. По табл. 2 для наземного ядерного взрыва мощностью 1 Мт находим избыточное давление на расстоянии 5,4 км - 30 кПа, на расстоянии 9,8 км - 12 кПа. Так как, в табл. 2 даны избыточные давления не для всех значений расстояний до центра взрыва, то для таких значений расстояний, которых нет в таблице, необходимо производить интерполяцию. Интерполяция (в данном случае) - нахождение промежуточных искомых значений в интервале между известными значениями, которые выбираются из таблицы.
. По табл. 3 находим световой импульс при ясной погоде на расстоянии 5,4 км - 1180 кДж/м2, на расстоянии 9,8 км - 330 кДж/м2. При необходимости также проводится интерполяция.
. При видимости до 5 км (см. табл. 4) значения светового импульса изменяются и будут равны 1180 ∙ 0,36 = 425 кДж/м2 и 330 ∙ 0,36 = 120 кДж/м2 соответственно.
Таким образом, на объект экономики можно ожидать воздействие избыточных давлений во фронте ударной волны от 12 до 30 кПа и световых импульсов от 120 до 425 кДж/м2.
Расчет доз проникающей радиации
Проникающая радиация представляет собой поток гамма-лучей и нейтронов. Гамма-излучение делится на захватное, осколочное и мгновенное. Мгновенное гамма-излучение образуется в момент деления ядер урана или плутония в течение десятых долей микросекунды (10-6-10-7 с). Мгновенное гамма-излучение является главным источником высокой мощности экспозиционной дозы гамма-излучения, однако, его роль в накоплении общей экспозиционной дозы очень мала. Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения равна
R Y = 1 ∙ 1013
∙ g ∙ e-R/200 / R2, (1)
где RY - мощность экспозиционной дозы, Р/с; g - мощность ЯВ, кт.
Доза гамма-излучения определяется действием захватного и осколочного излучений гамма-квантов. Захватное гамма-излучение возникает за счет реакции захвата нейтронов ядрами окружающей среды (азота воздуха) и по продолжительности своего действия после взрыва составляет доли секунды. Источник осколочного гамма-излучения - продукты деления, образующиеся около центра взрыва. Продолжительность его действия 10 - 15 с. Общая формула для расчета экспозиционной дозы гамма-излучения имеет вид:
DY = Dз + Dоск = (Кз ∙ е -R / Lз + К оск ∙
е -R / Lоск) / R2, (2)
где DY - экспозиционная доза гамма-излучения, Р;
Dз и Dоск - экспозиционные дозы захватного и осколочного гамма-излучений соответственно;
Кз и К оск - множители этих излучений, учитывающие мощность взрыва; R - расстояние от центра взрыва, м;
Lз и Lоск - эффективные длины поглощения энергии гамма-излучений, т.е. расстояния, на которых дозы излучения ослабляются в е = 2,718 раз, для захватного излучения Lз = 410 м, для осколочного Lоск = 300 м (при нормальном атмосферном давлении).
Эффективная длина поглощения энергии гамма-излучения увеличивается прямо пропорционально уменьшению плотности воздуха. При увеличении высоты через каждые 16 км плотность воздуха будет уменьшаться примерно в 10 раз. Следовательно, эффективная длина поглощения энергии гамма-излучения будет соответственно увеличиваться в 10 раз.
Для взрывов на больших высотах (в космосе) при расчетах мощностей и доз излучений экспоненциальный множитель в формулах (1) и (2) будет отсутствовать, так как он практически равен единице.
Множитель К в формуле (2) для
захватного гамма-излучения прямо пропорционален мощности взрыва и равен Кз
= 5∙108∙g, для осколочного излучения - прямо пропорционален мощности взрыва
и зависит от воздействия ударной волны (фактора полости);
Коск = 1,4∙109 ∙ g ∙ (1+ 0,2 ∙ g0, 65),
где g - мощность ядерного
взрыва, кт.
Определение избыточных давлений во
фронте ударной волны для ядерного взрыва мощностью 1 Мт
Избыточное давление, кПа
Расстояние от взрыва, км
Избыточное давление, кПа
Расстояние от взрыва, км
Воздушный
Наземный
Воздушный
Наземный
1
40
31
35
4,6
4.8
5
22
20
40
4,3
4,5
6
20
17,2
45
3,9
4,3
8
17
13,8
50
3,6
4,0
10
14
11,1
55
3,4
3,8
12
12,3
9,8
60
3,2
3,6
15
10
8,5
65
3,1
3,5
20
7,5
7,0
70
2,9
3,3
25
6,4
6,0
80
2,6
3,1
30
5,3
5,4
100
2,2
2,9
Определение возможных световых
импульсов на объекте экономики
Мощность взрыва, Мт
Вид ядерного взрыва
Световой импульс, кДж/м2
100
150
200
250
500
750
800
1250
1750
2000
3000
4000
Радиусы зон поражения, км
0,1
В
10
9
7
6,3
3,3
2,3
2,1
1,4
1,1
1,0
0,7
0,5
Н
7,5
6,5
5,2
4,6
2,1
1,6
1,5
1,2
0,9
0,8
0,6
0,4
0,2
В
11,9
11
10,4
10
6,7
5,2
5
4
3,2
2,9
2,1
1,7
Н
7
6,2
5,8
5,5
4,7
3,9
3,8
3,2
2,1
1,9
1,4
1 2
0,5
В
19
17,3
16
14,8
11,5
9,5
9,1
7
5,6
5,2
3,8
2,9
Н
10
9,3
9,7
9,2
7,2
5,7
5,5
4,5
3,8
3,6
2,9
2,5
1
В
25,5
22,4
21,3
20
13,3
11,1
10,6
8
6,9
6,6
5,5
4,6
Н
15
13,2
11,8
10,9
8
6,4
6,2
5
4,4
4,2,
3,8
3,5
5
В
42
40
38
35
27
22
21,4
17
14,8
13,8
12
10
Н
30
28,5
27
24
16
12,5
12
9,4
8,3
7,7
7
6
10
В
59
56
52
50
31,5
27
26,3
23
19,5
18,2
14,8
11,6
Н
39
36
33
30
20,5
16,3
15,7
13
10,5
9,8
8,3
7
Характер пожаров
Отдельные
Сплошные
Горения и тления в завалах
Коэффициенты прозрачности для
различных состояний атмосферы
Характеристика атмосферы
Дальность видимости, км
Коэффициент прозрачности
Воздух очень прозрачен (очень ясно)
до 100
0,96
Хорошая прозрачность
до 50
0,92
Средняя прозрачность
до 20
0,8
Слабая (лёгкая) дымка
до 10
0,66
Сильная дымка
до 5
0,36
Очень сильная дымка, туман
до 1
0,12
.3 Задание на
практическую работу
Исходные данные для определения
параметров ядерного взрыва
№
Исходные параметры
Номер варианта 2
3
4
5
6
7
8
9
10
1
Расстояние до взрыва, км.
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
2
Радиус рассеивания, км.
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3
Тип ядерного взрыва
Н
В
Н
В
Н
В
Н
В
Н
В
4
Видимость, км
10
15
20
10
15
20
10
15
20
10
Примечание: мощность ядерного
взрыва, 1 Мт, тип ядерного взрыва: Н - наземный, В-воздушный
№
Исходные параметры
Номер варианта
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
Расстояние до взрыва, км.
3,0
3,5
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
2
Радиус рассеивания, км.
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3
Тип ядерного взрыва
Н
В
Н
В
Н
В
Н
В
Н
В
4
Видимость, км
10
15
20
10
15
20
10
15
20
10
Примечание: мощность ядерного
взрыва, 1,0 Мт, тип ядерного взрыва: Н - наземный, В-воздушный
№
Исходные параметры
Номер варианта
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
1
Расстояние до взрыва, км.
4,0
4,5
5,0
5,5
6,0
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
2
Радиус рассеивания, км.
2,0
2,1
2,2
2,3
2,4
2,5
2,6
2,7
2,8
2,9
3
Тип ядерного взрыва
Н
В
Н
В
Н
В
Н
В
Н
В
4
Видимость, км
10
15
20
10
15
20
10
15
20
10
Примечание: мощность ядерного
взрыва, 2 Мт, тип ядерного взрыва: Н - наземный, В-воздушный.