 | Сказу же после ядерного взрыва в воздухе образуется сильно раскалённый светящийся (газообразный) огненный шар. Ввиду своей чрезвычайно высокой температуры он испускает световое (тепловое) излучение, способное вызвать ожоги на теле человека и восплaменение возгораемых материалов на значительном расстоянии. Ядерные процессы при взрыве сопровождаются вредным ядерным излучением (испускание гамма-лучeй и нейтронов), также обладаю- |
щим большой проникающей способностью в воздухе. Вскоре после взрыва в воздухе возникает разрушительная ударная волна, которая быстро удаляется от огненного шара.
К моменту времени, указанному на рисунке выше, огненный шар почти достигает своих максимальных размеров, как это видно из следующей таблицы:
Диаметр огненного шара
в метрах при взрыве ядерного
заряда мощностью:
20 кт 1 Мт
К указанному моменту времени . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438 1890
Максимальный размер . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 465 2160
Фронт ударной волны в воздухе к указанному на рисунке моменту времени находится от огненного шара на расстоянии 240 метров при ядерном взрыве мощностью 20 килотонн и около 800 метров при взрыве мощностью 1 мегатонна.
При падении прямой воздушной ударной волны на поверхность земли возникает отражённая ударная волна. На определённом расстоянии от эпицентра взрыва фронты прямой и отражённой волн сливаются y поверхности земли, образуя одну более сильную волну, называемую волной Маха (или головной ударной волной).
Время и расстояние, на котором возникает волна Маха для воздушных взрывов, осуществляемых на заданных высотах, показаны в следующей таблице:
| Мощность | Высота
взрыва
(м) | Время после
взрыва
(м) | Расстояние
от эпицентра
взрыва (км) |
20 килотонн
1 мегатонна | 528
1950 | 1,25
4,6 | 0,56
2,1 |
 | B момент образования волны Маха избыточное давление y поверхности земли составляет 1,12 кг/см .
C течениeм времени волна Маха удаляется от эпицентра и высота её фронта увеличивается. Расстояния от эпицентра взрыва и высота фронта волны Маха (для указанных на рисунке слева) промежутков времени приведены в следующей таблице: |
| Мощность | Высота
взрыва
(м) | Время после
взрыва
(м) | Расстояние
от эпицентра
взрыва (км) | Высота фронта
волны Маха
(м) |
20 килотонн
1 мегатонна | 528
1950 | 3
11 | 1,4
5 ,1 | 55,5
204 |
Избыточное давление во фронте волны Маха составляет 0,42 кг/см
, a скорость воздуха непосредственно за этим фронтом - около 290 км/час.
 | Но через три секунды после ядерного взрыва мощностыо 20 килотoнн огненный шар остывает настолько, что световое излучение не имеет большого значения, хотя огненный шар продолжает оставаться ещё в сильно нагретом состоянии. Общее количество светового излучения в калориях, приходящееся на один квадратный сантиметр поверхности на различных расстояниях от эпицентра воздушного взрыва мощностью 20 килотонн на высоте 528 метров, показано на нижней шкале рисунка. Че- |
рез 11 секунд после взрыва мощностью в 1 мегатонну огненный шар всё ещё продолжает испускать значительное количество светового излучения; испускание светового излучения происходит в течение более длительного промежутка времени, чем при взрыве меньшей мощности.
 | Через 10 секунд после взрыва мощностью в 20 килотонн на высоте 528 метров фронт волны Маха находится на расстоянии около 4 километра от эпицентра взрыва, a для взрыва мощностью в одну мегатонну на высоте около 2 километра через 37 секунд после взрыва он находится на расстоянии около 15,2 километров от эпицентра. B обоих случаях избыточнoе давление во фронте волны Маха составляет около 0,07 кг/см, a скорость воздуха за фронтом -64 км/час. При этих условиях будут наблюдаться незначительные повреждения многих сооружений, в |
том числе сpыв дверей и оконных рам, разрушение крыш, повреждение штукатурки. При избыточном давлении менее 0,035 кг/см
будут выбиты из окон стёкла. Световое излучение через 37 секунд после взрывa даже при взрыве мощностью в 1 мегатонну уже не имеет важного значения. Общее количество светового излучения, получаемого на различном расстоянии от эпицентра взрыва, показано на нижней шкале рисунка. Однако ядерное излучение в значительном количестве всё ещё может наблюдаться на поверхности земли; оно состоит главным образом из гамма-лучей, испускаемых продуктами деления.
 | Огненный шар больше уже не светится, но продолжает оставаться в сильно нагретом состоянии; он ведёт себя подобно баллону, наполненному горячим воздухом, и поднимается вверх c большой скоростью. При своём подъёме вверх огненный шар втягивает во внутрь и вверх воздух, примерно таким же образом, как это происходит в дымоходной трубе. Вследствие этого возникают сильные восходящие потоки воздуха, называемые вторичными потоками. При относительно низких воздушных взрывах эти потоки могут поднять с поверхности земли пыль и |
другие твёрдые частицы, которые образуют стержень (ножку) характерного грибовидного облака.
Горячие прoдукты взрыва продолжают подниматься вверх, одновременно расширяясь и охлаждаясь. B результате этого газообразные продукты деления и другие остаточные продукты конденсируются и образуют облако, состоящее из частиц c высокой радиоактивностью. Восходящие потоки (вторичные потоки) имеют скорость 320 км/час и более; при низком воздушном взрыве эти потоки продолжают поднимать столб пыли и других частиц, котoрый затем соединяется c радиоактивным облаком, приобретая при этом характерную грибовидную форму. 3а указанное время облако от взрыва мощностью в 20 килотонн поднимается на высоту около 2,4 километра, a при взрыве мощностью в одну мегатонну - на высоту около 10 километров. Примерно через 10 минут радиоактивное облако достигнет максимальной высоты соответственно 10,2 и 20,4 километров. B конечном итоге частицы, составляющие облако, рассеиваются ветром, и до тех пор, пока они не осядут, раннее (или местное) выпадение радиоактивных веществ отсутствует. Только при высотах, равных менее 180 метров для взрыва мощностью в 20 килотонн и менее 900 метров для взрыва мощностью в одну мегатонну, можно ожидать раннее выпадение радиоактивных веществ в значительном количестве.
Хотя к этому времени облако всё ещё остаётся сильно радиоактивным, ядерное излучение на поверхности земли будет незначительным. Это объясняется тем, что радиоактивное облако уже поднялось на большую высоту, a активность продуктов деления уменьшилась в результате естественного радиоактивного распада.
