Расчет параметров ядерного взрыва

ВВЕДЕНИЕ

Не смотря на окончание холодной войны между бывшим СССР и странами НАТО и налаживание отношений с западными странами, следует всегда быть готовым к возможности нанесения ядерного удара по территории нашей страны каким-либо государством мира или террористической организацией антироссийского направления, чтобы этот удар не застал население врасплох. Поэтому каждый уважающий себя совершеннолетний россиянин должен знать поражающие факторы ядерного взрыва и уметь спасти себя, своих близких и вверенные ему объекты народного хозяйства в случае ядерного удара, не предаваясь страху и панике.

Цель данной практической работы состоит в том, чтобы обучить студентов способам расчёта поражающих факторов ядерного взрыва и дать предложение по защиты от его последствий населения, объектов народного хозяйства и радиоэлектронной аппаратуры. Будущие инженеры по радиотехническим системам должны знать, как защищать вверенное им радиоэлектронное оборудование в случае ядерного нападения.

Раздел I Ударная волна

Произведём расчёт избыточного давления во фронте ударной волны:

105 410 1370 DPф = q1/3у. в. + q2/3у. в. + q у. в R R2 R3 q у. в = 0,5 q = 0,5 * 20 кг = 107 кг 105 410 1370 DPф = *(107Кг) 1/3 + *(107Кг) 2/3. + * 2*103м (2*103м) 2 (2*103м) 3 *107 кг = 17,781 кПа

Вычислим скорость напора воздуха (c учётом того, что P0=101,3 кПа): 2,5 DP2ф 2,5*(17,781) 2 DPck = = = 1,087 кПа DPф+7P0 17,781+7*101,3

Вывод:

Объект народного хозяйства находится в области слабых разрушений, произойдёт разрушение остекления, у людей может появиться звон в ушах, лёгкая головная боль, могут быть повреждены наиболее чувствительные приборы, возможны слабые повреждения надземных кабелей и антенн.

Раздел II Световое излучение

Вычислим энергию светового импульса на объект народного хозяйства (c учётом, что взрыв наземный и r = 0,068 q0, 4 = 0,225 км): 111 q 111*20кт U = exp [-K (R- r) ] = exp[-0.4*(2−0,225) ] = R2 (2км) 2 = 272,904 кДж/м2

Вывод: на данном объекте народного хозяйства вследствие светового импульса могут возникнуть отдельные пожары, у людей — ожоги второй степени.

Раздел III Проникающая радиация

Расчитаем колличественные параметры проникающей радиации: — поток нейтронов: 7,5*1022 Фн = q exp (-R/190) = R2 7,5*1022 = *20кт * exp (-2*103м/190) = 1013 н/м2 (2*10 3м) 2 — мощность поглащённой дозы гамма-излучения: 1013 Pg = q exp (-R/200) = R2 1013 = *20 кт *exp (-2*103м/200) = 2269,996 Р/с (2*103м) 2 — поглащённая доза гамма-излучения: Dg = Dз + Dоск 5*108 Dз = q exp (-R/410) = R2 5*108 = *20 кт *exp (-2*103м/410) = 19,03 Р (2*103м) 2 1,4*109 q (1+0,2q0,65) Dоск = exp (-R/300) = R2 1,4*109 * 20кт*(1+0,2*(20кт) 0,65) = exp (- 2*103м/300) = 21,4 Р (2*103м) 2 Dg = 19,03 Р+ 21,4 Р = 40,43 Р

Вывод:

При данной дозе облучения у людей возможны изменения в составе крови, но не возникает потери работоспособности и лучевой болезни. В радиоэлектронных устройствах возможны обратимые изменения.

Раздел IV Электромагнитный импульс

Расчитаем вертикальную составляющую электрического поля электромагнитного импульса (ЭМИ): 5*109 *(1+2R) E = lg 14,5 q R2 В районе объекта народного хозяйства имеем: 5*109 *(1+2*2км) E = lg 14,5 *20 кт = 7694,994 В/м (2км) 2

В зоне распространения имеем: 5*109 *(1+2*25км) E = lg 14,5 *20 кт = 40,186 В/м (25км) 2

Вывод: вертикальная составляющая электрического поля ЭМИ быстро уменьшается с удалением от эпицентра взрыва. Так, в нашем случае при прохождении 23 километров ЭМИ ослаб почти в 200 раз.

Раздел V Радиоактивное заражение

Расчитаем уровень радиации на один час после взрыва: 10 q P0 = tg4 (45−2b) (R/22) 1,5*expЦ R/V

В районе объекта народного хозяйства имеем: 10 * 20кт P0 = tg4 (45−2*5) = 1436,042 Р/ч (2км/22) 1,5*expЦ 2км/(50км/ч)

В зоне распространения имеем: 10 * 20кт P0 = tg4 (45−2*5) = 19,569 Р/ч (25км/22) 1,5*expЦ 25км/(50км/ч)

Вывод:

Объект народного хозяйства находится в зоне чрезвычайно опасного заражения (зона Г). В этом районе все работы должны быть прекращены на четверо и более суток, а служащие должны укрыться в убежищах. Зона распространения является зоной умеренного заражения (зона А). В этом районе работы на предприятиях можно не прекращать, а на открытой местности работы следует прекратить на несколько часов.

Итоговая таблица

Радиоактивное заражение местности

Электромагнитное излучение

Ударная волна

Световое излучение

Проникающая радиация

P0, Р/ч

E, В/м

DPф, кПа

U, кДж/м2

мощн.

Дозы Pg, Р/с

погл. доза Dg, Р

Поток нейтронов Фн, н/м2

ОНХ

Район рассодретоточ.

Объект народного хозяйства

Зоны размещения

1436,042 Г

19,569 А

40,186

7694,994

17,781 слабое

272,904

2269,996

40,426

1013


Возврат к списку