Ядерный взрыв (ЯВ)

ядерный взрыв в бухте Черная 21-09-1955 - Новая Земля" src="/pictures/military/images/military/military/photo/yadermye_ispytaniya.jpg">

Первый подводный ядерный взрыв в бухте Черная 21-09-1955 - Новая Земля

Воздушный взрыв РДС-4 -Татьяна (40 кт)

Взрыв водородной бомбы - РДС-37 (1,7 Мт)

Процесс быстрого освобождения внутриядерной энергии в ограниченном объеме. Особенности ЯВ: чрезвычайно высокая концентрация выделяющейся энергии, в десятки миллионов раз превышающая концентрацию энергии при взрывах обычных взрывчатых веществ; весьма малое время выделения энергии (несколько нс. – при взрывах термоядерных зарядов или атомных зарядов с термоядерным усилением, несколько десятков нс. – при взрывах атомных зарядов без термоядерного усиления).

ЯВ характеризуется параметрами, т.е. показателями, описывающими положение ЯВ в пространстве и времени и его мощность. К ним относятся: мощность или тротиловый эквивалент ЯВ (q), высота взрыва (h), координаты эпицентра ЯВ (x,y – в прямоугольной системе координат), время ЯВ (t).

Полным тротиловым эквивалентом ЯВ называют массу такого тротилового заряда, энергия взрыва которого равна энергии ЯВ. Полный тротиловый эквивалент является энергетической характеристикой ЯВ. Величина его измеряется в единицах массы: кг., т., кт., Мт. Различают следующие виды ЯВ по мощности ядерных боеприпасов, по калибрам: сверхмалый (q < 1 кт.); малый (1 кт. <= q <= 10 кт.); средний (10 кт.< q <= 100 кт.); крупный (100 кт. < q <= 1000 кт.); сверхкрупный (q > 1 Мт.).

После начала процессов в зоне цепной ядерной реакции дальнейший ход развития процессов определяется средой, в которой производится ЯВ. В зависимости от высоты различают следующие виды ЯВ: высотный (космический – h >= 80 км., стратосферный – 10 км. < h < 80 км.); воздушный (высокий – 10 <=vq < h ? 10 км., низкий – 3,5<=vq < h <= 10 <=vq); наземный (надземный – 0,3<=vq < h <= 3,5 <=vq, приповерхностный – 0,3<=vq < h <= 0,3<=vq); подземный (с выбросом грунта – -10 <=vq < h <=-0,3<=vq, камуфлетный – h >= -10<=vq); надводный (0 < h <= 3,5<=vq); подводный (h < 0). Приповерхностный ЯВ подразделяется на: приземный (0 < h <= 0,3<=vq), контактный (h = 0), заглубленный (-0,3<=vq < h < 0), здесь q измеряется в тоннах, h – в метрах.

По условиям проведения ядерных испытаний принята следующая классификация ЯВ: наземный (ядерные испытания на поверхности земли или испытательной башне; по физическим критериям, связанным с радиоэкологическим воздействием взрыва, к категории наземных взрывов отнесены все ядерные испытания с приведённой высотой подрыва не более 35 м/кт); воздушный (ядерное испытание в атмосфере с приведённой высотой подрыва не менее 100 м/кт, когда расширяющийся огненный шар не касается поверхности земли; из этой категории отдельно выделены высотные ЯВ, для которых размер огненного шара сравним с характерным размером неоднородности атмосферы примерно 7 км.; в эту же категорию включены также космические ЯВ); подводный (ядерное испытание, в котором взрывное устройство находилось под поверхностью воды); подземный (ядерное испытание, в котором взрывное устройство находилось под поверхностью грунта; подземные ЯВ классифицируются по типу горной выработки, в которой размещалось взрывное устройство: горизонтальная выработка – штольня, вертикальная выработка – скважина).

Координаты эпицентра ЯВ определяются известными методами местоопределения (пеленгационным, дальномерным, разностно-дальномерным), а время ЯВ - путем решения задачи оценки параметра соответствующего сигнала ЯВ (см. Местоопределение ядерных взрывов).

ЯВ является источником поражающих факторов (ПФ). К ПФ относятся: воздушная ударная волна, сейсмовзрывные волны, световое излучение, проникающая радиация, радиоактивное заражение, электромагнитный импульс, рентгеновское излучение, пылевые образования, местное действие взрыва, ионизация атмосферы, газовый поток и радиационные пояса. Поражающее действие ЯВ обуславливают эффекты, процессы и явления, вызываемые ПФ ЯВ в объектах и приводящие к их поражению. Фактор обнаружения ЯВ – существенное обстоятельство ЯВ как процесса и как физического явления, определяющее его характер и отдельные его черты (см. Обнаружение ядерного взрыва). К факторам обнаружения ЯВ будем относить следующие три группы факторов: сигналы ЯВ; другие физические явления, не отнесенные к сигналам ЯВ; отдельные поражающие факторы ЯВ и результаты их воздействия, а также воздействия других физических явлений (процессов) на среду (см. Сигнал ядерного взрыва).

Факторы обнаружения первой группы включают следующие сигналы ЯВ: электромагнитный (радиоволны); сейсмический (упругие волны в земных породах); акустический (упругие волны в газе, т.е. водной среде); магнитный (вариации магнитного поля Земли); световой или оптический (световая вспышка).

К факторам обнаружения ЯВ второй группы относятся: ионизирующие излучения, а именно электромагнитное или квантовое (рентгеновское и гамма- излучения) и корпускулярное (альфа-, бета-, нейтронное излучение, осколки деления и продукты их распада) – излучения, испускаемые из зоны ядерной реакции, светящейся области и радиоактивного облака, способные прямо или косвенно производить ионизацию среды, через которую они проходят; продукты ЯВ, попадающие в окружающую среду, а именно радиоактивные и стабильные изотопы химических элементов, образующихся в результате взрыва; флуоресценцию продуктов ЯВ, попадающих в верхние слои атмосферы; радиоактивные благородные газы (осколочные радиоизотопы ксенона и криптона, образующиеся в результате реакций деления ядерного горючего).

Третью группу факторов обнаружения ЯВ составляют: воздушная ударная волна; сейсмовзрывные волны в грунте; ионосферные возмущения (нестационарные, относительно кратковременные изменения состояния ионосферы, возникающие в результате воздействия ЯВ); ионизация среды (ионизированная область взрыва, облако взрыва, нижняя область повышенной ионизации, искусственные радиационные пояса Земли); пылевой столб (пароводяное облако); воронка взрыва; «тёмное пятно».

16 июля 1945 США провели первое испытание ядерного устройства на полигоне близ Аламогордо (штат Нью-Мексико). 6 августа 1945 США была взорвана атомная бомба над Хиросимой, 9 августа – над Нагасаки. 25 сентября 1949 было взорвано первое ядерное устройство в СССР. В 1952 взорвала своё первое ядерное устройство Великобритания, в 1960 – Франция. На 23 мая 1996 США провели 1054 ядерных взрыва, СССР – 715, Франция – 194, Великобритания – 45, Китай – 42, Индия – 1. В мае 1998 Индия провела серию ядерных испытаний из пяти взрывов. В ответ на индийские ядерные испытания Пакистан в конце мая 1998 провёл пять подземных ЯВ мощностью 8…15 кт. Ряд стран, стремясь приобрести больший вес в политической расстановке сил, на определенных этапах активизируют свою ядерную программу, демонстрируют испытания ядерного оружия (ЮАР, Израиль, Индия, Пакистан и КНДР) (см. Контроль ядерных взрывов, Засечка ядерных взрывов).