По предмету: «Физика».
На тему: «Поражающие факторы ядерного взрыва».
Выполнила: Ученицы 9Б класса Семейкина Е.В.
Проверила: Учитель физики Горюнова Е.В.
Алатырь, 2009год
1)Первое открытее.
2) Ядерное оружие.
3) Поражающие факторы ядерного взрыва.
4) Ударная волна.
5) Световое излучение.
6) Проникающая радиация.
7) Хиросима.
8) Нагасаки.
В 1896 г. французским физиком Антуаном Беккерелем было открыто явление радиоактивного излучения. Оно положило начало Эре изучения и использования ядерной энергии. Говоря о ней, выдающийся русский ученый В.И.Вернадский подчеркнул: «…С надеждой и опасением всматриваемся мы в нашего союзника и защитника». И его опасения подтвердились – вначале появилась не атомные электростанции, не мощные ледоколы, не космические корабли, а оружие чудовищной разрушительной силы. Его создали в1945 г. бежавшие перед началом второй мировой войны из фашисткой Германии в США и поддержанные правительством этой страны физики под руководством американского ученого Роберта Оппенгеймера.
Первый атомный взрыв был произведен 16 июля 1945 г. Это произошло в Америке, в пустынном районе близ городка Аламогордо. На верхней платформе специально построенной 33-метровой стальной вышки была взорвана атомная бомба. По приблизительным оценкам специалистов при этом выделилась энергия, эквивалентная энергии взрыва не менее 15-20 тысяч тонн тринитротолуола. Стальная конструкция вышки испарилась. На её месте образовалась воронка диаметром 37 метров и глубиной 1,8 м. Она являлась центром простиравшегося на большое расстояние кратера. В окружности 370 км была уничтожена вся растительность. Находившаяся на расстояние 150 м от точки взрыва стальная труба диаметром 10 см и высотой 5 м тоже испарилась. Прочная стальная конструкция высотой 21 м, подобная части каркаса 15-20-этажного дома, находившаяся на расстояние 500 м, была вырвана из бетонного основания, перекручена и разлетелась на части.
Вспышка от взрыва на расстояние 32 км казалась в несколько раз ярче, чем солнечный свет в полдень. После нее образовался огненный шар, существовавший несколько секунд. Свет от него был виден в населенных пунктах на расстояние до 290 км. Звук от взрыва был слышен на таком же расстояние. В одном случае стекла в зданиях были выбиты ударной волной даже на расстояние 200 км.
В результате взрыва образовалось гигантское облако сферической формы. Клубясь, оно устремилось вверх, приобрело форму гигантского гриба. Облако состояло из нескольких тонн пыли, поднятой с поверхности земли, паров железа и большого количества радиоактивных веществ, образовавшихся при цепной реакции деления ядерного заряда. Пыль и радиоактивные частицы осели на огромной площади, небольшое их количество было обнаружено на удаление 1910 км от эпицентра взрыва. Испытания бомбы показали, что новое оружие готово к боевому применению.
• Ядерное оружие – оружие массового поражения взрывного действия. В его основе – использование внутриядерной энергии, выделяющихся при цепных ядерных реакциях деления тяжелых ядер некоторых изотопов урана и плутония или при термоядерных реакциях синтеза легких ядер- изотопов водорода (дейтерия и трития). В результате ядерного взрыва выделяется огромное количество энергии. Значительно превышающее энергию взрыва обычного боеприпаса. Понятие «ядерное оружие» включает различные ядерные боеприпасы, средство доставки их к цели (носители) и средства управления. Средствами доставки могут выступать ракеты, авиация, артиллерия. Кроме того, ядерное оружие изготавливается в виде фугасов (мин).
• Ядерные взрывы осуществляется в воздухе на различной высоте на поверхности земли (воды) и под землёй (водой). Поэтому их принято разделять на высотные, воздушные, наземные (надводные) и подземные (подводные). Точка, где произошел взрыв, называется центром, а её проекция на поверхность земли (воды) – эпицентром ядерного взрыва.
Поражающими факторами ядерного взрыва являются:
• Ударная волна;
• Световое излучение;
• Проникающая радиация;
• Радиоактивное заражение;
• Электромагнитный импульс.
Ударная волна – основной поражающий фактор. Большинство разрушений и повреждений зданий сооружений, а также массовые поражения людей обусловлены, как правило, её воздействием.
Ударная волна представляет собой область резкого сжатия воздушной среды, распространяющуюся во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью (более 331 м/с). Передняя граница сжатого слоя воздуха называется фронтом ударной волны. Под воздействием ударной волны люди могут получить легкие поражения (ушибы и контузии); поражения средней тяжести, требующие госпитализации (потеря сознания, повреждение органов слуха, вывихи конечностей, кровотечение из носа и ушей); тяжелые травмы (сильные контузии всего организма, переломы костей, поражения внутренних органов); крайне тяжелые поражения. Часто со смертельным исходным.
ПОМНИТЕ: защитой от ударной волны могут служить углубления на местности, убежища, подвальные и иные прочные сооружения.
Световое излучение – это поток лучистой энергии, включающий видимые, ультрафиолетовые и инфракрасные лучи. Оно образуется раскаленными продуктами ядерного взрыва и раскаленным воздухом, распространяется практически мгновенно и длится, в зависимости от мощности ядерного взрыва, до 20 секунд.
Сила светового излучения такова, что оно способно вызывать ожоги кожи, поражение глаз (временную слепоту), возгорание горючих материалов и объектов.
ПОМНИТЕ: что от прямого действия светового излучения может защитить любая преграда, способная создать тень. Ослабляет его и запыленный (задымлённый) воздух, туман, дождь, снегопад.
Проникающая радиация — это поток испускаемых при ядерном взрыве гамма-лучей и нейтронов. Воздействие данного поражающего фактора на все живые существа (в том числе и на человека) состоит в ионизации атомов и молекул организма, что приводит к нарушению жизненных функций отдельных его органов, поражению костного мозга, развитию лучевой болезни.
По данным Международной комиссии по радиологической загните, опасными являются дозы, превышающие 35 бэр в год. Жизнедеятельность людей не снижается, если доза облучения за четверо суток равна 50 рад, многократная в течение 10-30 суток--100рад, в течение года — 300 рад.
ПОМНИТЕ:, что от воздействия проникающей радиации практически полностью защищают человека убежища и противорадиационные укрытия, а открытые и особенно перекрытые щели уменьшают это воздействие. В два
раза оставляют интенсивность гамма-лучей сталь толщиной 2.8 см, бетон---10 см, грунт — 14 см древесина — 30 см.
Радиоактивное заражение приземного слоя атмосферы. воздушного пространства, местности происходит за счет радиоактивных веществ (РВ), выпадающих из облака ядерного взрыва. Опасность поражения людей в районах радиоактивного заражения местности может сохраняться продолжительное время — дни, недели и даже месяцы. Заражение местности зависит от вида взрыва. Наиболее опасен наземный взрыв. Здесь сильна так называемая наведенная активность. Она увеличивается за счет вовлечения частиц грунта в облако взрыва, и вместе с осколками деления они вызывают радиоактивное заражение за пределами района взрыва. Масштабы и степень заражения местности зависят от количества, мощности и вида ядерного взрыва, метеорологических условий, от скорости и направления ветра. Например, при взрыве мощностью в 1 мегатонну испаряется и вовлекается в огненный шар около 20 тысяч тонн грунта. Образуется огромное облако, состоящее из большого количества радиоактивных частиц. Облако перемещается. Радиоактивные частицы, выпадая из облака на землю, образуют зону радиоактивного заражения (след). Этот процесс длится в течение 10-20 часов после взрыва.
ПОМНИТЕ:, что очень важно первое время после ядерного взрыва, особенно первые сутки, пересидеть в убежищах, противорадиационных укрытиях или в подвалах!
Местность заражается неравномерно. В зависимости от степени заражения и опасности поражения людей делится на четыре зоны: А ---- умеренного, Б ----сильного, В --опасного. Г---- чрезвычайно опасного заражения. Дозы излучения за время полного распада таковы: на внешней границе зоны Л— 40 Р, на внутренней — 400 Р. На внешней границе зоны Б --- 400 Р, на внутренней---- 1200 Р. На внешней границе зоны В ------ - 1200 Р, на внутренней ---4000 Р.На внешней границе зоны Г ----4000 Р(середине зоны --- 10000 Р и более). Постепенно уровень радиации на местности снижается ориентировочно в 10 раз
через отрезки времени, кратные 7. Например, через 7 часов после взрыва он уменьшается в 10 раз, а через 49 часов почти в 100 раз.
Утром б августа 1945 г. над городам появились три американских самолета, в числе которых американский бомбардировщик Б-29, несший: на борте атомную бомбу мощностью 12,5 кт с названием «Малыш». Набрав заданную высоту, самолет произвел бомбометание. Образовавшийся после взрыва огненный шар имел в диаметре около 100 м, температура в его центре достигала 3000° С. Давление в месте взрыва приближалось к 7 т/м Дома со страшным грохотом рушились и в радиусе 2 км загорались. Люди вблизи эпицентра в буквальном смысле испарились. Те лее, кто остался в жатых, но получил тяжелые ожоги, устремились к воде и погибали в ужасных мучениях. Через 5 минут над центром города повисла темно-серая туча диаметром 5 км. Из нее вырвалось белое облако, быстро достигшее высоты 12 км и приобретшее форму гриба. Позднее на город опустилось облако грязи, пыли и пепла с радиоактивными изотопами, обрекая население на новые жертвы. У многих начали появляться первые симптомы острой лучевой болезни. Хиросима горела два дня. Люди, прибывшие на помощь ее жителям, не знали, что вступают в зону радиоактивного заражения, и это будет иметь роковые последствия. Радиация угрожала не только их кожному покрову, но и организму при вдыхании загрязненного воздуха, а также попадая внутрь с водой, пищей и через открытые раны.