Почему при ядерных и других взрывах образуются грибовидные облака?

Предмет: Физика
Тип работы: Реферат
Язык: Русский
Дата добавления: 24.09.2019

 

 

 

 

 

  • Данный тип работы не является научным трудом, не является готовой выпускной квалификационной работой!
  • Данный тип работы представляет собой готовый результат обработки, структурирования и форматирования собранной информации, предназначенной для использования в качестве источника материала для самостоятельной подготовки учебной работы.

Если вам тяжело разобраться в данной теме напишите мне в whatsapp разберём вашу тему, согласуем сроки и я вам помогу!

 

По этой ссылке вы сможете найти много готовых рефератов по физике:

 

Много готовых рефератов по физике

 

Посмотрите похожие темы возможно они вам могут быть полезны:

 

Почему палец примерзает к металлу?
При каких условиях возникает торнадо?
Как удержать равновесие при хождении по канату?
Почему снежинки имеют шестигранную форму?


Введение:

Ядерное оружие это одно из основных видов оружия массового уничтожения. Оно способно за короткое время вывести из строя большое количество людей, разрушая здания и сооружения на обширных территориях. Массовое применение ядерного оружия чревато катастрофическими последствиями для всего человечества, поэтому Советский Союз настойчиво и неуклонно борется за его запрещение. Разрушительное действие ядерного оружия основано на энергии, выделяющейся при взрывных ядерных реакциях. Мощность взрыва ядерного оружия обычно выражается эквивалентом тротила, то есть количеством обычного взрывчатого вещества (тротила), взрыв которого высвобождает такое же количество энергии, которое выделяется при взрыве данного ядерное оружие. Тротиловый эквивалент измеряется в (килотоннах, мегатоннах). Средствами доставки ядерного оружия к целям являются ракеты (основные средства нанесения ядерных ударов), авиация и артиллерия. Кроме того, могут быть использованы ядерные бомбы. Ядерные взрывы осуществляются в воздухе на разных высотах, вблизи поверхности земли (вода) и под землей (вода). В соответствии с этим они обычно делятся на высотные, воздушные, наземные (надводные) и подземные (подводные). Точка, в которой произошел взрыв, называется центром, а его проекция на поверхность земли (воды) называется эпицентром ядерного взрыва. Поразительные факторы ядерного взрыва. Повреждающими факторами ядерного взрыва являются ударная волна, световое излучение, проникающее излучение, радиоактивное загрязнение и электромагнитный импульс.

В начале 40-х гг. Группа ученых в США 20-го века разработала физические принципы ядерного взрыва. Первый взрыв произошел на полигоне Аламогордо 16 июля 1945 года. В августе 1945 года в японских городах Хиросима и Нагасаки были сброшены 2 атомные бомбы мощностью около 20 тыс. Тонн каждая. В результате бомбардировок в Хиросиме погибли более 140 тысяч человек, в Нагасаки около 75 тысяч человек, а также колоссальные разрушения. Применение ядерного оружия не было тогда продиктовано военной необходимостью. Правящие круги США преследовали политические цели продемонстрировать свою силу для устрашения СССР. 

Вскоре ядерное оружие было создано в СССР группой ученых во главе с академиком Курчатовым. В 1947 году Советское правительство объявило, что для у СССР больше нет секрета атомной бомбы. Потеряв монополию на ядерное оружие, США активизировали начатую в 1942 году работу по созданию термоядерного оружия. 1 ноября 1952 года в США было взорвано 3 Мт термоядерное устройство. В СССР термоядерная бомба была впервые испытана 12 августа. 

Ядерное оружие является основой всех существующих американских военных стратегий, таких как «массовое возмездие» (50-е годы), «гибкий ответ» (60-е годы), «реалистичная ликвидация» (70-е годы), определение целей, форм и методов использования этого варварства. средства уничтожения людей, принцип прямого ядерного шантажа и угрозы применения ядерного оружия в любых условиях ситуации всегда оставались неизменными. В целом, если проанализировать суть и направление современной политики США и конкретные планы развития ее стратегических сил, то их агрессивные устремления хорошо видны. 

В контексте существующего военно-стратегического паритета между США и Российской Федерацией Вашингтон пытается придать своему ядерному потенциалу такие свойства, которые, по словам президента США, дали бы возможность «одержать верх в ядерной войне». И хотя на современном этапе международная ситуация накаляется: подписано соглашение об уничтожении ракет средней дальности в Европе, построены заводы по уничтожению химического оружия, одностороннее сокращение Вооруженных сил РФ и т. д., мы должны быть готовым к ведению военных действий в контексте применения оружия массового уничтожения. Это возможно, если мы знаем меры по защите от оружия массового уничтожения, его боевые свойства, повреждающие факторы. 

Ядерное оружие. Краткое описание

Основным источником радиоактивного загрязнения от ядерных взрывов являются осколки деления ядерного топлива, которыми являются уран-233, уран-235 и плутоний-239, кроме того, уран-238 используется в комбинированных боеприпасах.

Другим источником радиоактивного загрязнения является та часть топлива, которая не участвовала в ядерной реакции. Поскольку доля ядерного топлива, участвующего в реакции деления, относительно невелика и, по некоторым данным, не превышает 20%, остальная часть ядерного топлива, фрагментированная силой взрыва на мельчайшие частицы, также будет источник радиоактивных частиц. 

Третьим источником радиоактивного загрязнения является индуцированная активность, возникающая в результате воздействия потока нейтронов, создаваемого во время взрыва, на некоторые химические элементы, которые составляют почву и оболочку ядерного оружия.

Развитие ядерного взрыва. Сначала появляется ослепительная вспышка, которую можно увидеть за несколько десятков километров, продолжительностью от 5 до 20 секунд. В то же время температура достигает нескольких миллионов градусов по Цельсию. Из-за нагрева воздуха от вспышки образуется ударная волна, вызывающая повреждения различной степени тяжести. Впоследствии огненный шар постепенно остывает и поднимается вверх со скоростью 150-200 метров в секунду, в зависимости от метеорологических условий и мощности взрыва. Огромное количество пыли всасывается в облако из земли и поднимается в виде колонны, образуя гриб. За короткое время это облако достигает высоты 1525 километров, имеет толщину 510 километров и диаметр 1520 километров. Впоследствии это облако распределяется по направлению ветра, образуя радиоактивный след: радиоактивный дождь падает на землю, нанося непоправимый ущерб земле и отравляя окружающую среду радиоактивными веществами. 

Ударные факторы ядерного оружия

При ядерном взрыве действуют пять повреждающих факторов: ударная волна, световое излучение, проникающее излучение, радиоактивное загрязнение и электромагнитный импульс. Энергия ядерного взрыва распределяется примерно так: 50% расходуется на ударную волну, 35% на световое излучение, 10% на радиоактивное загрязнение, 4% на проникающее излучение и 1% на электромагнитный импульс.

Почему при ядерных и других взрывах образуются грибовидные облака?

Высокая температура и давление вызывают мощную ударную волну и излучение света. Взрыв ядерного оружия сопровождается выбросом проникающего излучения, состоящего из потока нейтронов и гамма-квантов. Облако взрыва содержит огромное количество радиоактивных продуктов фрагментов ядерного топлива. На пути этого облака из него выпадают радиоактивные продукты, в результате чего происходит радиоактивное загрязнение местности, объектов и воздуха. Неравномерное движение электрических зарядов в воздухе под воздействием ионизирующего излучения приводит к образованию электромагнитного импульса. Так формируются основные повреждающие факторы ядерного взрыва. Явления, сопровождающие ядерный взрыв, в значительной степени зависят от условий и свойств окружающей среды, в которой он происходит. 

Ударная волна

Ударная волна (УВ) является основным повреждающим фактором ядерного взрыва, который вызывает разрушение, повреждение зданий и сооружений, а также затрагивает людей и животных. Источником углеводородов является сильное давление, создаваемое в центре взрыва (миллиарды атмосфер). Горячие газы, образующиеся во время взрыва, быстро расширяются, передают давление в соседние слои воздуха, сжимая и нагревая их, а они, в свою очередь, воздействуют на следующие слои и т. д. в результате в воздухе распространяется зона высокого давления сверхзвуковая скорость во всех направлениях от центра взрыва. 

Таким образом, ударная волна представляет собой скачок уплотнения в атмосфере и движется со сверхзвуковой скоростью. Ударная волна это (очень маленькая) зона, в которой происходит резкое (почти мгновенное) повышение температуры, давления и плотности воздуха. Помимо самого скачка давления, за ним образуется прямоток (сильный ветер). Vsk, Psk скорость, давление, создаваемое ударной волной, Vsp, Psp скорость прямоточного потока, давление прямоточного потока. 

Таким образом, когда взрывается 20-килотонное ядерное оружие, ударная волна проходит 1000 м за 2 секунды, 2000 м за 5 секунд и 3000 м за 8 секунд. Передняя граница волны называется ударным фронтом. Степень повреждения HC зависит от мощности и положения объектов на нем. Повреждающее действие углеводородов характеризуется величиной избыточного давления. 

Избыточное давление это разница между максимальным давлением во фронте УВ и нормальным атмосферным давлением, измеренным в Паскалях (Па, кПа). Он распространяется со сверхзвуковой скоростью, HC на своем пути разрушает здания и сооружения, образуя четыре зоны разрушения (полная, сильная, средняя, ​​слабая) в зависимости от расстояния: зона полного разрушения 50 кПа, зона сильного разрушения 3050 кПа. Средняя зона разрушения 20-30 кПа. Зона слабого разрушения 10-20 кПа. 

Чрезмерное давление разрушения строительных конструкций:

  • 720 кг / м2 (1 фунт / кв. Дюйм) окна и двери вылетают;
  • 2160 кг / м2 (3 фунта на кв. Дюйм) разрушения жилых зданий;
  • 3600 кг / м2 (5 фунтов / кв. Дюйм) разрушения или серьезного повреждения монолитных железобетонных зданий;
  • 7200 кг / м2 (10 фунтов на квадратный дюйм) разрушение сверхпрочных бетонных конструкций;
  • 14 400 кг / м2 (20 фунтов на квадратный дюйм) могут выдержать это давление только в специальных конструкциях (таких как бункеры).

С увеличением мощности ядерного оружия радиус повреждения ударной волной увеличивается пропорционально кубическому корню мощности взрыва. При подземном взрыве ударная волна возникает в земле, а при подводном взрыве в воде. Кроме того, при этих видах взрывов часть энергии расходуется на создание ударной волны в воздухе. Ударная волна, распространяющаяся в земле, наносит ущерб подземным сооружениям, канализации, водоснабжению; когда он распространяется в воде, наблюдается повреждение подводной части судов , даже на значительном расстоянии от места взрыва. 

Ударная волна воздействует на людей двумя способами: прямое действие ударной волны и непрямое действие углеводородов (летящий мусор строений, падающие стены домов и деревьев, осколки стекла, камни). Эти эффекты вызывают поражения различной степени тяжести: легкие поражения 20-40 кПа (ушибы, незначительные ушибы). Умеренная степень тяжести 40-60 кПа (потеря сознания, повреждение органов слуха, вывих конечностей, кровотечение из носа и ушей, сотрясение мозга). Тяжелые поражения более 60 кПа (тяжелые ушибы, переломы конечностей, повреждение внутренних органов). Чрезвычайно тяжелые травмы более 100 кПа (со смертельным исходом). Эффективным методом защиты от прямого воздействия углеводородов станет укрытие в защитных сооружениях (укрытия, ПРУ, предварительно изготовленные населением). Для укрытия можно использовать рвы, овраги, пещеры, горные работы, подземные переходы; Вы можете просто лежать на земле вдали от зданий и сооружений. 

Заключение

Ядерное оружие является самым опасным оружием массового уничтожения, известным на сегодняшний день. И, несмотря на это, его количество увеличивается с каждым годом. Это обязывает каждого человека знать, как защитить себя, чтобы предотвратить смерть, и, возможно, даже больше, чем один. Чтобы защитить себя, вы должны иметь хотя бы малейшее представление о ядерном оружии и его эксплуатации. Это как раз и есть главная задача гражданской обороны: дать человеку знания, чтобы он мог защитить себя (и это касается не только ядерного оружия, но и вообще всех ситуаций, опасных для жизни людей). 

Хиросима и Нагасаки являются предупреждением о будущем. Человечество не может допустить, чтобы решение вопроса о том, должна ли война быть в руках безответственных и близоруких государственных деятелей. В современную эпоху не должно быть места несчастным случаям при решении вопросов войны и мира. Термоядерная война, преступная против всего человечества, бессмысленная для решения противоречивых международных проблем и политических конфликтов, была лишь политикой национального самоубийства для тех, кто осмелится ее развязать. Каким бы ни был его исход, мир оказался бы в неизмеримо худшем положении, чем до него, так что судьба жертв могла бы, возможно, позавидовать тем, кто выжил. 

По мнению экспертов, наша планета опасно перенасыщена ядерным оружием. Уже к началу 70-х годов в мире были накоплены такие запасы ядерного оружия, что на каждого жителя Земли, с точки зрения обычных взрывчатых веществ, приходилось около 15 тонн тринитротолуола. 

Такие арсеналы чреваты огромной опасностью для всей планеты, а именно планеты, а не отдельных стран. Их создание поглощает огромные материальные ресурсы, которые могут быть использованы для борьбы с болезнями, неграмотностью, бедностью в ряде отсталых регионов мира. 

Ученые полагают, что при нескольких масштабных ядерных взрывах, которые привели к сжиганию лесов и городов, огромные слои дыма поднимутся в стратосферу, тем самым заблокировав путь солнечной радиации. Это явление называется «ядерная зима». Зима продлится несколько лет, может быть, даже пару месяцев, но за это время озоновый слой Земли будет почти полностью разрушен. Потоки ультрафиолетовых лучей устремятся на Землю. Моделирование этой ситуации показывает, что в результате взрыва мощностью 100 кт температура на поверхности Земли в среднем упадет на 10-20 градусов. После ядерной зимы дальнейшее естественное продолжение жизни на Земле будет довольно проблематичным.

Будет нехватка еды и энергии. Из-за серьезного изменения климата сельское хозяйство будет ухудшаться, природа будет разрушена, или она сильно изменится. 

Произойдет радиоактивное загрязнение участков местности, что снова приведет к уничтожению живой природы.

Глобальные изменения окружающей среды (загрязнение, вымирание многих видов, уничтожение дикой природы).

Принимая во внимание накопленные запасы ядерного оружия и его разрушительную силу, эксперты считают, что мировая война с применением ядерного оружия означала бы гибель сотен миллионов людей, превращая в руины все достижения мировой цивилизации и культуры.

Конец холодной войны немного облегчил международную политическую ситуацию. Был подписан ряд договоров о прекращении ядерных испытаний и ядерного разоружения. 

Также важной проблемой сегодня является безопасная эксплуатация атомных электростанций. Ведь самое обычное несоблюдение мер безопасности может привести к тем же последствиям, что и ядерная война. 

Сегодня люди должны думать о своем будущем, о том, в каком мире они будут жить в ближайшие десятилетия.