خصائص الأسلحة النووية: أنواعها ، العوامل الضارة ، الإشعاع

2024 مؤلف: Henry Conors | [email protected]. آخر تعديل: 2024-02-12 03:43

مع استخدام الطاقة الذرية ، بدأت البشرية في تطوير أسلحة نووية. لديها عدد من الميزات والآثار البيئية. هناك درجات مختلفة من الضرر بالأسلحة النووية.

من أجل تطوير السلوك الصحيح في حالة حدوث مثل هذا التهديد ، من الضروري أن تتعرف على خصوصيات تطور الموقف بعد الانفجار. ستتم مناقشة خصائص الأسلحة النووية وأنواعها والعوامل الضارة بمزيد من التفصيل.

تعريف عام

في الدروس حول موضوع أساسيات سلامة الحياة (OBZH) ، أحد مجالات الدراسة هو النظر في ميزات الأسلحة النووية والكيميائية والبكتريولوجية وخصائصها. كما يتم دراسة أنماط حدوث مثل هذه الأخطار ومظاهرها وطرق الحماية. هذا ، من الناحية النظرية ، يسمح بتقليل عدد الخسائر البشرية عندما تصيبها أسلحة الدمار الشامل.

السلاح النووي هو نوع متفجر ، يعتمد تأثيره على طاقة الانشطار المتسلسل للنواة الثقيلة للنظائر. ايضايمكن أن تظهر القوة التدميرية أثناء الاندماج النووي الحراري. يختلف هذان النوعان من الأسلحة في قوتهما في العمل. ستكون تفاعلات الانشطار مع كتلة واحدة أضعف بخمس مرات من التفاعلات النووية الحرارية.

تم تطوير أول قنبلة نووية في الولايات المتحدة عام 1945. الضربة الأولى بهذا السلاح كانت بتاريخ 8/5/1945. ألقيت قنبلة على مدينة هيروشيما باليابان

في الاتحاد السوفياتي ، تم تطوير أول قنبلة نووية في عام 1949. تم تفجيره في كازاخستان ، خارج المستوطنات. في عام 1953 ، أجرى اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية اختبارات على القنبلة الهيدروجينية. كان هذا السلاح أقوى 20 مرة من ذلك الذي أسقط على هيروشيما. كان حجم هذه القنابل هو نفسه

يتم النظر في توصيف الأسلحة النووية على سلامة الحياة من أجل تحديد العواقب وسبل النجاة من هجوم نووي. إن السلوك الصحيح للسكان في مثل هذه الهزيمة يمكن أن ينقذ المزيد من الأرواح البشرية. تعتمد الظروف التي تتطور بعد الانفجار على المكان الذي حدث فيه ، وما القوة التي يمتلكها.

الأسلحة النووية أقوى وتدمر بعدة مرات من القنابل الجوية التقليدية. إذا تم استخدامه ضد قوات العدو ، تكون الهزيمة واسعة النطاق. في الوقت نفسه ، لوحظت خسائر بشرية فادحة ، ويتم تدمير المعدات والهياكل والأشياء الأخرى.

الميزات

بالنظر إلى وصف موجز للأسلحة النووية ، يجب على المرء أن يسرد أنواعها الرئيسية. يمكن أن تحتوي على طاقة من أصل مختلف. تشمل الأسلحة النووية الذخيرة وناقلاتها (تسليم الذخيرة إلى الهدف) ، فضلاً عن معدات التحكمانفجار

يمكن أن تكون الذخيرة نووية (بناءً على تفاعلات الانشطار الذري) ، ونووية حرارية (بناءً على تفاعلات الاندماج) ، وأيضًا مجتمعة. لقياس قوة السلاح ، يتم استخدام مكافئ تي إن تي. هذه القيمة تميز كتلتها ، والتي ستكون ضرورية لخلق انفجار قوة مماثلة. يقاس مكافئ مادة تي إن تي بالطن ، وكذلك الميغا طن (Mt) أو الكيلوطن (كيلوطن).

يمكن أن تصل قوة الذخيرة ، التي يعتمد عملها على تفاعلات انشطار الذرات ، إلى 100 كيلو طن. إذا تم استخدام تفاعلات الاندماج في تصنيع الأسلحة ، فيمكن أن تصل قوتها إلى 100-1000 كيلو طن (حتى 1 مليون طن).

حجم الذخيرة

يمكن تحقيق أكبر قوة تدميرية باستخدام التقنيات المدمجة. تتميز خصائص الأسلحة النووية لهذه المجموعة بالتطور وفقًا لمخطط "الانشطار ← الاندماج ← الانشطار". يمكن أن تتجاوز قوتهم 1 Mt. وفقًا لهذا المؤشر ، يتم تمييز مجموعات الأسلحة التالية:

1. سوبر صغير
2. صغير
3. متوسط
4. كبير.
5. كبير جدًا.

بالنظر إلى وصف موجز للأسلحة النووية ، تجدر الإشارة إلى أن أغراض استخدامها قد تكون مختلفة. هناك قنابل نووية تخلق انفجارات تحت الأرض (تحت الماء) وأرضية وجوية (تصل إلى 10 كم) وعلى ارتفاعات عالية (أكثر من 10 كم). يعتمد حجم الدمار والعواقب على هذه الخاصية. في هذه الحالة ، يمكن أن تحدث الآفات بسبب عوامل مختلفة. بعد الانفجار تتشكل عدة أنواع

أنواع الانفجارات

تعريف الأسلحة النووية وتوصيفها يسمحان لنا باستخلاص استنتاج حول المبدأ العام لعملها. مكان تفجير القنبلة سيحدد العواقب.

انفجار نووي جوي على مسافة 10 كيلومترات فوق سطح الأرض. في الوقت نفسه ، لا تتلامس منطقته المضيئة مع الأرض أو سطح الماء. يتم فصل عمود الغبار عن سحابة الانفجار. تتحرك السحابة الناتجة مع الريح ، وتتبدد تدريجياً. يمكن أن يتسبب هذا النوع من الانفجار في أضرار جسيمة للجيش وتدمير المباني وتدمير الطائرات.

انفجار من نوع مرتفع يشبه منطقة مضيئة كروية. سيكون حجمها أكبر مما كان عليه عند استخدام نفس القنبلة على الأرض. بعد الانفجار ، تتحول المنطقة الكروية إلى سحابة حلقية. في الوقت نفسه ، لا يوجد عمود غبار وسحابة. إذا حدث انفجار في طبقة الأيونوسفير ، فسيؤدي ذلك لاحقًا إلى إطفاء الإشارات اللاسلكية وتعطيل تشغيل المعدات الراديوية. لا يلاحظ عمليا التلوث الإشعاعي للمناطق الأرضية. يستخدم هذا النوع من الانفجار لتدمير طائرات العدو أو معدات الفضاء.

تختلف خصائص الأسلحة النووية ومحور التدمير النووي في التفجير الأرضي عن نوعي التفجيرات السابقتين. في هذه الحالة ، تكون المنطقة المضيئة على اتصال بالأرض. تتشكل فوهة بركان في موقع الانفجار. تتشكل سحابة كبيرة من الغبار. أنها تنطوي على كمية كبيرة من التربة. تسقط المنتجات المشعة من السحابة مع الأرض. التلوث الإشعاعي للمنطقة سيكون كبيرا. بمساعدة مثل هذا الانفجار ،الأشياء المحصنة ، تم تدمير القوات الموجودة في الملاجئ. المناطق المحيطة بها شديدة التلوث بالإشعاع.

يمكن أن يكون الانفجار تحت الأرض أيضًا. قد لا يتم ملاحظة المنطقة المضيئة. الاهتزازات الأرضية بعد الانفجار تشبه الزلزال. يتم تشكيل قمع. عمود من التربة به جزيئات إشعاع يرتفع في الهواء وينتشر فوق المنطقة.

أيضًا ، يمكن حدوث الانفجار فوق الماء أو تحته. في هذه الحالة ، بدلاً من التربة ، يتدفق بخار الماء إلى الهواء. تحمل جزيئات الإشعاع. ستكون إصابة المنطقة في هذه الحالة قوية أيضًا.

العوامل المؤثرة

يتم تحديد خصائص الأسلحة النووية ومصدر الدمار النووي بمساعدة عوامل مدمرة مختلفة. يمكن أن يكون لها تأثيرات مختلفة على الأشياء. بعد الانفجار يمكن ملاحظة التأثيرات التالية:

1. تلوث الجزء الأرضي بالإشعاع.
2. موجة الصدمة.
3. نبض كهرومغناطيسي (EMP).
4. اختراق الاشعاع.
5. انبعاث الضوء.

واحدة من أخطر العوامل الضارة هي موجة الصدمة. لديها احتياطي طاقة ضخم. تتسبب الهزيمة بضربة مباشرة وعوامل غير مباشرة. هم ، على سبيل المثال ، يمكن أن تكون شظايا متطايرة ، أشياء ، حجارة ، تربة ، إلخ.

يظهر إشعاع الضوء في النطاق البصري. ويشمل الأشعة فوق البنفسجية والمرئية والأشعة تحت الحمراء من الطيف. الآثار الضارة الرئيسية للإشعاع الضوئي هي ارتفاع درجة الحرارة وعمى

اختراق الإشعاع هو تيار من النيوترونات وكذلك أشعة جاما. في هذه الحالة ، تتلقى الكائنات الحية جرعة عالية من الإشعاع ، وقد يحدث داء الإشعاع.

الانفجار النووي مصحوب أيضًا بمجالات كهربائية. ينتشر الدافع عبر مسافات طويلة. يقوم بتعطيل خطوط الاتصال والمعدات وإمدادات الطاقة والاتصالات اللاسلكية. في هذه الحالة ، قد تشتعل المعدات. قد تحدث صدمة كهربائية للأشخاص.

بالنظر إلى الأسلحة النووية وأنواعها وخصائصها ، يجب أيضًا ذكر عامل ضار آخر. هذا هو التأثير الضار للإشعاع على الأرض. هذا النوع من العوامل نموذجي لتفاعلات الانشطار. في هذه الحالة ، غالبًا ما يتم تفجير القنبلة في الهواء المنخفض ، على سطح الأرض ، تحت الأرض وعلى الماء. في هذه الحالة ، تكون المنطقة شديدة التلوث نتيجة تساقط جزيئات التربة أو الماء. يمكن أن تستغرق عملية الإصابة ما يصل إلى 1.5 يوم.

Shockwave

يتم تحديد خصائص موجة الصدمة للسلاح النووي حسب المنطقة التي وقع فيها الانفجار. يمكن أن تكون متفجرة تحت الماء أو جوية أو زلزالية وتختلف في عدد من المعلمات حسب النوع.

موجة انفجار الهواء هي منطقة يتم فيها ضغط الهواء بسرعة. تنتشر الصدمة أسرع من سرعة الصوت. تضرب الناس والمعدات والمباني والأسلحة على مسافات بعيدة من مركز الانفجار.

تفقد موجة الانفجار الأرضي بعض طاقتها بسبب اهتزاز الأرض ، والحفر ، والتبخرالارض. لتدمير تحصينات الوحدات العسكرية ، يتم استخدام قنبلة أرضية. تعرضت المباني السكنية المحصنة بشكل خفيف إلى مزيد من الدمار بسبب انفجار جوي.

بالنظر بإيجاز إلى خصائص العوامل المدمرة للأسلحة النووية ، تجدر الإشارة إلى شدة الضرر في منطقة موجة الصدمة. تحدث العواقب القاتلة الأكثر خطورة في المنطقة التي يكون فيها الضغط 1 كجم ق / سم². لوحظت آفات معتدلة في منطقة الضغط من 0.4-0.5 كجم / سم 2. إذا كانت قوة موجة الصدمة 0.2-0.4 kgf / cm² ، يكون الضرر ضئيلًا.

في نفس الوقت ، يحدث ضرر أقل بكثير للأفراد إذا كان الناس في وضعية الانبطاح وقت التعرض لموجة الصدمة. وحتى الأشخاص الأقل تضررا هم الأشخاص الذين يعيشون في الخنادق والخنادق. تتمتع المساحات المغلقة التي تقع تحت الأرض بمستوى جيد من الحماية في هذه الحالة. يمكن للهياكل الهندسية المصممة بشكل صحيح حماية الأفراد من التعرض لموجة صدمة.

المعدات العسكرية تتعطل أيضًا. مع ضغط صغير ، يمكن ملاحظة ضغط طفيف لأجسام الصاروخ. كما أن بعض أجهزتهم وسياراتهم ومركباتهم الأخرى ومعداتهم المماثلة تعطلت.

انبعاث الضوء

بالنظر إلى الخصائص العامة للأسلحة النووية ، ينبغي للمرء أن يعتبر عاملًا ضارًا مثل الإشعاع الضوئي. يظهر في النطاق البصري. ينتشر إشعاع الضوء في الفضاء بسبب ظهور منطقة مضيئةفي انفجار نووي.

يمكن أن تصل درجة حرارة الإشعاع الخفيف إلى ملايين الدرجات. يمر هذا العامل الضار بثلاث مراحل من التطور. يتم حسابها بعشرات أجزاء من المئات من الثانية.

تكتسب السحابة المضيئة في لحظة الانفجار درجة حرارة تصل إلى ملايين الدرجات. ثم ، في عملية اختفائه ، يتم تقليل التسخين إلى آلاف الدرجات. في المرحلة الأولية ، لا تزال الطاقة غير كافية لتوليد مستوى كبير من الحرارة. يحدث في المرحلة الأولى من الانفجار. 90٪ من الطاقة الضوئية تنتج في الفترة الثانية

يتم تحديد وقت التعرض للإشعاع الضوئي بقوة الانفجار نفسه. إذا تم تفجير ذخيرة بالغة الصغر ، فإن هذا العامل الضار قد يستمر فقط بضعة أعشار من الثانية.

عندما يتم تنشيط المقذوف الصغير ، سيستمر انبعاث الضوء 1-2 ثانية. مدة هذا المظهر أثناء انفجار ذخيرة متوسطة هي 2-5 ثوان. إذا تم استخدام قنبلة كبيرة جدًا ، يمكن أن تستمر النبضات الضوئية لأكثر من 10 ثوانٍ.

يتم تحديد القدرة اللافتة للنظر في الفئة المقدمة من خلال الدافع الخفيف للانفجار. سيكون كلما زادت قوة القنبلة.

التأثير الضار للإشعاع الضوئي يتجلى في ظهور الحروق على المناطق المفتوحة والمغلقة من الجلد والأغشية المخاطية. في هذه الحالة ، قد تشتعل مواد ومعدات مختلفة.

قوة تأثير نبضة الضوء تضعف بسبب السحب والأشياء المختلفة (المباني والغابات). يمكن أن تحدث الأضرار التي تلحق بالأفراد بسبب الحرائق التي تحدث بعد الانفجار. لحمايته من الهزيمة ، يتم نقل الناس إلى تحت الأرضالهياكل. يتم تخزين المعدات العسكرية هنا أيضًا.

تُستخدم العاكسات على الأجسام السطحية ، والمواد القابلة للاحتراق مبللة ، ورشها بالثلج ، ومشبعة بمركبات مقاومة للحريق. يتم استخدام مجموعات الحماية الخاصة.

اختراق الاشعاع

مفهوم الأسلحة النووية وخصائصها والعوامل الضارة تجعل من الممكن اتخاذ التدابير المناسبة لمنع الخسائر البشرية والتقنية الكبيرة في حالة حدوث انفجار.

إشعاع الضوء وموجة الصدمة هما العاملان الضاران الرئيسيان. ومع ذلك ، فإن اختراق الإشعاع ليس له تأثير أقل قوة بعد الانفجار. ينتشر في الهواء حتى مسافة 3 كم

تمر أشعة جاما والنيوترونات عبر المادة الحية وتساهم في تأين جزيئات وذرات خلايا الكائنات الحية المختلفة. هذا يؤدي إلى تطور مرض الإشعاع. مصدر هذا العامل الضار هو عمليات تخليق وانشطار الذرات ، والتي لوحظت وقت تطبيقها.

قوة هذا التأثير تقاس بالراد. تتميز الجرعة التي تؤثر على الأنسجة الحية بنوع وقوة ونوع الانفجار النووي ، وكذلك بعد الجسم عن مركز الزلزال.

بدراسة خصائص الأسلحة النووية ، وطرق التعرض لها والحماية منها ، ينبغي النظر بالتفصيل في درجة ظهور المرض الإشعاعي. هناك 4 درجات. في صورة معتدلة (الدرجة الأولى) ، تكون جرعة الإشعاع التي يتلقاها الشخص 150-250 راد. يتم الشفاء من المرض في غضون شهرين في المستشفى.

الدرجة الثانية تحدث عندما تصل جرعة الإشعاع إلى 400 راد. في هذه الحالة ، يتغير التكوينالدم والشعر يتساقط. يتطلب علاجًا فعالًا. يحدث التعافي بعد 2.5 شهر.

الدرجة الحادة (الثالثة) من المرض تتجلى بالتعرض لـ 700 راد. إذا سار العلاج على ما يرام ، يمكن للشخص أن يتعافى بعد 8 أشهر من علاج المرضى الداخليين. تستغرق التأثيرات المتبقية وقتًا أطول لتظهر.

في المرحلة الرابعة تزيد جرعة الإشعاع عن 700 راد. يموت الإنسان في غضون 5-12 يومًا. إذا تجاوز الإشعاع حد 5000 راد ، يموت الأفراد بعد بضع دقائق. إذا ضعف الجسم ، فإن الشخص ، حتى مع جرعات منخفضة من التعرض للإشعاع ، يواجه صعوبة في تحمل مرض الإشعاع.

يمكن أن تكون الحماية من اختراق الإشعاع عبارة عن مواد خاصة تحتوي على أنواع مختلفة من الأشعة.

نبض كهرومغناطيسي

عند النظر في خصائص العوامل الرئيسية المدمرة للأسلحة النووية ، يجب على المرء أيضًا دراسة ميزات النبض الكهرومغناطيسي. أثناء الانفجار ، وخاصة على ارتفاعات عالية ، يتم إنشاء مساحات شاسعة لا يمكن للإشارة اللاسلكية المرور من خلالها. لقد كانوا موجودين لفترة قصيرة جدًا.

في خطوط الكهرباء ، والموصلات الأخرى ، يؤدي هذا إلى زيادة الجهد. ظهور هذا العامل الضار ناجم عن تفاعل النيوترونات وأشعة جاما في الجزء الأمامي من موجة الصدمة ، وكذلك حول هذه المنطقة. نتيجة لذلك ، يتم فصل الشحنات الكهربائية وتشكيل مجالات كهرومغناطيسية.

يتم تحديد تأثير الانفجار الأرضي النبضي الكهرومغناطيسي على مسافة عدةكيلومترات من مركز الزلزال. إذا اصطدمت القنبلة على مسافة تزيد عن 10 كم من الأرض ، يمكن أن تحدث نبضة كهرومغناطيسية على مسافة 20-40 كم من السطح.

يتم توجيه تأثير هذا العامل الضار إلى حد كبير على أجهزة الراديو المختلفة ، والمعدات ، والأجهزة الكهربائية. نتيجة لذلك ، يتم تشكيل الفولتية العالية فيها. هذا يؤدي إلى تدمير عزل الموصلات. قد ينتج عن ذلك حريق أو صدمة كهربائية. تعد أنظمة الإشارات والاتصالات والتحكم المختلفة أكثر عرضة لمظاهر النبض الكهرومغناطيسي.

لحماية المعدات من العامل المدمر المقدم ، سيكون من الضروري حماية جميع الموصلات والمعدات والأجهزة العسكرية وما إلى ذلك.

توصيف العوامل المدمرة للأسلحة النووية يسمح لك باتخاذ التدابير في الوقت المناسب لمنع الآثار المدمرة للتأثيرات المختلفة بعد الانفجار.

تلوث إشعاعي للمنطقة

سيكون توصيف العوامل المدمرة للأسلحة النووية غير مكتمل بدون وصف لتأثير التلوث الإشعاعي للمنطقة. يتجلى في كل من أحشاء الأرض وعلى سطحها. يؤثر التلوث على الغلاف الجوي وموارد المياه وجميع الأشياء الأخرى.

تسقط الجسيمات المشعة على الأرض من سحابة تكونت نتيجة انفجار. يتحرك في اتجاه معين تحت تأثير الريح. في الوقت نفسه ، يمكن تحديد مستوى عالٍ من الإشعاع ليس فقط في المنطقة المجاورة مباشرة لمركز الانفجار. يمكن أن تنتشر العدوى عشرات أو حتى مئات الكيلومترات.

تأثير هذايمكن أن يستمر العامل الضار لعدة عقود. يمكن أن تكون أكبر كثافة للتلوث الإشعاعي في المنطقة هي الانفجار الأرضي. يمكن أن تتجاوز منطقة توزيعها بشكل كبير تأثير موجة الصدمة أو العوامل الضارة الأخرى.

المواد المشعة عديمة الرائحة وعديمة اللون. لا يمكن تسريع معدل اضمحلالها بأي طريقة متاحة للبشرية اليوم. مع وجود نوع من الانفجار الأرضي ، ترتفع كمية كبيرة من التربة في الهواء ، يتم تشكيل قمع. ثم تستقر جزيئات الأرض مع نواتج الاضمحلال الإشعاعي على المناطق المجاورة.

يتم تحديد مناطق الإصابة من خلال شدة الانفجار ، قوة الإشعاع. يتم قياس الإشعاع على الأرض بعد يوم من الانفجار. يتأثر هذا المؤشر بخصائص الأسلحة النووية

معرفة خصائصها وخصائصها وطرق حمايتها ، فمن الممكن منع العواقب المدمرة للانفجار.