Ядерное оружие. Техногенные катастрофы с выбросом радиоактивных веществ

Ядерное оружие. Техногенные  катастрофы с выбросом радиоактивных  веществ

Содержание

Введение

1 Понятие ядерного оружия. Характеристика ядерного оружия

2 Виды ядерных взрывов. Их воздействие

3 Понятие техногенной  катастрофы. Причины техногенных  катастроф

4 Основные поражающие  факторы техногенных катастроф.  Их влияние на природу.

Заключение

Список литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Сегодня технологические  катастрофы – это одна из глобальных проблем человечества. С каждым днём они становятся более глобальными  и мощными наряду с развитием  науки и техники. Последствия  этих катастроф, в большинстве случаев, необратимы. В погоне за комфортом  и богатством люди не обращают внимания на последствия этой гонки и сами же страдают из-за этого. Избежать этих катастроф не удастся, но возможно уменьшение их количества, за счёт более разумного  и рационального подхода человека к своей деятельности.

Актуальность данного  исследования обусловлена тем, что в современных условиях во всех видах деятельности человека, несущих угрозу окружающей среде, необходимо уделять большое внимание ошибкам прошлых лет и в будущем стараться избегать аналогичных действий, которые уже стали частью горького опыта человечества.

Цель – исследование наиболее крупных техногенных катастроф и аварий за весь период деятельности человека и их последствий, а также их поражающих факторов. Анализ статистических данных и данных последних лет, которые свидетельствуют о всевозрастающей роли техногенных катастроф.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 Понятие ядерного оружия. Характеристика ядерного оружия

 Ядерным оружием называют  боеприпасы, разрушающее и поражающее  действие которых основано на  использовании энергии атомного  ядра. Оно является самым мощным  и опасным видом оружия массового  поражения, угрожающим всему человечеству  невиданными разрушениями и уничтожением  миллионов людей. Впервые ядерное  оружие было применено американской  армией в Японии: 6 августа 1945 г.  была сброшена ядерная бомба  на город Хиросима, а через  три дня – на город Нагасаки.  В результате  взрывов эти города  были почти полностью уничтожены. Было поражено 215 000 человек (около 43% населения этих городов) и убито 110 000 (22%). Это был ничем не оправданный акт американского империализма против японского народа. В настоящее время запасы ядерного оружия в США, СССР, Англии, Франции и КНР чрезвычайно велики. По данным дважды лауреата Нобелевской премии Лайнуса Полинга, еще в 1964 г. общие запасы ядерных боеприпасов составляли 320 000 миллионов тонн тротилового эквивалента, то есть около 100 тонн тротила на каждого человека земного шара. С тех пор эти запасы, вероятно, еще более возросли.

    Известны три  основных вида ядерного оружия: ядерное (урановое или плутониевое), термоядерное и нейтронное.

    Ядерные боеприпасы (бомбы) основаны на принципе  использования энергии цепной реакции деления ядер урана-235 или плутония-239, ядра которых легко расщепляются на две части от удара медленных нейтронов.

    Взрыв ядерного  боеприпаса происходит следующим  образом: на определённой высоте  срабатывает дистанционный взрыватель, взрываются пороховые заряды, силой  их взрыва полушария урана  или плутония сближаются, при  этом образуется критическая  масса и происходит цепная  реакция. При разрушении ядер  урана или плутония выделяется  огромное количество внутриядерной  энергии в виде энергии взрыва.

    Термоядерный  боеприпас (бомба) содержит в  себе все части ядерной бомбы,  а кроме того, термоядерный заряд  и природный уран-238. Взрыв термоядерной  бомбы происходит в три стадии (трехступенчатая бомба) на основе  реакций: деление – синтез  – деление.

    Нейтронные боеприпасы (с термоядерным зарядом малой  мощности), поражающее действие которых  в основном определяется воздействием  потока быстрых нейтронов и  гамма-лучей. Это так называемое  «гуманное» оружие повышенной  радиации планируется стратегами  НАТО для поражения живой силы  противника при максимальном  сохранении материальных ценностей.

2 Виды ядерных взрывов.  Их воздействие

    В зависимости  от решаемых задач ядерный  взрыв может быть произведён  в разряжённых слоях атмосферы  или в космосе, в плотных  (приземных) слоях атмосферы, у  поверхности земли (воды) или под  землёй (под водой). Вот почему различают высотный, воздушный, наземный (надводный) и подземный (подводный) взрывы.

    Высотный взрыв производится выше границы тропосферы Земли (выше 10 км). Основные поражающие факторы этого взрыва: воздушная ударная волна (на высоте до 30 км), рентгеновское излучение, проникающая радиация, световое излучение (на высоте 30 – 60 км), газовый поток, электромагнитный импульс, ионизация атмосферы (на высотах свыше 60 км). Применяется для поражения воздушных и космических целей и создания помех радиотехническим средствам.

    Воздушный взрыв производится в атмосфере на высоте, при которой светящаяся область не касается поверхности земли (воды), но не выше 110 км. Основные поражающие факторы: воздушная ударная волна, проникающая радиация, световое излучение и электромагнитный импульс. Применяется для поражения воздушных и наземных объектов. Максимальная эффективность поражения наземных объектов ударной волной достигается выбором оптимальной высоты взрыва.

    Наземный (надводный) взрыв – взрыв, произведенный на поверхности земли (воды) или на такой высоте, при которой огненный шар касается поверхности земли (воды). Поражающие факторы взрыва: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация, электромагнитный импульс, обширные зоны радиоактивного заражения, а также ударные волны в грунте и воде. Этими взрывами разрушают прочные наземные (надводные) объекты, подземные и портовые сооружения.

  Подземный (подводный) ядерный взрыв возможен на глубине, равной глубине проникания боеголовки или заблаговременного заложения ядерного фугаса в грунт (воду). Основные поражающие факторы: сейсмические волны в грунте и ударная волна в воде и более сильное радиоактивное заражение местности (акватории) в районе взрыва. При подводном взрыве образуются гравитационные волны, которые не оказывают разрушающего воздействия в открытом море, однако при подходе к берегу и при выходе на поток воды, распространяющийся на большие расстояния. Подземные взрывы могут применять для разрушения особо прочных подземных сооружений, устройства завалов в горах, разрушения плотин и т. д. Подводным взрывом поражают подводные и надводные объекты, разрушают гидротехнические и портовые сооружения.

Основными поражающими факторами  ядерного взрыва являются: ударная  волна, световое излучение, проникающая  радиация, радиоактивная заражение  и электромагнитный импульс.

   Ударная волна – это область резкого сжатия среды, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. В зависимости от среды распространения различают ударную волну в воздухе, в воде или грунте (сейсмовзрывные волны).

    Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давление достигает миллиардов атмосфер. Сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от центра взрыва, образуя воздушную ударную волну. Вблизи центра взрыва скорость распространения ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением расстояния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает, а ударная волна ослабевает; на больших удалениях ударная волна переходит, по-существу, в обычную акустическую волну и скорость ее распространения приближается к скорости звука в окружающей среде, т. е. к 340 м/с.

    Ударная волна в воде при подводном ядерном взрыве качественно напоминает ударную волну в воздухе. Однако подводная ударная волна отличается от воздушной ударной волны своими параметрами. На одних и тех же расстояниях давление во фронте ударной волны в воде гораздо больше, чем в воздухе, а время действия – меньше.

    При наземном  ядерном взрыве часть энергии  взрыва расходуется на образование волны сжатия в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе она характеризуется менее резким увеличением давления во фронте волны, а также более медленным его ослаблением за фронтом. Давление во фронте волны сжатия уменьшается довольно быстро с удалением от центра взрыва, и на больших расстояниях волна сжатия становится подобной сейсмической волне.

    При взрыве  ядерного боеприпаса в грунте  основная часть энергии взрыва  передается окружающей массе  грунта и производит мощное  сотрясение грунта, напоминающее  по своему действию землетрясение.

    Световое излучение. По своей природе световое излучение ядерного взрыва – совокупность видимого света и близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Источник светового излучения – светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта (при наземном взрыве).

Поражающее действие светового  излучения характеризуется световым импульсом. Световым импульсом называется отношение количества световой энергии к площади освещенной поверхности, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей. Световой импульс зависит от мощности и вида взрыва, расстояния от центра взрыва и ослабления светового излучения в атмосфере, а также от экранирующего воздействия дыма, пыли, растительности и т. д.

При наземных и надводных  взрывах световой импульс на тех  же расстояниях меньше, чем при  воздушных взрывах такой же мощности. Это объясняется тем, что световой импульс излучает полусфера, хотя и  большего диаметра, чем при воздушном  взрыве.

При подземных или подводных  взрывах поглощается почти все  световое излучение.

При ядерном взрыве на большой  высоте рентгеновские лучи, излучаемые исключительно сильно нагретыми  продуктами взрыва, поглощаются большими толщами разреженного воздуха. Поэтому  температура огненного шара (значительно больших размеров, чем при воздушном взрыве) ниже.

Независимо от причин возникновения, ожоги разделяют по тяжести поражения  организма.

Ожоги первой степени выражаются в болезненности, покраснении и припухлости кожи. Они не представляют серьезной опасности и быстро вылечиваются баз каких-либо последствий. При ожогах второй степени образуются пузыри, заполненные белковой жидкостью; при поражении значительных участков кожи человек может потерять на некоторое время трудоспособность и нуждается в специальном лечении. Ожоги третьей степени характеризуются омертвлением кожи с частичным поражением росткового слоя. Ожоги четвертой степени: омертвление кожи более глубоких слоев тканей (подкожной клетчатки, мышц, сухожилий костей).

Проникающая радиация. Это один из поражающих факторов ядерного оружия, представляющий собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду из зоны ядерного взрыва.

При установлении допустимых доз излучения учитывают, что  облучение может быть однократным  или многократным. Однократным считается  облучение, полученное за первые четверо  суток. Облучение, полученное за время, превышающее четверо суток, является многократным. При однократном облучении  организма человека в зависимости  от полученной экспозиционной дозы различают  четыре степени лучевой болезни.

Лучевая болезнь  первой (легкой) степени возникает при общей экспозиционной дозе излучения 100 – 200 Р. Скрытый период может продолжаться две-три недели, после чего появляются недомогание, общая слабость, чувство тяжести в голове, стеснение в груди, повышение потливости, может наблюдаться периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содержание лейкоцитов. Лучевая болезнь первой степени излечима.

 Лучевая болезнь второй (средней) степени возникает при общей экспозиционной дозе излучения 200 – 400 Р. Скрытый период длится около недели. Лучевая болезнь проявляется в более тяжелом недомогании, расстройстве функций нервной системы, головных болях, головокружениях, вначале часто бывает рвота, понос, возможно повышение температуры тела; количество лейкоцитов в крови, особенно лимфоцитов, уменьшается более чем наполовину.

Лучевая болезнь  третье (тяжелой) степени возникает при общей экспозиционной дозе 400 - 600 Р. Скрытый период – до нескольких часов. Отмечают тяжелое общее состояние, сильные головные боли, рвоту, понос с кровянистым стулом, иногда потерю сознания или резкое возбуждение, кровоизлияния в слизистые оболочки и кожу, некроз слизистых оболочек в области десен. Без лечения болезнь в 20 – 70 % случаев заканчивается смертью, чаще от инфекционных осложнений или кровотечений.

При облучении экспозиционной дозой более 600 Р развивается крайне тяжелая четвертая степень лучевой болезни, которая без лечения обычно заканчивается смертью в течение двух недель.

Электромагнитный  импульс. При взаимодействии мгновенного и захватного гамма-излучений с атомами и молекулами среды последним сообщаются импульсы энергии. Основная часть энергии расходуется на сообщение поступательного движения электронам и ионам, образовавшимся в результате ионизации. Возникающие кратковременные электрические и магнитные поля представляют собой электромагнитный импульс ядерного взрыва (ЭМИ).

Радиоактивное заражение возникает в результате выпадения радиоактивных веществ (РВ) из облака ядерного взрыва.