Explozia nucleară în aer este o explozie produsă la o altitudine de până la 10 km, când regiunea luminată nu atinge solul (apa). Exploziile de aer sunt împărțite în explozii joase și înalte. Contaminarea radioactivă puternică a zonei se formează doar în apropierea epicentrelor de explozii cu aer scăzut. Infecția terenului de-a lungul traseului norului nu are un efect semnificativ asupra acțiunilor personalului. Cel mai mult într-o explozie nucleară în aer, un val de șoc, radiații luminoase, radiații penetrante și EMP apar.
Explozia nucleară aerică începe cu o scurtă bliț de lumină, lumina de la care se poate observa la o distanță de câteva zeci și sute de kilometri. După bliț, o regiune luminoasă apare sub forma unei sfere sau a unei emisfere (în cazul unei explozii la sol), care este o sursă de radiații puternice de lumină.
Practic, exploziile de aer includ explozii în atmosferă la altitudini.
unde q este puterea de explozie,
În același timp, regiunea luminată are forma unei sfere și nu atinge suprafața pământului (apă). Explozia aerului are o formă ciupercă caracteristică. Norul de explozie nu se conectează cu coloana de praf sau nu atinge cu greu.
Procesele fizice care însoțesc exploziile nucleare ale aerului sunt cauzate de interacțiunea dintre radiația penetrantă, radiația X și fluxul de gaze cu aerul. Penetrarea radiațiilor și a razelor X care provin din zona de reacție provoacă excitarea și ionizarea atomilor și a moleculelor din aerul din jur. Atomii și moleculele excitate eliberează canale luminoase la trecerea la starea solului, ca urmare a apariției așa-numitei zone inițiale de emisie a luminii din aer. Această strălucire este luminescentă (strălucirea aerului rece). Durata sa este independentă de puterea de explozie și este de aproximativ zece microsecunde, iar raza regiunii inițiale de emisie a luminii este de aproximativ 300 m.
Ca urmare a interacțiunii radiației gamma cu atomii de aer, se formează electroni de înaltă energie, care se deplasează în principal în direcția mișcării razelor gama și ionii pozitivi grei care practic rămân în loc. Ca urmare a acestei separări a sarcinilor pozitive și negative, apar câmpuri electrice și magnetice - pulsul electromagnetic (EMR), care se manifestă ca un factor izbitoare pentru o explozie nucleară.
O fracțiune nesemnificativă a energiei de explozie este transformată în pulsul electromagnetic și în emisia inițială de aer.
Simultan cu ionizarea aerului adiacent zonei de reacție, acesta este încălzit prin radiație cu raze X. Ca urmare, începe formarea unei regiuni luminoase, care este formarea în plasmă a structurii de muniție (produse explozive) încălzită la temperaturi ridicate și vapori de materiale.
În timpul existenței regiunii luminoase, temperatura din ea variază de la milioane la câteva mii de killeni.
Dependența temperaturii de luminozitate a regiunii luminoase la timp
În dezvoltarea regiunii luminoase se disting trei faze: prima, prima și a doua. Durata fiecăruia depinde de puterea exploziei: cu cât este mai mare puterea de explozie, cu atât sunt mai lungi. Durata fazei inițiale este o fracțiune de milisecunde, prima - de la câteva milisecunde la sute de milisecunde, iar a doua - de la zeci de secunde la zeci de secunde.
Perioada numită faza inițială a regiunii luminoasă din formațiune, atâta timp cât distribuția a acesteia din urmă este rezultatul unei zone de încălzire stratificat rece aer care înconjoară reacția nucleară primul raze X, și apoi, când temperatura va scădea oarecum, încălzire radiantă.
Fenomenul de extindere a limitei regiunii luminoase în aerul în aer ca rezultat al încălzirii radiante a stratului cu strat se numește un val termic. Limita frontală a undei de căldură este numită frontală.
Temperatura ridicată din interiorul regiunii acoperită de undele termice din stratul exterior subțire scade drastic până la temperatura aerului rece din jur. O astfel de scădere a temperaturii determină formarea de gradienți de presiune mari în apropierea frontului undei termice. Perturbațiile hidrodinamice se acumulează la limita regiunii acoperite de undele termice, rezultând o undă de șoc în interiorul regiunii luminoase, care este o contracție ascuțită a mediei propagatoare cu viteză supersonică.
De ceva timp, undele de șoc se propagă în interiorul regiunii luminoase, deoarece viteza de încălzire radiantă, care determină mișcarea limitei regiunii luminoase, este mai mare decât viteza undei de șoc. Pe măsură ce regiunea luminată se răcește, viteza de propagare a undei termice scade mai repede decât viteza de propagare a undei de șoc. La o temperatură de 300.000 K ele devin egale, iar la o temperatură mai mică de 300.000 K viteza undei de șoc devine mai mare decât viteza undei termice și frontiera frontală (front).
Momentul în care frontul undelor de șoc părăsește suprafața regiunii luminoase este sfârșitul fazei inițiale a dezvoltării sale și începutul primei faze.
Temperatura de luminozitate a regiunii luminoase în faza inițială rămâne o perioadă de aproximativ 10.000 K pentru o anumită perioadă de timp (Fig., Secțiunea a). Aceasta se explică prin faptul că aerul, încălzit la 10.000 K, absoarbe complet radiația straturilor interioare, mai încălzite. Atunci când frontul undei de aer se apropie de limita regiunii luminoase, grosimea optică a stratului de protecție scade și crește temperatura de luminozitate datorită radiației aerului puternic încălzit în partea din față a undei de șoc (Fig. În momentul în care frontul undei de șoc părăsește suprafața regiunii luminoase, temperatura ei de luminozitate devine practic egală cu temperatura aerului din fața undei de șoc (figura punctul c).
Prima fază este perioada de dezvoltare a regiunii luminoase, în timpul căreia frontul undei de șoc aerian este limita ei și o sursă de radiație intensă a luminii.
În această perioadă, undele de șoc protejează complet radiațiile provenite de la straturile interioare mai calde ale regiunii strălucitoare. În același timp, când temperatura aerului din față este mai mare de 10 mii K, ecranul este în față, iar la temperaturi mai scăzute, când frontul este transparent, ecranarea straturilor interioare continuă cu oxizii de azot format în spatele șocului.
De-a lungul timpului, partea din față a undei de șoc aer se oprește și începe să se desprindă de regiunea strălucitoare. Momentul detașării undelor de șoc aerian din regiunea luminată este considerat sfârșitul primei faze a dezvoltării sale și începutul celui de-al doilea.
A doua fază se referă la perioada de dezvoltare a regiunii luminoase în timpul căreia sursa de radiație luminoasă este aerul încălzit în spatele frontului transparent al undei de șoc.
În această fază, regiunea luminoasă începe să crească (pluti) vertical în sus, tragând în aerul din jur; temperatura de luminozitate crește mai întâi (figura 1, secțiunea d), atinge un maxim egal cu 8-10.000 K, apoi scade; lumina este radiată nu numai de suprafața regiunii luminoase, ci și de întregul său volum.
Deoarece răcirea regiunii sale de iluminare luminoasă este oprită, condenses vapori, acesta este convertit într-un nor de explozie care reprezintă masa de aer turbionare, amestecat cu particule călite produse de explozie, oxizi de azot, aer, picături de apă și particulele de praf de murdărie.
A doua fază reprezintă cea mai mare parte a energiei radiației luminoase (până la 98%).
Forma regiunii strălucitoare în a doua fază depinde de înălțimea exploziei. Cu o explozie ridicată a aerului, este aproape de sferă.
Radiația luminoasă a unei explozii nucleare are în principiu un caracter termic și se manifestă ca un factor puternic dăunător.
La explozii termonucleare atomice și convenționale în aer, aproximativ 35% din energia lor este transformată în radiații luminoase.
Unda de șoc aerian, care a apărut în timpul dezvoltării regiunii luminoase, se propagă cu viteză supersonică. Este unul dintre principalii factori izbitoare ale unei explozii nucleare.
Într-o undă de șoc aerian se transformă aproximativ 50% din energia unei explozii de aer a unei încărcături termonucleare atomice și convenționale.
Norul de explozie format ca urmare a creșterii și răcirii regiunii luminoase are mai întâi o culoare roșie sau roșiatică, apoi, pe măsură ce numărul de picături de apă crește, devine alb. Cu o creștere a înălțimii creșterii, norul de explozie datorat implicării aerului înconjurător și acțiunea forțelor aerodinamice crește în mărime și masă, din sferă devine un toroid de vortex. Pe măsură ce crește, densitatea și temperatura sunt egale în interiorul și în exteriorul norului, forța de ridicare dispare și ridicarea se oprește.
Înălțimea maximă a norii crește în explozii nucleare cu o putere medie de 8-12 km. La această altitudine, dimensiunea orizontală a norului ajunge la 5-9 km. Norul unei explozii termonucleare foarte mari se poate ridica la stratosfera la o înălțime de 25 km, dimensiunea orizontală în acest caz putând ajunge la zeci de kilometri.
Norul de explozie este radioactiv. La ridicarea și după stabilizarea înălțimii de ridicare, norul este transportat pe o distanță lungă de acțiunea curenților de aer și se disipează. În timpul mișcării norului, produsele radioactive conținute în acesta, amestecate cu praf și picături de apă, cad în mod treptat și provoacă contaminarea radioactivă a atmosferei și a terenului.
Ca norul de explozii nucleare radioactive, și, în plus, poate provoca (abraziune) efect aerodinamic, termic și eroziune pe aeronavă și să împiedice activitatea stațiilor radar, este considerat ca efectele unei explozii nucleare.
Ca rezultat al impactului pe teren al radiației luminoase, al undelor de șoc și al curenților de aer care urmează, precum și al curenților de aer care apar datorită primei înălțimi a regiunii luminoase și apoi a norului de explozie, se formează un strat de atmosferă prafuit de suprafață.
strat încărcat de suprafață există zeci de minute. Diametrul său maxim depinde de capacitatea și înălțimea de explozie, proprietățile solului, teren și vegetației în zona de epicentru. Simultan Ground pudrate strat al atmosferei, datorită efectului de aspirație generat în apropierea epicentrului prin zona întâi luminos de ridicare, și apoi explozia nor, precum și convectiv schimbul de căldură aer cu non-uniform încălzite prin radiația luminoasă a suprafeței pământului se formează stâlpul de praf - curentul ascendent cu particule de sol . coloană de praf are o culoare maro închis - culoarea solului în vecinătatea epicentrului.
La o explozie la altitudine (N ≤
Formarea de praf (strat de suprafață atmosferă de praf și pol de praf) poate avea (abraziune) efect aerodinamic, termic și eroziune pe stațiile de lucru stânjeni radar de aeronave, dezactivarea unui sistem de filtrare. Prin urmare, formarea prafului este considerat ca efectele unei explozii nucleare.
Până la sfârșitul dezvoltării sale, imaginea exterioară a unei explozii nucleare din aer dobândește un aspect asemănător ciupercii.
Factorii care afectează explozie nucleară aer sunt airblast, radiație termică, radiații electromagnetice explozie puls nor, ionizare și contaminare radioactivă a atmosferei ionizante. Mai mult, atunci când se poate produce explozia aerului asupra formării terenurilor de praf, contaminarea radioactivă slabă precum vibrațiile mecanice slabe ale solului (a undelor seismice), care rezultă din expunerea la unda de șoc a aerului.
Explozia nucleară în aer este destinată în primul rând distrugerii țintelor de suprafață și de suprafață.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: