Виды ядерных взрывов

Взрывы ядерных боеприпасов могут быть произведены в воздухе, у поверхности земли (воды), под землей и под водой. Соответственно различают высотные, воздушные, наземные, надводные, подземные и подводные взрывы. Центром взрыва называют точку, в которой происходит вспышка или находится центр огненного шара (рис. 1).

Рис. 1. Центр и эпицентр ядерного взрыва

Эпицентром взрыва называют проекцию центра взрыва на землю.

Высотным ядерным взрывом называют взрыв, произведенный на высоте более 30 км, для поражения ракет, самолетов и других объектов.

Воздушным ядерным взрывом называют взрыв, при котором светящаяся область не касается поверхности земли. Высота воздушных взрывов в зависимости от мощности ядерных боеприпасов может колебаться от сотен метров до нескольких километров. Воздушный взрыв сопровождается яркой вспышкой, вслед за которой образуется огненный шар, быстро увеличивающийся в размерах и поднимающийся вверх. Через несколько секунд огненный шар превращается в клубящееся темно-бурое облако с огненно-красными просветами.

В это время к облаку с земли подтягивается столб пыли, поднятой в эпицентре взрыва. При высоком воздушном взрыве поднимающийся с земли столб пылине соединяется с облаком, которое принимает характерную форму (рис. 2, а). Размеры и высота подъема радиоактивного облака зависят от мощности взрыва При ядерном взрыве оно может достигать высоты 10—20 км, а при термоядерном — 20—40 км.

Постепенно радиоактивное облако утрачивает характерную форму и, двигаясь в направлении ветра, рассеивается.

Воздушный ядерный взрыв вызывает поражение ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией. Радиоактивное заражение местности при воздушном ядерном взрыве практически отсутствует, так как радиоактивные продукты взрыва поднимаются вместе с огненным шаром на очень большую высоту, не смешиваясь с частицами грунта.

Рис. 2 Виды ядерных взрывов

а) воздушный б) наземный в) подземный, г) подводный

Наземным ядерным взрывом называют взрыв на поверхности земли или на такой высоте от нее, когда светящаяся область касается грунта и имеет, как правило, форму полусферы. Увеличиваясь в размерах и остывая, огненный шар, отрываясь от земли, темнеет и превращается в клубящееся облако, которое, увлекая за собой столб пыли, через несколько минут приобретает характерную грибовидную форму.

При наземном ядерном взрыве на поверхности земли образуется воронка, размеры которой зависят от мощности взрыва и вида грунта.

Диаметр воронки, образующейся в сухих песчаных и глинистых грунтах, можно определить по формуле

D = 38 ³√q

где D — диаметр воронки, м;

q — мощность взрыва, кТ.

Вычисление по этой формуле показывает, что при мощности взрыва q=1 кТ D= 38 м, а при q=1Mт D=380 м. Глубина воронки составляет 1/6—1/10 D.

На месте взрыва грунт оплавляется и покрывается сло­ем шлака, в результате этого в облако вовлекается огромное количество расплавленного грунта, которое при­дает ему темную окраску (рис. 2, б).

Радиус поражения ударной волной, световым излучением и проникающей радиацией наземного взрыва несколько меньше, чем при воздушном. Характерной особенностью наземного взрыва является сильное радиоактивное заражение местности, как в районе взрыва, так и по направлению движения радиоактивного облака.

Надводным ядерным взрывом называют взрыв на поверхности воды или на такой высоте, при которой светящаяся область касается поверхности воды.

Под действием ударной волны поднимается столб воды, а на поверхности воды в эпицентре взрыва образуется впадина, заполнение которой приводит к образованию расходящихся концентрических волн.

В облако взрыва вовлекается большое количество воды и пара, образовавшегося под действием светового излучения.

После остывания облака пар конденсируется и капли воды выпадают в виде радиоактивного дождя, сильно заражая воду в районе взрыва и по направлению движения облака.

Поражающими факторами при надводном ядерном взрыве являются воздушная ударная волна и волны, образующиеся на поверхности воды. Действие светового излучения и проникающей радиации значительно ослабляется в результате экранирующего действия большой массы водяного пара.

Подземным взрывом называют взрыв, произведенный под землей. При подземном взрыве огромное количество грунта выбрасывается на высоту нескольких километров и в месте взрыва образуется глубокая воронка, размеры которой больше, чем при наземном взрыве (рис. 2, в).

Основным поражающим фактором подземного ядерного взрыва является волна сжатия, распространяющаяся в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе в грунте возникают продольные и поперечные сейсмические волны, а ударная волна не имеет ярко выраженного фронта. Скорость распространения сейсмических волн в грунте зависит от состава грунта и может составлять 5— 10 км/сек. Разрушения подземных сооружений в результате действия волны сжатия в грунте подобны разрушениям от местного землетрясения. Световое излучение и проникающая радиация поглощаются грунтом. Подземный взрыв вызывает сильное радиоактивное заражение местности вокруг эпицентра взрыва.

Подводным ядерным взрывом называют взрыв, произведенный под водой на глубине, которая может колебаться в широких пределах.

При подводном ядерном взрыве поднимается полый водяной столб с большим облаком в верхней части (рис. 2, г).

Диаметр водяного столба достигает нескольких сотен метров, а высота — нескольких километров и зависит от мощности и глубины взрыва.

При обрушении водяного столба у его основания образуется мощная концентрически расходящаяся волна, которая называется базисной волной.

Основным поражающим фактором подводного взрыва является ударная волна в воде, скорость распространения которой равна скорости распространения звука в воде, т. е. примерно 1500 м/сек. Ввиду значительной плотности воды и малой сжимаемости ее, давление во фронте ударной волны на равных расстояниях больше, чем в воздухе. Однако при встрече с преградой давление во фронте ударной волны мало повышается. Время действия избыточного давления в воде также значительно меньше, чем в воздухе.

Ударная волна в воде разрушает подводные части кораблей и различных гидротехнических сооружений.

Световое излучение и проникающая радиация при подводном взрыве поглощаются толщей воды и водяными парами.

Подводный взрыв вызывает сильное радиоактивное заражение воды. При взрыве вблизи от берега зараженная вода выбрасывается базисной волной на побережье, затопляет его и вызывает сильное заражение объектов, расположенных на берегу.