Презентация"Ядерный взрыв"

Ядерный взрыв. Биологическое воздействие малых доз излучения. Предельная доза излучения.

Ядерный взрыв

• Ядерный взрыв — неуправляемый процесс высвобождения большого количества тепловой и лучистой энергии в результате цепной ядерной реакции деления или реакции термоядерного синтеза за очень малый промежуток времени.

Виды ядерных взрывов

Высотный ядерный взрыв - это взрыв, произведенный с целью уничтожения в полете ракет и самолетов на безопасной для наземных объектов высоте (свыше 10 км). Поражающими факторами высотного взрыва являются: ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс (ЭМИ).

Плазменный шар космического взрыва Доминик Шах и мат 7 кт на высоте 147 км

Воздушный ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на высоте до 10 км, когда светящаяся область не касается земли (воды). Воздушные взрывы подразделяются на низкие и высокие. Наиболее полно при воздушном ядерном взрыве проявляются ударная волна, световое излучение, проникающая радиация и электромагнитный импульс.

Операция Ranger. 1951 год. Испытательный полигон в штате Невада. США. Полигон открыт на территории США для этого испытания впервые после 1945 г. по специальному разрешению президента Трумена.

Наземный (надводный) ядерный взрыв — это взрыв, произведенный на поверхности земли (воды), при котором светящаяся область касается поверхности земли (воды), а пылевой (водяной) столб с момента образования соединен с облаком взрыва.

Операция Upshot Knothole: ANNIE. 17 марта 1953 года. 16 Кт. Испытательный полигон в штате Невада, США

Подземный (подводный) ядерный взрыв - это взрыв, произведенный под землей (под водой) и характеризующийся выбросом большого количества грунта (воды), перемешанного с продуктами ядерного взрывчатого вещества Характерным для подводного взрыва является образование султана (столба воды), базисной волны, образующейся при обрушении султана (столба воды).

Взрывной султан без облака при испытании Hardtack Зонтик 8 кт на глубине 46 м

Последствия ядерного взрыва

1. Ударная волна

Ударная волна - это скачок уплотнения в среде, который движется со сверхзвуковой скоростью (более 350 м/с для атмосферы). Большая часть разрушений, причиняемых ядерным взрывом, вызывается действием ударной волны. Ударная волна разрушает здания, сооружения и поражает незащищенных людей, а близко к эпицентру наземного или очень низкого воздушного взрыва порождает мощные сейсмические колебания, способные разрушить или повредить подземные сооружения и коммуникации, травмировать находящихся в них людей.

Это пятый взрыв атомной бомбы в истории человечества. Операция Baker, 24 июля 1946 года, острова Маршалла. Подводная детонация на глубине 27,5 метров. Взрыв поднял в воздух несколько миллионов тонн воды. Водная колонна на пике достигла высоты в 600 метров, при толщине стен 100 метров.

2. Оптическое (световое) излучение

Световое излучение — это поток лучистой энергии, включающий ультрафиолетовую, видимую и инфракрасную области спектра. Источником светового излучения является светящаяся область взрыва — нагретые до высоких температур и испарившиеся части боеприпаса, окружающего грунта и воздуха. При воздушном взрыве светящаяся область представляет собой шар, при наземном — полусферу.

Результатом действия светового излучения может быть воспламенение и возгорание предметов, оплавление, обугливание, большие температурные напряжения в материалах.

3. Проникающая радиация

Проникающая радиация (ионизирующее излучение) – это гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых из зоны ядерного взрыва в течение единиц или десятков секунд.

Проникающая радиация может вызывать обратимые и необратимые изменения в материалах, электронных, оптических и других приборах за счет нарушения кристаллической решетки вещества и других физико-химических процессов под воздействием ионизирующих излучений.

4. Электромагнитный импульс

Электромагнитный импульс (ЭМИ) – это возникающее при ядерном взрыве сильнейшее переменное электромагнитное поле. Хотя оно и не оказывает никакого влияния на человека, воздействие ЭМИ повреждает электронную аппаратуру, электроприборы и линии электропередач.

Бомба

5. Радиоактивное заражение

Радиоактивное заражение — результат выпадения из поднятого в воздух облака значительного количества радиоактивных веществ. Три основных источника радиоактивных веществ в зоне взрыва — продукты деления ядерного горючего, не вступившая в реакцию часть ядерного заряда и радиоактивные изотопы, образовавшиеся в грунте и других материалах под воздействием нейтронов (наведенная радиоактивность).

6. Психологическое воздействие

Люди, оказавшиеся в районе действия взрыва, кроме физических повреждений, испытывают мощное психологическое угнетающее воздействие от поражающего и устрашающего вида разворачивающейся картины ядерного взрыва, катастрофичности разрушений и пожаров, множества трупов и изувеченных живых вокруг, гибели родных и близких, осознания причинённого вреда своему организму.

Биологическое влияние малых доз излучения

Какие дозы облучения считать малыми?

Среди ученых в этом вопросе единодушия нет. Большинство считают, что диапазон малых доз выше естественного фона и превышает его в 10 раз . Естественный фон в зависимости от региона нашей планеты составляет от 10 до 20 мкР/ч, следовательно уровень излучения 100 мкР/ч уже крайне опасен.

Мутировавшие грибы, выросшие на развалинах химического завода. Радиационный фон чуть выше естественного.

ПОСЛЕДСТВИЯ ВЛИЯНИЯ РАДИАЦИИ НА ВЗРОСЛЫЙ ОРГАНИЗМ

Воздействие средних и малых доз ионизирующей радиации на здоровье человека

Доза на всё тело, Гр

Немедленный результат

0.1 - 0.5

До 0.1

Отдалённый результат

У большинства нет реакции.

Нет реакций

Поражение лимфоцитов и нейтрофилов.

У чувствительных развивается лучевая болезнь

Преждевременное старение.

Преждевременное старение.

Генетическое поражение потомства.

Увеличение числа небольших мутаций (связанных с астмой, аллергиями и т.п.) в потомстве.

Увеличение риска возникновения рака.

Дополнительный риск возникновения рака. Возникновение уродств в потомстве.

Предельная доза излучения

Смертельная доза ионизирующего излучения для человека, равная 600 рад (600 бэр ), соответствует поглощенной энергии излучения 0,006 Дж/г. Если эту энергию подвести в виде тепла, то она нагрела бы тело едва ли на 0,001°C. Это тепловая энергия, заключенная в стакане горячего чая.

При однократном равномерном гамма-облучении всего тела:

10000 бэр

смерть наступает через несколько часов или дней вследствие повреждения центральной нервной системы

1000—5000 бэр

смерть наступает через одну—две недели вследствие внутренних кровоизлияний

400—500 бэр

50% облученных умирает в течение одного—двух месяцев вследствие поражения клеток костного мозга

100 бэр

нижний уровень развития лучевой болезни

75 бэр

кратковременные незначительные изменения состава крови

0,350 бэр

годовая эквивалентная доза облучения за счет всех источников излучения в среднем для жителя России.

Спасибо за внимание!