Понедельник, 23.12.2024, 03:22 | Приветствую Вас Гость

Главная » 2010 » Ноябрь » 4 » Хронология ядерного взрыва
19:20
Хронология ядерного взрыва
картинка

Предлагаю узнать как же происходит ядерный взрыв. Речь идёт о
воздушном взрыве (по типу Хиросимы) на высоте около километра 1
мегатонной атомной бомбы. Взято с вики.


--------------------------------------------------------------------------------------------✂----------

Время: 0с. Расстояние: 0м. Инициация взрыва ядерного детонатора. Время: 0.0000001c. Расстояние: 0м Температура: до 100 млн. °C. Начало и
ход ядерных и термоядерных реакций в заряде. Ядерный детонатор своим
взрывом создаёт условия для начала термоядерных реакций: зона
термоядерного горения проходит ударной волной в веществе заряда со
скоростью порядка 5000 км/с (106 — 107 м/с) Около 90% выделяющихся при
реакциях нейтронов поглощается веществом бомбы, оставшиеся 10% вылетают
наружу.
картинка

Время: 10−7c. Расстояние: 0м. До 80% и более энергии реагирующего
вещества трансформируется и выделяется в виде мягкого рентгеновского и
жёсткого УФ излучения с огромной энергией. Рентгеновское излучение
формирует тепловую волну, которая нагревает бомбу, выходит наружу и
начинает нагревать окружающий воздух.

Время: < 10−7c. Расстояние: 2м Температура: 30 млн.°C.
Окончание реакции, начало разлёта вещества бомбы. Бомба сразу исчезает
из виду и на её месте появляется яркая светящаяся сфера (огненный шар),
маскирующая разлёт заряда. Скорость роста сферы на первых метрах близка к
скорости света. Плотность вещества здесь за 0,01 сек падает до 1%
плотности окружающего воздуха; температура за 2,6 сек падает до 7—8
тыс.°C, ~5 секунд удерживается и дальше снижается с подъёмом огненной
сферы; давление через 2—3 сек падает до несколько ниже атмосферного.

картинка

Время: 1.1х10−7c. Расстояние: 10м Температура: 6 млн.°C.
Расширение видимой сферы до ~10 м идёт за счёт свечения ионизованного
воздуха под рентгеновским излучением ядерных реакций, а далее
посредством радиационной диффузии самого нагретого воздуха. Энергия
квантов излучения, покидающих термоядерный заряд такова, что их
свободный пробег до захвата частицами воздуха порядка 10 м и вначале
сравним с размерами сферы; фотоны быстро обегают всю сферу, усредняя её
температуру и со скоростью света вылетают из неё, ионизуя всё новые слои
воздуха, отсюда одинаковая температура и околосветовая скорость роста.
Далее, от захвата к захвату, фотоны теряют энергию и длина их пробега
сокращается, рост сферы замедляется.

картинка

Время: 1.4х10−7c. Расстояние: 16м Температура: 4 млн.°C. В целом
от 10−7 до 0,08 секунд идёт 1-я фаза свечения сферы с быстрым падением
температуры и выходом ~1 % энергии излучения, большей частю в виде
УФ-лучей и ярчайшего светового излучения, способных повредить зрение у
далёкого наблюдателя без образования ожогов кожи. Освещённость земной
поверхности в эти мгновения на расстояниях до десятков километров может
быть в сто и более раз больше солнечной.

Время: 1.7х10−7c. Расстояние: 21м Температура: 3 млн.°C. Пары
бомбы в виде клубов, плотных сгустков и струй плазмы как поршень сжимают
впереди себя воздух и формируют ударную волну внутри сферы — внутренний
скачок, отличающийся от обычной ударной волны неадиабатическими, почти
изотермическими свойствами и при тех же давлениях в несколько раз
большей плотностью: сжимающийся скачком воздух сразу излучает большую
часть энергии через пока прозрачный для излучений шар.

На первых десятках метров окружающие предметы перед налётом на них
огневой сферы из-за слишком большой её скорости не успевают никак
среагировать — даже практически не нагреваются, а оказавшись внутри
сферы под потоком излучения испаряются мгновенно.


Время: 0,000001c. Расстояние: 34м Температура: 2 млн.°C.
Скорость 1000 км/с. С ростом сферы и падением температуры энергия и
плотность потока фотонов снижаются и их пробега (порядка метра) уже не
хватает для околосветовых скоростей расширения огневого фронта. Нагретый
объём воздуха начал расширяться и формируется поток его частиц от
центра взрыва. Тепловая волна при неподвижном воздухе на границе сферы
замедляется. Расширяющийся нагретый воздух внутри сферы наталкивается на
неподвижный у её границы и где-то начиная с 36—37 м появляется волна
повышения плотности — будущая внешняя воздушная ударная волна; до этого
волна не успевала появиться из-за огромной скорости роста световой
сферы.


Время: 0,000001c. Расстояние: 34м Температура: 2 млн.°C.
Внутренний скачок и пары бомбы находятся в слое 8—12 м от места взрыва,
пик давления до 17 000 МПа на расстоянии 10,5 м, плотность ~ в 4 раза
больше плотности воздуха, скорость ~100 км/с. Область горячего воздуха:
давление на границе 2.500 МПа, внутри области до 5000 МПа, скорость
частиц до 16 км/с. Вещество паров бомбы начинает отставать от внутр.
скачка по мере того, как всё больше воздуха в нём вовлекается в
движение. Плотные сгустки и струи сохраняют скорость.

картинка


Время: 0,000034c. Расстояние: 42м Температура: 1 млн.°C. Условия в
эпицентре взрыва первой советской водородной бомбы (400кт на высоте 30
м), при котором образовалась воронка порядка 50 м диаметром и 8 м
глубиной. В 15 м от эпицентра или в 5—6 м от основания башни с зарядом
располагался железобетонный бункер со стенами толщиной 2 м. для
размещения научной аппаратуры сверху укрытый большой насыпью земли
толщиной 8 м разрушен.

картинка

Время: 0,0036c. Расстояние: 60м Температура: 600тыс.°C.С этого
момента характер ударной волны перестаёт зависеть от начальных условий
ядерного взрыва и приближается к типовому для сильного взрыва в воздухе,
т.е. такие параметры волны могли бы наблюдаться при взрыве большой
массы обычной взрывчатки.

Время: 0,0036c. Расстояние: 60м Температура: 600тыс.°C.
Внутренний скачок, пройдя всю изотермическую сферу, догоняет и сливается
с внешним, повышая его плотность и образуя т. н. сильный скачок —
единый фронт ударной волны. Плотность вещества в сфере падает до 1/3
атмосферной.


Время: 0,014c. Расстояние: 110м Температура: 400тыс.°C.
Аналогичная ударная волна в эпицентре взрыва первой советской атомной
бомбы мощностью 22 кт на высоте 30 м сгенерировала сейсмический сдвиг,
разрушивший имитацию тоннелей метро с различными типами крепления на
глубинах 10 и 20 м 30 м, животные в тоннелях на глубинах 10, 20 и 30 м
погибли. На поверхности появилось малозаметное тарелкообразное
углубление диаметром около 100 м. Сходные условия были в эпицентре
взрыва "Тринити" 21 кт на высоте 30 м, образовалась воронка диаметром 80
м и глубиной 2 м.


Время: 0,004c. Расстояние: 135м

Температура: 300тыс.°C. Максимальная высота воздушного взрыва 1 Мт для
образования заметной воронки в земле. Фронт ударной волны искривлён
ударами сгустков паров бомбы:


Время: 0,007c. Расстояние: 190м Температура: 200тыс.°C. На
гладком и как бы блестящем фронте уд. волны образуются большие волдыри и
яркие пятна (сфера как бы кипит). Плотность вещества в изотермической
сфере диаметром ~150 м падает ниже 10 % атмосферной.

Немассивные предметы испаряются за несколько метров до прихода огн.
сферы («Канатные трюки»); тело человека со стороны взрыва успеет
обуглиться, а полностью испаряется уже с приходом ударной волны.

картинка

Время: 0,01c. Расстояние: 214м Температура: 200тыс.°C.
Аналогичная воздушная ударная волна первой советской атомной бомбы на
расстоянии 60 м (52 м от эпицентра) разрушила оголовки стволов, ведущих в
имитации тоннелей метро под эпицентром (см. выше). Каждый оголовок
представлял собой мощный железобетонный каземат, укрытый небольшой
грунтовой насыпью. Обломки оголовков обвалились в стволы, последние
затем раздавлены сейсмической волной.

Время: 0,015c. Расстояние: 250м Температура: 170тыс.°C.
Ударная волна сильно разрушает скальные породы. Скорость ударной волны
выше скорости звука в металле: теоретический предел прочности входной
двери в убежище; танк расплющивается и сгорает.


Время: 0,028c. Расстояние: 320м Температура: 110тыс.°C.
Человек развеивается потоком плазмы (скорость ударной волны = скорости
звука в костях, тело разрушается в пыль и сразу сгорает). Полное
разрушение самых прочных наземных построек.

картинка


Время: 0,073c. Расстояние: 400м Температура: 80тыс.°C. Неровности
на сфере пропадают. Плотность вещества падает в центре почти до 1%, а
на краю изотерм. сферы диамером ~320 м до 2% атмосферной.На этом
расстоянии в пределах 1,5 с нагрев до 30 000 °C и падение до 7000 °C, ~5
с удержание на уровне ~6.500 °C и снижение температуры за 10—20 с по
мере ухода огненного шара вверх.

Время: 0,079c. Расстояние: 435м Температура: 110тыс.°C. Полное
разрушение шоссейных дорог с асфальтовым и бетонным покрытием
Температурный минимум излучения ударной волны, окончание 1-й фазы
свечения. Убежище типа метро, облицованное чугунными тюбингами и
монолитным железобетоном и заглублённое на 18 м, по расчёту способно
выдержать без разрушения взрыв (40 кт) на высоте 30 м на минимальном
расстоянии 150 м (давление ударной волны порядка 5 МПа), испытано 38 кт
РДС-2 на расстоянии 235 м (давление ~1,5 МПа), получило незначительные
деформации, повреждения. При температурах во фронте сжатия ниже 80тыс.°C
новые молекулы NO2 больше не появляются, слой двуокиси азота постепенно
исчезает и перестаёт экранировать внутреннее излучение. Ударная сфера
постепенно становится прозрачной и через неё, как через затемнённое
стекло, некоторое время видны клубы паров бомбы и изотермическая сфера; в
целом огненная сфера похожа на фейерверк. Затем, по мере увеличения
прозрачности, интенсивность излучения возрастает и детали как бы снова
разгорающейся сферы становятся не видны. Процесс напоминает окончание
эры рекомбинации и рождение света во Вселенной через несколько сотен
тысяч лет после Большого взрыва.

картинка

Время: 0,1c. Расстояние: 530м Температура: 70тыс.°C. Отрыв и уход
вперёд фронта ударной волны от границы огненной сферы, скорость роста
её заметно снижается. Наступает 2-я фаза свечения, менее интенсивная, но
на два порядка более длительная с выходом 99 % энергии излучения взрыва
в основном в видимом и ИК спектре. На первых сотнях метров человек не
успевает увидеть взрыв и погибает без мучений (время зрительной реакции
человека 0,1 — 0,3 с, время реакции на ожог 0,15 — 0,2 с).

Время: 0,15c. Расстояние: 580м Температура: 65тыс.°C. Радиация
~100 000 Гр. От человека остаются обугленные осколки костей (скорость
ударной волны порядка скорости звука в мягких тканях: по телу проходит
разрушающий клетки и ткани гидродинамический удар).


Время: 0,25c. Расстояние: 630м Температура: 50тыс.°C.
Проникающая радиация ~40 000 Гр. Человек превращается в обугленные
обломки: ударная волна вызывает травматические ампутацииа подошедшая
через долю сек. огненная сфера обугливает останки. Полное разрушение
танка. Полное разрушение подземных кабельных линий, водопроводов,
газопроводов, канализации, смотровых колодцев. Разрушение подземных ж/б
труб диаметром 1,5м, с толщиной стенок 0,2м. Разрушение арочной бетонной
плотины ГЭС. Сильное разрушение долговременных железобетонных
фортсооружений. Незначительные повреждения подземных сооружений метро.


Время: 0,4c. Расстояние: 800м Температура: 40тыс.°C. Нагрев
объектов до 3000 °C. Проникающая радиация ~20 000 Гр. Полное разрушение
всех защитных сооружений гражданской обороны (убежищ) разрушение
защитных устройств входов в метро. Разрушение гравитационной бетонной
плотины ГЭС ДОТы становятся небоеспособны дистанции 250 м.


Время: 0,73c. Расстояние: 1200м Температура: 17тыс.°C.
Радиация ~5000 Гр. При высоте взрыва 1200 м нагрев приземного воздуха в
эпицентре перед приходом уд. волны до 900°C. Человек — 100 %-я гибель от
действия ударной волны. Разрушение убежищ, рассчитанных на 200 кПа (тип
А-III или класс 3). Полное разрушение железобетонных ДОТов сборного
типа на дистанции 500 м по условиям наземного взрыва. Полное разрушение
железнодорожных путей. Максимум яркости второй фазы свечения сферы к
этому времени она выделила ~20 % световой энергии


Время: 1,4c. Расстояние: 1600м Температура: 12тыс.°C. Нагрев
объектов до 200°C. Радиация 500 Гр. Многочисленные ожоги 3—4 степени до
60-90 % поверхности тела, тяжёлое лучевое поражение, сочетающиеся с
другими травмами, летальность сразу или до 100 % в первые сутки. Танк
отбрасывается ~ на 10 м и повреждается. Полное резрушение металлических и
железобетонных мостов пролётом 30 — 50 м.


Время: 1,6c. Расстояние: 1750м Температура: 10тыс.°C. Радиация
ок. 70 Гр. Экипаж танка погибает в течение 2-3 недель от крайне тяжёлой
лучевой болезни. Полное разрушение бетонных, железобетонных монолитных
(малоэтажных) и сейсмостойких зданий 0,2 МПа, убежищ встроенных и
отдельностоящих, рассчитанных на 100 кПа (тип А-IV или класс 4), убежищ в
подвальных помещениях многоэтажных зданий.


Время: 1,9c. Расстояние: 1900м Температура: 9тыс.°C Опасные
поражения человека ударной волной и отброс до 300 м с начальной
скоростью до 400 км/ч, из них 100—150 м (0,3—0,5 пути) свободный полёт, а
остальное расстояние — многочисленные рикошеты о грунт. Радиация около
50 Гр — молниеносная форма лучевой болезни[, 100 % летальность в течение
6-9 суток. Разрушение встроенных убежищ, рассчитанных на 50 кПа.
Сильное разрушение сейсмостойких зданий. Давление 0,12 МПа и выше — вся
городская застройка плотная и разряжённая превращается в сплошные завалы
(отдельные завалы сливаются в один сплошной), высота завалов может
составлять 3—4 м. Огненная сфера в это время достигает максимальных
размеров (D~2км), подминается снизу отражённой от земли ударной волной и
начинает подъём; изотермическая сфера в ней схлопывается, образуя
быстрый восходящий поток в эпицентре — будущую ножку гриба.


Время: 2,6c. Расстояние: 2200м Температура: 7,5тыс.°C. Тяжёлые
поражения человека ударной волной. Радиация ~10 Гр — крайне тяжёлая
острая лучевая болезнь, по сочетании травм 100 % летальность в пределах
1-2 недель. Безопасное нахождение в танке, в укреплённом подвале с
усиленным ж/б перекрытием и в большинстве убежищ Г. О. Разрушение
грузовых автомобилей. 0,1 МПа — расчётное давление ударной волны для
проектирования конструкций и защитных устройств подземных сооружений
линий мелкого заложения метрополитена.


Время: 3,8c. Расстояние: 2800м Температура: 7,5тыс.°C.
Радиация 1 Гр — в мирных условиях и своевременном лечении неопасное
лучевое поражение, но при сопутствующих катастрофе антисанитарии и
тяжёлых физических и психологических нагрузках, отсутствии медицинской
помощи, питания и нормального отдыха до половины пострадавщих погибают
только от радиации и сопутствующих заболеваний, а по сумме повреждений
(плюс травмы и ожоги) гораздо больше. Давление менее 0,1 МПа — городские
районы с плотной застройкой превращаются в сплошные завалы. Полное
разрушение подвалов без усиления конструкций 0,075 МПа. Среднее
разрушение сейсмостойких зданий 0,08-0,12 МПа. Сильные повреждения
железобетонных ДОТов сборного типа. Детонация пиротехнических средств.


Время: 6c. Расстояние: 3600м Температура: 4,5тыс.°C. Средние
поражения человека ударной волной. Радиация ~0,05 Гр — доза неопасна.
Люди и предметы оставляют «тени» на асфальте. Полное разрушение
административных многоэтажных каркасных (офисных) зданий (0,05—0,06
МПа), укрытий простейшего типа; сильное и полное разрушение массивных
промышленных сооружений. Практически вся городская застройка разрушена с
образованием местных завалов (один дом — один завал). Полное разрушение
легковых автомобилей, полное уничтожение леса. Электромагнитный импульс
~3 кВ/м поражает нечувствительные электроприборы. Разрушения аналогичны
землетрясению10 бал. Сфера перешла в огненный купол, как пузырь
всплывающий вверх, увлекая за собой столб из дыма и пыли с поверхности
земли: растёт характерный взрывной гриб с начальной вертикальной
скоростью до 500 км/час. Скорость ветра у поверхности к эпицентру ~100
км/ч.

картинка

Время: 10c. Расстояние: 6400м Температура: 2тыс.°C. Окончание
эффективного времени второй фазы свечения, выделилось ~80 % суммарной
энергии светового излучения. Оставшиеся 20 % неопасно высвечиваются в
течение порядка минуты с непрерывным понижением интенсивности,
постепенно теряясь в клубах облака. Разрушение укрытий простейшего типа
(0,035—0,05 МПа). На первых километрах человек не услышит грохот взрыва
из-за поражения слуха ударной волной. Отброс человека ударной волной ~20
м с начальной скоростью ~30 км/ч. Полное разрушение многоэтажных
кирпичных домов, панельных домов, сильное разрушение складов, среднее
разрушение каркасных административных зданий. Разрушения аналогичны
землетрясению 8 баллов. Безопасно почти в любом подвале.

Свечение огненного купола перестаёт быть опасным, он превращается в
огненное облако, с подъёмом растущее в объёме; раскалённые газы в облаке
начинают вращаться в торообразном вихре; горячие продукты взрыва
локализуются в верхней части облака. Поток запылённого воздуха в столбе
движется в два раза быстрее подъёма «гриба», настигает облако, проходит
сквозь, расходится и как бы наматывается на него, как на кольцеобразную
катушку.

картинка

Время: 15c. Расстояние: 7500м. Лёгкие поражения человека ударной
волной. Ожоги третьей степени открытых частей тела. Полное разрушение
деревянных домов, сильное разрушение кирпичных многоэтажных домов
0,02—0,03МПа, среднее разрушение кирпичных складов, многоэтажных
железобетонных, панельных домов; слабое разрушение административных
зданий 0,02—0,03 МПа, массивных промышленных сооружений. Воспламенение
автомобилей. Разрушения аналогичны землетрясению 6 бал., урагану 12 бал.
до 39 м/с. «Гриб» вырос до 3 км над центром взрыва (истинная высота
гриба больше на высоту взрыва боеголовки, примерно на 1,5 км), у него
появляется «юбочка» из конденсата паров воды в потоке тёплого воздуха,
веером затягиваемого облаком в холодные верхние слои атмосферы.

Время: 35c. Расстояние: 14км. Ожоги второй степени.
Воспламеняется бумага, тёмный брезент. Зона сплошных пожаров, в районах
плотной сгораемой застройки возможны огненный шторм, смерч (Хиросима,
«Операция Гоморра»). Слабое разрушение панельных зданий. Вывод из строя
авиатехники и ракет. Разрушения аналогичны землетрясению 4-5 баллов,
шторму 9—11 балов V = 21 — 28,5м/с. «Гриб» вырос до ~5 км огненное
облако светит всё слабее.


Время: 1мин. Расстояние: 22км. Ожоги первой степени — в
пляжной одежде возможна гибель. Разрушение армированного остекления.
Корчевание больших деревьев. Зона отдельных пожаров.«Гриб» поднялся до
7,5 км облако перестаёт излучать свет и теперь имеет красноватый оттенок
из-за содержащихся в нём окислов азота, чем будет резко выделяться
среди других облаков.


Время: 1,5мин. Расстояние: 35км. Максимальный радиус поражения
незащищённой чувствительной электроаппаратуры электромагнитным
импульсом. Разбиты почти все обычные и часть армированных стёкол в
окнах— актуально морозной зимой плюс возможность порезов летящими
осколками. «Гриб» поднялся до 10 км, скорость подъёма ~220 км/час. Выше
тропопаузы облако развивается преимущественно в ширину.

Время: 4мин. Расстояние: 85км. Вспышка похожа на большое неестественно
яркое Солнце у горизонта, может вызвать ожог сетчатки глаз, прилив тепла
к лицу. Подошедшая через 4 минуты ударная волна ещё может сбить с ног
человека и разбить отдельные стёкла в окнах. «Гриб» поднялся свыше 16
км, скорость подъёма ~140 км/час


Время: 8мин. Расстояние: 145км. Вспышка не видна за
горизонтом, зато видно сильное зарево и огненное облако. Общая высота
«гриба» до 24 км, облако 9 км в высоту и 20—30 км в диаметре, своей
широкой частью оно "опирается " на тропопаузу. Грибовидное облако
выросло до максимальных размеров и наблюдается ешё порядка часа или
более, пока не развеется ветрами и не перемешается с обычной
облачностью. Из облака в течение 10—20 часов выпадают осадки с
относительно крупными частицами, формируя ближний радиоактивный след.


Время: 5,5-13 часов Расстояние: 300-500км. Дальняя граница
зоны умеренного заражения (зона А). Уровень радиации на внешней границе
зоны 0,08 Гр/ч; суммарная доза излучения 0,4—4 Гр.


Время: ~10 месяцев. Эффективное время половинного оседания
радиоактивных веществ для нижних слоёв тропической стратосферы (до 21
км), выпадение также идёт в основном в средних широтах в том же
полушарии, где произведён взрыв.








Просмотров: 670 | Добавил: Yurich | Теги: ядерный взрыв | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Календарь и архив
Меню сайта
Форма входа
Поиск
На сайте
Статистика
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Статистика посещения сайта с 03.05.2011
free counters