Работу выполнили учащиеся 11 класса МБОУ Черемушкинская СОШ

МБОУ Черемушкинская СОШ
Работу выполнили учащиеся 11 класса
Содержание:
 Ядерное оружие
 Ядерный гриб
 Формирование ядерного гриба
 Поражающие факторы ядерного оружия
 Принцип действия
 Урановая бомба
 Плутониевая бомба
 «Манхэттенский проект»
 Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки
 Хиросима
 Нагасаки
 Ядерное оружие в современном мире
 Мировые проблемы, связанные с ядерным оружием.
 Список литературы
Ядерное оружие
Ядерное оружие — взрывное
устройство, в котором
источником энергии является
синтез или деление атомных
ядер — ядерная реакция.
В узком смысле — взрывное
устройство, использующее
энергию деления тяжёлых
ядер. Устройства,
использующие энергию,
выделяющуюся при синтезе
лёгких ядер, называются
термоядерными.
Ядерное оружие включает как ядерные боеприпасы, так и средства их доставки к
цели и средства управления; относится к оружию массового поражения (ОМП)
наряду с биологическим и химическим оружием.
ЯДЕРНОЕ ОРУЖИЕ, в отличие от обычного оружия, оказывает
разрушающее действие за счет ядерной, а не механической или
химической энергии. По разрушительной мощи только взрывной волны
одна единица ядерного оружия может превосходить тысячи обычных бомб
и артиллерийских снарядов. Кроме того, ядерный взрыв оказывает на все
живое губительное тепловое и радиационное действие, причем иногда на
больших площадях.
Ядерный гриб — грибовидное облако, возникающее
после ядерного или термоядерного взрыва, также
называемое радиоактивное облако. Названо так из-за
сходства формы с формой плодового тела грибов.
Грибовидное облако не обязательный эффект ядерных
взрывов. Они могут образовываться при любых взрывах
достаточной мощности, а также при извержениях
вулканов, пожарах и т. д.
При высотных и подземных ядерных взрывах
грибовидное облако не образуется.
Особую опасность после термоядерного взрыва,
особенно наземного, несёт именно радиоактивное облако.
После разнесения ветром и перемешивания с обычными
облаками радиоактивное вещество облака выпадает на
землю в виде радиоактивного дождя, града, снега и т. п.
Радиоактивные осадки несут непосредственную угрозу
живым существам, так как являются источником
проникающего излучения.
Формирование ядерного гриба.
Холодный воздух,
нагреваясь,
поднимается вверх, где
происходит
тороидальное
обращение горячих
газов при
взаимодействии с
восходящим потоком,
через центр тороида.
За пределами центра
облака газ охлаждается
становясь похожим на
обычное облако.
Ядерный
гриб
Поражающие факторы ядерного оружия:
 световое излучение
 ионизирующее излучение
 ударная волна
 радиоактивное заражение
 электромагнитный импульс
Световое излучение — один из поражающих факторов при взрыве ядерного
боеприпаса, представляющий собой тепловое излучение от светящейся области
взрыва. В зависимости от мощности боеприпаса, время действия колеблется от
долей секунды до нескольких десятков секунд. Вызывает у людей и животных ожоги
различной степени и ослепление; оплавление, обугливание и возгорание различных
материалов.
Ионизирующее
излучение — в самом
общем смысле —
различные виды
микрочастиц и физических
полей, способные
ионизировать вещество. В
более узком смысле к
ионизирующему излучению
не относят
ультрафиолетовое
излучение и излучение
видимого диапазона света,
которое в отдельных
случаях также может быть
ионизирующим. Излучение
микроволнового и
радиодиапазонов не
является ионизирующим.
УДАРНАЯ ВОЛНА – это распространяющийся по среде фронт резкого, почти
мгновенного, изменения параметров среды: плотности, давления, температуры,
скорости. Ударные волны называют также сильными разрывами или скачками.
Причины возникновения ударных волн в газах – полеты со сверхзвуковыми
скоростями (звуковой удар), истечения с большими скоростями через сопла,
мощные взрывы, электрические разряды, интенсивное горение.
Ударная волна
Радиоактивное излучение - в результате
выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного
взрыва и наведённой радиации, обусловленной
образованием радиоактивных изотопов в окружающей
среде под воздействием мгновенного нейтронного и
гамма-излучений ядерного взрыва; поражает людей и
животных главным образом в результате внешнего
гамма- и (в меньшей степени) бета-облучения, а также в
результате внутреннего облучения при попадании
радиоизотопов в организм с воздухом, водой и пищей.
Электромагнитный импульс (ЭМИ) —
поражающий фактор ядерного оружия. Поражающее
действие электромагнитного импульса обусловлено
возникновением наведённых напряжений и токов в
различных проводниках. Действие ЭМИ проявляется,
прежде всего, по отношению к электрической и
радиоэлектронной аппаратуре. Наиболее уязвимы
линии связи, сигнализации и управления. Защита от
ЭМИ достигается экранированием линий
энергоснабжения и аппаратуры.
Принцип действия
В основу ядерного оружия положена
неуправляемая цепная реакция
деления ядра. Существуют две
основные схемы: «пушечная», иначе
называемая баллистической, и
имплозивная. «Пушечная» схема
характерна для самых примитивных
моделей ядерного оружия I-го
поколения. Суть её заключается в
«выстреливании» навстречу друг
другу двух блоков делящегося
вещества докритической массы.
Вторая схема подразумевает получение сверхкритического состояния путём
обжатия делящегося материала сфокусированной ударной волной, создаваемой
взрывом обычной химической взрывчатки.
Мощность ядерного заряда, работающего исключительно на принципах деления
тяжёлых элементов, ограничивается сотнями килотонн. Самый мощный в мире
боеприпас, основанный только на делении ядер, был испытан в США 15 ноября
1952 года, мощность взрыва составила 500 кт.
Урановая бомба
Для того, чтобы реакция могла поддерживать сама себя, необходимо
соответствующее «топливо», в качестве которого на первых этапах
использовался изотоп урана.
Бомба на основе урана стала первым ядерным оружием, использованным
человеком в боевых условиях. Из-за ряда недостатков (трудности получения,
разработки и доставки) на данный момент не распространены, уступая более
совершенным бомбам на основе других радиоактивных элементов с более
низкой критической массой.
Плутониевая бомба
Плутониевая бомба ядерное устройство, которое
было впервые взорвано в
испытательных целях.
Местом проведения
испытаний был полигон
около г. Аламогордо.
Известно также, что данное
устройство служило
прототипом «Толстяка» плутониевой бомбы
сброшенной на г. Нагасаки.
«Манхэттенский проект»
Первое ядерное оружие было
разработано в конце Второй
мировой войны, в 1944 году, в
рамках американского
сверхсекретного «Манхэттенского
проекта» под руководством
Роберта Оппенгеймера. Первая
бомба взорвана в США, в порядке
испытаний, 16 июля 1945 года.
Вторая и третья были сброшены
американцами в августе того же
года на японские города
Хиросима (6 августа) и Нагасаки
(9 августа) — это первый и
единственный в истории
человечества случай боевого
применения ядерного оружия.
Роберт Оппенгеймер
Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки
Атомные бомбардировки Хиросимы и Нагасаки (6 и 9 августа 1945 года) —
единственный в истории человечества пример боевого использования ядерного
оружия. Осуществлены Вооруженными силами США на завершающем этапе Второй
мировой войны.
Утром 6 августа 1945 года американский бомбардировщик B-29 «Enola Gay»
(командир экипажа — полковник Пол Тиббетс) сбросил на японский город Хиросима
атомную бомбу «Little Boy» («Малыш»). Три дня спустя атомная бомба «Fat Man»
(«Толстяк») была сброшена на город Нагасаки пилотом Чарльзом Суини.
«Малыш»
«Толстяк»
Хиросима
08:12 по местному времени 6
августа 1945 года:
1. Американский
бомбардировщик В-29 "Энола
Гэй" ("Enola Gay") подлетает к
Хиросиме на высоте примерно
в 9357 метров и начинает
бомбардировку
2. В 08:15 бомба "Малыш"
покидает бомбовый отсек
3. Затем самолет совершает резкий поворот на 155 градусов вправо и
снижается на 518 метров
4. Бомба взрывается примерно в 576 метрах над городом. Мощность взрыва
составляет 13 килотонн
5. Спустя примерно минуту самолет настигает первая ударная волна,
распространявшаяся со скоростью примерно в 335 метров в секунду
Часы, остановившиеся в 8.15 — момент взрыва в Хиросиме.
Хиросима не закончилась…
Горожане, которые смогли
избежать этого ада, были
эвакуированы в пригороды
Хиросимы и нашли прибежище
на станциях первой помощи,
расположенных в общественных
зданиях. Но это давало лишь
временное утешение. Беженцы
начинали умирать один за
другим. Крематории не
справлялись с количеством
умерших, и людей хоронили в
братских могилах.
Число найденных останков жертв атомной бомбардировки растет до сих пор,
даже спустя столько лет. Вокруг Хиросимы и Нагасаки есть целые районы с
погребенными в них жертвами.
Нагасаки
9 августа, примерно в 7:50, в Нагасаки
была объявлена воздушная тревога,
которая была отменена в 8:30. Люди
вышли из убежищ.
В 10:53 два B-29 попали в поле
видимости, японцы приняли их за
разведывательные и не дали новой
тревоги.
В 11:00 наблюдательный B-29 сбросил на
трех парашютах блок с измерительной
аппаратурой.
В 11:02 другой самолет сбросил атомную
бомбу «Толстяк» (Fat Man). Бомба
взорвалась на высоте 300 метров над
долиной Нагасаки, почти посредине
между сталелитейными и орудийными
производствами Мицубиси на юге и
торпедным заводом Мицубиси-Ураками
на севере.
Атомный гриб над Нагасаки; фото Хиромити Мацуда
Атомный взрыв над Нагасаки затронул район площадью примерно 110
квадратных километров, из которых 10 квадратных километров приходится
на водную поверхность и 14 квадратных километров застроены.
В Нагасаки погибли более 70 000 человек, полностью разрушено оказалось
36 % домов. Вследствие особенности застройки и географического
расположения города урон был меньший, чем в Хиросиме, несмотря на то,
что использованная для бомбардировки Нагасаки плутониевая бомба
«Толстяк» имела большую мощность (21 кт в тротиловом эквиваленте) по
сравнению с урановой бомбой «Малыш» (Little Boy), сброшенной на
Хиросиму (по разным оценкам от 13 до 18 кт).
Кроме того, место сброса бомбы было выбрано таким образом, чтобы
нанести максимальный урон промышленности — сталелитейным и
оружейным заводам Мицубиси, торпедному производству МицубисиУраками, множеству фабрик, фабричным училищам, и другим
промышленным предприятиям. Если бы бомба была сброшена дальше к
югу, промышленным предприятиям не был бы причинен столь сильный
урон, но в главных деловых и жилых районах Нагасаки число жертв было
бы значительно большим.
Нагасаки через три дня после ядерного взрыва.
Ядерное оружие в современном мире
В настоящее время вопросы, связанные с
распространением ядерного вооружения,
приобретают особое значение. Во-первых, это
касается ряда стран, которые скоро могут
овладеть оружием массового уничтожения.
Для них быть может раньше других
необходимо осознать ту меру ответственности,
которая появляется в связи с новым
качественным шагом в развитии современных
вооружений. Во-вторых, государства, давно
владеющие подобным арсеналом и первыми
столкнувшиеся с данными вопросами, уже
сформулировали свое отношение к этим
проблемам. Однако им необходимо новое
осознание той ответственности, с которой
связано владение ядерным оружием.
Взрыв атомной бомбы вызывает чудовищные жертвы и разрушения. Но
человечество забывчиво. 70 лет назад США сбросили две таких бомбы на
Японию, более 20 лет минуло с момента окончания холодной войны между
Соединенными Штатами и бывшим Советским Союзом, однако сейчас кажется,
что решимость государств избежать ядерной войны ослабевает.
Мировые проблемы, связанные с
ядерным оружием.
1. В настоящее время девять стран имеют в своих арсеналах баллистические
ракеты с ядерными боеголовками. К этому клубу стремится присоединиться Иран.
Ракеты некоторых стран могут поражать цели в любой точке Земли, но более
вероятна угроза региональных конфликтов.
2. Современное ядерное оружие вызовет гораздо большие разрушения и жертвы,
чем бомба, сброшенная на Хиросиму. Моделирование ракетного ядерного удара по
Манхэттену (центр Нью-Йорка) боеголовкой мощностью в одну мегатонну,
выполненное для Scientific American, показало, что в результате взрыва, сплошных
пожаров и воздействия радиации погибнут миллионы людей. Так же пострадают и
другие большие города.
3. США приступили к выполнению рассчитанной на 25 лет программы по замене
тысяч боеголовок W76 на более современные RRW (Reliable Replacement
Warhead). По мнению военных специалистов и сторонников программы, ее
реализация позволит увеличить надежность американского ядерного арсенала.
Критики считают, что разработка RRW не только приведет к затратам миллиардов
долларов, но и заставит включиться в новую ядерную гонку другие страны.
Список литературы:
 Физика. Учебник. 9 класс. : пособие для общеобразовательных
учреждений / А. В. Перышкин, Е. М. Гутник – 5-е издание,
стереотипное – М. : Дрофа 2002
 Wikipedia.ru
 http://obozrevatel.com/news/2009/1/28/282301.htm
 http://www.krugosvet.ru/enc/nauka_i_tehnika/fizika/UDARNAYA_VOLNA.html
 http://i023.radikal.ru/0909/41/52c44162ba0c.jpg