Účinky jaderného výbuchu

Sila atómovej bomby sa meria v tonách, kilotonách či dokonca megantonách trinitrotoluénu (TNT). Avšak tým, že sa atómový výboch od výbuchu konvenčnej bomby značne líši je to veľmi nepresné meradlo, na vyjadrenie tohto ničivého výbuchu. Pri jadrovom výbuchu nejde len o tlakovú vlnu, ale o päť vzájomne prepojených javov: teplo, svetlo, tlakovú vlnu, rádioaktívny spád a EMP-čiže elektromagnetický impulz.

Teplo

35% všetkej energie uvoľnenej pri výbuchu sa vyžiari do prostredia vo forme tepla, čím vznikajú teploty porovnateľné s teplotou povrchu slnka. Táto tepelná energia sa šíri rýchlosťou svetla, pričom cetou postupne slabne. Bomba o sile 1 megatony vyžiari teplo, pri ktorom sa vyparí všetko v okruhu 3 míľ od výbuchu,zapáli takmer všetko v okruhu 8 míľ,11 míľ od výbuchu utrpia všetky živé organizmi ťažké popáleniny a v okrohu 20 míľ popáleniny 1. stupňa.

Svetlo

Prvým prejavom jadrového výbuchu je prudký záblesk svetla, ktoré dokáže spôsobiť dočasné oslepnutie každému, kto by sa smerom výbuchu pozeral.

Tlaková vlna

Asi 50 % energie sa uvoľní vo forme tlakovej vlny. Rýchlať jej šírenia je približne 1 míľa/sekundu. Tlaková vlna zmetie všetko čo jej stojí ceste a jej sila trvá, pokiaľ so vzrastajúcou vzdialenosťou od epicentra, nezoslabne. Všetky stavby v okruhu 4 míľ zmetie. Kedže sa šíri vyššou rýchlasťou ako je rýchlosť zvuku, neprezrádza ju žiaden hluk.

Spad

Výbuch spôsobý emisiu obrovskej dávky radiácie vo forme prúdu neutrónov a gama lúčov. Kedže účinky tlakovej vlny a uvoľnenej tepelnej energie sú jasne viditeľné, ničivá sila radiácie sa nepovažuje za velmi dôležitú. Oveľa nebezpečnejšia je sekundárna radiácia, spôsobená látkami, ktoré sa pri explózii odparili a po ochladení jadra atómového výbuchu kondenzujú späť na pevné rádioaktívne častice, ktoré môže roznášať vietor. Takto sa môžu rozšíriť do širokého kolia a spôsobovať riziko rakovinových ochorení.

EMP-elektromagnetický impulz

Pri výbuchu sa vyžiari do okolia impulz schopný zničiť elktronické prístroje a vedenie el. energie.


Atómovou bombou boli bombardované 6. a 9. augusta 1945 japonské mestá Hirošima a Nagasaki.




- ------------------------
Článek byl přesunut z sekce Chemické zbraně, kam byl chybně umístěn. Původním autorem je Haspeklo, kterému se tímto omlouvám za to, že mě nenapadl důmyslnější způsob jak v rámci úpravy přehlednosti fóra článek přesunout a nezměnit jeho příslušnost k autorovi.
S pozdravem a přáním hodně síly do dalších diskuzí
Fleming

V AČR používáme také dělení na pět základních ničivých faktorů, přičemž však tepelné a světelné záření je považováno za jeden ničivý faktor, zatímco pronikavá radiace při výbuchu a následné radioaktivní zamoření jsou zase od sebe odděleny.


K světelnému záření - může způsobit i trvalou slepotu, nikoliv jen dočasnou.


K tlakové vlně - charakteristicjkou vlastností tlakové vlny při jaderném výbuchu je to, že tato vlna se po chvíli vrací zpět v důsledku vysátí veškerého kyslíku v epicentru výbuchu.


K EMP - existovaly JZ speciálně určené k vytvoření co největšího EMP, přičemž síla ostatních ničivých faktorů byla druhotná. Tyto JZ byly určeny zejména k ničení svazů bombardérů, vyřazení PVO apod.

Hmmmm
Jaderné zbraně prošly od WWII bouřlivým vývojem a dočkaly se mnoha aplikací. Základní rozdělení je na štěpné, kde dochází ke štěpení těžkých jader (235U, 239Pu) a termojaderné (vodíkové) kde dochází k fúzi jader vodíku. Také si dovolím připomenout neutronovou bombu, jejím hlavním účinkem byl proud neutronů, zatímco ostatní účinky byly potlačeny.
Aplikace je možná pomocí raketových hlavic, leteckých bomb, střel s plochou dráhou letu, dělostřeleckých granátů 203 mm, pozemních min, torpéd, hlubinných bomb, mikronáloží atd. Dokonce i jako bojové hlavice protiletadlových a protiraketových řízených raket. Velikost kolísá tun TNT po megatuny podle účelu.
Ve válečné situaci bylo asi hlavní přímé zničení cíle tepelnou a tlakovou vlnou, zatímco pronikavá radiace a zamoření terénu RAL bylo jen vedlejším produktem. Jednu z vyjímek tvoří zmíněné hlavice specializované na vytvoření EMI (jak se píše např. v článku o Tu-22M). Účinek hlavice lze obecně modifikovat změnou konfigurace štěpného materiálu, reflektoru a způsobem odpálení.

Ráže jaderných zbraní se přepočítává podle velikosti tritolového ekvivalentu (tonáže nálože standardního TNT odpovídajícího síle jaderné exploze).


velmi malé ráže do 1 kt
malé ráže od 1 kt do 10 kt
střední ráže od 10 kt do 100 kt
velké ráže od 100 kt do 1 Mt
velmi velké ráže přes 1 Mt


Literatura: Příručka pro vojenské chemiky, NV 1976

Male doplneni.


Konstrukce jakekoli jaderne zbrane zacina klasickou stepnou nalozi, at uz kanonova konstrukce (2 kusy U235 vystrelene proti sobe, pouzitelna zejmena v delostrelecke munici, Pu239 nelze pouzit pro predetonace zpusobene prilis vysokou prirozenou radioaktivitou), nebo implozivni (drtiva vetsina jadernych bomb, obvykle duta koule stepneho materialu "obalena" vybusninou a detonatory).


Tato konstrukce (ciste stepna) se nepouziva - obvykle se dovnitr te koule umisti D-T plyn k "boostingu" efektu - uvolnene rychle neutrony zvysi ucinnost stepeni predtim nez se cela konstrukce rozleti do sveta. (tzv. Fussion boosted fission bomb)
Dalsi zvyseni ucinku se dosahu Fission-Fusion-Fission konstrukci (pomerne spinavou co se tyce spadu), kdy diky fuzi dochazi ke stepeni i U238 (ktery je pouzivan jako "tamper", cesky vyraz me moc nenapada).


Dalsiho zvyseni se dosahne u tzv. vodikovych bomb. V principu jde o klasicky, obvykle boostovany implozivni stepny primar, jehoz detonaci se ziska energie dostatecna k potrebnemu stlaceni deuteria ve vodikovem sekundaru (obvykle ve forme LiD pripadne s malym pridavkem Tritia) a naslednym zazehnutim pomoci stepeni plutoniove trubicky uprostred (spark plug). Konstrukce se jmenuje Teller-Ullamova a je pravdepodobne jedinou pouzivanou u dnesnich bomb. Pokud je treba dosahnout jeste silnejsi exploze, je mozne pouzit 3stupnovou konstrukci.


Kolem sekundaru je treba pouzit vycpavku (v anglicke literature pusher/tamper) z tezkeho kovu. U cistych bomb se pouziva napriklad olovo, u spinavych bomb se pouziva napr. U238 (kde v dusledku rychleho stepeni dojde k dalsimu zvyseni energie, napr. nejvetsi ruska Car bomba v ciste variante mela 50Mt, v pripade spinave varianty mela byt schopna uvolnit energii az 150Mt).
U hypotetickych velmi spinavych radiologickych bomb lze pouzit napriklad kobalt (pokud chceme dosahnout dlouhodobeho zamoreni, polocas rozpadu je nekolik let), pro kratkodobe zamoreni napriklad zlato (polocas rozpadu 2 dnu), nicmene podle vseho zadna podobna bomba neni soucasti arzenalu zadneho statu.


Neutronova bomba je vlastne obycejna cista vodikova bomba konstruovana tak, aby vetsina energie neutronu nebyla zachycena ucpavkou nebo plastem bomby, ale uvolnila se do prostredi.
Pravdepodobne vojenske vyuziti je jako protitankova zbran (ucinny smrtelny polomer exploze o sile kolem 1kt je necely kilometr, v pripade neopancerovaneho cile nema cenu uvazovat v teto vzdalenosti o neutronech kdyz je cil celkem spolehlive znicen teplem a razovou vlnou), na ochranu vlastnich raketovych sil (svazek neutronu uvolneny pri explozi je schopen vyradit nepratelskou hlavici z cinosti), patrne i na generovani EMP.


EMP vznika v nehomogennim prostredi a vysvetluje se jako elektricky puls, ktery vytvori silny zablesk gamma zareni v okamziku exploze, ktere "odfoukne" elektronove obaly atomu. Vznika jednak pri vybuchu v nizkych vyskach nad zemi a pak naopak pri vybusich v svrchnich vrstvach atmosfery.


Co se primych tyce ucinku, u malych bomb prevazuje tlakova vlna (jednotky kt), u velkych bomb prevazne tepelne zareni, pricemz cim silnejsi exploze, tim trva delsi dobu uvolneni tepelne energie (souvisi to s tvorbou fireballu, ionizaci a (ne)pruhlednosti vzduchu), u kilotunovych bomb se vetsina tepla uvolnuje behem zlomku sekundy, u 1Mt je to tusim kolem 5 sekund.


zdroj: http://nuclearweaponsarchive.org/

Dobrý den,
mám jednu možná naivní otázku.
Hypotetická situace: během vojenské přehlídky jsou předváděny rakety s jadernými hlavicemi na pojízdných nosičích. Jedna z nich je odpálena (za předpokladu, že nějaký idiot předvádí ostré hlavice). Došlo by k odpálení i ostatních? Nebo by ostatní fungovaly pouze jako špinavá bomba?
Děkuji za odpověď.

podle meho by k odpaleni ostatnich nedoslo, protoze i takhle se hraje o skutecne precizni vypocty v ramci komprese materialu pro dosazeni nadkritickeho mnozstvi atd. Pouha pritomnost stepneho materialu v blizkosti jineho vybuchu by nefungovala, pravdepodobne by se vyparil drive, nez by mohlo dojit k pokracovani stepne reakce. Navic si myslim, ze je to cele obalene dalsim materialem, ktery ma zabranit pronikani vlivu zvenci (asi by nikdo nechtel, aby mu bombu odpalil neajky nahodny zavan castic zvenci ).

Odhlédnu od faktu, že jaderné hlavice s vloženými zapalovači nikdo prezentovat nebude ... ani největší světoví šílenci ne
Byla by to jen špinavá bomba. Jaderná munice je hodně z tohoto hlediska výrazně bezpečnější než konvenční. K iniciaci nestačí prostý výbuch ... jedním z největších problémů konstrukce prvních JZ byla přesná časová synchronizace iniciačních mechanismů.

Prosím o pomoc při odstranění nesmyslů, které případně vznikly při popisu výbuchu termojaderné bomby o síle sta megatun (původně zamýšlená síla tzv. Car-bomby) v hustě zabydlené oblasti(nikoli odpálena nad zemí). Děkuju.



Proces štěpení trval čtyřicet nanosekund, okamžitě se utvořila ohnivá koule, která se rozpínala rychlostí světla až do průměru osmnácti kilometrů. Z centra Berlína zbyl kráter, zbytek města byl srovnán se zemí.
Během pár sekund ohnivá koule ztratila svůj průměr a nasála okolní atmosféru. Uvolnila tak mohutnou tlakovou vlnu, která se šířila nadzvukovou rychlostí. Za naprostého ticha smetla vše až do vzdálenosti tří set kilometrů od epicentra a pětkrát oběhla Zeměkouli.
Německo zasáhlo zemětřesení o síle osm stupňů Richterovy škály. Bylo cítit až v Čechách.
Záři, podobnou té polární, mohli sledovat lidé na celé severní polokouli.
Atomový hřib dosáhl spodní části termosféry ve výšce sedmdesát kilometrů. Vzniklo jen pár záběrů mohutné nohy, která mizela v mracích.