Във връзка с военните действия в Украйна аналитичните разговори и пропагандните спекулации в медиите за възможното използване на ядрени оръжия в този конфликт не спират. Да, наистина ядрените оръжия са последното средство на империалистите да задържат властта с цената на смъртта на народите. Но за да разберат уместността на определени аргументи при обсъждането на тази тема, работниците се нуждаят от образователна програма за тези оръжия. Следващият списък с най-важните въпроси и отговори по темата в никакъв случай няма за цел да бъде изчерпателен. Въпреки това считаме за необходимо да го цитираме - в бъдеще ще се позоваваме на него в нашите анализи.

Въпрос: Какво е това ядрено оръжие?

Отговор: това е оръжие, чийто увреждащ ефект се дължи на вътрешноядрена енергия, която се освобождава в резултат на експлозивни процеси на делене или синтез на ядра на химични елементи. Включва различни боеприпаси, средства за тяхното доставяне и управление.

Въпрос: какъв е принципа на действие на ядрения заряд?

Отговор: основният елемент на ядрения заряд е делящ се материал, ядрено гориво. Преди експлозията това вещество е в "предкритично" състояние и не може да избухне. За да започне лавинообразна верижна реакция на делене и експлозия, ядреното гориво трябва да бъде прехвърлено в свръхкритично състояние чрез бързо комбиниране на няколко части от горивото в едно цяло или чрез компресиране на цяло парче с конвенционални експлозиви. В първия случай части от горивото бързо се комбинират помежду си в суперкритична маса, във втория случай цяло парче ядрено гориво (обикновено под формата на топка), което има маса по-малка от критичната, се компресира от всички страни и се прехвърля в суперкритично състояние чрез увеличаване на плътността му. И двете се извършват с конвенционални експлозиви. Започва верижна реакция и възниква ядрен взрив.

Въпрос: какво е ядрен взрив?

Отговор: това е експлозия, която възниква в резултат на освобождаване на енергия, съдържаща се в ядрата на химичните елементи. При конвенционалните заряди енергията на експлозията се освобождава поради химическа реакция, когато молекулите на експлозива се превръщат в молекули на продуктите на експлозията. Атомите не претърпяват никакви промени. При ядрен взрив източникът на енергия са ядрените реакции, при които атомите на един елемент се превръщат в атоми на други елементи.

Въпрос: какви реакции водят до ядрен взрив?

Отговор: два типа реакции – а) верижна реакция на делене на ядра на тежки елементи и б) реакция на синтез (съединение) на ядра на леки елементи (термоядерна реакция).

Въпрос: какво е верижна реакция?

Отговор: това е реакция, която, започвайки с делене на едно или повече ядра, може да продължи във вещество без външно влияние, т.е. саморазвитие. В ядрените боеприпаси деленето на ядрата на атомите на веществото се извършва главно под действието на неутрони. При делене ядрото се разделя на два фрагмента, отделя се ядрена енергия и се отделят 2-3 неутрона, които са в състояние да атакуват и разделят 2-3 нови ядра и т.н. В този случай неутроните могат да бъдат погълнати от ядра и могат да бъдат освободени алфа, бета и гама частици. Ядрата на по-леките елементи също се движат и се „бомбардират“ взаимно.

Ако броят на "свободните" неутрони във веществото нараства, възниква ускоряваща реакция, при която ядреното делене протича лавинообразно. Такава реакция протича за милионни от секундата и представлява ядрен взрив.

Въпрос: какво е термоядрена реакция?

Отговор: реакции на образуване (синтез) на леки ядра, например хелий, от водородни изотопи (деутерий и тритий), възникващи при нагряване на веществото до няколко милиона градуса. При земни условия такава температура се създава от ядрен взрив. Следователно термоядрената бомба е бомба с три заряда: конвенционален, например тротилов, ядрен и термоядрен заряд.

Въпрос: какви вещества се използват, като ядрени и термоядрени взривчатки?

Отговор: изотопи уран-233, уран-235, плутоний-239, плутоний-241. При определени условия уран-238 става ядрено гориво. Термоядреното гориво е литиев деутерид, съединение на деутерий и литий-6. Когато литий-6 се облъчва с неутрони, произведени по време на атомна експлозия, се образува тритий, който влиза в реакция на синтез с деутерий.

Въпрос: какво е това критична маса на ядрено гориво?

Отговор: това е минималната маса, при която е възможна самоподдържаща се ядрена верижна реакция на делене. Ако броят на неутроните в такава реакция расте, тогава възниква експлозия, това се използва в ядрените заряди; ако техният брой е постоянен, тогава има „бавна“ реакция с отделяне на топлина - това се използва в ядрени реактори; ако броят на неутроните намалее, реакцията замира. За топка от уран-235 при нормални условия критичната маса е 40-60 кг, за топка от плутоний-239 - 10-20 кг. Последното свойство ви позволява да правите ядрени снаряди за артилерия. Такива снаряди обикновено се правят с "обеднен" уран или други елементи, те дават допълнителни щети, правят експлозията на артилерийски боеприпаси по-мощна.

Въпрос: при какво задължително условие е възможен ядрен взрив?

Отговор: за да възникне експлозия, масата на делящия се материал трябва да стане по-критична за кратко време, почти мигновено. В противен случай е възможно стопяване и преждевременно разпръскване на ядрения заряд. За да се получи маса на заряда, по-голяма от критичната (свръхкритичната), тя е предварително разделена на части и в момента на експлозията те бързо се свързват заедно с голяма сила („стрелят“ една в друга).

Въпрос: какво е тротилов еквивалент?

Отговор: това е теглото на тротилов заряд, чиято експлозия освобождава същото количество енергия, както експлозията на ядрен заряд. По правило се измерва в хиляди тонове.

Въпрос: защо ядреното и термоядрено оръжие са по-мощни от обикновените?

Отговор: защото количеството енергия при деленето на атомните ядра, на килограм от масата на материята, е десетки милиони пъти по-голямо от енергията при конвенционална експлозия. Деленето на всички ядра в 1 кг уран-235 освобождава същото количество енергия, колкото експлозията на 20 000 тона тротил. Когато се комбинират всички ядра на деутерий и тритий, съдържащи се в 1 кг от тяхната смес, се отделя приблизително същата енергия, както при експлозията на 80 000 тона тротил. Термоядрените оръжия с равни маси на заряда са 4 пъти по-мощни от ядрените оръжия.

Въпрос: какво е това ядрени боеприпаси?

Отговор: това са снаряженни ядрени и термоядрени заряди на ракети, бомби, торпеда, снаряди и мини.

Въпрос: какви биват ядрените боеприпаси?

Отговор: ядрени заряди на ядрено делене (атомни заряди), термоядрени заряди на ядрено делене, където ядрена експлозия служи като "детонатор", и термоядрени заряди на делене, синтез и делене (комбинирани), където термоядрена експлозия причинява делене на ядра на уран-238, от които се състои обвивката на боеприпаса. В резултат на това силата на експлозията се увеличава значително. Мощността на термоядрените заряди зависи от количеството деутерий и тритий и е практически неограничена.

Въпрос: какви са типовете термоядрени заряди?

Отговор: условно се делят на обикновени и специални. При конвенционалните заряди енергията на експлозията се разпределя между увреждащите фактори приблизително по същия начин, както при ядрена експлозия. За специалните заряди е характерно рязко увеличаване на отделните увреждащи фактори. Специалните термоядрени заряди включват например неутронни, "чисти" и др. Неутронните заряди се характеризират с няколко пъти по-висок специфичен добив на неутрони и тяхната повишена енергия. "Чистите" заряди имат рязко намалено отделяне на енергия при реакцията на делене, т.е. отделянето на радиоактивни продукти е драстично намалено.

Въпрос: какво е това поражаващи фактори при ядрен взрив?

Отговор: ударна вълна, светлинно лъчение, рентгеново лъчение, проникваща радиация, радиоактивно замърсяване, електромагнитен импулс, сеизмични експлозивни вълни в почвата или водата. Основната опасност при експлозия е ударната вълна, тъй като около половината от енергията, генерирана по време на експлозията, отива към нея.

Въпрос: какво е проникваща радиация и какви са и опасните свойства?

Отговор: проникваща радиация е поток от гама радиация и неутрони. Алфа и бета радиацията играят второстепенна роля в проникващата радиация.

Алфа радиация. това е поток от хелиеви ядра (алфа частици). Те представляват опасност за човешкия живот, най-вече когато попаднат в тялото с радиоактивен прах, замърсена храна и вода поради голямата им способност да йонизират атомите на живата тъкан на близко разстояние от източника на радиация. Почти всяка бариера предпазва от външно алфа лъчение.

Бета радиация. това е поток от електрони (бета-частици) с висока енергия. Външното бета лъчението е по-разрушително, но на голямо разстояние бързо се отслабва поради малкия размер на самите частици (масата на електрона е около 2000 пъти по-малка от масата на водородното ядро). Подслон с дебели, непорести стени ще предпази от тази радиация.

Гама радиация. това е поток от фотони (гама кванти). Представлява голяма опасност за хората поради голямата проникваща способност на значително разстояние от източника на радиация. Проникващата способност на гама-лъчите е 100 пъти по-голяма от тази на бета-частиците и 10 000 пъти по-голяма от тази на алфа-частиците. Най-важният компонент на проникващата радиация. Прониква през облекло, инженерни конструкции и др. Действа върху наземни обекти за 15-25 секунди от момента на експлозията. Опасна доза гама-лъчение се събира от човек за 3-6 s. От този вид радиация ще предпази бункера, метрото, стоманобетонните сгради.

неутронно лъчение. високоенергиен неутронен поток от 0,025 електронволта (термичен) до 1 мега електронволт и по-висок (бърз). Естеството на ефекта на неутроните върху човек е подобен на ефекта на гама лъчение, с тази разлика, че неутроните причиняват йонизация не пряко, а косвено, взаимодействайки с ядрата на атомите на азот, кислород, хелий и др. действието на неутроните върху наземни обекти е 10-20 s. Опасна доза неутрони се получава от тялото почти мигновено.

Гама радиацията и неутроните имат различни физични свойства. Общото между тях е, че се разпространяват от мястото на експлозията на няколко километра, предизвикват силна йонизация на атомите и молекулите на живата тъкан, което води до промяна в живите клетки, нарушаване на жизнените функции на органите и системите и развитието на на лъчева болест.

Въпрос: какви са съществените особености на неутронното оръжие?

Отговор: Основният увреждащ фактор на това оръжие е проникващата радиация. Ефектът върху хората, оборудването и сградите на ударната вълна и светлинното лъчение се проявява само на малки разстояния от експлозията. Така, по време на въздушна експлозия на неутронен боеприпас с капацитет 2000 тона, в радиус от 1000 м настъпва незабавна повреда на хората, а наземна експлозия в радиус от 900 м. Използват се резултатите от експлозии на неутронни боеприпаси веднага след удара. Следователно тяхното вредно действие се оценява чрез радиусите на непосредствена повреда на живата сила, т.е. минути след експлозията. Излагането на радиация се определя от еквиваленти или „дози“.

Въпрос: какво е доза облъчване?

Отговор: степента на йонизация на дадено вещество чрез гама лъчение. Тежестта на увреждането на човека от проникваща радиация се определя от степента на йонизация на тъканите и системите на тялото. А степента на йонизация е количеството енергия, погълнато от тялото. Това количество е дозата радиация. Дозата на гама лъчение се измерва в рентгени. Дозата на неутронното лъчение се измерва в реми - биологични еквиваленти на рентгени. Rem е доза неутрони, която по своето биологично въздействие върху човек е равна на 1 рентген гама лъчение.

Въпрос: какви дози радиации при външно облъчване се считат за безопасни за човека?

Отговор: при еднократно облъване в течение на 3-5 денонощия – 50 рентгена; при многократно облъчване в течение на 10 денонощияк – 100 рентгена.

При експлозиите на неутронни заряди средствата за производство, къщите, конструкциите, оборудването получават много по-малко щети, отколкото при конвенционалните ядрени експлозии, т.к. по-малко енергия (с 30-50%) отива за образуване на ударна вълна и светлинно излъчване. Една от „теориите“ за „ограничена ядрена война“ се основава на това свойство на неутронните оръжия, когато населението и армията на врага са унищожени, а материалното богатство на страната отива при победителя непокътнато.

Въпрос: какви биват ядрените взривове?

Отговор:

1) Наземни, на повърхността на земята или на малка надморска височина. Особеност: силно радиоактивно замърсяване на района. Експлозия от този тип се използва за унищожаване на обекти с висока якост и войски, вкл. разположени в надеждни укрития, ако е допустимо или желателно силно радиоактивно замърсяване на района.

2) Въздушен взрив е експлозия на височина, при която експлозивният облак не докосва земята, а е под тропосферата. Случва се ниско и високо. Характеристика: силно радиоактивно замърсяване на района възниква само в близост до епицентъра на ниска въздушна експлозия в първите часове. При висок въздушен взрив заразяването на района в краткосрочен план не оказва незначително и съществено влияние върху действията на войските. Въпреки това, тъй като има способността да се разпространява на големи разстояния, той е изпълнен със замърсяване на голяма площ по време на валежи и отлагане на радиоактивен прах в средносрочен и дългосрочен план. Експлозия от този тип се използва за унищожаване на открито разположени войски, оръжия и конструкции с ниска якост. Ниски въздушни изблици се използват за унищожаване на твърди конструкции, ако е необходимо да се избегне силно радиоактивно замърсяване на района.

3) Надводен взрив – на водна поверхност или на такава височина, при която облак от взрива касае вода. Особености:

—ефектът от светлинното излъчване е по-силен, отколкото при земен взрив, т.к. водната пара задържа светлина по-малко от праха и поради отразяването на радиацията от повърхността на водата;

— силно радиоактивно заразяване на вода и крайбрежие при взрив над малководие (Азовско море и др.), когато грунт от дъното се въвлича в облака от взрива.

Степента на замърсяване на кораби и пристанища при експлозия в плитка вода е приблизително същата като при експлозия на сушата; при експлозия над дълбока вода - както при въздушна експлозия. Ударната вълна и проникващата радиация са приблизително същите като при земна експлозия. Поредица от концентрични вълни се образуват на повърхността.

Надводната експлозия се използва за унищожаване на големи кораби и военноморски бази, пристанища и т.н., когато сериозното радиоактивно замърсяване на водата и бреговете е приемливо или желателно.

4)Подводна експлозия - експлозия във вода на различни дълбочини. Характеристики: огромни маси вода се изхвърлят във въздуха, поради падането на които възникват повърхностни разнопосочни вълни; светлинното излъчване като увреждащ фактор не е от голямо значение; проникващата радиация се абсорбира почти напълно от водния стълб и парите.

По време на подводна експлозия се получава силно замърсяване на водата, атмосферата, корабите и брега поради изпадането на радиоактивни вещества от водния стълб, облака от експлозия и вълните. Основният увреждащ фактор на експлозията е подводна ударна вълна..

Подводен взрив се използва за унищожаване на кораби и подводници, разрушаване на язовири, канали и др., Минни полета и др., Когато е допуснато силно радиоактивно замърсяване на вода, кораби и брегове.

5) Подземен взрив - взрив под земята със или без изхвърляне на почва. Характеристики: голяма фуния; светлинното лъчение се абсорбира почти напълно от почвата; проникващата радиация с увеличаване на дълбочината на експлозията намалява и губи практическото си значение; замърсяването на района с увеличаване на дълбочината на експлозията първо расте, след което бързо намалява.

Основният увреждащ фактор са сеизмичните взривни вълни в земята (изкуствено земетресение). Подземен взрив се използва за разрушаване на подземни съоръжения, а взрив с изхвърляне на почвата се използва за получаване на големи кратери и запушвания, когато е допуснато силно радиоактивно замърсяване на района.

6) Височинна експлозия - експлозия на височини от 8 до 18 км. Увреждащи фактори: ударна вълна, светлинна радиация и проникваща радиация. С увеличаване на височината на експлозията ударната вълна отслабва (атмосферата е по-разредена) и ролята на светлинното лъчение и проникващата радиация нараства (няма укрития, с изключение на облаците). Проявяват се по-поразителни фактори - силно рентгеново лъчение и газов поток под формата на изпаряваща се субстанция на боеприпас, летящ с висока скорост; радиоактивно замърсяване на земната повърхност по време на височинни експлозии почти липсва. Експлозията на голяма надморска височина се използва за унищожаване на самолети, ракети и др.

Въпрос:  какво защитава от радиация?

Отговор: разстояние, време, вещество, което се използва за подслон и защита. Колкото по-далеч от експлозията или източника на радиация, толкова по-безопасно; колкото по-бавно човек получава доза радиация, толкова по-лека е лъчевата болест; колкото по-добра е защитата от радиация под формата на укрития и т.н., толкова по-малко е въздействието на експлозията.

Въпрос: какви са безопасните разстояния от местата на взрива на открити местности?

Отговор: при наземен или въздушен взрив на тактически боеприпас безопасни за открита местност се считат разстоянията:

— для взрив с мощност 10 тона – 900 м;

— …20 тонн – 1 000 м;

— …50 тонн – 1 150 м;

— … 100 тонн – 1 300 м;

— …200 тонн – 1 450 м;

— … 500 тонн – 1 650 м;

— …1 000 тонн – 2 500 м.

В нощно време тези разстояния се увеличават 2 пъти.

Въпрос: бкъде повече отслабва радиацията в условия на градове?

Отговор: в мазета на бетонни жилищни сгради, промишлени и административни сгради от стомана и бетон. Коефициентът на отслабване на дозата на радиация за такива помещения е от 40 до 400 в зависимост от дълбочината на сутерена, материала и дебелината на стените и таваните.

Въпрос:  какво е тактическо ядрено оръжие?

Отговор: Това е оръжие с експлозивна мощност до 1000 тона с поразяващо действие с малък радиус, което се използва главно срещу военни съоръжения, разположени в зоната на тактическата битка. Средствата за доставка на такива оръжия могат да бъдат артилерийски снаряди с калибър 150 mm и повече, мини, ракети с малък обсег и др.

Въпрос: в какво е особеността на тактическото ЯО?

Ответ: основните фактори, влияещи върху хората, са ударната вълна и проникващата радиация. Резултатите от ядрени експлозии до 1000 тона, като правило, се използват незабавно.

Продолжение будет.

Подготовили: О. Зотов, Д. Куснутдинов