Взрыв и взрывчатые вещества - Андреев Константин Константинович
Мы рассмотрели физические основы получения атомной энергии и осуществления взрывного ее использования. Какова же внешняя картина атомного взрыва, как он действует, что общего в действии атомного взрыва с взрывом обычных взрывчатых веществ и чем он от этого взрыва отличается?
Первое, что наблюдается при взрыве атомной бомбы в воздухе, это ослепительная вспышка, озаряющая небо и местность на десятки километров от места взрыва и видимая на расстоянии более 100 километров. Вслед за вспышкой появляется яркий огненный шар диаметром до нескольких сотен метров.
Через некоторое время, зависящее, как и при ударе молнии, от расстояния до места взрыва, раздается громоподобный мощный звук, слышимый на расстоянии нескольких десятков километров.
Огненный шар, быстро увеличиваясь в размерах, поднимается кверху и, остывая, превращается в клубящееся облако, которое соединяется с пылевым столбом, поднимающимся с земли, принимая при этом грибовидную форму (рис. 33).
Рис. 33. Грибовидное облако при взрыве атомной бомбы.
Облако поднимается все выше, и через несколько минут высота его достигает 10–20 километров, а диаметр нескольких километров. Постепенно облако рассеивается и теряет свою первоначальную форму. На пути, движения облака на земле осаждается радиоактивная пыль, выпавшая из него. В одном из опытных наземных водородных взрывов, как сообщалось в иностранной печати, огненный шар имел диаметр около 5 километров; через 2 минуты образовалось грибообразное облако высотою 13 километров.
Поражающее действие атомного взрыва обусловлено рядом факторов.
При атомном взрыве крайне быстро выделяется огромное количество энергии. Вследствие этого вещество заряда и его оболочка за ничтожные доли секунды превращаются в раскаленные газы. Температура и давление этих газов чрезвычайно высоки, в тысячи раз больше температур и давлений, достигаемых при взрыве обычных взрывчатых веществ.
Если взрыв произведен в воздухе, очень сильно разогревается также окружающий бомбу воздух.
Резкое повышение давления, возникающее вследствие быстрого разогрева продуктов взрыва и воздуха, вызывает в окружающем воздухе распространение ударной волны такого же характера, как и при обычном взрыве, но гораздо более сильной; она производит поэтому бóльшие разрушения и сохраняет свою разрушительную силу на бóльших расстояниях.
Вначале ударная волна распространяется со скоростью, в несколько раз превышающей скорость звука, — первый километр она проходит за две секунды. По мере удаления от места взрыва давление в волне и скорость ее перемещения падают. В конце концов эта скорость становится равной скорости звука.
На своем пути ударная волна может поражать людей, разрушать здания и сооружения; обычные кирпичные здания разрушаются при взрыве бомбы, по силе равной первой американской бомбе, на расстоянии до 2,5 километра от места взрыва. При этом ударная волна наносит поражения не только сама по себе, но и разлетающимися обломками разрушенных ею зданий и сооружений.
Однако поражающее действие атомного взрыва в отличие от взрыва обычных взрывчатых веществ не ограничивается разрушениями, вызываемыми ударной волной.
Вследствие крайне высокой температуры, достигающей миллионов градусов, продукты атомного взрыва и разогретый им воздух дают сильное световое излучение; по яркости своей это излучение во много раз превосходит яркость солнечного света. Это излучение продолжается несколько секунд и может вызывать обугливание и воспламенение горючих материалов и ожоги открытых частей тела человека даже на значительных расстояниях от места взрыва бомбы.
В зависимости от величины заряда атомной или водородной бомбы ожоги тела могут наблюдаться на расстоянии нескольких километров от места взрыва. На еще больших расстояниях световое излучение взрыва атомной бомбы может вызвать временную потерю зрения, а также ожоги роговицы и слизистой оболочки глаз, проявляющиеся через несколько часов после взрыва.
Далее при атомном взрыве возникает так называемая проникающая радиация — поток нейтронов и гамма-излучение, близкое по своей природе и действию лучам Рентгена. Эта радиация распространяется, как и свет, прямолинейно с огромной скоростью; она получила название проникающей потому, что в отличие от света проникает через толщу различных непроницаемых для нею материалов, ослабляясь однако с увеличением толщины преграды.
Действие проникающей радиации при атомном взрыве продолжается 10–15 секунд. При прохождении через тело человека проникающая радиация вызывает образование ионов в живых тканях; это может привести к особому заболеванию — лучевой болезни, более или менее тяжелому в зависимости от интенсивности радиации и длительности ее действия.
Наконец, при атомном взрыве образуются радиоактивные продукты распада. Помимо этого, радиоактивные продукты могут получаться при действии потока нейтронов на многие элементы, входящие в состав почвы, воды и пр.
Излучение радиоактивных веществ при значительной его интенсивности оказывает чрезвычайно вредное влияние на незащищенные органы человека. Поверхность почвы, вода, а также и воздух после атомного взрыва оказываются зараженными на более или менее длительное время радиоактивными веществами. При наземном или подводном взрыве это заражение распространяется на несколько сотен метров от места взрыва.
Предупреждение поражений от радиоактивных веществ затрудняется тем, что, в отличие от обычных отравляющих веществ, они могут не иметь ни запаха, ни вкуса, ни цвета; их присутствие обнаруживается лишь специальными приборами.
Кроме того, радиоактивные вещества нельзя уничтожить никакими дегазирующими средствами; их можно только механически удалить оттуда, где они образовались, например, снимая слой земли и откладывая его в сторону, смывая незараженной водой с кожи, стряхивая с одежды и т. д.
Однако по большей части образующиеся радиоактивные вещества нестойки; многие из них уже через несколько дней в значительной части распадаются, теряя таким образом свое вредоносное действие. Радиоактивные вещества, которые распадаются медленно, обычно оказывают более слабое действие и поэтому менее опасны.
Из сказанного ясно, что атомный взрыв обладает большим и более разносторонним поражающим действием, чем действие взрыва обычных взрывчатых веществ. При взрыве первой атомной бомбы над японским городом Хиросимой, примененной американцами без всякой военной к тому необходимости против мирного населения этого города, число убитых составило 70–80 тысяч человек, ранено было 70 тысяч; из 90 тысяч зданий 65 тысяч были приведены в негодное состояние, большинство других повреждены. По числу жертв взрыв над Хиросимой немногим уступает варварской бомбардировке Токио американской авиацией 9 марта 1945 г., когда с 280 самолетов было сброшено 1667 тонн обычных бомб; число убитых при этом превышало 80 тысяч, раненых 100 тысяч.
Одной из причин большого числа жертв взрыва первой атомной бомбы является полная неподготовленность населения города к защите от атомного взрыва и внезапность нападения, а также легкий характер значительной части построек в японских городах. Прочные каменные строения разрушаются от взрыва атомной бомбы гораздо меньше. Так, при взрыве атомной бомбы над Нагасаки в тюрьме, находившейся всего в 800 метрах от места взрыва, погиб лишь 31 человек из содержавшихся в ней 211 военнопленных.
Несмотря на большую разрушительную силу атомного взрыва, и против него существуют простые приемы защиты; применяя их, можно очень сильно уменьшить поражающее действие атомного взрыва.
Так, от ожогов, вызываемых световым излучением, предохраняет любой непрозрачный материал, даже ткани одежды, особенно если они светлой окраски и неплотно прилегают к телу. Поэтому, если человек в момент взрыва находится в укрытии, то действие светового излучения на него полностью устраняется; в укрытии уменьшается и действие ударной волны, а также проникающей радиации.
