Aatomienergia kasutamisega hakkas inimkond arendama tuumarelvi. Sellel on mitmeid omadusi ja keskkonnamõju. Tuumarelvakahjustusi on erineval määral.
Sellise ohu korral õige käitumise kujundamiseks on vaja tutvuda plahvatusejärgse olukorra arengu iseärasustega. Tuumarelvade omadusi, liike ja kahjustavaid tegureid arutatakse allpool.
Üldine määratlus
Eluturvalisuse (eluohutuse) põhitõdesid käsitlevates tundides on üheks õppevaldkonnaks tuuma-, keemia-, bakterioloogiliste relvade omaduste ja nende omaduste arvestamine. Samuti uuritakse selliste ohtude esinemise seadusi, nende avaldumist ja kaitsemeetodeid. Teoreetiliselt võimaldab see vähendada massihävitusrelvade lüüasaamise ohvrite arvu.
Tuuma on plahvatusohtlik relv, mille toime põhineb raskete isotoopide tuumade ahela lõhustumise energial. Samuti võib termotuumasünteesi ajal ilmneda kahjustav jõud. Need kaks tüüpi relvi on toime poolest erinevad. Ühe massiga lõhustumisreaktsioonid on viis korda nõrgemad kui termotuumareaktsioonide korral.
Esimene tuumapomm töötati USA-s välja 1945. aastal. Esimene relv selle relvaga tehti 08.05.1945. Pomm langes Jaapanis Hiroshima linnale.
NSV Liidus töötati esimene tuumapomm välja 1949. aastal. See puhuti Kasahstanis, väljaspool asulaid. 1953. aastal viis NSV Liit läbi vesinikupommi katsed. See relv oli 20 korda tugevam kui Hiroshimale langetatud. Nende pommide suurus oli sama.
Tuumarelvade iseloomustamisel eluohutusega võetakse arvesse tuumarelvarünnaku tagajärgi ja võimalusi. Sellise lüüasaamisega elanike õige käitumine võib päästa rohkem elusid. Pärast plahvatust tekkivad tingimused sõltuvad sellest, millises kohas see toimus, mis võimsusel see oli.
Tuumarelvad on mitu korda suurema võimsusega ja hävitavad kui tavalised õhupommid. Kui seda kasutatakse vaenlase vägede vastu, on lüüasaamine ulatuslik. Samal ajal täheldatakse suuri inimkaotusi, hävitatakse seadmed, konstruktsioonid ja muud objektid.
Omadused
Arvestades tuumarelvade lühikirjeldust, tuleks loetleda nende peamised tüübid. Need võivad sisaldada erineva päritoluga energiat. Tuumarelvade hulka kuuluvad laskemoon, nende kandjad (laskemoona sihtpunkti toimetamine), samuti seadmed plahvatuse kontrollimiseks.
Laskemoon võib olla nii tuumaenergia (põhineb lõhustumisreaktsioonidel), termotuumarelva (põhineb termotuumareaktsioonidel) kui ka kombineeritud. Relva võimsuse mõõtmiseks kasutatakse TNT ekvivalenti. See väärtus iseloomustab selle massi, mida oleks vaja sarnase võimsusega plahvatuse tekitamiseks. TNT ekvivalenti mõõdetakse nii tonnides kui ka megatonnides (MT) või kilotonnides (kt).
Laskemoona võimsus, mille toime põhineb aatomite lõhustumisreaktsioonidel, võib olla kuni 100 kt. Kui relvade tootmisel kasutati sünteesrelvi, võib selle mahutavus olla 100–1000 ct (kuni 1 Mt).
Laskemoona suurus
Suurimat hävitavat jõudu on võimalik saavutada kombineeritud tehnoloogiate abil. Selle rühma tuumarelvade omadusi iseloomustab areng vastavalt skeemile “jagunemine → süntees → jagunemine”. Nende võimsus võib ületada 1 MT. Selle näitaja kohaselt eristatakse järgmisi relvarühmi:
- Ülimalt väike.
- Väikesed.
- Keskmine.
- Suur.
- Eriti suur.
Tuumarelvade lühikirjeldust arvesse võttes tuleb märkida, et nende kasutamise eesmärk võib olla erinev. Seal on tuumapomme, mis tekitavad maa (veealuse), maa, õhu (kuni 10 km) ja kõrgmäestiku (üle 10 km) plahvatusi. Hävitamise ulatus ja tagajärjed sõltuvad sellest omadusest. Sel juhul võivad kahjustused olla põhjustatud mitmesugustest teguritest. Pärast plahvatust moodustub mitu liiki.
Plahvatuste tüübid
Tuumarelvade määratlus ja iseloomustus võimaldab meil järeldada selle toimimise üldpõhimõttest. Tagajärjed sõltuvad sellest, kus pomm plahvatas.
Õhus levinud tuumaplahvatus toimub 10 km kõrgusel maapinnast. Samal ajal ei puutu selle helendav piirkond kokku maa ega veepinnaga. Tolmukolonn eraldatakse plahvatuspilvest. Selle tulemusel ilmunud pilv liigub tuules, hajub järk-järgult. Seda tüüpi plahvatus võib põhjustada armeele olulist kahju, hävitada ehitisi, hävitada lennukeid.
Suure kõrgusega plahvatus näeb välja nagu sfääriline helendav piirkond. Selle suurus on suurem kui sama pommi maapealse kasutamise korral. Pärast plahvatust muutub sfääriline piirkond rõngakujuliseks pilveks. Puudub tolmusammas ja pilv. Kui ionosfääris toimub plahvatus, summutab see hiljem raadiosignaale ja häirib raadioseadmete tööd. Maa-alade kiirgussaastet praktiliselt ei täheldata. Seda tüüpi plahvatust kasutatakse lennukite või kosmosevaenlase varustuse hävitamiseks.
Tuumarelva ja maapealse plahvatuse korral paikneva tuumarelva hävimiskeskuse omadused erinevad kahest eelmisest plahvatuse tüübist. Sel juhul on helendav piirkond maapinnaga kontaktis. Plahvatuse kohas moodustub lehter. Moodustub suur tolmupilv. Sellega on seotud suur kogus mulda. Radioaktiivsed tooted kukuvad koos maaga pilvest välja. Piirkonna radioaktiivne saastatus saab olema suur. Sellise plahvatuse abil hävitatakse kangendatud esemed, varjupaikades olevad väed. Ümberkaudsed alad on radiatsiooni kaudu väga saastunud.
Plahvatus võib olla ka maa all. Valgusala ei pruugi täheldada. Plahvatusejärgsed pinnase kõikumised on nagu maavärin. Moodustub lehter. Kiirgusosakestega mullasammas tõuseb õhku ja levib üle selle piirkonna.
Samuti võib plahvatuse teha vee kohal või all. Sel juhul väljub pinnase asemel õhku veeaur. Nad kannavad kiirgusosakesi. Nakkused on sel juhul samuti tugevad.
Silmatorkavad tegurid
Tuumarelvade iseloomustus ja tuumakahjustuse fookus määratakse kindlaks teatud kahjustavate tegurite abil. Neil võib olla erinev mõju objektidele. Pärast plahvatust võib täheldada järgmisi mõjusid:
- Maapinna nakatumine kiirgusega.
- Löögilaine
- Elektromagnetiline impulss (EMP).
- Läbistav kiirgus.
- Valgusemissioon.
Üks ohtlikumaid kahjustavaid tegureid on lööklaine. Tal on tohutu energiavaru. Lüüasaamine põhjustab nii otsest lööki kui ka kaudseid tegureid. Need võivad olla näiteks lendavad killud, esemed, kivid, pinnas jne.
Valguse emissioon ilmub optilises vahemikus. See hõlmab spektri ultraviolettkiirgust, nähtavat ja infrapunakiirt. Valguskiirguse peamised kahjulikud mõjud on kõrge temperatuur ja pimestamine.
Läbistav kiirgus on nii neutronite kui ka gammakiirte voog. Sel juhul saavad elusorganismid suurt kiirgusdoosi, võib tekkida kiiritushaigus.
Tuumaplahvatusega kaasneb ka elektriväli. Impuls levib pikkade vahemaade taha. See ei võimalda sideliine, seadmeid, elektrit, raadiosidet. Sel juhul võib seade isegi süttida. Võib põhjustada inimestele elektrilöögi.
Arvestades tuumarelvi, nende liike ja omadusi, tuleks mainida ka teist silmatorkavat tegurit. See on kiirguse kahjulik mõju maapinnale. Seda tüüpi tegur on iseloomulik lõhustumisreaktsioonidele. Sel juhul puhutakse pomm enamasti õhku, maa pinnale, maapinna alla ja vee alla madal. Sellisel juhul on maastik tugevalt nakatunud pinnase või vee osakeste tilkumisega. Infektsiooniprotsess võib kesta kuni 1, 5 päeva.
Löögilaine
Tuumarelva lööklaine omadused määratakse vastavalt piirkonnale, kus plahvatus aset leidis. See võib olla veealune, õhust väljuv, seismiline ja plahvatusohtlik ning erineb tüübist mitme parameetri poolest.
Õhupuhumislaine on ala, kus õhk on järsult kokku surutud. Sel juhul levib šokk kiiremini kui heli kiirus. See mõjutab plahvatuse epitsentrist väga kaugel asuvaid inimesi, seadmeid, ehitisi, relvi.
Maapealne lööklaine kaotab osa energiast maavärinate, lehtri moodustumisel ja maa aurustumisel. Sõjaväeosade kindlustuste hävitamiseks kasutatakse maapealset pommi. Asustamata elamuid hävitab rohkem õhuplahvatus.
Vaadates lühidalt tuumarelvi kahjustavate tegurite omadusi, tuleks märkida kahjustuste raskust lööklaine tsoonis. Kõige tõsisemad surmaga lõppevad tagajärjed ilmnevad piirkonnas, kus rõhk on 1 kgf / cm². Survetsoonis on 0, 4–0, 5 kgf / cm2 mõõduka raskusega kahjustusi. Kui lööklaine võimsus on 0, 2–0, 4 kgf / cm², on kahjustused väikesed.
Samal ajal tekitab personalile palju vähem kahju, kui inimesed lamades löögi all lamades lamavad. Veel vähem mõjutavad seda kaevikus olevad inimesed. Hea kaitsetasemega on sel juhul suletud ruumid, mis asuvad maa all. Õigesti ehitatud insenerirajatised võivad kaitsta personali löögilaine eest.
Samuti ei õnnestu sõjatehnikat. Madala rõhu korral võib täheldada raketi kehade kerget kokkusurumist. Ka mõned nende seadmed, autod, muud sõidukid ja muud sarnased vahendid ei tööta.
Valgusemissioon
Tuumarelvade üldisi omadusi arvestades tuleks arvestada sellise kahjustava teguriga nagu valguse kiirgus. See avaldub optilises vahemikus. Valguskiirgus levib kosmoses tänu helendava piirkonna ilmumisele tuumaplahvatuses.
Valguskiirguse temperatuur võib ulatuda miljonite kraadideni. See kahjulik tegur läbib kolme arenguastme. Nende arvutamine toimub sekundi sekundites.
Plahvatuse ajal helendav pilv tõuseb temperatuurini kuni miljon kraadi. Siis väheneb kuumutamine selle kadumise protsessis tuhandete kraadideni. Esialgses etapis pole energiat endiselt piisavalt soojuse suureks moodustamiseks. See leiab aset plahvatuse esimeses faasis. 90% valgusenergiast toodetakse teisel perioodil.
Valguskiirguse kokkupuuteaeg määratakse ise plahvatuse võimsusega. Kui üliväike laskemoon detoneeritakse, võib see kahjustav tegur kesta vaid mõni kümnendik sekundist.
Kui väike mürsk on aktiveeritud, töötab valguskiirgus 1-2 sekundit. Selle manifestatsiooni kestus keskmise laskemoona plahvatuses on 2–5 s. Kui tegemist on eriti suure pommiga, võib valgusimpulss kesta kauem kui 10 s.
Esitatud kategooria hämmastav võime määrab plahvatuse valguse impulsi. Mida suurem, seda suurem on pommi võimsus.
Valguskiirguse kahjulik mõju avaldub põletuste ilmnemisel naha avatud ja suletud piirkondadele, limaskestadele. Sel juhul võib tekkida mitmesuguste materjalide, seadmete tulekahju.
Valgusimpulsi löögijõudu nõrgendavad pilvisus, mitmesugused objektid (hooned, metsad). Personali kaotuse võivad põhjustada tulekahjud, mis tekivad pärast plahvatust. Tema kaitsmiseks lüüasaamise eest viiakse inimesed maa-alustesse ehitistesse. Selles hoitakse ka sõjavarustust.
Helkureid kasutatakse pinnaobjektidel, niisutatakse, puistatakse lund põlevate materjalidega, immutatakse neid leegiaeglustavate ühenditega. Kasutatakse spetsiaalseid kaitsekomplekte.
Läbistav kiirgus
Tuumarelvade kontseptsioon, omadused ja kahjulikud tegurid võimaldavad võtta asjakohaseid meetmeid, et plahvatuse korral vältida suuri inimkaotusi ja tehnilisi kaotusi.
Peamised kahjustavad tegurid on valguse kiirgus ja lööklaine. Kuid läbitungival kiirgusel on võrdselt tugev mõju ka pärast plahvatust. See levib õhus kuni 3 km kaugusel.
Gammakiired ja neutronid läbivad elusaid aineid ja aitavad kaasa erinevate organismide molekulide ja rakuaatomite ioniseerimisele. See viib kiiritushaiguse väljakujunemiseni. Selle kahjuliku teguri allikaks on aatomite sünteesi ja lõhustumise protsessid, mida täheldatakse selle kohaldamise ajal.
Selle efekti võimsust mõõdetakse rad. Annust, mis mõjutab elavat kudet, iseloomustab tuumaplahvatuse tüüp, võimsus ja tüüp, samuti objekti kaugus epitsentrist.
Tuumarelvade omaduste, kokkupuuteviiside ja nende eest kaitsmise meetodite uurimisel tuleks üksikasjalikult kaaluda kiirgushaiguse ilmnemise astet. Seal on 4 kraadi. Kerge vormiga (esimene aste) on inimesele vastuvõetav kiirgusdoos 150–250 rad. Haigus ravitakse statsionaarselt 2 kuu jooksul.
Teine aste ilmneb siis, kui kiirgusdoos on kuni 400 rad. Sel juhul muutub vere koostis, juuksed kukuvad välja. Vajalik on aktiivne ravi. Taastumine toimub 2, 5 kuu pärast.
Haiguse raske (kolmas) aste avaldub kiiritamisel kuni 700 kiirguseni. Kui ravi läheb hästi, saab inimene taastuda pärast 8-kuulist statsionaarset ravi. Jääknähud ilmnevad palju kauem.
Neljandas etapis on kiirgusdoos üle 700 rad. Inimene sureb 5-12 päeva pärast. Kui kiirgus ületab 5000 rad piiri, surevad töötajad mõne minuti pärast. Kui keha on nõrgenenud, ei suuda inimene isegi väikeste kiirgusdooside annustega kiiritushaigust taluda.
Kaitse läbitungiva kiirguse eest võib olla spetsiaalne materjal, mis pärsib erinevat tüüpi kiirte teket.
Elektromagnetiline impulss
Tuumarelvade peamiste kahjustavate tegurite omadusi kaaludes tuleks uurida ka elektromagnetilise impulsi omadusi. Plahvatuse ajal, eriti kõrgel kõrgusel, tekivad ulatuslikud alad, millest raadiosignaal ei pääse. Need eksisteerivad suhteliselt lühikest aega.
Elektriliinides, teistes juhtides, suureneb pinge. Selle kahjustava teguri ilmnemise põhjustab neutronite ja gammakiirte koosmõju lööklaine esiosas ja ka selle piirkonna ümber. Selle tulemusel eraldatakse elektrilaengud, moodustades elektromagnetilisi väljad.
Elektromagnetilise impulsi maapealse plahvatuse mõju määratakse epitsentrist mitme kilomeetri kaugusel. Pommi paljastamisel maast rohkem kui 10 km kaugusele võib tekkida elektromagnetiline impulss pinnast 20–40 km kaugusel.
Selle kahjustava teguri toime on suunatud suuremal määral erinevatele raadioseadmetele, aparaatidele, elektriseadmetele. Selle tagajärjel moodustuvad neis kõrged pinged. See viib juhtide isolatsiooni hävimiseni. Võib tekkida tulekahju või elektrilöök. Elektromagnetilise impulsi avaldumine mõjutab kõige rohkem erinevaid signaalimis-, kommunikatsiooni- ja juhtimissüsteeme.
Varustuse kaitsmiseks esitatud hävitava teguri eest on vaja varjuda kõik juhtmed, varustus, sõjalised seadmed jne.
Tuumarelvi kahjustavate tegurite iseloomustamine võimaldab võtta õigeaegselt meetmeid, et vältida mitmesuguste mõjude hävitavat mõju pärast plahvatust.
