Основные эффекты ядерного оружия

Ядерные взрывы производят как немедленные, так и отсроченные разрушительные последствия. Взрывная волна, тепловое излучение и мгновенное ионизирующее излучение вызывают значительные разрушения в течение нескольких секунд или минут после ядерного взрыва. Отсроченные эффекты, такие как радиоактивные осадки и другие возможные воздействия на окружающую среду, наносят ущерб в течение продолжительного периода времени от нескольких часов до нескольких лет. Каждый из этих эффектов рассчитывается от точки детонации.

Граунд ноль

Термин «эпицентр» относится к точке на поверхности земли непосредственно ниже (или выше) точки детонации. Для взрыва над (или под) водой соответствующую точку обычно называют «нулевой поверхностью». Термин «поверхностный ноль» или «поверхностный нуль» также обычно используется для наземных и подземных взрывов.В некоторых публикациях наземный (или поверхностный) ноль называют «гипоцентром» взрыва.

Эффекты взрыва

Больше всего урона наносит взрывной взрыв. Ударная волна воздуха распространяется наружу, вызывая внезапные изменения давления воздуха, которые могут раздавить предметы, и сильный ветер, который может сбить предметы. Как правило, большие здания разрушаются изменением атмосферного давления, а люди и объекты, такие как деревья и столбы, разрушаются ветром.

Величина эффекта взрыва связана с высотой взрыва над уровнем земли. Для любого заданного расстояния от центра взрыва существует оптимальная высота взрыва, при которой происходит наибольшее изменение давления воздуха, называемое избыточным давлением, и чем больше расстояние, тем больше оптимальная высота взрыва. В результате взрыв на поверхности создает наибольшее избыточное давление на очень близких расстояниях, но меньшее избыточное давление, чем воздушный взрыв на несколько больших расстояниях.

Когда ядерное оружие взрывается на поверхности Земли или вблизи нее, взрыв вырывает большой кратер. Часть материала, который использовался в кратере, откладывается на краю кратера; остальное уносится в воздух и возвращается на Землю в виде радиоактивных осадков. Взрыв, который происходит дальше от поверхности Земли, чем радиус огненного шара, не образует кратер и производит незначительные немедленные осадки. По большей части ядерный взрыв убивает людей косвенным путем, а не прямым давлением.

Эффекты теплового излучения

Примерно 35% энергии ядерного взрыва приходится на интенсивный выброс теплового излучения, т. е. тепла. Эффекты аналогичны эффекту двухсекундной вспышки огромного солнечного фонаря. Поскольку тепловое излучение распространяется примерно со скоростью света, вспышка света и тепла предшествует взрывной волне на несколько секунд, точно так же, как молния видна раньше, чем слышен гром.

Видимый свет вызывает слепоту у людей, которые смотрят в направлении взрыва. Внезапная слепота может длиться несколько минут, после чего наступает полное выздоровление. Если вспышка сфокусирована через хрусталик глаза, это приведет к необратимому ожогу сетчатки. В Хиросиме и Нагасаки было много случаев ослепления, но только один случай ожога сетчатки среди выживших. С другой стороны, любой человек, ослепший во время вождения автомобиля, может легко нанести необратимую травму себе и другим.

Ожоги кожи возникают в результате более высокой интенсивности света и, следовательно, возникают ближе к точке взрыва. Ожоги первой, второй и третьей степени могут возникнуть на расстоянии пяти миль от места взрыва и более. Ожоги третьей степени более 24 процентов тела или ожоги второй степени более 30 процентов тела приведут к серьезному шоку и, вероятно, приведут к летальному исходу, если не будет оказана своевременная специализированная медицинская помощь. Во всех Соединенных Штатах есть помещения для лечения 1000 или 2000 случаев тяжелых ожогов. Одно ядерное оружие может произвести более 10 000 ядер.

Тепловое излучение ядерного взрыва может непосредственно воспламенить растопочные материалы. Как правило, горючие материалы за пределами дома, такие как листья или газеты, не окружены достаточным количеством горючих материалов, чтобы вызвать самоподдерживающийся огонь. Пожары с большей вероятностью распространения вызваны тепловым излучением, проходящим через окна и воспламеняющим кровати и мягкую мебель внутри домов. Другой возможный источник пожаров, который может быть более разрушительным в городских районах, является косвенным. Повреждение взрывом складов, водонагревателей, печей, электрических цепей или газопроводов может привести к возгоранию там, где много топлива.

Прямое воздействие ядерного излучения

Прямое излучение происходит в момент взрыва. Он может быть очень интенсивным, но его диапазон ограничен.Для крупного ядерного оружия дальность интенсивного прямого излучения меньше дальности летального действия взрывной волны и теплового излучения. Однако в случае оружия меньшего размера прямое излучение может быть смертельным с наибольшей дальностью действия. Прямая радиация нанесла существенный ущерб жителям Хиросимы и Нагасаки. Реакция человека на ионизирующее излучение является предметом большой научной неопределенности и острых споров. Кажется вероятным, что даже малые дозы радиации наносят некоторый вред.

Выпадать

Выпадение радиации происходит от частиц, которые становятся радиоактивными в результате взрыва и впоследствии распространяются на различные расстояния от места взрыва. В то время как любой ядерный взрыв в атмосфере производит некоторые осадки, осадки намного больше, если взрыв происходит на поверхности, или, по крайней мере, достаточно низко, чтобы огненный шар коснулся земли. Значительную опасность представляют частицы, поднятые с земли и облученные ядерным взрывом. Радиоактивные частицы, поднявшиеся на небольшое расстояние (те, что находятся в «стволе» знакомого нам грибовидного облака), в течение нескольких минут упадут обратно на землю, приземлившись близко к центру взрыва. Такие частицы вряд ли станут причиной многих смертей, потому что они упадут в районы, где уже погибло большинство людей. Однако радиоактивность усложнит усилия по спасению или возможной реконструкции. Радиоактивные частицы, которые поднимутся выше, будут унесены ветром на некоторое расстояние, прежде чем вернуться на Землю, и, следовательно, площадь и интенсивность выпадения осадков сильно зависят от местных погодных условий. Большая часть материала просто уносится по ветру длинным шлейфом. Дождь также может оказать существенное влияние на способы осаждения радиации от меньшего оружия, поскольку дождь уносит загрязненные частицы на землю.Области, получающие такие загрязненные осадки, станут «горячими точками» с большей интенсивностью радиации, чем их окрестности.