Дія проникаючої радіації на матеріали і обладнання залежить від виду випромінювання, дози радіації, природи випромінюваної речовини і умов навколишнього середовища. Найсильнішою є дія проникаючої радіації на електронне обладнання, фотоплівки, обчислювальні машини, оптичні прилади. В матеріалах і елементах електронної техніки виникають тимчасові (зворотні) зміни електричних параметрів. Найбільш зазнають впливу проникаючої радіації напівпровідникові прилади. Особливо небезпечним для них є нейтронне випромінювання, яке проникає в глибину кристалічної решітки і утворює в ній суміші. Порушення кристалічної структури призводить до необоротних змін, особливо в транзисторах. В них змінюється коефіцієнт підсилення і зворотній струм. Електролітичні і паперові конденсатори також виходять з ладу: знижується напруга пробою опір, змінюється провідність. Телевізійні передаючі трубки і фотоелементи також виходять з ладу. Під дією гама-випромінювання порушуються діелектричні властивості ізоляційних матеріалів. Інтенсивне опромінення викликає потемніння оптичних приладів. Скло оптичних приладів темніє при дозах опромінення в тисячі і десятки тисяч рентгенів. Для підвищення стійкості роботи електронного обладнання в умовах дії проникаючої радіації необхідно використовувати захисні екрани, радіаційно стійкі матеріали і деталі, а також автоматичні вимикаючі пристрої.
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 температури стають рівними і піднімання радіоактивної хмари припиняється. Наприклад, при вибусі потужністю 1 млн. тонн (1 мегатонна) швидкість піднімання радіоактивної хмари в перші 20с порівнює 125 м/с, а в перші 6 хвилин до 16 м/с.
В хмарі ядерного вибуху дуже багато радіоактивних частинок різних розмірів. Тільки-но припинилося піднімання радіоактивної хмари, з неї починають випадати на поверхню території, де вона виникла і куди зноситься вітром, радіоактивні речовини. Виникає радіоактивне забруднення (зараження) місцевості. Значення радіоактивного зараження як уражаючогофактора ядерного вибуху визначається тим, що високі рівні радіації можуть спостерігатись не лише в районі вибуху, а й на великих відстанях від вибуху. Воно може досягати десятків і сотень кілометрів. Радіоактивне зараження місцевості може бути небезпечним протягом декількох діб, тижнів і місяців після ядерного вибуху. На місцевості, яка потрапляє під радіаційне зараження при ядерному вибусі, виникають дві ділянки: вибуху і сліду хмари.
Випадання радіоактивних опадів із хмари ядерного вибуху на поверхню грунту є наслідком двох одночасних процесів: розповсюдження радіоактивної хмари на висоті її підняття за напрямком вітру і осідання радіоактивних частинок під дією сили тяжіння.
Об'єм повітряного простору, який займають радіоактивні частинки, і випадають із хмари ядерного вибуху, називається шлейфом .З початку з хмари випадають крупніші частинки, які мають високий ступінь активності. Із збільшенням відстані від місця вибуху випадають дрібніші частинки з меншим ступенем активності. Внаслідок випадання радіоактивних речовин на місцевості виникають небезпечні зони. Їх умовно можна поділити на чотири зони: А,Б, В і Г.
Зона А- зона помірного радіоактивного зараження. Рівень радіації на її зовнішній межі - 8 Р/год, на внутрішній - 80 Р/год. Доза випромінювання до повного розпаду радіоактивних речовин на зовнішній межі Д=40 Р, на внутрішній - 400 Р. Площа зони А становить біля 70-80% площі радіоактивного зараження. В зоні А роботи на виробничих підприємствах не зупиняють. На відкритій місцевості в середині зони і її внутрішній межі роботи припиняються. Населення діє згідно з режимом радіаційного захисту, прийнятим для даної місцевості і рішенням начальників і штабу ЦО.
Зона Б - зона сильного радіоактивного зараження. Рівень радіації на зовнішній межі- 80 Р/год, на внутрішній - 240 Р/год. Доза випромінювання до повного розпаду радіоактивних речовин на зовнішній межі - 400 Р, а внутрішній - 1200 Р. Площа зони Б становить біля 10% площі радіоактивного зараження. В зоні Б роботи на виробничих підприємствах припиняються на 1 добу і більше - згідно з режимом радіаційного захисту, прийнятим до даної території, а також згідно з рішенням керівництва ЦО (начальників ЦО області, району, штабів ЦО).
Зона В - зона небезпечного радіоактивного зараження. Рівні радіації на зовнішній межі - 240 Р/год, на внутрішній - 800 Р/год. Доза випромінювання до повного розпаду радіоактивних речовин на зовнішній межі - 1200 Р, на внутрішній - 4000 Р. Площа зони В становить біля 8-10% площі радіоактивного зараження місцевості Для захисту населення від радіаційного опромінення використовуються сховища і протирадіаційні укриття, а також засоби індивідуального захисту органів дихання. Роботи на промислових підприємствах припиняються на 1-4 доби і більше – згідно з режимом радіаційного захисту і рішенням керівництва цивільної оборони.
Зона Г - зона надзвичайно небезпечного зараження. На зовнішній межі зони Г рівень радіації 800 Р/год, а доза випромінювання до повного розпаду радіоактивних речовин - 4000Р. Роботи в зоні Г припиняються, населення укривається в сховищах і протирадіаційних укриттях і діє згідно з вказівками керівників ЦО, які передаються через штаби ЦО. Рівні радіації на зовнішніх і внутрішніх межах зон радіоактивного зараження взяті через одну годину після ядерного вибуху. Відомо, що процес безперервного розпаду радіоактивних речовин викликає спад рівнів радіації протягом певного часу. Особливо різко зменшується рівень радіації в першу годину після ядерного вибуху.
Електромагнітний імпульс ядерного вибуху.Ядерні вибухи в атмосфері і у вищих її шарах призводять до виникнення потужних електричних і магнітних полів з довжиною хвилі від 1 до 1000 м і більше. Ці поля внаслідок їх короткочасного існування прийнято називати електромагнітним імпульсом (ЕМІ). Уражаюча дія ЕМІ обумовлена виникненням напруг і струмів в матеріалах, що проводять струм. Генерація ЕМІ виникає у зв'язку з взаємодією гама-квантів і нейтронів з газом, який знаходиться на фронті ударної хвилі і навкруги неї. Важливе значення має виникнення асиметрії в розподілі електричних зарядів, які виникають в просторі. Це пояснюється особливостями розповсюдження гама-випромінювання і утворення електронів. При наземному або низькому повітряному ядерному вибусі гама-кванти, які виходять з зони ядерних реакцій, вибивають із атомів повітря швидкі електрони. Швидкі електрони летять в напрямку руху гама-квантів з швидкістю світла (З·108 м/с), а позитивні іони залишаються на місці. Внаслідок такого розподілу електричних зарядів в просторі утворюються елементарні електричні магнітні поля ЕМІ.
При наземному і при низькому ядерних вибухах уражаюча дія ЕМІ розповсюджується на відстань декількох кілометрів від центру вибуху.
При висотному ядерному вибусі утворюються поля ЕМІ в зоні вибуху і на висоті 20-40 км рід поверхні землі.
ЕМІ в зоні вибуху утворюються за рахунок швидких електронів, які виникають внаслідок взаємодії гама-квантів ядерного вибуху з матеріалом оболонки боєприпасу і рентгенівського випромінювання з атомами розрідженого повітряного простору. Гама-випромінювання, яке розповсюджується в напрямку землі, починає поглинатись в більш щільних шарах атмосфери на висотах 20-40 км, вибиваючи з атомів повітря швидкі електрони. Внаслідок розділення і пересування позитивних і негативних: зарядів в цій області вибуху, а також при взаємодії зарядів з геомагнітним полем Землі виникає електромагнітне випромінювання.
Нейтронна зброя. Нейтронна зброя - це різновидність ядерної зброї. Вона складається із нейтронного боєприпасу і засобів доставки його до цілі. В склад нейтронного боєприпасу входить атомний детонатор, заряджений матеріалом, що поділяється (ураном або плутонієм) і визначеною кількістю тяжких ізотопів водню-трітію і дейтерію. Для дії нейтронного боєприпасу достатньо, щоб прореагувало всього 12 г дейтерієвотрітієвої суміші. Далі процес розвивається таким чином: при підриві атомного детонатора виникає високий тиск і температура і виникають умови для термоядерної реакції синтезу ядер трітію і дейтерію. При цьому основна доля енергії, яка звільнюється в ході реакції, передається нейтронам і вони виходять назовні. Таким чином, основною особливістю дії нейтронного боєприпасу є летючі нейтрони, а не ударна хвиля і світлове випромінювання, які також мають місце. Нейтрони і гама-промені при вибусі діють одночасно.
Ядерні міні-бомби. Поряд з потужною ядерною зброєю виготовляється ядерна міні-бомба, яку називають "атомний рюкзак". Нею можна руйнувати військові об'єкти, промислові підприємства, тунелі, населені пункти та інше. Така бомба має потужність 1 кілотонну, розміри циліндра: діаметр - 30 см, висота - 65 см. Переноситься в рюкзаці. При вибусі такої бомби утворюється вогненна куля діаметром 105 м. Люди, які знаходяться на відкритій місцевості можуть отримати смертельну дозу опромінення на відстані до 1,5-км. При швидкості вітру 16 км/год на осі радіоактивного сліду рівень радіації буде таким: на відстані від центру вибуху біля 7,5 км - 500 р/год. Надмірний тиск на відстані 100 м - 700 кПа, 160 м - 280 кПа, 850 м - 14 кПа. Дерев'яні будівлі руйнуються в радіусі 850 м, цегляні - 600 м, багатоповерхові - 250 м.