 1 1 0,98 0,93 0,76 0,55 0,45 0,19 0,02
Ю 1 1 I 0,99 0,95 0,82 0,64 0,55 0,29 0,06
50 1 1 1 0,99 0,96 0,85 0,7 0,62 0,37 0,1
75 1 1 1 1 0,97 0,89 0,79 0,73 0,51 0,22 0,02 0,01
100 1 1 1 1 0,98 0,92 0,84 0,79 0,61 0,33 0,14 0,04 0,01
<50 1 I 1 1 0,99 0,95 0,89 0,85 0,72 0,47 0,26 0,12 0,05
200 1 1 1 I 0,99 0,96 0,91 0,89 0,78 0,57 0,37 0,2 0,1 0,02
300 1 1 1 I 0,99 0,97 0,94 0,92 0,84 0,69 0,51 0,35 0,22 0,07 0,02
400 1 1 1 1 1 0,98 0,96 0,94 0,88 0,76 0,61 0,45 0,33 0,14 0,04
500 1 1 1 I 1 0,98 0,97 0,95 0,9 0,8 0,67 0,53 0,41 0,2 0,18
750 1 1 1 1 1 0,99 I 0,98 0,96 0,93 0,86 0,76 0,65 0,55 0,34 0,19
10ои 1 1 1 1 1 0,98 0,97 0,95 0,9 0,82 0,73 0,64 0,45 0,29
1500 1 1 1 1 1 1 0,98 0,98 0,97 0,93 0,88 0,81 0,74 0,58 0,44
Примечание. Значения параметра К с
определяют по табл. 3.11.
Значения параметра К3, являющегося входом в табл. 3.10
Таблица 3.11
Мощность взрыва, тыс. т Скорость среднего ветра, км/ч Расстояние от центра (эпицентра) взрыва по оси радиоактивного следа х, км
1 2 5 10 15 20 25 50 100 150 200 300 400 500
0,01 10 25 50 0,5 0,2 0,1 1.2 0,5 0,2 0,7
0,05 10 25 50 0,7 0,3 0,1 1.5 0,6 0,3 4,2 1.7 0,8 3,6 1.8
0,1 10 25 50 0,7 0,3 0,1 1,6 0,6 0,3 4,5 1.8 U,9 9,6 3,8 1.9
0,5 10 25 50 0.8 0,3 0,2 1.8 0,7 0,4 5 2 1 11 4,3 2,2 17 6,7 3,4 23 9,3 4,7 6,1 14
1 10 25 50 75 0,8 0,3 0,2 0,1 1.9 0.8 0,4 0,3 5,2 2.1 1 0,7 11 4.4 2,2 1.5 17 6,9 3,5 2,3 24 9,5 4,9 3,3 12 6,3 4,2 30 15 10
2 0 25 50 75 0,8 0,4 0,2 0,2 1.9 0,8 0,4 0,3 5,2 2,1 1.1 0,7 11 4,4 2,2 1.5 17 6,9 3,5 2,3 24 9,5 4,9 3,3 31 12 6,3 4,2 74 30 15 10 39 26
О
Продолжение табл. 3.11
МОЩНОСТЬ взрыва, тыс. т Скорость среднего ветра, км/ч Расстояние от центра (эпицентра) взрыва по оси радиоактивного следа х, км
1 2 5 10 15 20 25 50 100 | 150 200 300 100 500
5 10 0,8 1.8 4,9 10 16 23 29 70
25 0,4 0,8 2 4,2 6,5 9.3 12 28 74
50 0.2 0,4 1 2,1 3,3 4,6 5,9 14 37
75 0,2 0,3 0,7 1.4 2.2 3,1 4 9,4 24
10 0,8 1.8 4,8 10 16 22 28 68 180
10 25 0,4 0,8 2 4,1 6.4 9,2 12 27 72
50 0,3 0,5 1 2,1 3,3 4,5 5,8 14 36
75 0,2 0,4 0,8 1.4 2,2 3 3,9 9.2 24 44
100 0,2 0,3 0,6 1.1 1.7 1.9 3 6,9 18 33 53
10 0,8 1.7 4,2 8,8 14 20 20 25 59 155
20 25 0,4 0,8 1.8 3,6 5.6 8 10 24 62 114
50 0,3 0,5 1 1,9 2,9 4 5,1 12 31 57 91
75 0,3 0,4 0,7 1.4 2 2,8 3,5 8 21 38 60
100 0,3 0,4 0,6 1.1 1.6 2,1 2,6 6 16 29 45 90
10 1 1,8 4,2 8,5 13 19 24 56 145 270 430
50 25 0,6 0,9 1.9 3,6 5,5 7,8 10 23 59 110 175 340
50 0,5 0,6 1.1 2 2.9 4 5 12 30 оа 85 170
75 0,4 0,6 0,9 1.5 2,1 2,8 3,5 7,8 20 36 58 115
100 0,4 0,5 0,8 1,2 1.6 2,1 2,7 5,9 15 27 45 85 145
Окончание табл. 3.11
Мощность взрыва, тыс. т Скорость среднего ветра, км/ч Расстояние от центра (эпицентра) взрыва по оси радиоактивного следа х, км
1 2 5 ‘° 15 20 25 50 100 150 200 300 400 500
100 10 1,1 1.8 4.1 8 12 17 22 51 135 250 395 780
25 0,8 1,1 2 3,6 5,3 7.2 9.1 21 54 100 158 315]
50 0J 0,8 1.3 2,1 2,9 3,9 4,8 11 27 50 80 155 260
75 0,7 0,8 1.1 1.6 2.2 2,8 3,4 7,4 18 34 53 105 175
100 0.6 0,7 0,9 1.3 1.8 2.3 2,7 5,7 14 25 40 80 130
200 10 1,4 2,2 4,1 7,6 11 16 20 46 120 220 350 695
25 1,1 L4 2,2 3,6 5,1 6,8 8,5 19 48 89 140 280 465 700
50 1 1,2 1.6 2,3 3 3,9 4,7 10 25 45 71 140 235 350
75 1 1.1 1,4 1.8 2,3 2,9 3,4 7 17 30 48 93 155 235
100 1 1 1.2 1.6 2 2.4 2,8 5,4 13 23 36 70 115 1/5
500 10 2,2 2.9 5 8,8 13 17 22 50 130 235 375 740 1240
25 1,9 2.2 3 4,6 6,2 8 9,8 21 52 96 150 295 495 745
50 1,8 2 2,4 3,1 3,9 4.8 5.8 11 27 49 76 150 250 375
75 1.8 1.9 2.2 2,7 3,2 3.8 4,4 8,2 19 33 51 100 165 250
100 1,8 1.8 2 2,4 2,8 3,2 3.7 6,5 14 25 39 76 125 190
1060 10 3,2 3,8 5,6 8,8 12 16 20 44 ПО 203 320 635 1060
25 2'9 3.1 3,9 5.1 6,5 8,1 9,6 19 46 83 130 255 425 640
50 2,8 2,9 3,3 3,9 4,6 5.4 6,2 11 24 43 66 130 215 320
75 2,8 2,9 3.1 3,5 4 4,5 5 8,2 17 29 45 87 145 215
100 2,8 2.8 3 3.3 3,7 4,1 4,4 6,8 14 23 35 66 ПО 160
Примечание. На расстояниях, для
которых значения К,
не приведены.
радиоактивное заражение местности не обра-
зуется.
Таблица 3.12
CD
-u
Мощности доз излучения радиоак нвного заражения поверхностен зоеиной техники, вооружения и обмундирования личного
состава после выхода из соответствующей зоны заражения, рад/ч
Характер заражения Погода, состояние грунта Время нахождения в зоне заражения, исчисляемое с мо- мента взрыва, ч Зона заражения
А Б В Г
Первичное
Вторичное
Военная техника и вооружение
Любая погода 1 4 7 10 12
3 1.1 1,9 2,7 3
6 0,5 0,8 1.2 1.4
12 0,2 0,4 0.5 0,6
24 0,1 0,- 0.2 0,2
Грунт влажный 1 0,4 2 7 18
3 0,11 0,6 1.9 5
6 0,05 0,23 0.8 2
12 0,02 0,’ 0.4 0,9
24 0,01 0,05 0,15 0,3
Снежный покров 1 0,2 1 3,5 9
3 0,06 0,3 1 2,5
6 0,02 0,12 0,4 1
12 0,01 0,05 0,2 0,5
24 0,005 0,02 0,1 0,2
Окончание табл. 3.12
Характер заражения Погода, состояние грунта Время нахождения в зоне заражения, исчисляемое с мо- мента взрыва, ч Зона заражения
А Б в г
Обмундирование личного состава
Первичное Без осадков или снего- пад I 3 6 12 24 0,8 0,2 0,09 0,04 0,02 3 0,8 0,85 0,1 0,05 3,5 1 0,4 0,2 0,1 0,8 0,2 0,09 0,04 0,02
Дождь 1 0,8 3 6 8
3 0,2 0,8 1,6 2
6 0,09 0,35 0,7 0,9
12 0,04 0,1 0,3 9,4
24 0,02 0,05 0,1 0,2
Примечание. Данные табл. 3.12 для первичного заражения относятся к военной технике закрытого типа. Степень за-
ражения техники открытого типа (например, бортовых автомобилей без тента) в зонах А, Б, В н Г соответственно в 2. 6,
15 и 50 раз иольше. Степень вторичного заражения аоенной техники закрытого и открытого типов одинакова.
В сухую погоду, кроме того, под действием ветра или в ре-
зультате передвижения войск в воздух поднимается радиоак-
тивная пыль, которая может стать источником вторичного за-
ражения местных предметов, вооружения, техники, обмундиро-
вания и т. п. Вторичное заражение объектов не исключается
и в ненастную погоду при движении машин по зараженной ме-
стности. В этом случае больше всего заражается ходовая часть
м а пл in.
Степень заражения объектов обычно значительно меньше
степени заражения той местности, на которой они находятся.
Возможная степень заражения наружных поверхностей
техники, транспорта и обмундирования личного состава после
выхода из соответствующей зоны заражения может быть оп-
ределена с помощью табл. 3.12.
Для определения влияния радиоактивного заражения мест-
ности на боевые действия и боеспособность войск (жизнедея-
тельность населения) выявляют и оценивают радиационную
обстановку по данным прогноза, а затем уточняют радиацион-
ной разведкой. ,
Выявлешш прогнозируемой радиационной обстановки состо- [
ит в определении размеров зон заражения с подветренной сто-
роны взрыва (на следе радиоактивного облака) и с наветрен-
ной и в нанесении этих зон на карту. ’ /
Размеры зон заражения А, Б, В, Г (длина и максимальная /
ширина в серединах зон) приведены в табл. 3.5 для следа об- « /
лака, а в табл. 3.6 приведены радиусы аналогичных зон зара- 1 /
жепия с наветренной стороны для района взрыва. vf
Исходными данными для выявления прогнозируемой радиа-|
циопной обстановки являются координаты эпицентров взрывов^
мощность, вид и время каждого взрыва, направление и ско\\
рость среднего ветра. I
Направление и скорость среднего ветра в районе взрывав
определяют с учетом мощности, так как от ее значения завп-и
сит толщина слоя атмосферы от земли до максимальной вы I
соты подъема верхней кромки облака взрыва. С этой целые!
приведена табл. 3.13, из которой по заданной мощности взры I
ва находят необходимый слой атмосферы, для которого и оп-1
ределяют данные о среднем ветре. I
Таблица 3.1
Слои атмосферы для определения среднего ветра
Мощность взрыва, тыс. т Слои атмосферы, км
До 1
1—10
10—100
100—1000
Более 1000
96
0—1,5
0—3
0—6
0—12
0—18
различают четыре степени ожогов и четыре степени тяжести
термических поражений человека. Степень ожога определяется
глубиной термического повреждения кожи. Степень тяжести
термического поражения отражает нарушение общего состоя-
ния пораженного и зависит от глубины и площади ожога, а
также от его локализации. Например, обширные по площади
ожоги даже I степени могут привести к потере боеспособности,
в то время как при более сильном, но ограниченном по пло-
щади ожоге пострадавшие после оказания им медицинской по-
мощи могут быть возвращены в строй. С увеличением площа-
ди ожога тяжесть термического поражения возрастает
(табл. 4.3).
Таблица 4.3
Зависимость тях<ссти термического поражения от степени и площади
ожога кожи
Степень тяжести термического поражения Процент поверхности тела со степенью ожога
второй третьей
I До 10 До 3
11 10—20 3—10
III 20-30 10—20
IV Более 30 Более 20
Ожоги I степени характеризуются болезненной краснотой
и отеком кожи, ожоги II степени — образованием пузырей,
ожоги III степени — омертвением кожи, ожоги IV степени —
обугливанием кожи и более глубоко лежащих тканей.
Термические поражения I степени тяжести (легкое пора-
жение) характеризуются, как правило, благоприятным исхо-
дом; пораженные теряют боеспособность немедленно.
Термические поражения II степени тяжести (средней тяже-
сти) отличаются более тяжелым течением заболевания. В ре-
зультате развития осложнений возможны смертельные исходы
(до 5%).
Термические поражения III степени тяжести (тяжелое по-
ражение) в 20—30% случаев заканчиваются смертельным ис-
ходом.
При IV степени тяжести (крайне тяжелое поражение) лич-
ный состав, как правило, погибает в течение 10 сут после по-
ражения.
Степень ожога определяется величиной светового импульса.
Величина светового импульса, вызывающего ожоги открытой
кожи, зависит главным образом от мощности взрыва, а вызы-
вающего ожоги кожи под одеждой — от вида обмундирования,
его влажности и плотности прилегания к телу (табл. 4.4, 4.5).
109
Таблица 4.4
Световые импульсы, вызывающие ожоги кожи открытых участков
тела человека, кал/см2
Степень Мощность ьзрьли, ТЫС. т
ожога 1 10 юо 1000
1 2,4 2,9 3,4 1
11 3,5 4 4,6 5,1
111 4,9 5,5 6,2 6,9
Таблица 4.5
Световые импульсы, вызывающие ожоги кожи под одеждой, кал/см2
Олежла 1 Степень ожога 11 111
Летнее хлопчатобумажное обмуи- 6.3 7 8,8
дирование Полушерстяное габардиновое об- 11 12 17
муидирование Зимнее обмундирование 37 42 48
Примечание. Значения импульсов приведены для практически сухого об-
мундирования при плотном прилегании его к телу.
Данные табл. 4.4 и 4.5 справедливы для условий, когда
световое излучение падает перпендикулярно на неподвижную
и иеэкранировани} ю в течение всего времени воздействия часть
тела человека. В реальных условиях человек, заметив вспыш-
ку взрыва или ощутив боль от светового излучения, попытается
отвернуться, укрыться или защитить открытые участки тела.
Время, необходимое для принятия мер самозащиты от све-
тового излучения, составляет около 2 с. Поскольку при взры-
вах мощностью более 100 тыс. т время, в течение которого вы-
свечивается основная доля энергии светового излучения, пре-
вышает 2 с, то в результате самозащиты часть импульса будет
«отсекаться». В этом случае для поражения открытых и за-
крытых одеждой участков кожи потребуются световые импуль-
сы, в 1,4—1,5 раза превышающие указанные в табл. 4.4 и 4.5
значения.
При взрывах мощностью менее 100 тыс. т время высвечива-
ния основной части светового излучения соизмеримо с време-
нем реакции человека па взрыв, поэтому значения импульсов,
вызывающих ожоги кожи при таких взрывах, практически не
отличаются от указанных в табл. 4.4 и 4.5.
НО
В табл. 4.6 приведены значения световых импульсов, вызы-
вающих термические поражения различной степени тяжести
личного состава, одетого в летнее н зимнее обмундирование, с
учетом реакции человека иа взрыв, площади ожога и средней
величины воздушной прослойки между телом и одеждой.
Таблица 4.6
Световые импульсы, вызывающие поражения личного состава, кал/см2
Степень ТЯЖССТ и поражения Летим Зимой (неза- висимо от мощности взрыва)
Мощность взрыва, тыс. т
1 | .0 100 юоо
1 5 5,1 6,2 8,1 42
п 9 9 11 13 50
111 12 12 16 20 58
IV 18 18 25 31 85
Личный состав выходит из строя при ожогах II или III сте-
пени открытых участков кожи (лица, кистей рук) пли при ожо-
га^ II степени под одеждой на площади не менее 3% поверх-
ности тела (примерно 500 см2).
Радиусы поражений открыто расположенного личного со-
става ог действия светового излучения приведены в табл. 4.7.
Таблица 4.7
Радиусы смертельных и легких поражений открыто расположенного
личного состава от воздействия светового излучения, км
Мощность взрыва, тыс. т Смертельные поражения Легкие поражения (выход из строя)
11 В н в
0,01 0,03 0,05 0,06 0,1
0,1 0,08 0,13 0,15 0,25
1 0,25 0,4 0,45 0,7
10 0,7 1,1 1,25 2,0
100 1,7 2,7 з.з 5,1
1000 4,4 6,8 7,3 11,5
Убежища, блиндажи, перекрытые щели, танки, БТР и ВМП
практически полностью исключают поражения личного соста-
ва световым излучением. В населенных пунктах и открытых
фортификационных сооружениях вследствие экранирования
светового излучения стенами зданий, сооружений и другими
местными предметами вероятность непосредственного воздей-
ствия светового излучения уменьшается в несколько раз.
Световое излучение может вызвать ожоги век, переднего
отдела глаза (роговицы, конъюктнвы и радужки), глазного дна
и временное ослепление.
Ill
Ожоги век и переднего отдела глаза возникают при тех Же
световых импульсах, чго н ожоги открытых участков кожи. Эти
поражения приводят к ограничению или полной утрате боеспо-
собности личного состава.
Ожоги глазного дна возможны только в том случае, если
человек смотрит в сторону взрыва, поэтому вероятность полу-
чения их невелика.
Временное ослепление — это обратимое нарушение зрения,
которое возникает ночью н в сумерки; днем оно, как правило,
не наблюдается.
В ночных условиях ослепление может иметь массовый ха-
рактер и продолжаться от нескольких секунд до нескольких
минут (табл. 4.8). В сумерки временное ослепление при мощ-
ности взрыва 100 тыс. т и более на расстояниях от 5 до 10 км
продолжается несколько минут, а па больших расстояниях и
при мощности взрыва менее 100 тыс. т па расстояниях более
5 км оно измеряется секундами.
Таблица 4.8
Расстояния от эпицентра взрыва, иа которых наступает временное ослепление
личного состава ночью, км
П рОДОЛЖИТСЛЫН'СТЬ ослепления, мин Мощность 13;>ына, тыс. т
1 10 100 1000
] 73/52 120/89 120/88 120/89
1 44/29 83/56 76/55 83/56
5 13/7 25/17 24/16 25/17
10 5 /3 16/9 14/9 16/9
15 4 /2 10/6 9/6 10/6
20 3 /1 7/5 7/4 7/5
25 2 /0,5 6/1 6/3 6, 1
30 и более < 0,5 5/3 5/2 5/3
Примечание. В числителе приведено
расстояние для воздушного взрыва,
в знаменателе — для наземного.
При временном ослеплении оказания личному составу спе-
циальной помощи не требуется: нарушение зрения, как пра-
вило, проходит, не оставляя никаких последствий.
4.4. Поражение личного состава проникающей радиацией
Сущность поражающего действия проникающей радиации
на человека состоит в ионизации атомов и молекул, входящих
в состав тканей организма, в результате чего может развиться
лучевая болезнь.
По тяжести заболевания лучевую болезнь принято делить
на четыре степени: I степень (легкая), II степень (средняя),
III степень (тяжелая) и IV степень (крайне тяжелая).
112
Степень тяжести заболевания определяется главным обра-
зом дозой радиации, полученной человеком, и характером об-
лучения (общее или только некоторых участков тела). Кроме
того, тяжесть поражения зависит от состояния организма до
облучения, его индивидуальных особенностей и т. н. Переутом-
ление, голодание, болезнь, травмы, ожоги повышают чувстви-
тельность организма к воздействию проникающей радиации;
лучевая болезнь в этих случаях при равной дозе протекает бо-
лее тяжело.
Особенностью радиационного поражения является то, что в
момент воздействия радиации человек не испытывает никаких
болевых ощущений.
В течение лучевой болезни различают четыре периода, ко-
торые отчетливо проявляются при лучевой болезни II и III сте-
пени:
начальный период (период первичной реакции); скрытый
период;
период разгара лучевой болезни; период выздоровления.
Лучевая болезнь I степени развивается при дозах радиа-
ции от 100 до 200 рад и характеризуется слабо выраженными
признаками. Первичная реакция при такой дозе обычно отсут-
ствует или проявляется слабо.
Через 2—3 под после облучения пораженные могут жало-
ваться на повышенную потливость, утомляемость, кратковре-
менные головокружения, легкую тошноту, сухость во рту.
В крови у пораженных обнаруживается незначительное умень-
шение числа лейкоцитов — до 2—3 тыс., тромбоцитов — до
120—170 тыс. в 1 мм3 крови, СОЭ ускоряется до 15—20 мм в
час.
Выделить периоды в течение лучевой болезни I степени в
большинстве случаев не представляется возможным. Исход при
лучевой болезни I степени благоприятный. Период выздоровле-
ния длится 1,5—2 мес.
Лучевая болезнь II степени развивается, как правило, при
дозах радиации от 200 до 400 рад. Опа характеризуется в ос-
новном теми же признаками, что и лучевая болезнь III степе-
ни (см. ниже), но выраженными менее резко.
Первичная реакция обычно проявляется в первые 2 ч после
облучения и продолжается 1—3 сут. Затем признаки первич-
ной реакции исчезают и наступает скрытый период заболева-
ния, который длится до 2—3 нед. Пораженные в это время
чувствуют себя здоровыми и работоспособными. Однако при
обследовании у них обнаруживаются изменения со стороны
сердечно-сосудистой системы: слабый частый пульс, нестойкое
понижение кровяного давления. В крови отмечается медлен-
ное уменьшение количества лейкоцитов, стул неустойчивый.
Период разгара заболевания при лучевой болезни II степе-
ни продолжается обычно 1,5—3 нед. В этот период у больных
наблюдаются понижение аппетита, понос, кровоизлияния, вы
падение волос. Количество лейкоцитов в период разгара болез-
113
пи уменьшается до 1000—1500, эритроцитов — до 1,5—3,5 млн.
в 1 мм3 крови, гемоглобин уменьшается до 50—60%. СОЭ ус-
коряется до 20—35 мм в час.
В результате лечения симптомы лучевой болезни постепен-
но исчезают и наступает период выздоровления с медленным
восстановлением всех нарушенных функций организма.
Исход при лучевой болезни II степени в большинстве слу-
чаев благоприятный. Рост волос возобновляется примерно че-
рез 1,5—2 мсс. Период выздоровления при лучевой болезни
II степени нередко затягивается до 2—2,5 мсс. Больные нуж-
даются в отдыхе.
Лучевая болезнь III степени развивается при дозах радиа-
ции от 400 до 600 рад. При этом у пораженных в течение пер-
вого часа после облучения отмечается резко выраженная пер-
вичная реакция. В этот период пораженные жалуются па го-
ловную боль, тошноту, многократную, часто повторяющуюся
рвоту, общую слабость, жажду, сухость п горечь во рту, голо-
вокружение. Такая первичная реакция делает пораженного в
различной степени ограниченно боеспособным или небоеспо-
собным. Чем раньше и резче проявляются признаки первичной
реакции, тем тяжелее будет протекать лучевая болезнь.
Через 2—3 сут после облучения наступает скрытый период
заболевания, который в зависимости от дозы радиации продол-
жается от нескольких часов до 1—3 нед. В этот период само-
чувствие больных улучшается, тошнота и рвота постепенно
ослабевают, а затем полностью прекращаются. Больные жалу-
ются на общую слабость, пониженный аппетит, быструю утом-
ляемость, одышку при незначительных физических усилиях;
иногда отмечаются поносы. В крови наблюдается снижение ко-
личества клеточных элементов.
К концу скрытого периода общее состояние больного ухуд-
шается, наступает период разгара заболевания. Его характер-
ными признаками являются: сильная головная боль, повышен-
ная температура тела (до 39—40°), сонливость, резкое пони-
жение аппетита, жажда, желудочно-кишечные расстройства,
кровоточивость, выпадение волос. Серьезные изменения наблю-
даются со стороны сердечно-сосудистой системы: ча/тып пульс
слабого наполнения, низкое кровяное давление. В крови отме-
чается резкое уменьшение количества лейкоцитов (до 500—
400 в 1 мм3), что является одной из основных причин пониже-
ния сопротивляемости организма к различным инфекциям. Пе-
риод выздоровления при лучевой болезни III степени затягива-
ется на продолжительное время (до 3—6 мес).
Лучевая болезнь IV степени развивается при дозах радиа-
ции, превышающих 600 рад, и в большинстве случаев закапчи-
вается смертельным исходом. Первичная реакция проявляется
в первые полчаса после облучения и характеризуется теми же
симптомами, что и при лучевой болезни 1П степени, но в более
выраженной форме. Скрытый период чаще всего отсутствует,
и непосредственно за первичной реакцией наступает период
114
разгара заболевания. Количество лейкоцитов снижается до со-
тен, а тромбоцитов — до нескольких тысяч. Нарушается дыха-
ние и деятельность сердечно-сосудистой системы.
Смерть обычно наступает в течение первых 10 сут после
облучения. Однако своевременная госпитализация, интенсивное
лечение и соответствующий уход за пораженными могут часть
из них спасти от гибели.
Данные о выходе личного состава из строя в зависимости
от полученной дозы радиации приведены в табл. 4.9.
Таблица *9
Вероятность выхода личного состава из строя в зависимости от полученной
дозы радиации (% ко всем облученным)
Д '.та, рал Время висле воздействия
минуты часы СУТКИ
5-!5 20—40 '-2 4-8 12-24 1-2 2-4 5-10 10-20 20—30
100—200 5—20 10—30 0—5 __ 0-5 10—30 20—50
200—400 — — 20—50 20—50 10—30 — 0—5 20—50 30-70 50— 100
400—600 — 5-20.30—70 50—80,20—50,10—30 5—20 30-70 50—80 100
600-800 — 10—30 50—80 70-90 50—80 30—70 20—50 70—90 80— 100 100
800— 1000 0—5 20—50 80— 100 80— 100 70—90 50—80 30—70 80— 100 100 100
1000- 1500 5—20 50—80 1'00 100 80— 100 70—90 50—80 100 100 100
С вероятностью 50% личный состав будет выходить из строя
немедленно (в первые минуты после взрыва) при полученной
дозе радиации 5000 рад, в течение первого часа — 500 рад.
Безопасной дозой, не приводящей к снижению боеспособ-
ности личного состава войск, является доза, равная 50 рад.
В табл. 4.10 приведены радиусы поражения открыто распо-
ложенного личного состава проникающей радиацией.
Таблица 4.10
Радиусы смертельного поражения и выхода из строя открыто расположенного
личного состава от воздействия проникающей радиации, км
Мощность взрыва. ТЫС. т Смертельные поражения Выход из строя в течение
К—15 мни 1 сут
н в н в н в
0,01 0,27 0,28 0,13 0,14 0,34 0,35
0,1 0,51 0,52 0,3 0,31 0,6 0,61
1 0,81 0,83 0,53 0,54 0,93 0,94
10 1.18 1,2 0,87 0,89 1,35 1,38
100 1,68 1,72 1.31 1.34 1,90 1,95
1000 2,38 2,39 1,91 1,95 2,63 2,65
115
При расположении личного состава в открытых фортифика-
ционных сооружениях радиусы поражения уменьшаются при-
мерно в 1,2 раза, а в блиндажах — в 2—10 раз. В танках ра-
диусы поражения экипажей проникающей радиацией сокраща-
ются в 1,2—1,3 раза; в ВТР и BMI1 радиусы поражения лично-
го состава практически нс изменяются.
Относительное значение проникающей радиации как пора-
жающего фактора возрастает с уменьшением мощности взры-
ва и особенно при взрывах нейтронных боеприпасов. Так, если
при взрывах крупного диапазона мощности радиусы пораже-
ния открыто расположенного личного состава проникающей
радиацией значительно меньше радиусов зон поражения удар-
ной волной, то при взрывах сверхмалого диапазона мощности
и нейтронных боеприпасов они существенно больше.
4.5. Комбинированные поражения личного состава
При ядерпом взрыве поражение личного состава чаще все-
го будет определяться совместным воздействием двух или трех
поражающих факторов—ударной волны, светового излучения
и проникающей радиации, в результате чего у пострадавших
могут наблюдаться комбинированные поражения, т. е. различ-
ные комбинации механических травм, ожогов и лучевой бо-
лезни.
Ведущим компонентом комбинированного поражения, т. е.
компонентом, определяющим утрату боеспособности личного
состава, может явиться механическое, термическое или радиа-
ционное поражение.
Комбинированное поражение, в котором одним из компо-
нентов является проникающая радиация, принято называть
комбинированным радиационным поражением. Поражение, вы-
званное действием термического и механического факторов
ядерного взрыва, называется термомеханпческнм (ведущее по-
ражение термическое) или механотермнческое (ведущее пора-
жение механическое).
Комбинированные поражения характеризуются взаимовлия-
нием компонентов — изменением течения и исходов каждого из
составляющих, проявляющимся в виде отягощения заболевания
по сравнению с изолированными поражениями. Например, если
у пораженных наряду с лучевой болезнью имеются и ожоги, то
последние протекают более тяжело, заживают медленнее и час-
то дают осложнения. То же относится к ранам и переломам.
В свою очередь, наличие ожогов, ран, переломов и других травм
ухудшает течение лучевой болезпи. Совокупность признаков, ха-
рактеризующих более тяжелое течение каждого из компонен-
тов комбинированного поражения, называется синдромом вза-
имного отягощения. Степень тяжести комбинированного пора-
жения всегда не меньше степени тяжести его ведущего компо-
нента.
Синдром взаимного отягощения более заметно проявляется
при комбинированных радиационных поражениях тогда, когда
116
один из его компонентов не ниже средней степени тяжести. При
этом он сильнее выражен при радиационно-термических, чем
при радиационно-механических поражениях, и особо проявляет-
ся в период разгара лучевой болезни или в период осложнений
со стороны ожогов и ран.
Личный состав с комбинированными поражениями гибнет
чаще и в более ранние сроки, чем при изолированных пораже-
ниях равной степени тяжести.
Количество и характер комбинированных поражений суще-
ственно зависят от мощности и вида взрыва, а также условий
расположения личного состава.
В табл. 4.11 приведены объем и структура комбинированных
поражений по их характеру, а в табл. 4.12 — радиусы выхода
из строя личного состава от совместного действия воздушной
ударной волны, светового излучения и проникающей радиации.
Таблица 4.11
Доля различных видов комбинированных поражений в числе санитарных потерь
от совместного действия ударной волны, светового излучения и проникающей
радиации, %
Расположение яич- ного Состава Вид комбинированных поражений Мощность взрыва, тыс. т
5-10 20—40 50-100 500-1000
Наземный взрыв
Открыто на мест- Радиацнонно-термиче- ю-зо 50-60 20—40 0—10
нос ти ские Раднационио-механо- 0-2 5—10 2-5 0-2
термические Другие виды комбини- рованных поражений 0-2 1—3 0 0-2
Воздушный взрыв
Радиацнонно-термиче- 50-70 10-20 1-5 0
ские Другие виды комбини- рованных поражений 0-2 0-2 0 0
Наземный взрыв
В блиндажах Раднацнонно-механиче- 0-5 10-20 40-50 10-30
СК НС
Воздушный взрыв
1 Раднацноппо-механпче-I О I О I О I 20—30
I окне I
Наземный взрыв
В убежищах I Радиациоино-мехаииче-110—20130—40 125—35 I 0- 5
I ские I I I
Воздушный взрыв
I Раднацнонно-механиче-1 0—5 I 5--1(> 110—15 I 30—35
Iские till
117
Радиусы выхода из строя личного состава з течение первых суток при совместном воздействии поражающих факторов
ядерных взрызов, км
1000 Сою СО © со ОО О © © © © Г" — Ci С-1 — — -Г © 04 — ~
I 500 04 О> Г~- ю 04 оо со ’’Г © - — 04 СО © 04 СО СО СО О •'СО - - -> * - * © 04 04 — — СО ’О г— г— г—
300 СО СО Oi Г- со © © © СО СО © -S' © © Ю in ОО © © — — со •Tf С— 04 C-J —‘ — 04 -S’ — — — о
200 Г- — СО 04 on СО оо Ю N © -S’ О© -Т -Г © © — О © Г- со — — — — 04 СО — — О*" О*
8 — -S’©© СО©©©© ©со СО — О- Г- 04 СО — ОО © © Г- CD © © — — — — 04 04 О О О О
S © ОО Г-- 1-0 CN © fD ОО © Tt ОО ©СО — 04 СО; со С- ОО © 04 СО — — — — — 04 © О* О О
тис. т 3 — © СО Г- СО СОСО ©04 — Ь- О — © © — © © ©О» © -S’ 04 СО — — г- — .— см ©О ©О
взрыва, 3 о© со-э* © СО © ©О- ©OI © © © -S’ © xF С- © © -S’ -S’ — 04 — — — — — — ©о © ©"
Щи' сть о -S’ GO © © -S’ © © 04 СО Г- © © © 04 © ОС CD 04 © © © © — _Г е-? г-’ о" ©” — — ©* © © ©
«Q 1,2 1,5 1,11 1,17 0,78 0.83 1,12 1,28 0,44 0,5 0,3 0,29
СО — © 04 СО — © ©04 ОО СО © -S' — 04 ©~ © 1- © — СО -S^ 04 04 — — — — о с£ -Г © © © о
сч х* -^ © ©©©©*Г00О4 — С — © © © © © © © 04 04 о — ©О © — ©© О О
— О4©^П©Г^©'ТГ^© Ь-© © © СО СО © © ОО ОО 04© — — ©©" о о" О О О О ©о ©о
0,5 ) 04 тГ 04 -+ — © © © © © ©04 © © l'- Г— © © l'- Г- 04 04 — — © © ©О © © © © ©о © ©
О © — — © -гГ © 04© © © Г-© © © © © © © © © --- — © © © © © © © © © © © © © ©
с о ’’Ф © СО О © © CO CD -S’ © ©04 О СО С4 04 — — 04 04 © © © © а о о© © © © © © © © ©
СВ и (1 ЕН 1 ня хи х д х д I д xm im
Расположение личного состава Вне укрытий и в авто- ' мобилях В БТР н БМП В танках В тоаншеях, шелях, хо- дах сообщения н окопах В блиндажах В убежищах
118
Поражающее действие ядерного взрыв;! зависит от физико-
географических условии, в которых происходят взрывы. Наи-
большее влияние на размеры зон- поражения личного состава
оказывают время года, лес и рельеф местности.
Зимой по сравнению с летом поражающее действие прони-
кающей радиации и светового излучения ослабляется. Эго
обусловливается повышенной плотностью воздуха и наличием у
личного состава зимней одежды. Ослабляется и поражающее
действие ударной волны из-за уменьшения зимой величины ско-
ростного напора волны. Ориентировочно считается, что радиусы
выхода из строя личного состава, расположенного вне укрытий,
в автомобилях, БТР, БМП, танках и в фортификационных со-
оружениях открытого типа, при взрывах в зимних условиях
уменьшаются в 1,1 —1,2 раза. Радиусы выхода из строя личного
состава, расположенного в блиндажах н убежищах, зимой при
наземных взрывах практически не изменяются, а при воздуш-
ных взрывах мощностью 100 тыс. т и более увеличиваются в
1,3—1,4 раза.
Лес ослабляет поражающее действие светового излучения и
проникающей радиации и усиливает действие ударной волны.
Последнее происходит из-за увеличения давления в результате
отражения и поражения личного состава падающими деревья-
ми и их обломками.
Пересеченный рельеф местности усложняет картину измене-
ния параметров поражающих факторов по различным направле-
ниям от эпицентра взрыва. Это связано с тем, что горные хреб-
ты экранируют прямые потоки светового излучения и проника-
ющей радиации, а давление вл фронте ударной волны на одних
и тех же расстояниях от эпицентра взрыва может принимать
различные значения в зависимости от того, что окажется на пу-
ти ее распространения; передний или обратный скат, ущелье,
долина и т. п. В целом от совместного воздействия поражающих
факторов радиусы выхода из строя личного состава при всех
условиях расположения в горных районах уменьшаются в боль-
шинстве случаев на 10—30%.
Помимо выхода из строя от непосредственного действия по-
ражающих факторов личный состав в горных районах может
быть поражен н косвенно в результате обвалов, снежных лавин
и оползней, возникающих от действия ударной волны. Косвен-
ные поражения при обвалах и оползнях в горах могут быть так-
же вследствие перекрытия рек и затопления долин.
4.6. Поражающее действие на личный состав
радиоактивных продуктов ядерного взрыва
Радиоактивные продукты ядерного взрыва являются источ-
ником альфа-, бета- и гамма-излучения. Основным источником
альфа-излучения является непрореагировавшая часть делящего-
ся вещества, а бета- и гамма-излучения — осколки деления.
Кроме того, источником бета- и гамма-излучения могут быть ра-
диоактивные вещества, образующиеся под действием нейтронов
в грунте в районе взрыва, а также в материалах техники и во-
оружения. Альфа- и бета-частицы имеют малую проникающую
способность и поэтому могут оказывать поражающее действие
п.ч организм только при непосредственном контакте с открыты-
ми участками тела пли при попадании их внутрь организма с
пищей, водой н воздухом. Внешнее облучение личного состава
определяется в основном гамма-излученпем.
Вклад внешнего облучения в общую дозу радиации при дей-
ствиях на радиоактивно зараженной местности значительно пре-
восходит дозу, обусловленную попаданием радиоактивных про-
дуктов внутрь организма.
В результате внешнего гамма-облучения развивается лу-
чевая болезнь, клиническое течение которой аналогично течению
ее при воздействии иа организм проникающей радиации.
Выход из строя личного состава зависит от полученной дозы
радиации и времени, прошедшего после облучения (табл. 4.13).
Таблица 4.13
Данные о выходе личного состава из строя при внешнем однократном
(до 4 сут) облучении и распределение потерь во времени
(% «о всем облученным)
пом облучении (за время более 4 сут), то лучевая болезнь про-
текает в менее тяжелой форме, чем при однократном облучении,
а иногда может и не наступить. Это объясняется тем, что при
многократном облучении возникающие в начальный период на-'
рушения функций организма с течением времени частично вос-
станавливаются; вместе с тем сохраняются необратимые пора-
жения организма, пропорциональные общей накопленной дозе.
Значения остаточной дозы радиации в зависимости от времени,
прошедшего с момента облучения, приведены в табл. 4.14.
120
Таблица 4.14
При попадании радиоактивных продуктов внутрь организма
возможны острые или хронические радиационные поражения.
Острые формы поражения возникают при однократном (в тече-
ние суток) поступлении в организм радиоактивных продуктов
взрыва в поражающих количествах; хронические формы разви-
ваются после Длительного и многократного поступления их в
количествах ниже поражающих уровней.
Радиоактивные продукты попадают внутрь организма через
пищеварительный тракт и дыхательные пути.
По клиническому течению лучевая болезнь, вызванная попа-
данием радиоактивных продуктов внутрь организма, отлична от
формы болезни, возникающей в результате внешнего гамма-
облучения. В большинстве случаев первичная реакция, типич-
ная для действия внешнего облучения, отсутствует. Заболева-
ние начинается с периода разгара.
Активность продуктов взрыва, вызывающая различные по
тяжести острые радиационные поражения и выход личного со-
става из строя при однократном поступлении продуктов внутрь
организма, приведена в табл. 4.15.
Таблица 4.15
Активность продуктов взрыва, вызывающая острые радиационные поражения
при однократном поступлении
Активность» мКи Степень тяжести поражения Выхот из строя, %
15-60 Легкая До 10
60- 120 Средняя До 50
120—200 Тяжелая До 100
При многократном поступлении в организм продуктов взры-
ва суммарная их активность, вызывающая такие же по степени
тяжести поражения, как при однократном поступлении, больше
в несколько раз.
Поражение кожи радиоактивными продуктами развивается
при попадании их непосредственно на кожу человека и слизис-
тые оболочки человека. Наиболее вероятно поражение незащи-
щенных частей тела.
121
Острые поражения кожи развиваются при плотностях зара-
жения более 30 млн. расп./мнп • см2. Хронические поражения
вызываются в случае, когда кожа продолжительное время зара-
жена при плотностях значительно менее 30 млн. расп./мин • см2.
По тяжести различают три степени поражения кожи: легкая,
средней тяжести и тяжелая (табл. 4.16). При легких поражени-
ях отмечаются отек и слабое покраснение кожи, зуд и выпадение
волос; скрытый период продолжается около 1,5—2 нед, зажив-
ление наступает через 1—1,5 мес. Поражения средней тяжести
сопровождаются уменьшением скрытого периода до 1,5 нед и
увеличением времени заживления до 2—3 мес. Для таких пора-
жений характерны покраснение и отек кожи, образование пузы-
рей и поверхностных язв. При тяжелых поражениях скрытый
период продолжается 4—7 сут, воспаление развивается бурно,
резко выражены покраснение и отек кожи, образуются глубо-
кие язвы, заживление которых происходит медленно — в тече-
ние 6—12 мес и более.
Таблица 4.16
Уровни заражения кожных покровов продуктами взрыва суточного возраста
и соо1ветствующие им степени поражения кожи при времени контакта 10—20 ч
Урошш радиации на поверхности тЬла, мР/ч Степень поражения кожи Выход из строя, %
450—750 Легкая До Ю
750—1200 Средняя До 50
Более 1200 Тяжелая 100
Примечание. Частичная санитарная обработка кожи, проведенная после
заражения, предотвращает поражение кожных покровов.
В реальных условиях внутреннее и внешнее заражение лю-
дей, действующих па радиоактивно зараженной местности, бу-
дет сопровождаться общим гамма-облучением. При этом дозы
радиации от внешнего облучения, приводящие к потере боеспо-
собности, могут быть получены значительно раньше, чем от
внутреннего заражения, так как последнее опасно при попада-
нии внутрь организма только большого количества радиоактив-
ных продуктов, что является маловероятным. Поэтому считает-
ся, что при нахождении иа местности, зараженной радиоактив-
ными продуктами взрыва, основным поражающим фактором,
определяющим выход личного состава из строя, является внеш-
нее гамма-облучение. Однако заражение открытых участков те-
ла, обмундирования и снаряжения, вызывающее поражение
кожи, вполне возможно, особенно в момент формирования радио-
активного следа. Чтобы не допустить его, необходимо прини-
мать меры индивидуальной и коллективной защиты от попада-
ния продуктов взрыва на поверхность тела человека, а также
своевременно проводить дезактивацию зараженной техники, bq-
оружения и т. д.
122
4.7. Поражающее действие сеисмоВзрывных ВОЛН
на личный состав
Действие сейсмовзрывных воли ядерного взрыва может вы-
звать механические травмы у личного состава, находящегося
в подземных сооружениях, не оборудованных средствами кол-
лективной и индивидуальной защиты. Поражения возникают в
результате взаимодействия человека с перемещающимися по-
верхностями сооружений Такое взаимодсйсгвие принято назы-
вать сейсмическим ударом.
Параметры сейсмического удара различаются для закреп-
ленного и незакрепленного на рабочем месте личного состава.
Для закрепленного личного состава параметром сейсмического
удара, определяющим тяжесть поражения, является скорость
движения опорной поверхности, а для незакрепленного личного
состава — скорость соударения с элементами интерьера или кон-
струкциями сооружения при потере человеком равновесия, его
падении или отбросе.
В результате сейсмического удара повреждаются в основном
опорно-двнгательный аппарат, внутренние органы, кости таза,
позвоночник. Из-за метательного эффекта чаще всего возмож-
ны черепно-мозговые травмы и травмы конечностей
Механические травмы, вызванные сейсмовзрывными волна-
ми, также, как и механические травмы другой природы, приня-
то делить на степени: I (легкие), II (средней тяжести), III (тя-
желые) и IV степень (крайне тяжелые травмы).
В табл. 4.17, 4.18 и 4.19 приведены вероятности возникнове-
ния различных по тяжести травм, а также выхода из строя лич-
ного состава в зависимости от скорости движения опорной по-
верхности п скорости соударения человека с элементами интерь-
ера сооружения в результате действия сенсмовзрывпых волн
ядерного взрыва.
Таблица 417
Вероятность поражения личного состава, закрепленного на рабочих мостах
в подземном сооружении, в зависимости от скорости движения
опорной поверхности, %
Скорость ДП1ГАСНИЯ, м/с Тяжесть поражения
f Н Ш IV
1—2 0—о 0 0 0
2—4 5—20 0—5 0 0
4—7 10—30 20—50 10—30 0-5
7—10 5—20 10—30 20—50 10—30
10—15 0—5 5—20 20—50 30—70
123
Таблица 4.18
вероятность поражения личного состава, незакрепленного на рабочих местах
в подземном сооружении, в зависимости от скорости соударения человека
с элементами интерьера, %
Скорость соударении, м/с Тижссть поражения
1 11 III IV
При соударении головой
0,5-1 5—20 0-5 0 0
1—2 20—50 5—20 0-5 0
2-1 20—50 10-30 5—20 0-5
4—7 5—20 30—70 10—30 0-5
7—10 0—5 5—20 10—30 50-50
10-15 0 0-5 5—20 70—90
При соударении туловищем и конечностями
1-2 0-5 0 0 0
2-4 5—20 0-5 0 0
4—7 20—50 10-30 . 5—20 0—5
7—10 10—30 20-50 30—70 5-20
10—15 0 0-5 5—20 30-40
Таблица 4.19
Вероятность выхода из строя личного состава в зависимости от скорости
движения опорной поверхности и положения человека в момент взрыва, %
Скорость движении, м/с Положение человека в момент взрыва
сиди СТОЯ
2-4 5—20 20 -50
4—7 30—70 80—100
7—10 70—90 103
4.8. Разрушение и повреждение вооружения и военной техники
Основным поражающим фактором, вызывающим разруше-
ние и повреждение вооружения и военной техники, является
ударная волна. Она наносит поражение как непосредственным
действием избыточного давления, так и вследствие отбрасыва-
ния объекта скоростным напором и удара его о землю Роль
избыточного давления и скоростного напора в поражении зави-
сит от размеров, конструкции объекта и степени его связи с
земной поверхностью. Метательное действие скоростного напора
является определяющим в выводе из строя вооружения и воен-
ной техники. Повреждения объектов после отбрасывания могут
124
быть более значительными, чем от непосредственного действий
ударной волны.
При оценке повреждений, нанесенных ударной волной воору-
жению и военной технике, принято различать слабые, средине
и сильные повреждения и полное разрушение.
Слабыми повреждениями считаются такие, которые устра-
няются текущим ремонтом в полевых ремонтных органах с при-
влечением сил расчета (экипажа). Как правило, слабые по-
вреждения существенно не снижают боеспособности образца,
однако это не распространяется на самолеты, ракеты и автомо-
бильную технику. Самолеты или ракеты при слабых поврежде-
ниях могут оказаться непригодными для использования, по-
скольку повреждения, кажущиеся несущественными на земле,
могут привести к аварии ракеты или самолета в воздухе. Авто-
мобильная техника при слабых повреждениях не может выпол-
нять транспортную задачу. Поэтому за радиус выхода из строя
самолетов, ракет и автомобильной техники принимается радиус
зоны слабых повреждений. Для всех остальных видов вооруже-
ния и военной техники радиусом зоны выхода из строя считает-
ся радиус зоны средних повреждений.
К средним относятся повреждения, для устранения которых
требуется средний ремонт в войсковых или центральных ре-
монтных органах.
Под сильными повреждениями понимаются такие, в резуль-
тате которых объект либо окончательно становится непригод-
ным к использованию, либо может быть вновь введен в строй
только после капитального ремонта в заводских условиях.
Полным разрушением считается такое поражение объекта,
при котором восстановление его невозможно или практически не-
целесообразно.
В соответствии с принятой классификацией район, где объ-
екты получают те или иные повреждения, можно разделить на
четыре зоны: полного разрушения, сильных, средних и слабых
повреждений. Все эти зоны имеют форму концентрических кру-
гов, центром которых является эпицентр взрыва. Размеры каж-
дой зоны характеризуются ее радиусом.
Рассмотрим некоторые примеры поражающего действия
ядерного взрыва на вооружение и военную технику. В качестве
показателя степени повреждения принимается избыточное дав-
ление во фронте воздушной ударной волны. При этом следует
иметь в виду, что поражающее действие ударной волны на кон-
кретный объект зависит не только от значения избыточного дав-
ления, но и длительности ударной волны. Кроме того, для раз-
личных объектов перераспределение в поражающем действии
между избыточным давлением и скоростным напором строго ин-
дивидуально. Следовательно, численное значение избыточного
давления, приводящего к повреждениям данной степени кон-
кретного объекта, зависит от мощности, высоты взрыва и
физико-географических условий. Поэтому ниже приводятся зна-
чения избыточного давления для наземного взрыва мощностью
125
1 i ыс. т. С увеличением мощности они, как правило, уменьша-
ются, а с уменьшением — возрастают.
Из всех видов военной техники наименее устойчивы к воз-
действию ударной волны самолеты и вертолеты.
Транспортные самолеты и вертолеты получают повреждения
при избыточных давлениях во фронте ударной волпы 0,07—
0,08 кгс/см2. Бомбардировщики слабые повреждения могут
иметь при избыточном давлении 0,1-0,15 кгс/см2. Несколько
устойчивее истребители и истребители-бомбардировщики, сла-
бые повреждения которых наблюдаются при избыточном дав-
лении 0,25—0,35 кгс/см2.
При слабых повреждениях самолетов и вертолетов наблю-
дается обжатие обшивки фюзеляжа и крыльев, повреждение
створок люков, фонарей кабин и обтекателей антенн.
Средние повреждения носят такой же характер, как и сла-
бые повреждения, но выражены они значительно сильнее и ох-
ватывают большие площади. Возможны повреждения отдельных
силовых элементов конструкций крыльев, фюзеляжа, шасси и
выход из строя некоторых приборов и агрегатов.
При сильных повреждениях наблюдаются поломка силовых
элементов конструкций крыльев и фюзеляжа, деформация
элеронов и хвостового оперения, местные срывы обшивки
крыльев фюзеляжа, деформации створок люков и деталей
шасси.
Для полного разрушения, возникающего при отбрасывании
летательных аппаратов, характерны переломы крыльев, фюзе-
ляжа, срыв с креплений двигателей.
Баллистические ракеты тактического и оперативно-тактиче-
ского назначения, авиационные ракеты н противотанковые ре-
активные снаряды иа пусковых установках получают слабые
повреждения в диапазоне избыточного давления ударной вол-
ны 0,25—0,65 кгс/см2.
При слабых повреждениях у ракет происходит местное об-
жатие корпуса, выходят из строя отдельные узлы и блоки.
При средних и сильных повреждениях, которые могут быть
вызваны как непосредственным действием ударной волны, так
и ее метательным действием, наблюдаются обжатне и повреж-
дение корпуса с поломкой силовых элементов конструкций, по-
вреждения системы автоматики и управления.
Бронетанковая техника не только хорошо противостоит по-
ражающему действию ядерного взрыва, но и защищает экипаж,
уменьшая радиус зоны его поражения.
Танки получаю! средине повреждения в зоне с избыточным
давлением около 4 кгс/см2. При этом нарушается работоспо-
собность одного или нескольких узлов и агрегатов и его даль-
нейшее боевое использование невозможно.
Полное разрушение танков происходит при давлениях 10—
20 кгс/см2. При этом возможны срыв башни, разрушение во-
оружения и силовой установки, разрушение или деформация
броневого корпуса (рис. 4.2).
126
Боевые машины пехоты, бронетранспортеры менее прочны,
чем танки, и в меньшей степени защищают экипаж от поража-
ющего действия ядерного взрыва. Слабые повреждения их на-
блюдаются при избыточном давлении до 1 кгс/см2, средние по-
вреждения происходят в зоне с избыточным давлением до
2 кгс/см2. При воздействии избыточного давления в диапазоне
2—5 кгс/см2 происходят сильные повреждения и полное разру-
шение боевых машин пехоты и бронетранспортеров.
Рис. 4.2. Полное разрушение танка
Средние повреждения указанных видов бронетанковой тех-
ники аналогичны повреждениям основных танков. При сильном
повреждении и полном разрушении возможны срыв с креплении
двигателя, агрегатов трансмиссии, колес, деформация и разру-
шение кабины и броневого корпуса.
Военная автомобильная техника, к которой относятся мно-
гоцелевые автомобили, тягачи, гусеничные транспортеры-тягачи,
транспортные прицепы и полуприцепы, кузова-фургоны на шас-
си автомобилей, прицепов или полуприцепов, является самой
массовой техникой, обеспечивающей оперативно-тактическую
подвижность войск.
Большая насыщенность войск автомобильной техникой, об-
ладающей сравнительно малой прочностью, определяет массо-
вый характер выхода ее из строя на относительно больших рас-
стояниях от эпицентра взрыва.
Наименьшей устойчивостью к воздействию воздушной удар-
ной волны обладают многоцелевые автомобили и транспорт-
ные средства с кузовами-фургонами, которые получают слабые
повреждения при давлении ударной волны 0,1—0,35 кгс/см2.
Полное разрушение большинства образцов автомобильной
техники происходит при избыточном давлении около I кгс/см2.
Остекление автомобильной техники разрушается при давлении
0,1 кгс/см2.
Автомобильная техника, получившая слабые повреждения,
утрачивает подвижность и не может быть использована для вы-
127
полпенни транспортных задач вследствие повреждения (разру-
шения) отдельных детален, узлов и приборов.
Слабые повреждения автомобильной техники характеризу-
ются деформацией панелей, кабины, капота, крыльев и фар
(рис 4.3 и 4.4).
Рнс. 4.3. Многоцелевой автомобиль, получивший слабые повреждения
Рис. 4.4. Артиллерийский тягач, получивший
слабые повреждения
При средних повреждениях наблюдаются срыв и разрушение
наружных элементов, деформация кабины и оперения, а также
разрывы трубопроводов систем (рис. 4.5 н 4.6).
128
При сильных повреждениях и полном разрушении характер-
ны разрушение кабины и грузовой платформы, радиатора, опе-
рения и срыв навесного оборудования двигателя (рис. 4.7, 4.8
и 4.9).
Рис. 4.5. Многоцелевой автомобиль, получивший средние повреждения
Рис. 4.6. Артиллерийский тягач, получивший средние повреждения
Артиллерийские орудия и минометы выдерживают сравни-
тельно большое избыточное давление ударной волны. Слабые
повреждения у них возможны только при давлении свыше
0,5 кгс/см2.
129
Рис. 4.7. Артиллерийский тягач, получивший сильные повреждения
Рис. 4.8. Полное разрушение многоцелевого автомобиля
130
Средние повреждения орудий и минометов наблюдаются при
давлениях 1—2 кгс/см2, а сильные повреждения и полное раз-
рушение— при давлениях более 2 кгс/см2.
Рис. 4.9. Полное разрушение многоцелевого тягача
При слабом повреждении артиллерийских орудий возможен
изгиб щитов, повреждение прицельных приспособлении, меха-
низмов наведения и электропроводки.
Рис. 4.10. Артиллерийское орудие, получившее средние повреждения
При среднем повреждении возможны деформации станип,
повреждения станков, заклинивание механизмов наведения, вы-
ход из строя прицельных приспособлений (рис. 4.10); при силь-
ном повреждении и полном разрушении — срыв и деформация
ствола в шита, разрушение механизмов наведения,деформации
станин, срыв колес.
131
Таблица 4.20
KJ
Радиусы выхода из строя вооружения и военной техники при ядерных взрывах, км
Наименование Вил взрыла Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,1 0,5 1 2 3 5 10 20 | 30 50 100 200 300 500 2000
Ракетная и авиационная техника
Баллистические ракеты Н 0,07 0.17 0,32 0.13 0,54 0,62 0,73 0,92 1,16 1,33 1,57 1,98 2.50 2,86 3,39 4,27
оперативно-тактического и тактического назначе- ния на пусковых установ- ках В 0,07 0,18 0,35 0,46 0,57 0,66 0,78 0,98 1,23 1.41 1,68 2.Н 2,66 3,05 3,61 4.55
Пусковые установки Н 0,06 0.15 0,28 0,36 0,46 0,52 0,62 0,78 0,99 1.13 1,34 1,69 2,13 2,43 2,89 3.64
В 0,06 0,15 0,29 0,38 0,48 0,55 0,65 0,82 1,03 1.18 1,40 1,76 2,22 2,54 3,01 3,79
Истребители и истре- бители-бомбардировщи- ки Н, В 0,08 0.21 0,4 0,53 0,67 0,77 0,91 1,15 1,45 1,66 1,97 2,48 3,12 3,57 4,24 5,34
Бомбардировщики Н 0,16 0.39 0,75 0,99 1,24 1,42 1,69 2,12 2,68 3,05 3,63 4,58 5,77 6,60 7,83 9.86
В 0,18 0,46 0,86 1,14 1,44 1,65 1,95 2,46 3,10 3,55 4,21 5,31 6,68 7,65 9.07 П.4
Транспортные самоле- Н 0,22 0,56 1,06 1,40 1,76 2,02 2,39 3,02 3,80 4,35 5,16 6,50 8,19 9,37 П.1 14,3
ты и вертолеты В Б р с 0,_!5 нет 0,64 а н к о 1.21 в а я 1,60 тех 2,02 ника 2,31 и 2,74 а р т и 3,15 л ле р 4,34 и й с к 4,97 те во 5,89 ору» 7,43 е н и е 9,36 10,7 12.7 16,0
Танки Н 0,02 0,05 0,10 0,13 0,16 0,18 0,22 0,27 0,34 0,39 0,46 0,59 0,74 0,84 1,00 1,26
В 0.03 0.07 0,12 0,16 0,21 0,24 0,28 0,35 0,45 0,51 0,60 0,76 0,96 1,10 1,30 1.64
Боевые машины пехо- Н 0,03 0.09 0,16 0,22 0,27 0,31 0,37 0,46 0,58 0,67 0,79 1,00 1,26 1,44 1,71 2.15
ты, бронетранспортеры, самоходные орудия и ми- нометы, буксируемые ми- нометы В 0.05 0,11 0,22 0,29 0,36 0,41 0,49 0,61 0,77 0,89 1,05 1.32 1,67 1,91 2,26 2,85
Продолжение табл. 4.20
Наименование Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0,01 0,1 0,5 I 2 3 5 10 20 30 50 100 200 ЗОЭ J 500 1000
Буксируемые орудия наземной артиллерии и зенитные установки н в 0,04 0,05 0,10 0,12 0.19 0,22 0,25 0,29 0,31 0,37 0,35 0.42 0,42 0,50 0,53 0,63 0,67 0,80 0,76 0,91 0,91 1,08 1.14 1.35 1,44 1.12 1,61 1.97 1,95 2.34 2.46 2,94
Реактивные системы залпового огня н.в 0.06 0,16 0,30 0,40 0,50 0,58 0,68 0,86 1,08 1.24 1.17 1,85 2,33 2,67 3,16 3,99
Автомобильная техника
Многоцелевые автомо- били и специальные ко- лесные тягачи н в 0,10 0,11 0,26 0,29 0,49 0,55 0,65 0,72 0,82 0,91 0,94 1,04 1.П 1.23 1,40 1,55 1,76 1,95 2,02 2,24 2,39 2,65 3,02 3,34 3,80 4,21 4,35 4,82 5.16 5.71 6.5 7.2
Транспортеры-тягачи, тракторы н в 0,08 0,09 0,21 0,23 0,4 0.43 0,53 0,57 0,67 0,72 0,76 0,82 0,91 0,98 1.14 1,23 1.44 1,55 1,65 1,77 1,95 2,1 2,46 2,64 3,1 3,33 3,55 3,82 4,21 4,52 5,3 5,7
Кузова-фургоны на шасси автомобилей, при- цепов и полуприцепов, автобусы н в 0,14 0,18 0,36 0,44 0.68 0,83 0,9 1.1 1,13 1,38 1.3 1,59 1,54 1.88 1,94 2,37 2,44 2,98 2,8 3,42 3,32 4,05 4,18 5,11 5,26 6,43 6,02 7,36 7,14 8,73 9 11
Стрелковое ору ж и е и гранатометы
Винтовки, карабины, автоматы, ручные пуле- меты и ручные гранато- меты н в 0,04 0,05 0,1 0,12 0.2 0,23 0,26 0,3 0,33 0,38 0,37 0,43 0,44 0,52 0,56 0,65 0,7 0,82 0,81 0,94 0,95 1.П 1,2 1.4 1,52 1,76 1,73 2,02 । 2,06 2.39 2,54 3.01
133
!. 4.20 1000 со t СО СО 86* £ о s*z Z 3 3,39 СМО1 см ю СО со 0,64 0,46 га ь
ие табл S00 Ь-05 00 О см см СО СО 13’2‘ 5,56 5,95 2,38 2,69 2,56 2,8 ‘ОСО СОО — л £ СП о
X с 2С С 300 2,42 2,52 со со <х сч 4,68 5,02 О см см см 2,16 2,36 0,43 0,31 1 зценкн
с оог — см см см со СО СМ <О СО см 05 05 ОСО- 1,75 1,99 1,88 2,06 СО со СМ о’о" 1 1 ДЛЯ 1
100 со Ю со ь- 1,85 оо 3,25 3,48 1,39 1,58 1,49 1,63 со см о" о* л X m о СО
о LO — — 1 и к СП CJ га CQ 1.49 1 2,58 2,76 1.4 1,25 £‘1 61*1 0,24 0,17 о с
S, ТЫС. ’ 8 Zl'l ol * 1 1 >24 92*1 1 2,17 2,33 СО lQ 0-0- о — 1 1,09 СМ — о о* 1 г быть
га 3 « в л сМ ОО СМ 05 О о — оо СО н CJ d о о. —- Tt* 05 О — СМ О0 05 оо ь- со GO 05 О О оо со о* о" 1 i могу*
о о X 5 О о 0,78 0,81 со оо о о X га 0,87 lqS 0,65 0,73 05 СО со г- о о" о о” X п* X н
1изико-географических условиях.
Средства связи и радиолокационные установки выходят из
строя из-за повреждения и разрушения антенно-фидерных си-
стем и аппаратных кабин. Деформации кузова и шасси под-
вижной техники связи приводят к повреждениям радиоэлектрон-
ных приборов и узлов. Воздушные проводные линии связи
выходят из строя из-за поломки опор и обрыва проводов. Ка-
бельные липни связи, проложенные в грунте, наименее уязвимы
к воздействию воздушной ударной волны; выход из строя воз-
можен только при давлении свыше 10 кгс/см2.
Боеприпасы, хранящиеся штабелями на открытых площад-
ках, могут быть разбросаны ударной волной и стать непригод-
ными для боевого использования из-за механических поврежде-
ний н выхода из строя взрывателей.
Стрелковое оружие и гранатометы выходят из строя в ре-
зультате деформации стволов, ствольных и затворных коробок,
магазинов, приемников н прицельных рамок.
Радиусы зон выхода из строя вооружения и военной техни-
ки, расположенной открыто на местности, при наземных и воз-
душных ядерных взрывах приведены в табл. 4.20. Если вооруже-
ние и военная техника размешаются в открытых фортификаци-
онных сооружениях, то радиусы зон выхода из строя уменьша-
ются примерно в 1,5 раза.
4.9. Разрушение и повреждение промышленных
и гражданских зданий и сооружений
Основным поражающим фактором для наземных промыш-
ленных и "гражданских зданий и сооружений является воздуш-
ная ударная волна, а для подземных сооружений — сейсмо-
взрывные волны в грунте.
Наибольшие разрушения от воздействия ударной волны по-
лучают жилые дома и промышленные здания и сооружения,
которые рассчитывают в основном иа вертикальные нагрузки
(собственная масса конструкции, масса оборудования, людей,
снега иа крыше). Такие здания и сооружения оказывают ма-
лое сопротивление нагрузке от ударной волны, действующей в
большинстве случаев в горизонтальном направлении, и разру-
шаются при небольшом избыточном давлении ударной волны,
а также от сейсмических колебаний земли, вызванных взры-
вами. Более устойчивы к воздействию ядерного взрыва полуза-
глублепные и котлованные сооружения; наименее уязвимы —
подземные сооружения и коммуникации.
При оценке разрушений зданий и сооружений необходимо
считаться и с действием светового излучения. Световое излуче-
ние может вызвать многочисленные пожары вследствие воз-
горания деревянных элементов зданий, штор па окнах, обив-
ки мягкой мебели внутри жилых помещений и т. п. Пожары
возникают также от вторичных причин в результате разруше-
ния п повреждения топящихся печей и плит, дымоходов, об-
рыва электропроводки, а также повреждения газовых труб.
135
В населенных пунктах разрозненные вначале очаги пожаров
могут со временем охвагнь> уцелевшие здания и населенный
пункт в целом и тем самым значительно увеличить объем раз-
рушений.
Рис. 4.11 Сборный деревянный дом, получивший елзбое разру-
шение:
а — ди взрыва; б —после
136
Различают четыре степени разрушения зданий: слабое,
среднее, сильное и полное. В основу этой классификации поло-
жены характер разрушения здания и возможность использо-
вания его после взрыва.
Рис. 4.12. Кирпичный дом, получивший среднее разрушение:
а — до взрыва; б — после взрыва
Слабое разрушение — разрушение в основном оконных и
дверных заполнений и перегородок. Возможно поражение лю-
дей обломками конструкций. Подвалы полностью сохраняются
и укрывшиеся в них люди поражений не получают. Здания мо-
гут быть использованы после небольшого ремонта.
Среднее разрушение — разрушение главным образом второ-
степенных элементов: крыш, перегородок, оконных и дверных
заполнений, появление трещин в стенах; перекрытия, как пра-
вило, не обрушаются. Поражение людей в зданиях происхо-
дит главным образом обломками конструкций. Подвалы со-
храняются. Часть помещений пригодна для использования пос-
ле расчистки от обломков и ремонта.
Сильное разрушение — разрушение части стен и перекры-
тий верхних этажей, образование трещин в стенах и деформа*
6-4343дсп 137
цпя перекрытий нижних этажей. Поражение большей части
находящихся в здании людей. Возможно ограниченное исполь-
зование части сохранившихся подвалов после пх расчистки.
Рис. 4.13. Кирпичный дом, получивший сильное разрушение!
а — до взрыва; б — после взрыва
Полное разрушение — разрушение и обрушение всех эле-
ментов здания, гибель находящихся в здании людей. Использо-
вать здание невозможно,
138
Здания, получившие разные степени разрушения, показаны
на рнс. 4.11—4.13.
Степень разрушения зданий и сооружений ударной волной
ядерного взрыва существенно зависит от их конструкции.
В зданиях с большим количеством оконных проемов при раз-
рушении остекления имеется возможность быстрого обтекания
ударной волной несущих конструкций и вследствие этого в
меньшей степени повреждаются стены и каркас. Плоские кры-
ши зданий с совмещенной кровлей разрушаются меньше, чем
наклонные крыши со стропилами. Здания с железобетонным
каркасом бочее устойчивы к воздействию ударной волны, чем
здания с кирпичными несущими степами. Наименее подвержены
разрушениям здания антисейсмической конструкции.
Промышленные здания различного назначения, обычно
имеющие прочный каркас, как правило, оказываются более
стойкими к воздействию ударной волны, чем жилые здания.
Исключением являются промышленные здания с легким метал-
лическим каркасом.
Пример сильного разрушения промышленного здания с ме-
таллическим каркасом показан на рис. 4.14.
В условиях городской застройки одни здания могут экра-
нироваться другими: здания, стоящие ближе к центру взрыва,
могут снижать нагрузку от ударной волны на находящиеся по-
зади здания. Однако эффект экранирования оказывается за-
метным только при достаточно плотной застройке. Так, при
плотности застройки около 50% максимальное давление удар-
ной волны на стены экранированных зданий, обращенных к
центру взрыва, может быть на 20—40% меньше, чем на стены
отдельно стоящих зданий на открытой местности на том же
расстоянии от центра взрыва. При плотности застройки менее
30% экранирующее действие зданий практически не сказы-
вается.
Городские кирпичные здания получают слабые разрушения
при избыточном давлении ударной волны примерно 0,1 кгс/см2,
средние — при давлении 0,12—0,25 кгс/см2, сильные — при давле-
нии 0,2—0,35 кгс/см2. Бетонные и железобетонные здания та-
кие разрушения могут получить соответственно при давлении
примерно 0,3; 1 и 1,7 кгс/см2, а деревянные дома — при давле-
нии 0,07; 0,1 и 0,15 кгс/см2. Промышленные здания с металли-
ческим каркасом получают слабые разрушения при избыточ-
ном давлении ударной волны 0,1—0,2 кгс/см2, а сильные—при
давлении 0,3—0,6 кгс/см2.
Разрушение остекления промышленных и гражданских зда-
ний происходит в большом диапазоне давлений: полное — при
давлении 0,05 кгс/см2, отдельные случаи разрушения—при
давлении 0,003 кгс/см2. При полном разрушении остекления
будут массовые ранения людей осколками стекла, а при от-
тельных разрушениях остекления люди, как правило, не по-
ражаются.
6*
139
Подземные сети коммунального хозяйства (водопровод, ка-
нализация, газопровод) и подземные кабельные линии имеют
большую устойчивость к воздействию ядерного взрыва. Полное
разрушение подземных сетей возможно лишь там, где избы-
точное давление ударной волны на поверхности земли будет
не менее 15 кгс/см2,
Рис. 4.14. Промышленное здание с металлическим каркасом, получившее
сильное разрушение:
а — до взрыва; б — после взрыва
Высоковольтные линии электропередачи и силовые сети
выходят из строя при давлении 0,5—0,7 кгс/см2 при наземных
взрывах и 0,35—0,45 кгс/см2 при воздушных взрывах.
140
Таблица^ 21
Радиусы зон выхода нз строя при ядерных взрывах жилых зданий, промышленных сооружений, сетей коммунального
хозяйства, подвальных убежищ и мостов, км
| Мощность взрыва, тыс. т
1000 7,05 7,8 8,34 9,35 10 00 — СМ 4,5 г-^— 1 0.7 2,15 2,74 3,11 3,49 2,46 1,99
8 6Г 9 СМ СМ о со ,26 ,57 соо ,79 ,54 LL' LV ,95 ,58
10 <0 О Г- оо СО СО — о ОО — см СМ СМ
300 СМ СМ Ь-СМ xflO 5,58 6,26 8;57 2,75 3,01 1,1 0,76 1^0 С0 0*0 -^СО со •—-1 оо м- ОСО см см 1,65 1,33
200 4,13 4,56 ОО г- 00 тГ 10 6,73 7,49 2,4 3 С-1 О S do 00 10 о* о" <0 СМ<0 1,82 2,04 1,44 1.16
100 3,27 3,62 оо S со vr СО о 10*10* 1.91 2,09 0,77 0,53 <0СМ ^СО о" о 1 1,27 10 СМ xj*<0 1,14 0,92
8 СО <0 со СМ* СМ О? со* со* 4,24 4,72 1.51 1,66 — СМ <о 0*0* Г-10 со см 0*0* 0,79 1,01 1.15 1,29 0,91 0,73
8 о см о> — 10 О оо 10 СП оо см СМ 10 10 СО со см ,67 ,85 ,97 ,09 ,76 ,62
СМ СМ СМ СМ со со — — оо оо ОО о — ОО
О см см сп — ,26 ,54 ,12 ,47 .22 10 — СО 8Г LZ' ,58 ,74 1010 ОО СП ,67 .54
— см СМ СМ СО СО — о о ОО ОО ОО ОО
о ,52 ,68 оо О ,76 ОО оо ,97 О 10 СО 01 ,22 ,15 <0О xf 10 ,67 ,75 ,53 ,43
—- —- — см см см о О о о ОО ОО О о ОО
ю — со см со со ^<0 ,97 ,19 ь- ОО см см г-см со ,53 ,6 ,42 ,34
— — — — СМ о о оо оо оо ОО о о
со СМ СО О — ,20 ,35 <0 10 о оо ,59 ,65 ”d*<0 см — ”3* со xf s' st' ,35 ,29
— — О О о о оо о о оо ОО
сч СП ОО СО СП юсо о — 19' St' ,52 ,57 ,21 ,14 со о — о Г^-10 см со СП Tf* COxJ* S3' 1£‘
о о — — — — О О ОО оо оо о о* О о
,71 ,78 ,83 ,94 10 СО — СМ •’З* ,45 г- — ,1 ,07 СМ Г- см см — 10 СО СО ,25 ,2
оо ОО — — О О о о ОО о о ОО О о
взрыва хм Хм Хм н,в н, В 1 хм ХМ Хм Хм X CQ
Наименование сооружений Малоэтажные кирпичные зда- ния Многоэтажные кирпичные здания К X X cd П п <и Я X X к m <и Каркасные здания со стена- 0J X сэ Е X 2 X X с 0- 0 о W <и г <L Я СГ X X х лей, кирпича и блоков Здания с легким стальным каркасом Подвальные убежища для на- селения Сети коммунального хозяй- ства (водопровод, канализация, газопровод) Металлические мосты с дли- ной пролета: до 45 м 100 м и более Железобетонные мосты с дли- ной пролета 20 и и более
141
Металлические и особенно железобетонные мосты по срав-
нению с другими наземными промышленными и гражданскими
сооружениями более устойчивы и выходят из строя при дав-
лении 0,3—1 кгс/см? и более.
Для всех промышленных, гражданских и других инженер-
ных зданий и сооружении, кроме промышленных зданий с тя-
желым металлическим и железобетонным каркасом, радиус
зоны выхода из строя определяется расстоянием, па котором
они получают среднее разрушение. За радиус зоны выхода из
строя промышленных зданий с тяжелым металлическим или
железобетонным каркасом принимается расстояние от центра
(эпицентра) взрыва, иа котором эти здания получают сильное
разрушение. Это связано с тем, что в таких зданиях при сред-
нем разрушении производственный процесс может продол-
жаться. Радиусы зон выхода из строя зданий и вооружений
при ядерных взрывах приведены в табл. 4.21.
4.10. Разрушение войск >вых фортификационных сооружений
Разрушение фортификационных сооружений происходит в
результате воздействия ударной волны, генерируемой ею вол-
ны сжатия и сейсмовзрывных волн.
Рис. 4.15. Полное разрушение траншей
Открытые части этих сооружений из дерева и других лег-
ковоспламеняющихся материалов могут загораться от дейст-
вия светового излучения, что может вызвать пожар и вывести
из строя объект на расстояниях, превышающих радиус зоны
выхода его из строя от ударной волны.
.142
Рис 4.16. Среднее разрушение траншеи
' М3
В открытых фортификационных сооружениях (окопах, тран-
шеях, ходах сообщения, открытых щелях) прежде всего обру-
шиваются крутости, засыпая сооружения грунтом. Значительно
повышает устойчивость таких сооружений одежда крутостей.
Рис. 4.17. Среднее разрушение блиндажа
Наиболее слабыми элементами закрытых фортификацион-
ных сооружений из местных материалов и промышленного из-
готовления являются входы, воздухозаборные устройства, ам-
бразурные устройства и крепления оголовков к основаниям.
Степень разрушения фортификационных сооружений зави-
сит от уровня механических нагрузок, создаваемых ядерным
взрывом, прочности и конструкции сооружений, физико-меха-
нических свойств грунтов.
Различают три степени разрушения войсковых фортифика-
ционных сооружений: слабое, среднее и полное.
Слабое разрушение — частичное разрушение примыкающего
к закрытому сооружению хода сообщения, незначительные
сдвиги и трещины во врубках и сопряжениях несущих конст-
руктивных элементов, частичное разрушение предамбразурных
устройств; для открытых сооружений — незначительное обру-
144
шение грунта и образование трещин в крутостях, поломка от-
дельных стоек и ослабление анкерных кольев одежды крутос-
тей. Сооружение пригодно для боевого использования, но тре-
бует в дальнейшем ремонта.
Рнс. 4.18. Слабое разрушение танкового окопа
Среднее разрушение — разрушение примыкающего к закры-
тому сооружению участка хода сообщения, большие деформа-
ции, смещения и частичное обрушение основных конструктив-
ных элементов (стен, рам, покрытия, дверей, дверных коробок
и др.) без значительного обрушения грунта и засыпки им внут-
ренних помещений; для открытых сооружений — частичное об-
рушение крутостей и засыпка рва сооружения от одной трети
до половины глубины. Пригодность сооружения для боевого
использования ограничена.
Фортификационные сооружения, получившие среднее раз-
рушение, считаются вышедшими из строя.
Полное разрушение — разрушение остова основного поме-
щения и входа в сооружение, обрушение покрытия, разрушение
защитных дверей и внутреннего оборудования; для окопов,
траншей, ходов сообщения и других открытых фортификаци-
онных сооружений —обрушение крутостей и почти полная за-
сыпка рва обрушившимся грунтом. Использование сооружения
по прямому назначению и его восстановление становятся не-
возможными.
На рис. 4.15—4.18 показаны характерные разрушения фор-
тификационных сооружений при ядерных взрывах. Радиусы
зон выхода из строя фортификационных сооружений приведены
₽ табл. 4.22,
145
Радиусы выхода из строя войсковых фортификационных сооружений, ки
1000 2,4 1,96 1,72 1,38 СЛ со 1,37 1,08 1,67 1,35 1,48 1,18
00S 1 1,9 1,55 1,37 М Юсо ЮСМ 1,08 0,86 СО О 1,18 0,94
8 со СО со ЮСО —;сл — о" ОО соо 0,91 0,72 1,13 0,9 сл сл сл г- о о*
оог 1,4 1,14 Осо —’ о тГ тГ —’СЛ — о 0,8 0,63 СЛ СЛ сл 0*0 0,87 0,69
001 16*0 11'1 со S о о* 0,9 0,75 СО СО-МО ОО 0,78 0,63 СЛ ю со ю о’о
8 ОО СМ 00 г- 0*0* СО — СП ш о* о’ смел 0*0* 0,5 0,4 СМ СО U0 О* о* Ю со о о
сть взрыва, тыс 8 0,75 0,61 0,53 0,43 со |Q О О* 0,42 0,34 смсм Ю тг о* о 0.4А 0,3/
8 0,65 0,53 Ь- 00 Xt* СО ОО 0,53 0,44 0,37 0,29 0,46 0,37 0,4 0,32
о X о £ О СМСМ о о* со СО- o’о* см ю со ОСО СП со смсм ОО со сл со см о* о* О1Ю со СМ о’о
ю 0,41 0,34 СЛ тг смсм 0*0 СО 00 сзем 0*0* 0,23 0,18 сл со смсм 0*0* ю смсм о* о*
п 0,35 0,28 ю о» см 0*0* со со см см о'о 0,2 0,16 смсм 0*0* 0,21 0,17
сч ю со 04 о о* 1 0,22 [0,17 »о см^см о* о* 0,17 0,14 0,21 0,17 СЛ ю о о*
OJO4 ОО ! 0,17 10,14 0,2 0,16 0,14 0,11 0,17 0,14 юсм 0*0*
о О) Ю о* о" 0,14 0,11 со см 0*0 0,09 0,06 0*0* 0,12 0,1
о 0,11 0,09 0,08 0,07 0,09 0,07 0,05 0,04 0,08 0,07 0,07 0,06
о о 0,05 0,04 0,04 0,03 0,04 0,03 СМСМ ОСО о’о ^СО ОО- 0*0* СО со 0-0 0*0*
eandca гид Хаз Хоз X пз Хи Хоз Хсз
Наименование сооружений Сооружения открытого типа: траншеи, ходы сообще- ния, щели и окопы без одежды крутостей то же, с одеждой кру- тостей окопы для артиллерии и танков Сооружения закрытого типа промышленного из- готовлення для ведения огня, наблюдения и за- щиты личного состава иа пунктах управления Сооружения закрытого типа из местных матерн- алов: для ведения огня и блиндажи; убежища
Ж
4.11. Воздействие ядерного взрыва на грунт
и лесные массивы
Воздействие ядерного взрыва иа грунт в большой степени
зависит от вида взрыва.
При наземном взрыве в грунте образуется воронка, окру-
женная навалом выброшенной взрывом земли (рис. 4.19). Раз-
меры воронки зависят от мощности взрыва и свойств грунта.
Диаметр clB и глубина воронки hB, образующейся в мягких
грунтах (суглинок, супесь), приведены в табл. 4.23, в скальных
грунтах (песчаник, известняк, гранит) размеры воронки умень-
шаются примерно в 1,2 раза.
Рис. 4.19. Воронка наземного ядерного взрыва
Таблица 4 23
Размеры воронки в мягких грунтах при наземном взрыве, м
Мощность вз рыва, тыс. т Размеры воронки Мощность взрыва, тыс. т Размеры воронки
диаметр глубина диаметр глубина
1 34 5 50 105 16
2 40 6 100 130 19
3 46 7 200 160 24
5 54 8 300 180 27
10 66 10 500 220 35
20 80 12 1000 260 40
30 90 44
Вблизи центра взрыва поверхностный слой земли оплавля-
ется, превращаясь в стекловидный шлак.
На значительных расстояниях от центра взрыва наблюда-
ются вспучивания и трещины в грунте. Вспучивания и трещи-
ны в мягких грунтах образуются ₽ результате выхода на по-
верхность земли волны, отраженной от подстилающих эти
грунты скальных пород. При выходе отраженной волны на по-
верхность образуется волна разрежения, и в грунте возникают
147
растягивающие усилия, приводящие к огколу его верхнего
слоя.
При воздушном взрыве воронка в грунте не образуется, од-
нако разрыхление и вспучивание грунта выражены более
сильно.
Сильное воздействие на лесные массивы оказывает воздуш-
ная ударная волна и световое излучение ядерного взрыва.
В результате действия воздушной ударной волпы лес мо-
жет быть полностью или частично уничтожен иа значительных
расстояниях от эпицентра взрыва (рис. 4.20).
Рис. 4.20. Лес после воздействия ударной волны ядерного
взрыва
Степень и характер разрушения леса зависит от породы и
возраста деревьев, а также от грунтово влажностных условий
его произрастания. В лиственном лесу деревья, как правило,
разрушаются по стволу, не вырываясь с корнем. В хвойном ле-
су большинство деревьев вырываются с корнями. Молодой лес
более устойчив к действию воздушной ударной волны, чем
спелый и старый. В лесных массивах, произрастающих на забо-
лоченных грунтах, завалы образуются на больших расстояни-
ях, чем в лесах, растущих в хороших грунтово-влажностных ус-
ловиях.
В разрушенном воздушной ударной волной ядерного взры-
ва лесном массиве выделяются следующие зоны, концентриче-
ски расположенные вокруг эпицентра.
Зона полного разрушения леса (давление во фронте Дрф>
>0,5 кгс/см2), в которой деревья вырваны с корнем, сломаны,
отброшены, местность полностью очищена от растительности.
Зона сплошных завалов (давление 0,3—0,5 кгс/см2), в ко-
торой разрушено 30—00% деревьев.
148
ГО
Ef
Радиусы зон разрушения спелого смешанного леса при ядерных взрывах, км
Мощность взрыва, тыс. т 0,01 0,1 0,5 1 2 3 5 10 20 30 I 50 100 | 200 300 500 1000
о ojA
СЧ<Г> СОСО 4,0 4,4 СП О ш о
Г- О СО t - о
04 СО СОСО Xt- 1Q
сою 0 04 •— т}*
04 04 04 СО тЬ rj*
1,9 2.1 04 СЧ 04 U0 COCO
Z*l S‘l ОО_ о —’ сч CC- 00 04 04
ГО СЧ ТГ 1,6 1,7 04 CO 0104
а> Ч — сч 3 ч ГС m ГС го тГ ю 3 ГС — 04
х о> 3 О Г- ОО СП оо 1.1 1,2 СП ГС го Юю r-^
со ГС 0,68 0,77 3 X 3 О тг СО СП о” о* 3 X X 0400
ф о а: СО Ю LQCO о о о с О 040 о" о’ 4- и го o-^
г.’ о С
ON Ю Ю оо СО О ОСГ> оо CO Ю ОО о oo
ОШ ГТ о о* 0,50 0,55 ОШ o’* o’*
04 0 СО СО оо о о’о" (О о 1/0 0 oo
о — — 04 о" о’ СО (О 0104 оо 04 LO coco oo
СПО о — о’о* 0,11 0,12 uoo o’o"
Гса Хса XCQ
Примечание. На 1 м2 зоны сплошных завалов количество разрушенной древесины составляет 0,02 м3, а зоны частичных
завалов — 0,01 м3. Количество разрушенной древесины в молодом лесу уменьшается в 2 раза.
149
Зона частичных завалов (давление 0.1—0,3 кгс/см2), в ко-
торой разрушено до 30% деревьев.
При воздушном взрыве в районе эпицентра может сохра-
ниться часть неповалеппых деревьев, с которых полностью со-
рваны кроны.
Размеры зон разрушения спелого леса приведены в
табл. 4.24. Размеры зон разрушения леса с учетом породы и
возраста деревьев, характеристик грунта определяются путем
умножения данных табл. 4.24 на соответствующие коэффици-
енты табл. 4.25 и табл. 4.26. При этом полученное значение ра-
диуса поражения леса той или иной степени должно быть не
меньше радиуса полного уничтожения леса, где давление удар-
ной волны составляет 0,5 кгс/см2. Если полученный радиус бу-
дет меньше радиуса полного уничтожения леса, то он принима-
ется равным последнему.
Таблица 4.25
Значения коэффициента, учитывающего грунтово-влажностные условия
Тип грунта Тип грунта по услогням дренажа
недренируемый дренируемый
Глинистый 1,5 1,3
Илистый 1.0 0,8
Песчаный 0,75 0,6
Таблица 4 26
Значения коэффициента, учитывающего породу и возраст деревьев
Породы деревьев Возраст деревьев
молодые спелые ста рые
Ель 1,15 1.2 1,25
Пихта 1,10 1,15 1,20
Осина и ольха 1,05 1.Ю 1,15
Береза 1.0 1,05 1,10
Сосна 0,95 1,0 1,05
Лиственница 0,9 0,95 1.0
Кедр 0,85 0,9 0,95
Липа н ясень 0,8 0,85 0,9
Дуб и бук 0,75 0,8 0,85
Под действием светового излучения в лесу возможно воз-
никновение отдельных и сплошных пожаров, которые представ-
ляют опасность для войск. Очаги отдельных пожаров создают-
ся на опушках леса, а сплошные пожары могут возникать при
световом импульсе 10—20 кал/см2 непосредственно в лесном
150
массиве под кронами деревьев. В зоне полного разрушения ле-
са пожар, как правило, не возникает.
Лесные пожары подразделяются иа низовые и верховые.
Преобладающий и наиболее устойчивый вид лесного пожара —
низовой, при котором горит лесной подстил (сухие листья, тра-
ва, сучья и т. п.). Скорость распространения низового пожара
составляет в среднем 100—200 м/ч, а верхового — 200—600 м/ч;
при сильном ветре скорость распространения пожаров может
увеличиться соответственно до 1 и 5—25 км/ч. Верховой пожар
возникает, как правило, при переходе огня с лесного подстила
иа кроны и стволы деревьев. Он особенно опасен в хвойном ле-
су. Наличие сухостоя, валежника, завалов усиливает лесные
пожары и затрудняет борьбу с ними.
Значения радиусов зон возникновения пожаров в лесах при
чистом воздухе приведены в табл. 4.27.
Таблица 4.27
Радиусы зон возникновения пожаров в лесах, км
Мощность взрыва, тыс. т Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т Вид взрыва
н в II в
0,01 0,0-1 0,07 20 1.2 1.9
0,1 0,12 0,20 30 1.4 2,3
0,5 0,25 0,40 50 1.7 2.8
1 0,34 0,54 100 2,2 3,7
2 0,45 0,73 200 3,0 4,8
3 0,51 0,87 300 3,5 5,6
5 0,67 1.1 500 4,3 6,9
10 0,89 1.4 1000 5,7 9,0
4.12. Поражающее действие электромагнитного импульса
ядерного взрыва
Поражающее действие электромагнитного импульса (ЭМИ)
ядерного взрыва на вооружение и военную технику проявляет-
ся в нарушении работоспособности радиоэлектронной аппара-
туры и электротехнического оборудования. Степень поражаю-
щего действия зависит от параметров ЭМИ, стойкости аппара-
туры и характера взаимодействия ее с электромагнитными по-
лями ядерного взрыва. На практике обычно различают непо-
средственное действие ЭМИ на аппаратуру и воздействие на
нее через коммуникационные линии. Наводимые на коммуни-
кационных линиях токи и напряжения могут представлять
опасность для аппаратуры и личного состава, находящихся на
безопасных удалениях от воздействия других поражающих
факторов ядерного взрыва.
Уязвимыми к непосредственному воздействию ЭМИ явля-
ются наиболее чувствительные элементы радиоэлектронной и
151
электротехнической аппаратуры (магнитные сердечники, пье-
зоэлементы, электровакуумные и газоразрядные приборы
и др ). В результате непосредственного воздействия ЭМИ и в
зависимости от типа элемента, а также особенностей его кон-
струкции одни из них могут временно или полностью потерять
работоспособность, другие — вносить существенные помехи в
работу аппаратуры.
Так, для некоторых магнитных сердечников, изготовленных
из марганцово-цинковых ферритов и работающих в слабых по-
лях, характерно сравнительно длительное время восстановле-
ния магнитной проницаемости, достигающее 30 мин после воз-
действия импульсного магнитного поля. Изменение магнитной
проницаемости сердечников влияет на величину индуктивности
дросселей и катушек и, следовательно, на работоспособность
аппаратуры в целом.
В пьезоэлементах на длительное время изменяется частота
кварцевого резонатора в результате поглощения энергии элект-
ромагнитного поля.
Работоспособность электровакуумных и газоразрядных при-
боров может быть нарушена в результате возникновения на вы-
водах напряжений и токов от воздействия ЭМИ.
В общем случае нарушение нормальной работы радиоэлек-
тронной и электротехнической аппаратуры в результате непо-
средственного воздействия ЭМИ можно отнести к довольно
редким явлениям, поскольку металлические кожухн самой
аппаратуры, ограждающие конструкции сооружений, корпуса
летательных аппаратов и т. п., в которых она размещается,
значительно ослабляют поражающее действие ЭМИ. Лич-
ный состав не поражается от непосредственного действия
ЭМИ.
В наибольшей степени поражающее действие электромаг-
нитного импульса на личный состав, радиоэлектронную и элек-
тротехническую аппаратуру проявляется от наведенных токов
и напряжений в кабельных линиях и антенно-фидерных устрой-
ствах.
Особенно высокие напряжения и значительные токи наво-
дятся в кабельных линиях и антенне фидерных устройствах,
расположенных за пределами экранированных объектов.
Так, например, амплитудные значения напряжения на жи-
лах кабельной линии относительно их мегаллопокрова при ус-
ловии, если линия оказывается вблизи центра наземного взры-
ва, могут достигать десятков киловольт, а тока в металлопо-
крове кабеля — десятков килоампер.
Наведенные токи и напряжения могут превысить допусти-
мые уровни для аппаратуры, подключенной к кабельным лини-
ям и антенно-фидерным устройствам. В результате чего такая
аппаратура, расположенная вне зоны действия других пора-
жающих факторов, получит повреждения. Наведенные токи и
напряжения могут приводить также к появлению ложных сиг-
налов н к сбоям в работе радиоэлектронных систем.
152
На практике стойкость приборов к действию импульсных
напряжений и токов обычно характеризуют пороговой энерги-
ей повреждения, предельной величиной и скоростью нараста-
ния (крутизной) импульса напряжения (тока).
В общем случае различают необратимые и обратимые на-
рушения работоспособности аппаратуры от воздействия ЭМИ.
Необратимые нарушения могут быть следствием либо теп-
ловой перегрузки, либо электрического перенапряжения.
В результате тепловой перегрузки могут наблюдаться сле-
дующие повреждения элементов аппаратуры:
перегорание предохранительных вставок, резисторов;
разрушение обкладок керамических конденсаторов н элек-
тродов маломощных разрядников;
спекание контактов слаботочных реле;
обрыв проводов в местах пайки (сварки);
расплавление токоведущих и резистивных слоев полупро-
водниковых приборов.
Следствием электрического перенапряжения могут быть
электрические пробои, которые характерны для конденсаторов,
переходных штепсельных разъемов, контактных групп реле,
изоляции кабельных изделий. Нередки случаи, когда эффекты
электрического пробоя и тепловой перегрузки происходят вмес-
те, взаимно влияют друг иа друга.
К обратимым изменениям относятся временные сбои в ра-
боте аппаратуры. Обратимые изменения, как правило, имеют
место при коротких импульсных напряжениях, энергия которых
недостаточна для появления необратимых изменений.
Стойкость изделий радиоэлектронной техники и электротех-
ники к воздействию импульсных напряжений (токов) в значи-
тельной степени отличается друг от друга. Так, например, для
повреждения транзисторов и диодов требуется энергия от 10-1
до 10-8 Дж, для реле различных типов от 1СН до 10~3 Дж, для
электродвигателей и трансформаторов — более 10 Дж.
В целом стойкость аппаратуры к воздействию импульсных
токов (напряжений) зависит от стойкости комплектующих ее
изделий. J
По степени подверженности воздействию наведенных токов
и напряжений радиоэлектронную н электротехническую аппа-
ратуру условно разделяют на три группы: высокочувствитель-
ную (устройства и приборы на микромодулях и микросхемах);
средней чувствительности (аппаратура, в состав которой вхо-
дят слаботочные реле, электровакуумные приборы, транзисто-
ры средней и большой мощности); низкочувствительную (ап-
паратура электросилового оборудования, электродвигатели и
генераторы, трансформаторы, автоматы, контакторы, реле и
другие коммутационные и защитные аппараты силовых рас-
пределительных сетей).
В общем случае воздействие па аппаратуру и ее отказы за-
висят от параметров ЭМИ, стойкости самой аппаратуры, элек-
трофизических характеристик грунта (проводимость, диэлект-
153
рнческая и магнитная проницаемость, пробивное напряжение),
характеристик кабельных изделии и антенно-фидерных уст-
ройств, подключенных к аппаратуре. Однозначно оценить роль
каждого из этих факторов, как правило, не представляется
возможным, так как они сложным образом связаны между со-
бой. Поэтому оценивать воздействие ЭМИ на радиоэлектрон-
ные и электротехнические системы объектов необходимо от-
дельно для каждого конкретного случая с комплексным учетом
действия всех этих факторов.
Эффективным способом защиты радиоэлектронной и элект-
ротехнической аппаратуры является применение металличес-
ких экранов, которые в значительной мере снижают парамет-
ры ЭМИ в экранированной полости. Электромагнитные поля
могут появиться внутри экрана из-за диффузии внешних полей
через стенки экрана, проникновения через неоднородности в
экране (отверстия, щели и т. п.), а также за счет токов, зано-
симых внутрь экрана по металлопокровам внешних кабельных
линий и с антенно-фидерных устройств.
В целях повышения эффективности защиты аппаратуры,
расположенной внутри реальных экранов, применяют следую-
щие меры:
отдельные части экрана соединяют сваркой, выполненной
сплошным непрерывным швом;
металлические покрытия дверей в сооружениях электриче-
ски соединяют с основным экраном;
применяют специальные трубы (патрубки) для ввода ка-
бельных линий в сооружения; при этом трубы приваривают
к основному экрану;
металлопокровы кабельных линий и антенно-фидерных
устройств соединяют с внешним контуром заземления сооруже-
ния или экраном сооружения с внешней его стороны;
высокочувствительную аппаратуру размещают в централь-
ной части экранированной полости;
вентиляционные отверстия в экране оборудуют электромаг-
нитной защитой в виде металлических коробов (волноводов)
или металлической сетки, устанавливаемой на входе в отвер-
стия.
Для защиты аппаратуры, подключенной к внешним кабель-
ным линиям и антенно-фидерным устройствам, устанавлива-
ют разрядники, дренажные катушки; применяют полупровод-
никовые стабилитроны (опорные диоды) для защиты высоко-
чувствительной радиоэлектронной аппаратуры. Используют
кабели с малым сопротивлением металлопокровов, проклады-
вают параллельно с кабельными линиями защитные тросы и
другие способы защиты.
Наведенные токи и напряжения могут представлять опас-
ность для личного состава, находящегося в соприкосновении с
электропроводящими коммуникациями.
Для защиты личного состава от поражающего действия на-
веденных токов и напряжений наряду с общими мероприятия-
154
ми по обеспечению электробезопасностп необходимо принимать
следующие дополнительные меры: покрывать полы рабочих
помещений изоляционным материалом; применять рациональ-
ное заземление, обеспечивающее выравнивание потенциалов
между частями электроустановок, металлоконструкций, стоек
с аппаратурой, щитов, блоков н т. д., которых одновременно
может касаться личный состав; строго соблюдать требования
техники безопасности по эксплуатации импульсных электро-
разрядных установок при проведении работ, связанных с вы-
полнением профилактических мероприятий и ремонтом аппа-
ратуры н кабельных линий.
4.13. Особенности поражающего действия взрывов
нейтронных боеприпасов
При взрывах нейтронных боеприпасов основным поражаю-
щим фактором, определяющим выход из строя личного соста-
ва, расположенного вне укрытий, в БМП, танках, открытых и
закрытых фортификационных сооружениях, является прони-
кающая радиация. Действие на личный состав ударной волны
и светового излучения проявляется на значительно меньших
расстояниях от эпицентра взрыва.
Таблица 4.28
Радиусы немедленного выхода из строя личного состава при взрывах
нейтронных боеприпасов, км
Условия расположения личного состава Вид взрыва Мощность взрыва, тыс. т
0.5 I 2
Открыто на местности н 0,7 0,8 0.9
в 0,8 0,9 1
В БМП и БТР н 0,65 0,75 0,85
В 0,7 0,8 0,9
В танках н 0,45 0,55 0,65
в 0,5 0,6 0,7
В перекрытых щелях н 0,4 0,5 0,6
в 0.5 0,6 0,7
В блиндажах н о.з 0,4 0,5
в 0,2 0,3 0.4
В убежищах н 0,1 0,15 0,2
в 0,05 0,1 0,15
Результаты взрывов нейтронных боеприпасов будут исполь-
зоваться войсками, как правило, немедленно после нанесения
ударов. Поэтому поражающее действие таких взрывов целе-
сообразно оценивать радиусами немедленного выхода из строя
155
личного состава, т. е. в течение нескольких минут после взры-
ва. Величина дозы проникающей радиации, вызывающая не-
медленный выход из строя личного состава (через 5—15 мин
после взрыва), составляет примерно 5000 рад.
Радиусы немедленного выхода из строя личного состава при
взрывах нейтронных боеприпасов приведены в табл. 4.28.
При взрывах нейтронных боеприпасов военная техника, во-
оружение и сооружения от действия ударной волны получают
на одних и тех же расстояниях от эпицентра взрыва более сла-
бые повреждения, чем при взрывах обычных ядерных боепри-
пасов той же мощности. Объясняется это тем, что при взрывах
нейтронных боеприпасов, по сравнению с обычными, меньшая
доля энергии идет на образование воздушной ударной волны.
Считается, что взрыв нейтронного боеприпаса по действию
ударной волны и светового излучения будет примерно эквива-
лентен 0,5—0,7 мощности взрыва обычного ядерного боеприпа-
са. Поэтому для оценки поражающего действия взрывов нейт-
ронных боеприпасов па вооружение, военную технику и со-
оружения используют радиусы выхода из строя этих обьектов
при взрывах обычных боеприпасов, уменьшенные в 1,1—
1,3 раза.
156
Глава 5
поражающее действие высотного,
ПОДЗЕМНОГО, ПОДВОДНОГО И НАДВОДНОГО
ЯДЕРНЫХ ВЗРЫВОВ
5.1. Высотный ядерный взрыв
В главе 2 указывалось, что поражающими факторами вы-
сотного ядерного взрыва являются: воздушная ударная вол-
на, световое излучение, проникающая радиация, рентгеновское
излучение, газовый поток и электромагнитный импульс.
Поражающее действие высотных ядерных взрывов рассмат-
ривают, как правило, на воздушные и космические цели. А па
наземные объекты (личный состав, радиоэлектронную и элек-
тротехническую аппаратуру)—только воздействие ЭМИ.
Эффективность и характер воздействия высотного ядерного
взрыва на воздушные и космические объекты, расположенные
на одинаковых расстояниях от центра взрыва, в значительной
степени зависят от высоты взрыва и определяются в основном
перераспределением энергии взрыва между поражающими фак-
торами.
Воздушная ударная волна является основным поражающим
фактором при взрывах па высотах до 30 км. С увеличением
высоты взрыва вследствие разрежения атмосферы ее парамет-
ры (избыточное давление во фронте, температура, скоростной
напор) резко падают и она утрачивает свое значение как
поражающий фактор.
Эффективность поражающего действия светового излуче-
ния с увеличением высоты взрыва растет, достигает максиму-
ма при взрыве на высоте 60 км, а затем уменьшается.
При этом максимальное значение энергии взрыва, перехо-
дящее в световое излучение, достигает 85%, т. е. почти в 3 ра-
за больше, чем при наземном и воздушном взрывах. При взры-
ве на высоте 80 км на световое излучение приходятся уже еди-
ницы процентов энергии взрыва. Поэтому при взрывах на вы-
сотах более 80 км этот фактор не играет заметной роли в по-
ражении воздушных и космических целей.
Проникающая радиация является важным поражающим
фактором для всех воздушных и космических целей. Проника-
157
ющая радиация выводит из строя воздушные и космические
цели, воздействуя на ядерный заряд, систему автоматики и
бортовую радиоэлектронную аппаратуру, а также личный со-
став экипажей пилотируемых средств. Ослабление потока про-
никающих излучений заметно сказывается лишь при взрывах
па высотах до 20 км.. На больших высотах ослабление несу-
щественно, поэтому поражающее действие проникающей радиа-
ции остается с изменением высоты практически постоянным.
Специфическим поражающим фактором высотного ядерного
взрыва является рентгеновское излучение. Для обычных бое-
припасов эффективное воздействие рентгеновского излучения
проявляется на высотах более 60 км. Основная энергия излу-
чения в этом случае приходится на сравнительно низкоэнерге-
тнческие кванты с максимальной энергией 10—20 килоэлектрон-
вольт (кэВ). Падая па объект, рентгеновское излучение по-
глощается в тонком поверхностном слое материала оболочки
и разогревает его до высоких температур (несколько сот ты-
сяч градусов). Нагретый слой испаряется, вследствие чего в
зоне испарения возникает давление до миллионов атмосфер.
В результате на поверхность преграды воздействует импульс
давления, а в глубь материала оболочки распространяется
волна сжатия. Образующаяся кратковременная нагрузка боль-
шой интенсивности может привести к разрушению или силь-
ным деформациям корпуса, повреждению внутренних конст-
руктивных элементов, отколам внутренних слоев и поражению
осколками элементов системы автоматики и ядерного за-
ряда.
При применении для поражения воздушных и космических
целей специальных боеприпасов спектр рентгеновского излуче-
ния имеет повышенную жесткость (максимальная энергия
квантов может достигать сотен кэВ). Поражающее действие та-
кого излучения значительно увеличивается, а высота эффектив-
ного применения уменьшается до 10 км. Высокоэпергетичиое
рентгеновское излучение способно проникать на значительные
глубины и кроме чисто механического воздействия обладает
еще и тепловым. Распространяясь по толщине конструкции кор-
пуса, оно вызывает нагрев материалов и, следовательно, умень-
шает их прочностные свойства или приводит к повреждению.
Кроме того, жесткое рентгеновское излучение может прони-
кать через корпус объекта и непосредственно воздействовать
на внутреннее оборудование, вызывая необратимые поврежде-
ния материалов и элементов аппаратуры, а также ионизацион-
ные эффекты, приводящие к сбоям в работе аппаратуры или
выходу ее из строя.
Газовый поток, так же как и рентгеновское излучение, яв-
ляется специфическим поражающим фактором высотного взры-
ва. Эффективность поражающего действия газового потока
оценивается по создаваемому им импульсу давления. Однако
поскольку масса испарившегося вещества боеприпаса невели-
ка, плотность энергии разлетающихся продуктов взрыва быст-
158
ро уменьшается, поэтому поражающее действие газового пото-
ка мопсе значительно, чем рентгеновского излучения.
Характер поражающего действия электромагнитного им-
пульса высотных ядерных взрывов в основном аналогичен ха-
рактеру поражающего действия ЭМИ наземных и воздушных
взрывов.
Отличие состоит в том, что большие токи и напряжения на-
водятся на кабельных и воздушных линиях и других элемен-
тах, расположенных не только вблизи эпицентра взрыва, но
и на расстояниях сотен километров от пего. Вследствие этого
личный состав, радиоэлектронная и электротехническая аппа-
ратура могут быть выведены из строя от воздействия ЭМИ вы-
сотного ядерного взрыва, находясь па безопасных удалениях
от поражения другими поражающими факторами.
При высотном ядериом взрыве возникают области повышен-
ной ионизации атмосферы. Опп поглощают радиоволны и из-
меняют направление их распространения. В результате воз-
никают перебои в радиосвязи и работе радиолокационных
станций, а в некоторых случаях полностью нарушается радио-
связь и делается невозможным радиолокационное наблюдение.
5.2. Подземный ядерный взрыв
Основными поражающими факторами подземного ядерного
взрыва являются: сейсмовзрывпые волны, местное действие
взрыва на грунт и радиоактивное заражение местности (при
взрыве с выбросом грунта).
Источником сейсмовзрывных волн при подземном взрыве
является передача энергии грунту непосредственно в центре
взрыва. При этом в грунте образуется волна сжатия.
Волна сжатия — основной поражающий фактор подземного
ядерного взрыва, определяющий его действие на котлованные
и подземные сооружения; опа более интенсивна, чем эпицент-
ральная волна при наземном взрыве.
Параметрами сейсмовзрывпых волн, которые характеризу-
ют их поражающее действие па заданном расстоянии от эпи-
центра взрыва, являются: давление (напряжение), смещение,
скорость смещения и ускорение (перегрузка) грунта.
При взрыве с выбросом грунта в районе эпицентра образу-
ется воронка. Около 30—50% поднятого взрывом грунта пада-
ет обратно в воронку, уменьшая ее глубину до так называе-
мой видимой глубины вороики; остальная часть грунта падает
за пределами воронки и образует зону навала, которая ввиду
сильной радиоактивности и разрыхленное™ грунта может ока-
заться непроходимой для войск. Ширина зоны навала состав-
ляет два-три радиуса воронки, а максимальная высота греб-
ня навала — 0,1 радиуса воронки.
Размеры воронки при подземных ядерных взрывах опреде-
ляются мощностью и глубиной взрыва и видом грунта. При
увеличении глубины взрыва до (5—G) <?,/3-4 м размеры воронки
159
и объем выброшенного грунта увеличиваются, а при дальнейшем
заглублении начинают уменьшаться и при глубине больше
(7—9) <7,/3’4 м выброс грунта нс наблюдается.
Значения радиуса и глубины воронки при подземных взры-
вах различной мощности в мягких грунтах приведены в
табл. 5.1. Эти значения даны для глубины взрыва 1,5 <у|/3-4 м,
соответствующей максимальному радиоактивному заражению
местности, и для глубины взрыва 5 <71/3>4 м, при которой во-
ронка имеет наибольшие размеры. В скальных грунтах разме-
ры воронки на 10—20% меньше, чем в мягких.
Таблица 5.1
Значения радиуса и глубины воронки при подземном ядерном взрыве
в мягком грунте, м
Размеры воронки Мощность взрыва
т ТЫС. т
10 | 20 | 30 | 50 1 100| 2С0| 300| 500 1 | 2 | 3 | 5 | 10 | 20 | 30 | 50 | 100
Взрыв с максимальным радиоактивным заражением местности
(глубина взрыва 1,5 Ь113, 4 м)
Глубина 3 3,6 4 4,7 5.8 7 8 9 11 14 16 18 23 27 31 36 44
взрыва Радиус 10 13 14 16 20 25 28 32 40 49 55 65 78 95 НО 125 150
воронки Глубина воронки 5 6 7 8 10 13 14 17 21 25 28 33 40 49 56 65 80
Взрыв с максимальным выбросом грунта (глубина взрыва 5 д^3, 4 м)
Глубина 10 12 14 16 19 24 27 31 38 47 52 62 75 91 104 120 150
взрыва Радиус 12 15 16 19 23 29 32 38 46 55 65 75 90 ПО 125 145 180
воронки Глубина воронки 7 9 10 11 14 17 19 22 27 33 37 44 54 65 74 86 105
При подземном взрыве с выбросом грунта образуется так-
же воздушная ударная волна, параметры которой уменьшают-
ся с увеличением глубины взрыва. При взрыве иа глубине (3—
4) <?1/3-4 м и более воздушная ударная волна как поражающий
фактор практического значения не имеет.
Поражающее действие сейсмовзрывных волн на заглублен-
ные сооружения обусловливается тем, что приход волны в дан-
ную точку вызывает резкое смещение грунта, а вместе с ним
и сооружений. Грунт и сооружения испытывают давление и де-
формации. В результате разрушаются или повреждаются со-
оружения, выводятся из строя вооружение и оборудование со-
оружений, а также находящийся в них личный состав даже в
тех случаях, когда сами сооружения не повреждаются. Кроме
160
Значения мощностей доз излучения радиоактивного заражения местности в районе подземного ядерного взрыва
с наветренной стороны на 1 ч после взрыва, рад/ч
Мощность взрыва
о о 63 200 63 200 8 8 8 8 СЧ СЧ СЧ хГ со со со сч tO со UD xf 28 800 20 000 14 070 юооо 7 200 1 600 405 IO lO — со
мэ 47 500 47 500 47 500 §§ W со Tt СО 8 8 8 8 8 со СЧ г- ОО сл о со со ю со сч 089 3 470 СП СЧ U3 СЧ
8 32 600 32 600 32 600 23 500 12 700 7 200 5 200 1 2 520 ot-si 965 019 3 —* о
тчс. т О 8 8 S 8 СО СО О СО О О О xt* СО СО СО — 7 040 3 650 096 1 060 1 620 360 | 210 СП сч
ю 8 8 8 СО GO СО сч сч из сч сч — 6610 2910 1360 О 340 175 3 из 3,1 1
CN 15 600 15 600 6 320 2 120 ю ОО I**» 315 § S из сч сч U3
11700 11 700 2 850 805 U3 из сч СП ОО со СО СО сч
500 8 830 6 530 061 1 Ю l'- СЧ СО СЧ из со
200 6 050 2 540 325 из из 2,6 —
Н О о О о ю ш ю — 105 xf 2.2
8 2 600 485 со со
О LQ СЧ СО О — ОО
о 465 44 * i
Расстояние от эпицентра взрыва, м 8 8 t"’ 00 !§§§§§ сч сч со
161
co
tn
162
того, могут разрушаться наземные промышленные и граждан-
ские здания в результате колебаний их основании.
При подземных взрывах с выбросом грунта происходит
сильное радиоактивное заражение местности.
При взрывах на глубине (1—2) <?1/3-4 м значительная часть
радиоактивных веществ и большое количество неактивного
грунта выбрасываются в атмосферу. Грунт, смешиваясь с ра-
диоактивными веществами, образует радиоактивную пыль.
Общее количество такой пыли при неглубоких подземных взры-
вах значительно больше, чем при наземных, что обусловливает
повышение степени заражения местности при этих взрывах по
сравнению с наземными Форма зараженных участков в райо-
не неглубокого подземного взрыва и иа следе, характер рас-
пределения мощностей доз излучения на оси следа и уменьше-
ние их во времени такие же, как и при наземных взрывах.
В табл. 5.2 и 5.3 для примера приведены значения мощно-
стей доз излучения в районе (с наветренной стороны) и на
оси следа облака подземного ядерного взрыва на глубине
1,5 м, соответствующей максимальному радиоактивному
заражению местности.
По мере увеличения глубины взрыва количество радиоак-
тивных веществ, выбрасываемых в атмосферу, умешшается.
В связи с этим уменьшается и степень заражения местности.
При камуфлетных взрывах заражения местности в районе
взрыва и на следе облака не происходит. При этих взрывах в
эпицентре возможен только постепенный выход в атмосферу
радиоактивных газов (в основном радиоактивных изотопов
криптона и ксенона) через трещины в грунте. Выход радиоак-
тивных газов может начаться сразу, а при большой глубине —
через 10—20 ч после взрыва и продолжаться несколько суток.
Радиоактивные газы могут распространяться в приземном слое
атмосферы на расстояние до нескольких сот километров от эпи-
центра взрыва.
5.3. Подводный и надводный ядерные взрывы
При подводном ядерном взрыве поражение объектов флота
и инженерных сооружений прибрежной полосы может быть вы-
звано взрывным султаном, подводной ударной волной, грави-
тационными волнами, сейсмовзрывными волнами в воде сей-
смического происхождения и воздушными ударными волнами.
Кроме того, подводный взрыв может вызывать радиационное
поражение, которое обусловливается главным образом гамма-
излучением из облака султана, базисной волны, пароводяного
облака и радиоактивно зараженной акватории. При взрыве
вблизи дна образующийся вокруг воронки вал грунта можег
создать заграждение судоходных участков.
Основными поражающими факторами подводного ядерного
взрыва являются взрывной султан, подводная ударная волна
и гравитационные волны.
163
Взрывном султан представляет собой гигантский полый во-
дяной столб, увенчанный конденсационным облаком. Основны-
ми параметрами взрывного султана являются радиус основа-
ния и высота подъема. Их значения зависят от мощности и глу-
бины взрыва. При подводном ядерном взрыве среднего диапа-
зона мощности на глубине 200 м радиус основания султана со-
ставляет около 400 м, высота подъема— 1000 м, а при взрыве
сверхкрупного диапазона мощности на той же глубине ра-
диус основания султана достигает 1000 м, высота подъема
3500 м.
Любые плавающие объекты и летательные аппараты, ока-
завшиеся в зоне султана, разрушаются.
Подводная ударная волна представляет собой резкое сжа-
тие воды, распространяющееся во все стороны от центра взры-
ва. Она распространяется со скоростью около 1500 м/с. Пе-
реднюю границу подводной ударной волны называют фронтом.
Здесь давление имеет максимальное значение.
В момент прихода фронта подводной ударной волны в дан-
ную точку давление воды в этой точке мгновенно увеличива-
ется от гидростатического до максимального, находящийся
здесь объект испытывает резкий удар. Качественно изменение
давления в подводной ударной волне в данной точке с течени-
ем времени похоже иа изменение давления в воздушной удар-
ной волне. Отличие состоит в появлении вторичного плавного
увеличения давления по истечении фазы разрежения.
Подводная ударная волна может оказывать поражающее
действие на подводные лодки и надводные корабли впе зоны
взрывного султана. Кроме того, в результате действия подвод-
ной ударной волны на корпус корабля возникают сотрясения
его палуб и платформ, которые могут вызывать поражения лич-
ного состава.
Гравитационные волны, образующиеся в водоеме при под-
водном ядерном взрыве, подобны ветровым волнам. Они кон-
центрически расходятся от эпицентра взрыва. Основными па-
раметрами гравитационных волн являются их высота (расстоя-
ние по вертикали между гребнем и подошвой волны), длина
(расстояние между двумя смежными вершинами) и скорость
распространения.
Высота гравитационных воли может достигать десятков,
длина — сотен метров. При приближении волн к берегу, где
глубина акватории уменьшается, их высота увеличивается, а
длина уменьшается. Вследствие этого поражающее действие
гравитационных воли здесь усиливается.
Гравитационные волны могут:
разрушать гидротехнические сооружения порта (молы, вол-
ноломы, причалы, пирсы, батопорты и т. п);
повреждать корабли, стоящие у пирсов, и даже выбрасы-
вать их па берег;
наносить ущерб расположенным па берегу вблизи уреза
воды судостроительным и судоремонтным предприятичм;
164
повреждать подъемно-траиспортное оборудование, средства
связи и коммуникаций;
перемещать на значительное расстояние бетонные тетра-
эдры, железные и железобетонные ежи и надолбы системы про-
тиводесантных заграждений.
При подводных ядерных взрывах среднего и крупного диа-
пазонов мощности на дне акватории глубиной несколько де-
сятков метров гравитационные волны повреждают гидротех-
нические сооружения и противодесантные заграждения на рас-
стоянии от эпицентра взрыва, равном соответственно 3—7 и
3—4 км.
При надводном ядерном взрыве поражение кораблей, бере-
говых сооружений и личного состава может быть вызвано воз-
душной ударной волной, световым излучением, электромагнит-
ным импульсом, ударными волнами в воде, пароводяным об-
лаком, пароводяным столбом, проникающей радиацией и ра-
диоактивным заражением. Однако, основным поражающим
фактором надводного ядерного взрыва является воздушная
ударная волна.
Воздушная ударная волна надводного ядерного взрыва ана-
логична воздушной ударной волне наземного взрыва.
При контактном надводном взрыве интенсивность светово-
го излучения значительно больше, чем при наземном взрыве.
Это объясняется тем, что, во-первых, поверхность воды обла-
дает лучшей отражающей способностью по сравнению с по-
верхностью земли и, во-вторых, пары воды, образующиеся во-
круг центра взрыва, меньше экранируют световое излучение,
чем пылевые образования наземного взрыва.
Параметры проникающей радиации надводного взрыва из-
меняются с расстоянием так же, как и параметры проникаю-
щей радиации наземного взрыва.
Радиоактивное заражение при надводном взрыве, так же
как и при наземном взрыве, создается радиоактивными продук-
тами, испускающими при своем распаде главным образом гам-
ма-излучение и бета-частицы.
Степень и масштабы радиоактивного заражения местности
и акватории при надводном взрыве зависят от глубины водо-
3_______________________________________
ема. Если глубина водоема меньше 0,7 1 q м, то со дна водо-
ема в облако взрыва попадает грунт. В этом случае при над-
водном взрыве создается такое же радиоактивное заражение,
как при наземном взрыве. При больших глубинах водоема
грунт со дна не попадает в облако взрыва и радиоактивное за-
ражение при надводном взрыве становится подобным зараже-
нию при воздушном взрыве.
Мощность дозы излучения радиоактивного заражения аква-
тории в момент образования радиоактивного следа меньше и
уменьшение ее со временем происходит быстрее, чем на суше.
Это обусловливается тем, что радиоактивные частицы оседают
на дно водоема, переносятся течением и перемешиваются с ок-
165
ружающими слоями воды. Радиоактивное заражение аквато-
рии на следе облака взрыва уже примерно через полчаса пос-
ле выпадения радиоактивных частиц на воду опасности не
представляет.
166
ОГЛАВЛЕНИЕ
Глава 1. Общие сведения о ядерном оружии............................... 3
1.1. Физические основы ядерного взрыва...................
1.2. Ядерные заряды......................................... 7
1.3. Ядерные боеприпасы ................................... Ю
Глава 2. Физические процессы при ядерных взрывах и формирова-
ние их поражающих факторов................................... 13
2.1. Воздушный взрыв................................... 14
2.2. Подземный взрыв................................... 20
2.3. Наземный взрыв.................................... 22
2.4. Подводный взрыв................................... 24
2.5. Надводный взрыв................................... 30
2.6. Высотный взрыв.................................... 31
Глава 3. Характеристика основных поражающих факторов назем-
ного и воздушного ядерных взрывов............................., 34
3.1. Воздушная ударная волна......................... . —
3.2. Световое излучение................................, 47
3.3. Проникающая радиация.............................. 53
3.4. Радиоактивное заражение............................. 64
3.5. Электромагнитный импульс..........................> 98
3.6. Сейсмовзрывные волны в грунте....................... 99
Глава 4. Поражающее действие наземных и воздушных ядерных
взрывов....................................................... 101
4.1. Общая характеристика поражающего действия ядерного
взрыва на личный состав, вооружение, военную технику
и сооружения........................................... —
4.2. Поражение личного состава воздушной ударной волной 105
4.3. Поражение личного состава световым излучением 108
4.4. Поражение личного состава проникающей радиацией .3 П2
4.5. Комбинированные поражения личного состава........т И6
4.6. Поражающее действие на личный состав радиоактивных
продуктов ядерного взрыва..............................- 119
4.7. Поражающее действие сейсмовзрывных волн на личный
состав...............................................•. 123
4.8. Разрушение и повреждение вооружения и военной техники 124
4.9. Разрушение и повреждение промышленных и граждан-
ских зданий и сооружений................. . ........ 135
4.10. Разрушение войсковых фортификационных сооружений 142
4.11. Воздействие ядерного взрыва иа грунт н лесные массивы 147
167
4.12. Поражающее действие электромагнитного импульса
ядерного взрыва . ............................. 151
4.13 Особенности поражающего действия взрывов нейтрон-
ных боеприпасов.......................................... 155
Глава 5. Поражающее действие высотного, подземного, подводного
и надводного ядерных взрывов..................................... 157
5.1. Высотный ядерный взрыв................................ —
5.2. Подземный ядерный в^рыв............................. 159
5.3. Подводный н надводный ядерные взрывы..............t 163
1С8