л ь н о с т ь
с о б ы т и й
п р и я д е р н о м в з р ы в е
Цепная
ядерная
реакция
Выделение огромного
количества энергии
Быстрый разогрев вещества взрывного устройства
до ~ 107 оК. Все вещество представляет собой
интенсивно излучающую ионизированную плазму.
.
Для получения энергии,
эквивалентной взрыву 1кт тринитротолуола
1.45*1023 актов распада (~ 57 г вещества),
это ~ 53 поколения делящихся ядер.
длительность процесса ~ 0,5 микросекунд.
В виде энергии электромагнитного излучения,
называемого первичным, выделяется около
80% энергии взрыва. Максимум приходится
на рентгеновский диапазон спектра.
Дальнейший ход событий
при ядерном взрыве определяется
характером взаимодействия
первичного теплового излучения
с окружающей эпицентр взрыва средой,
а также свойствами самой среды
Последовательность событий
для взрыва, произведенного
на небольшой высоте в атмосфере
Первичное излучение
взрыва поглощается
воздухом на расстояниях
порядка нескольких метров
Формирование импульса теплового излучения
и образование воздушной ударной волны
происходят на самых ранних стадиях развития облака
Образуется облако взрыва с очень высокой
температурой. Быстрый рост его размеров
идет за счет радиационной передачи энергии
из горячей внутренней части к его холодному
окружению. Температура по объему примерно
постоянна и снижается с его увеличением
При её снижении до 300000о
скорость расширения облака
снижается до скорости звука,
и в этот момент формируется
ударная волна, фронт которой
«отрывается» от облака взрыва
( для 20кт – t=0,1мс; r=12м )
1
Интенсивность теплового излучения облака
взрыва определяется видимой температурой
его поверхности .
Этапы свечения облака взрыва:
Интенсивное снижение видимой температуры
облака за счет экранирования нагретым слоем
воздуха за взрывной волной.
При 3000оС воздух становится прозрачным
для излучения облака взрыва. Температура
растет до максимума (8000оС для 20кт).
Последующее падение температуры видимой
поверхности облака и излучаемой им энергии.
Основная доля энергии излучается
за время меньшее одной секунды
Первоначально это сфера с центром
в точке взрыва. По достижении
поверхности образуется отраженная
волна. Скорость ее выше, чем прямой
волны. При их слиянии образуется
фронт с удвоенными значениями
избыточного давления.
2
2
Формирование радиоактивного следа
Основная доля радиоактивных веществ, образующихся
в ходе взрыва, содержится внутри облака.
Поэтому эволюция облака определяет формирование
следа радиоактивных осадков.
После охлаждения облака до прекращения излучения в видимой
области спектра процесс увеличения его размеров продолжается
за счет теплового расширения и оно начинает подниматься вверх,
увлекая за собой значительную массу воздуха и грунта
Скорость выпадения радиоактивных осадков зависит от размеров
твердых частиц, на которых они конденсируются. Если облако
взрыва достигло поверхности, количество грунта, увлеченного
при подъеме облака, будет достаточно велико и радиоактивные
вещества оседают на поверхности частиц грунта, размеры
которых могут достигать нескольких мм.
Если облако взрыва не касается поверхности, содержащиеся в нем
радиоактивные вещества конденсируются в меньшие частицы,
с размерами 0,01…20 мкм, которые могут долго существовать в
верхних слоях атмосферы, и радиоактивный след не создается.
Последовательность событий
для взрыва, произведенного
на значительной высоте
Из-за малой плотности
воздуха поглощение
первичного теплового
излучения происходит
на гораздо больших
расстояниях и размер
облака взрыва может
достигать десятков км.
Существенное влияние на процесс
формирования облака взрыва
оказывают процессы
взаимодействия ионизированных
частиц облака с магнитным
с магнитным полем Земли.
Эти же частицы влияют на
состояние ионосферы
(затруднение или невозможность
распространения радиоволн)
Возникновение мощного электромагнитного импульса,
область действия которого охватывает практически всю
видимую из точки взрыва поверхность Земли.
(Электромагнитный импульс возникает и в результате взрыва на малых
высотах, однако напряженность электромагнитного поля в этом случае
быстро спадает по мере удаления от эпицентра взрыва)
1
2
3