 |
|
|
 |
||
/ Средства защиты / Оружие массового поражения / Ядерное оружие / Бомбардировка Хиросимы и Нагасаки / Природа атомного взрыва
Природа атомного взрываСамая поразительная разница между взрывом атомной бомбы и обычной тротиловой бомбы - это, конечно, масштаб; как заявил Президент после атаки Хиросимы, сила взрыва каждой атомной бомбы эквивалентна примерно 20 000 тонн тротила.Но, в дополнении к этой чрезвычайно большой мощности, атомная бомба имеет несколько сугубо индивидуальных качеств. Обычный взрыв - это химическая реакция, в которой энергия освобождается от перестройки молекул взрывчатого вещества. При атомном взрыве, атомы не просто переупорядочиваются, они изменяются. Значительная часть массы заряда взрывчатого вещества, которым может быть уран-235 или плутоний, трансформируется в энергию. Уравнение Эйнштейна, E = mc2, показывает, что материи, перешедшей в излучение, соответствует энергия равная массе, умноженной на квадрат скорости света. Значимость этого уравнения легко представить, если вспомнить, что скорость света - 300 000 км/с. Энергии, высвободившейся при взрыве одного фунта тротила достаточно, если преобразовать ее всю в тепло, для нагрева 36 фунтов воды от 0°C до 100°C. Ядерное деление фунта урана может нагреть точно так же 200 млн. фунтов воды. Взрывной эффект обычного ВВ, такого как тротил, происходит от быстрого превращения твердого куска тола в газ, изначально занимающий такой же объем, как и твердое тело; он оказывает сильнейшее давление на окружающий его воздух и быстро расширяется до объемов, во много раз превосходящих изначальный. Волна высокого давления, таким образом, двигается от центра расширения и составляет главную причину разрушений от простой взрывчатки. Атомная бомба также создает волну сжатого воздуха, которая, в действительности, много сильнее волны от обычных взрывов; и эта волна так же основная причина разрушения зданий и других сооружений. Такая волна отличается от ударной волны авиабомбы большой мощности (блокбастера) размером зоны, над которой создается высокое давление. Так же имеются отличия в продолжительности скачка давления в какой-либо точке: давление от блокбастера развивается на всего несколько миллисекунд, от атомной бомбы оно продолжается около секунды и ощущалось наблюдателями в Японии и Нью-Мексико как проходящий очень сильный ветер. Следующее огромное отличие между атомной и тротиловой бомбами - атомная бомба испускает значительное количество излучения. Большинство из этого излучения - световое, в диапазоне волн от инфракрасных, до очень жестких гамма-лучей, чья длина волны еще короче, чем у применяемых в медицине рентгеновских. Все эти лучи распространяются с одинаковой скоростью - скоростью света, 300 000 км/с. Интенсивности излучения достаточно для смерти людей даже на значительном расстоянии от места взрыва, и в действительности, это главная причина смертей и ранений, если не брать механические травмы. Самое большое количество пострадавших от излучения произошло, вероятно, от ультрафиолетовых лучей, которые лишь немного короче видимого света и могут причинить лучевые ожоги сравнимые с тяжелыми солнечными ожогами. После этого, самые важные - гамма-лучи с очень короткой длиной волны; они вызывают вред, сходный с большими дозами рентгеновских лучей. Происхождение гамма-лучей различно, в зависимости от времени: более позднее их излучение вызвано чрезвычайно высокой температурой в бомбе, таким же образом как свет излучается с горячей поверхности солнца или нити в лампе накаливания. С другой стороны, гамма-лучи испускаются непосредственно атомными ядрами, когда они трансформируются в процессе деления. Поэтому гамма-лучи специфичны только для атомной бомбы и совершенно отсутствуют при взрыве тротила. Свет с большей длиной волны (видимый и УФ) так же испускается взрывом тротила, но с много меньшей интенсивностью, чем атомной бомбой, которая создает их в таком значительном количестве, что они делаются опасными. Значительная часть гамма-лучей испускается в первые несколько микросекунд атомного взрыва, вместе с нейтронами, которые тоже образуются при ядерном делении. Нейтроны имеют много меньший поражающий эффект, чем гамма-лучи, потому что имеют меньшую интенсивность и сильно поглощаются воздухом и поэтому могут распространяться только на относительно небольшую дистанцию от взрыва: на тысяче ярдов их интенсивность практически нулевая. После испускания при взрыве, жесткое гамма-излучение продолжает приходить от взорванной бомбы. Оно создается радиоактивными осколками деления и длится около минуты, пока все продукты взрыва не поднимутся на такую высоту, с которой интенсивность излучения на земле будет незначительной. В это время испускается и большое количество бета-излучения, но оно малозначимо, ибо распространяется всего на несколько футов. Радиус распространения альфа-излучения от неиспользованного радиоактивного материала и делящегося материала бомбы еще меньший. Отдельно от гама-излучения испускается и обычный свет, как видимый так и ультрафиолетовый, большей частью ответственный за лучевые ожоги. Излучение света начинается несколькими миллисекундами позднее ядерного взрыва, когда энергия взрыва достигает окружающего бомбу воздуха. Наблюдатель видит затем огненный шар, который быстро увеличивается в размерах. В самое первое время, шар и ударная волна распространяются одновременно. С ростом шара, его температура и яркость уменьшаются. Несколько миллисекунд спустя после начала взрыва, яркость огенного шара проходит через минимум, затем он становиться отчасти ярче и остается на несколько порядков ярче солнца на время 10-15 с для наблюдателя, находящегося на шестимильном удалении. Большая часть радиации излучается после этой точки максимальной яркости. Так же после этого максимума, ударная волна отделяется от шара и распространяется впереди него. Огненный шар быстро расширяется от размеров бомбы до радиуса в несколько сотен футов за одну секунду после взрыва. После этого, самая яркая деталь - это рост шара со скоростью примерно 30 ярдов в секунду. Между тем, он так же продолжает расширяться смешиваясь с холодным воздухом, окружающим его. В конце первой минуты шар увеличивается до радиуса в несколько сотен ярдов и поднимается до высоты около мили. Ударная волна достигает в этот момент радиуса в 15 миль, и ее давление снижается до менее чем 1/10 фунта на кв. дюйм. Шар перестает светиться и выглядит как огромное облако дыма: измельченного грунта и материала бомбы. Это облако продолжает подниматься вертикально и, наконец, гриб достигает высоты около 25 000 футов, в зависимости от метеоусловий. Облако может подняться максимально до высоты 50 000 - 70 000 футов за время в 30 минут. Интересно отметить, что д-р Ганс Безе (Hans Bethe), член Манхэттенского проекта, предсказал существование и характеристики огненного шара за месяцы до проведения первого испытания. Обобщая, излучение испускается от двух вспышек - экстремально интенсивной, длящейся всего около 3-х миллисекунд и менее интенсивной, но много более длительной - в несолько секунд. Вторая вспышка производит большую часть, более 90%, всей световой энергии. Но первая особенно велика в ультрафиолетовом диапазоне, биологически более действенном. Сверх этого, так как тепло от первой вспышки выделяется практически моментально, облученная поверхность не успевает охладиться и температура кожи человека может превзойти 50°C из-за потока световых и УФ лучей в первые несколько миллисекунд на расстоянии 4 000 ярдов. Люди могут получить световые ожоги даже и на больших дистанциях. Опасный уровень гамма-излучения не распространяется так далеко, а уровень нейтронного излучения еще более ограничен. От первой вспышки высокоинтенсивного излучения происходит сильный нагрев кожных покровов и, вероятно, она так же существенна для ранения, как и общая доза, принимаемая главным образом от последующей продолжительной вспышки света. Суммарное увеличение температуры кожи плюс сильный ультрафиолетовый поток в пределах 4-х тыс. ярдов приносит вред подвергшимся облучению людям во всех случаях. За этой отметкой, могут быть случаи ожогов, в зависимости от индивидуальной чувствительности. Дозы инфракрасного излучения вероятно менее важны, ибо их интенсивность невелика. | 
| |||||||
| Copyright © 2007. Ваши замечания и предложения направляйте на info@himza.ru |