Серед сучасних засобів ведення війни особливе місце займає зброя масового ураження, до якої відносять ядерну, хімічну і біологічну (бактеріальну) зброю.
ЯДЕРНА ЗБРОЯ
Ядерною зброєю називають зброю, уражаюча дія якої базується на використанні енергії, що виділяється у виді вибуху при ядерних перетвореннях.
До ядерних боєприпасів належать оснащені ядерними зарядами бойові частини ракет, авіаційні бомби, артилерійські снаряди, ядерні фугаси. Пристрої, які використовуються для здійснення вибухового процесу і звільнення ядерної енергії, називаються ядерними зарядами.
За характером вибухових реакцій вони поділяються на три основні види. Заряди, уражаюча дія котрих базується на використанні енергії ділення ядер радіоактивних речовин, називаються ядерними. Ядерні заряди, які базуються на енергії реакцій "ділення — синтез", "ділення — синтез — ділення", називаються термоядерними. Ядерні боєприпаси з підвищеним виходом нейтронного потоку в складі проникаючої радіації називають нейтронними.
Потужність ядерних боєприпасів визначається загальною кількістю звільненої при ядерному вибусі енергії. На озброєнні армій ядерних держав ядерні боєприпаси мають потужність від декількох тонн до десятків мегатонн. В залежності від розташування центру вибуху по відношенню до поверхні землі (води), фізичних процесів, які супроводжують вибух, середовища, в якому його проведено, розрізняють наземний, надводний, повітряний, висотний, підземний, підводний ядерний вибух.
При вибусі ядерного боєприпасу утворюються такі уражаючі фактори: ударна повітряна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне зараження місцевості і електромагнітний імпульс. При вибусі ядерного боєприпасу за мільйонні долі секунди виділяється величезна кількість енергії. Температура в зоні проходження реакції підвищується до декількох мільйонів .градусів, а максимальний тиск досягає мільярдів атмосфер. Високі температура і тиск утворюють потужну ударну повітряну хвилю. Разом з ударною повітряною хвилею виникає світлове випромінювання і проникаюча радіація, яка складається із потоку нейтронів і гама-квантів. Хмара ядерного вибуху включає в себе дуже велику кількість радіоактивних речовин. По шляху руху цієї хмари радіоактивні речовини випадають на землю, внаслідок чого виникає радіоактивне зараження місцевості, об'єктів, повітря. Нерівномірний рух електричних зарядів в повітрі, виникаючи під дією іонізуючих випромінювань, викликає великої потужності електромагнітний імпульс.
Ударна хвиля ядерного вибуху — це один із основних уражаючих факторів. Ударною хвилею називається область різкого стиску повітря, яка розповсюджується радіальне від центру вибуху з надзвуковою швидкістю. Маючи великий запас енергії, ударна хвиля ядерного вибуху може уражати незахищених людей, руйнувати різні споруди, будівлі, обладнання, техніку. Із збільшенням відстані від центру вибуху швидкість розповсюдження ударної повітряної хвилі і надмірний тиск зменшуються.
Світлове випромінювання ядерного вибуху — це електромагнітне випромінювання оптичного діапазону у видимій, ультрафіолетовій j інфрачервоній областях спектру. Джерелом світлового випромінювання є вогненна куля, яка виникає при ядерному вибусі. До її складу входять розжарені продукти вибуху і повітря. Із області, що світиться (вогненної кулі) випромінюється дуже велика кількість променевої енергії. Внаслідок цього опромінюванні предмети дуже швидко нагріваються, обвуглюються або загоряються, а в живих тканинах виникають опіки різних ступенів. Основним параметром, що визначає уражаючу дію світлового випромінювання ядерного вибуху, є світловий імпульс. Світловий імпульс — це кількість світлової енергії, яка припадає на один квадратний метр освітлюваної поверхні, розташованої перпендикулярно до напряму розповсюдження випромінювання. В системі СІ світловий імпульс вимірюється в джоуля: на квадратний метр (Дж/м2), а в несистемних одиницях виміру в калоріях на квадратний сантиметр ( кал/см2).
І кал/см2 = 4,2x104 Дж/м2.
Тривалість світлового імпульсу залежить від потужності ядерного вибуху і визначається за формулою:
c
де tc — тривалість світлового імпульсу в секундах;
q — потужність ядерного боєприпасу в кілотоннах.
Світловий імпульс зменшується із збільшенням відстані від центру вибуху і стану атмосфери. Ослаблення світлового імпульсу при наземних вибухах відбувається тому, що в цьому випадку світлова енергія виходить не з поверхні сфери (як при повітряному вибусі), а з поверхні півсфери. Крім того, при Наземних вибухах відбувається екранування світлового випромінювання порохом і димом. Інтенсивність світлового випромінювання із збільшенням відстані зменшується внаслідок розсіювання і поглинання проміння.
Дощ, сніг, туман, порох, дим поглинають світлове випромінювання, знижують його потужність і уражаючу силу в декілька раз. Уражаюча сила світлового випромінювання залежить від того, яку долю світлової енергії поглинає 1 см2 поверхні і до якої температури вона нагрівається. В свою чергу температура нагрівання освітленої поверхні визначається теплопровідністю і питомою тепломісткістю тіла. Чим більшою є поглинаюча здатність поверхні і чим меншою теплопровідність і питома тепломісткість, тим вища температура нагрівання поверхні.
Ураження людей світловим випромінюванням — це поява опіків різних ступенів відкритих і закритих одягом ділянок тіла, а також ураження очей.
Опік першого ступеня отримують люди при потужності світлового імпульсу від 100 до 200 кДж/м2. При цьому виникає почервоніння шкіри.
Припухлість місць опіку. Люди не втрачають працездатності. Спеціального лікування не потребують. Опіки загоюються швидко.
Опік другого ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу від 200 до 400 кДж/м2. При цьому на шкірі утворюються пухирі, наповнені рідиною. Люди втрачають працездатність і потребують лікування.
Опік третього ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу від 400 до 600 кДж/м2. При цьому відбувається повне порушення шкірного покрову по всій його товщині, виникають виразки. Люди, котрі отримали такі опіки, потребують тривалого лікування. Якщо не робити пересадку шкіри, то на місцях опіків утворюються шрами.
Опік четвертого ступеня люди отримують при потужності світлового імпульсу більше 600 кДж/м2. При цьому омертвляється підшкірна клітковина, проходить обвуглення. Люди, які отримали опік четвертого ступеня, потребують тривалого лікування, можлива смерть.
Небезпечність опіків для життя залежить також від розміру ураженої площі тіла. Наприклад, опік першого ступеня по всьому тілі може бути більш небезпечний, ніж опік третього ступеня на малій ділянці.
Ураження очей світловим випромінюванням можливе трьох видів:
- тимчасове осліплення, яке може тривати до 30 хвилин;
- опіки очного дна, які виникають на великих відстанях, якщо дивитись на вогненну кулю ядерного вибуху;
- опіки рогівки очей і повік, які виникають на тих же відстанях, що і опіки шкіри.
Внаслідок дії світлового опромінення ядерного вибуху на матеріали відбувається їх плавлення, жолоблення, обвуглення або загоряння. Внаслідок дії світлового випромінювання і вторинних факторів ядерного вибуху можуть виникнути пожежі на виробничих підприємствах і в населених пунктах. Особливо швидко загоряються папір, суха трава, солома, сухе листя, дерев'яні будівлі, пиломатеріали, горючі гази, паливні матеріали.
Проникаюча радіація ядерного вибуху
При вибусі ядерного боєприпасу протягом 10 - 15с діє дуже потужне радіоактивне випромінювання, яке в своєму складі має альфа-, бета-, гама-і нейтронне випромінювання, їх загальна подібність — можливість іонізувати атоми і молекули речовини, в якій вони розповсюджуються.
Альфа-випромінювання — це потік а-частинок з початковою швидкістю 20 000 км/с. При а-розпаді з ядра вилітає порівняно важка α-частинка, яка являє собою ядро атому гелію. Енергія ot-частинки, яка вилетіла, досить висока — 5-10 МеВ — майже в мільйон раз більша від енергії електрону в атомі. В зв'язку з цим α-частинки, проходячи через речовину, призводять в ній до значних змін внаслідок іонізації і збудження атомів.
Радіоактивне зараження (забруднення) місцевості і приземного шару атмосфери при ядерному вибусі
Радіоактивне зараження (забруднення) місцевості, приземного шару атмосфери, повітряного простору, води та інших об'єктів виникає внаслідок випадання радіоактивних речовин з хмари ядерного вибуху. Відомо, що в районі ядерного вибуху виникають великої потужності потоки повітря, спрямовані вгору і до його центру.
Частинки грунту захоплюються цими потоками разом з конденсованими на них радіоактивними речовинами і потрапляють в хмару ядерного вибуху. (При ядерному вибусі велика частина радіоактивних речовин випаровується, а потім конденсується на розплавлених частинках грунту).
Хмара ядерного вибуху з великою швидкістю піднімається на висоту, яка залежить від потужності вибуху. Об'єм (розмір) хмари ядерного вибуху внаслідок різниці температур зовнішнього і внутрішнього повітря збільшується. При підніманні на висоту температурi стають рівними і піднімання радіоактивної хмари припиняється. Наприклад, при вибусі потужністю 1 мли. тонн (1 мегатонна) швидкість піднімання радіоактивної хмари в перші 20с дорівнює 125 м/с, а в перші'6 хвилин до 16 м/с.
Захист від променевих уражень і медична допомога
Найчастішим явищем при попаданні радіоактивних речовин в організм людини є хронічна променева хвороба. Вона характеризується довго-тривалістю і затяжністю. Виникають головні болі, запаморочення, погіршення пам'яті, сухість шкіри, випадання волосся, порушується апетит, зменшується вага тіла. Хвороба може то затухати, то знову загострюватись.