Raportul are drept scop: de a informa elevii despre istoria factorii care afectează de arme nucleare și protecția acestora. Timpul alocat raportul - 30 minute
Istoria dezvoltării armelor nucleare
Să începem cu Alberta Eynshteyna. În 1905 a publicat teoria specială a relativității. Conform acestei teorii, relația dintre masă și energie este exprimată prin ecuația
ceea ce înseamnă că masa (m) este legată de cantitatea de energie (E) egal cu masa ori pătratul vitezei luminii (c). O cantitate foarte mică de substanță echivalentă cu o cantitate mare de energie. De exemplu, 1 kg de substanță transformată în energie ar fi echivalent cu energia eliberată la explozia de 22 Mt TNT.
In 1938, un rezultat al experimentelor chimiștii germani Otto Hahn si Fritz Strassmann (1902-1980), ei sunt capabili de a sparge atomul de uraniu în două părți aproximativ egale prin bombardament cu neutroni de uraniu. fizician britanic Otto Robert Frisch (1904-1979), a explicat ca energia eliberată în fisiunea nucleului atomului.
La începutul anului 1939, fizicianul francez Joliot-Curie a ajuns la concluzia că poate exista o reacție în lanț, ceea ce va duce la o explozie a puterii distructive monstruos și că uraniul poate deveni o sursă de energie ca substanță explozivă convențională. Această concluzie a fost un impuls pentru dezvoltarea armelor nucleare.
Înainte de începerea de-al doilea război mondial, Albert Einstein ia scris președintelui american Franklin Roosevelt. Se presupune că se referă la încercările Germaniei naziste purifica uraniu-235, care le poate provoca să dezvolte o bombă atomică. A devenit cunoscut faptul că oamenii de știință germani au fost foarte departe de a deține o reacție în lanț. Planul lor era să producă un „murdar“ bomba, puternic radioactive. Fie că aceasta poate, guvernul Statelor Unite a luat o decizie - de a construi o bombă atomică, cât mai curând posibil. Acest proiect a intrat în istorie ca „Proiectul Manhattan“. A fost condusă de Leslie Groves.
Următorii șase ani, 1939-1945, la Proiectul Manhattan-a petrecut mai mult de două miliarde de dolari. În Oak Ridge, Tennessee, a fost construit o instalație uriașă pentru purificarea uraniului.
Statele Unite ale Americii, în Los Alamos, în vastitatea deșertul din New Mexico, centrul nuclear american a fost înființat în 1942. Proiectul realizat de mulți oameni de știință, mai ales ca a fost Robert Oppenheimer. Sub comanda lui au fost adunate cele mai strălucite minți ale timpului, nu numai în Statele Unite și Anglia, dar aproape toate din Europa de Vest. La arme nucleare a lucrat o echipă mare, inclusiv 12 laureați ai premiului Nobel. Lucrul la Los Alamos, în cazul în care se află laboratorul, nu s-au oprit pentru un minut. În Europa, între timp, a fost al doilea război mondial, iar Germania a efectuat un bombardament masiv de orașe din Anglia, care a fost punând în pericol proiectul atomic britanic „exterior aliaje“, și Marea Britanie a dat în mod voluntar SUA de dezvoltare și de oamenii de știință proiectul său, care a permis SUA să adopte o poziție de lider în dezvoltarea fizicii nucleare (o armă nucleară).
Prin toamna anului 1944, când lucrul la bomba atomică a ajuns la capăt, 509th Aviation Regiment „fortărețe zburătoare“ B-29, care a fost numit în funcția de comandant al unui pilot experimentat, colonelul Tibbets a fost creat în Statele Unite ale Americii. Regimentul a procedat la zbor regulat de formare mult timp de peste ocean, la altitudini de 10-13 de mii de metri. Până în vara anului 1945, americanii au reușit să colecteze două bombe atomice numit „Little Boy“ și „Fat Man“. Prima bombă cântărește 2722 kg și a fost echipat îmbogățit uraniu-235. „Gras“, cu o capacitate de încărcare de plutoniu-239 mai mare de 20 kt a avut o greutate de 3175 kg.
Pierderea generală a vieții și distrugerea acestor bombardamente sunt caracterizate prin următoarele figuri: ucis instantaneu prin radiație termică (temperatura de aproximativ 5000 grade C) și șocul - 300 de mii de oameni, 200 de mii au fost rănite, arsuri, iradiat. In zona de 12 mp. km au fost distruse complet toate clădirile. Numai una dintre Hiroshima 90 000 62 000 de clădiri au fost distruse. Aceste atacuri cu bombă a șocat lumea. Se crede că acest eveniment a marcat începutul cursei înarmărilor nucleare și de confruntare între două sisteme politice ale vremii, la un nou nivel calitativ.
Până la mijlocul anului 1948 în planul Chiefs a fost elaborat de război nuclear cu URSS, cu numele de cod „Charioteer rezervor distrugătorul.“ El a stipulat că războiul va începe „cu atacuri concentrate cu utilizarea bombelor atomice împotriva guvernului, centre politice și administrative, orașe industriale și întreprinderi selectate industria de rafinare cu baze în emisfera vestică și Anglia.“ Numai primele 30 de zile programate să piardă 133 bombe nucleare pe 70 de orașe sovietice.
Planul „Troyan“, potrivit căruia 70 de orașe din URSS a trebuit să fie aruncat bombe atomice a fost dejucat din cauza amenințării de represalii. Evenimentul, care a avut loc la locul de testare Semipalatinsk, a informat lumea crearea armelor nucleare ale Uniunii Sovietice, care se încheie monopolul american pe deținerea unei arme pentru o nouă umanitate.
Factorii care afectează armele nucleare și protecția împotriva lor
La o explozie nucleară are cinci factori dăunătoare: unda de șoc, emisia luminii de radiații penetrante, contaminarea penetrant radiație radioactivă puls electromagnetic. energia explozie nucleară este distribuită aproximativ după cum urmează: 50% consumată în unda de șoc, 35% - prin radiație termică, 10% - pentru contaminare, 4% - prin radiații penetrante și 1% - prin impuls electromagnetic. Se încălzește și presiune provoacă un puternic val de șoc și de radiații de lumină. Explozia unei arme nucleare este însoțită de eliberarea de radiație constând fluxului de neutroni și raze gamma ionizante. nor de explozie conține o cantitate mare de produse radioactive - fragmente din fisiunea combustibilului nuclear. Pe drum, norul de circulație produse radioactive cad din ea, drept rezultat contaminarea radioactive, facilități și aer. Nu este mișcare uniformă a sarcinilor electrice în aer sub influența radiațiilor rezultând formarea unui puls electromagnetic ionizante. Deci, factorii de bază care afectează explozia nucleară. Fenomenele care însoțesc explozie nucleară, într-o mare măsură, depind de condițiile și proprietățile mediului în care apare.
Aceasta este efectele primare ale unei explozii nucleare, care produce distrugerea, deteriorarea clădirilor și structurilor, precum și, de asemenea, afectează oamenii și animalele. sursa de hidrocarbura este o mulțime de presiune, care se formează în centrul exploziei (miliarde de atmosfere). Rezultante gazele fierbinți în explozie extinde rapid, presiunea este transmisă straturilor de aer vecine, comprimarea și încălzirea acestora, iar acestea, la rândul lor, acționează pe următoarele straturi, etc. Ca rezultat, aerul la viteza supersonică în toate direcțiile din centrul exploziei propagates zonei de presiune.
Odată cu creșterea calibrul raza exploziei arme nucleare a undei de șoc crește proporțional cu rădăcina cub de puterea exploziei. Când explozie subterană, o undă de șoc în pământ și când scufundat în apă. Mai mult decât atât, atunci când aceste tipuri de explozie parte din energia consumată în crearea unui val de șoc în aer. Unda de șoc. propagarea în pământ, provocând pagube la instalațiile subterane. canalizare, alimentare cu apă; când distribuirea în apă există daune la partea subacvatică a navei, care sunt chiar mai departe de locul exploziei.
Impactul undei de șoc determină diferite grade de severitate a prejudiciului. O modalitate eficientă de a proteja împotriva expunerii directe la hidrocarburi adăpostind (adăposturi FRA) fabricate populație. Pentru adăpost, puteți utiliza șanțuri, ravene, peșteri, minerit, pasaje subterane; poți minți doar pe pământ departe de clădiri și structuri.
Radiații penetrante nu este uniformă. Flow flux explozie nucleară este o alfa, beta, radiații gama și neutroni. radiația Alpha nu este capabil să pătrundă prin stratul exterior (cornos) al pielii și nu sunt periculoase pentru om și, atâta timp cât o substanță care emite particule alfa nu se va ajunge în organism. particule beta în calea mișcării lor rareori se ciocnesc cu molecule neutre, astfel încât capacitatea lor de ionizare este mai mică decât cea de radiații alfa. Pierderea de energie este astfel mai lent și capacitatea în țesuturile organismului mai lung (1-2 cm) penetrant. radiații beta periculoase pentru oameni, în special prin ingestia de substanțe radioactive la nivelul pielii sau în interiorul corpului. radiații gamma are o activitate ionizanta relativ mică, dar din cauza o capacitate foarte mare de penetrare este foarte periculos pentru un om. strat atenuant efect PR este frecvent caracterizat de o jumătate de atenuare, adică grosime de material care trece prin PR este redus la jumătate. Deci, OL slăbi de două ori următoarele materiale :. plumb - 1.8 cm 4. sol, caramida - 14 cm Oțel - 2,8 cm 5. Apa - Beton 23cm - 10cm 6. Lemn - 30 cm proteja pe deplin oameni de impactul PR Special apărare - azil. Parțial proteja MDP (subsoluri, pasaje subterane, peșteri, lucrări miniere) și populația prefabricate acoperite cu structuri de protecție (fante). Cel mai sigur refugiu pentru populație sunt stația de metrou. Un rol mai important în protejarea populației din jocul Fallout PR, a preparatelor de AI-2 - agenți radioprotectoare №1 și №2. Sursa de PR sunt reacția nucleară de fisiune și sinteză care apar în muniția în momentul exploziei, precum și fragmente de dezintegrare radioactivă de fisiune a combustibilului nuclear. OL acțiune în timpul exploziei armelor nucleare nu depășește câteva secunde și este determinată de creșterea norului de explozie. Letalitate WP constă în capacitatea de raze gamma și neutroni ioniza atomii si moleculele care alcatuiesc celulele vii, rezultând în metabolismul normal deranjat, activitatea de viata a celulelor, organe și sisteme ale corpului uman, ceea ce duce la apariția unei anumite boli - boli de iradiere. Gradul de boala radiatii depinde de doza de radiații absorbită și timp. Produsele de combustie încălzite și masa de aer, pentru a forma o minge de foc (cu suflu de aer) sau emisferă focului (cu explozie la sol). Imediat după educația pe care crește rapid în dimensiune, ajungând la un diametru de câțiva kilometri. Atunci când acestea sunt explozii nucleare sol foarte crește rapid în sus (uneori peste 30 km), creând un puternic flux de aer ascendent, care antrenează cu zeci de mii de tone de sol de la suprafață. Cu puterea tot mai mare a exploziei crește dimensiunea și gradul de contaminare a terenului în zona exploziei și următoare a norului radioactiv. Cele mai mari particule prin forță de cădere gravitațională din norul radioactiv și stâlpul de praf înainte de momentul în care ultimul ajunge la înălțimi final și să infecteze zona din imediata apropiere a centrului exploziei. Particulele ușoare sunt depozitate mai lent și la distanțe considerabile de la ea. Aceasta formează urme norul radioactiv. Terenul are aproape nici un efect asupra dimensiunii zonelor de contaminare radioactivă. Cu toate acestea, provoacă contaminarea inegală a site-urilor individuale în cadrul zonelor. Pentru a proteja populația de metale de pământuri rare sunt folosite toate mijloacele de apărare disponibile (adăpost, MDP, subsolurile blocurilor, stații de metrou). Aceste structuri de protecție trebuie să aibă un factor suficient de mare atenuare - de la 500 la 1000 de ori sau mai mult, deoarece Zona contaminare radioactivă au un nivel ridicat de radiații. În zonele populația REM trebuie luate agenți radioprotectoare de AI-2 (№1 și №2).
Pulsul electromagnetic (EMP)
exploziile nucleare în atmosferă și în straturile mai mari conduc la formarea unor câmpuri electromagnetice puternice, cu lungimi de undă de la 1 până la 1000 m și mai mult. Aceste câmpuri datorită existenței lor scurte numit un puls electromagnetic (EMP). puls electromagnetic are loc în explozie și la altitudini joase, dar intensitatea câmpului electromagnetic în acest caz scade rapid odată cu creșterea distanței de epicentru. În cazul altitudinii exploziei, regiunea puls electromagnetic cuprinde substanțial întregul vizibil din punctul de explozie pe suprafața pământului. EMP letalitate cauzată de apariția unor tensiuni și curenți în conductorii de lungimi diferite, dispuse în aer, sol, în echipamentele electronice și radio. EMP în aparatul menționat induce curenți electrici și tensiuni care cauzează defalcare izolației, deteriorări siguranțe fuzibile transformatoare de combustie, dispozitive semiconductoare, suflare siguranțe. Cele mai expuse la link-ul EMR, semnalizare și control al instalațiilor de lansare a rachetelor, puncte de comandă. Protecția împotriva EMI se realizează liniile de control și de alimentare cu energie, înlocuirea Fuzibili (siguranțe) ale acestor linii. EMR este de 1% din puterea unei arme nucleare.
1, 2, 3 - Fotografii sol explozii nucleare
4 - American atomică bombă "Little Boy" a scăzut de la Hiroshima
5 - Primul utroystvo nuclear sovietic RDS-1
6-50 taxa nucleară megatone
7, 8 - impactul unei explozii nucleare asupra structurii factorilor daunatoare
9 - explozie nucleară subterană
10 - crater părăsit după explozie nucleară subterană