VI. Краткий обзор первичных поражающих факторов ядерного взрыва

Существует три категории первичных поражающих факторов ядерного взрыва – это сам взрыв, тепловое излучение и мгновенная ионизация или проникающая радиация. Их соотношение при взрыве зависит от мощности бомбы. Маломощные бомбы могут нанести значительные разрушения. Бомбы мощностью около 2,5 килотонн вызывают все три указанных эффекта в равной пропорции, уничтожая все живое в радиусе 1 км. Соотношение энергетического выброса в формах теплового излучения, ударной волны и проникающей радиации практически не меняется в зависимости от мощности бомбы, зато изменяется способ взаимодействия энергии с воздухом и целью. Воздух легко пропускает тепловое излучение, воздействующее на открытые поверхности, которые быстро нагреваются. Чем мощнее бомба, тем больше площадь поражения тепловым излучением. В лабораторных условиях с увеличением мощности бомбы область теплового поражения расширяется от эпицентра пропорционально квадрату радиуса. Таким образом, область поражения рассчитывается как квадратный корень мощности бомбы. В реальных условиях расширение будет несколько меньше, частично вследствие того, что большие бомбы порождают высокую температуру медленнее, что уменьшает уровень разрушений, производимых каждой калорией излучения. Следует отметить, что область поражения тепловым излучением увеличивается пропорционально мощности бомбы. Взрывная волна – это объемный эффект. Взрывная волна передает энергию любой материи, через которую проходит, включая воздух. Когда взрывная волна проходит через твердые объекты, всплеск энергии приводит к разрушениям. Проходя через воздух, она просто слабеет. Взрывная волна угасает, взаимодействуя с материальными объектами. Количество необходимой материи увеличивается соответственно объему воображаемой сферы с центром в точке взрыва. Воздействие взрывной волны, таким образом, измеряют по закону обратного куба, который связывает объем с радиусом. Интенсивность проникающей радиации, как и интенсивность теплового излучения, снижается по закону обратного квадрата радиуса. Однако проникающая радиация также сильно поглощается воздухом, через который проходит, что быстро снижает интенсивность воздействия.

Из этих законов следует, что при увеличении мощности бомбы эффект теплового излучения возрастает быстрее, чем эффект ударной волны, а интенсивность проникающей радиации быстро уменьшается. При небольшом ядерном взрыве (мощность бомбы до 15 килотонн) к жертвам (включая смертельные случаи) могут привести все три поражающих фактора. Большинство смертей (до двух третей погибших в первый день) происходит от ожогов (в том числе вызванных огненной бурей). Этот фактор имеет наибольший радиус поражения. 60-70% выживших получают травмы, вызванные последствиями ударной волны и пожаров. Большинство людей, находившихся достаточно близко к эпицентру взрыва, чтобы пострадать от облучения, оказываются в радиусе смертельного поражения ударной волны и теплового излучения, поэтому только 30% выживших получают лучевую болезнь. Большинство из них – это те, кто сумел укрыться от двух первых поражающих факторов. Но даже в этом случае большинство жертв лучевой болезни не могут избежать ожогов и травм от последствий ударной волны. При взрыве бомб мощностью в сотни килотонн или больше (типичная мощность стратегических боеголовок) непосредственное лучевое поражение можно не принимать в расчет. Опасный уровень облучения существует настолько близко к эпицентру взрыва, что выжить в этой зоне невозможно. С другой стороны, смертельные ожоги можно получить и вне основной зоны поражения ударной волной. Бомба в 20 мегатонн может вызвать ожоги третьей степени в радиусе 40 км, где ударная волна способна разве что разбить окна и нанести легкие разрушения. Эмпирическое правило для подсчета смертей, причинами которых являются первичные поражающие факторы ядерного взрыва, заключается в том, чтобы считать мертвыми всех находящихся в зоне давления ударной волны, превышающего 5 фунтов на квадратный дюйм. В действительности заметное количество людей в пределах этой зоны выживут, но примерно столько же погибнут за ее пределами. Это правило не учитывает эффект радиоактивных осадков.