[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Nawet jeli dugoci fal znajduj sina pograniczu ultrafioletu i wiata widzialnego, wikszoEfekty wybuchów jdrowych 98energii jest absorbowana przez warstw "smogu".Na tymetapie kula ognia ma tylko kilka metrów rednicy.7.3.1.2 Rozwój fali uderzeniowej i emisja promieniowaniacieplnegoWraz z ekspansj kuli ognia, ochadza si ona i malejedugo fali fotonów przenoszcych energi.Fotony oduszej dugoci fali nie przenikaj tak daleko przed absorpcj,spada wic take prdko transportu energii.Kiedy kula izotermiczna ochadza si do okoo 300 000stopni C (a jasno przy kuli jest jedynie 10 milionów razywiksza ni przy powierzchni Soca) prdko transporturadiacyjnego wyrównuje si z prdkoci dwiku w znajdujcejsi w kuli ognia plazmie.W tym momencie falauderzeniowa formuje si jako energia kinetyczna szybkoporuszajcych si jonów, które rozpoczynaj przekazywanieenergii otaczajcemu powietrzu.Ten fenomen, znanyjako "separacja hydrodynamiczna", zdarza si dla 20 ktadunku okoo 100 mikrosekund po eksplozji, kiedy kulaognia ma jakie 13 metrów rednicy.Wewntrzna fala,spowodowana gwatownie rozszerzajcymi si resztkamibomby, moe wyprzedzi i wzmocni zewntrzn faluderzeniow kilkaset mikrosekund póniej.Pocztkowo fala uderzeniowa porusza si z prdkoci 30km/sek, stukrotnoci prdkoci dwiku w normalnympowietrzu.Powoduje to olbrzymi kompresj i ogrzaniepowietrza , a do 30 000 stopni C (okoo piciokrotniewikszej ni temperatura powierzchni Soca).W takiejtemperaturze powietrze staje si rozarzone i zjonizowane.Zjonizowany gaz jest nieprzenikalny dla widzialnego promieniowania,take fala uderzeniowa ukrywa bardziejgorc kul izotermiczn.Czoo fali jest wielokrotnie janiejszeni Soce, jednak jest o wiele bledsze ni kulaizotermiczna i dlatego zdaje si optycznie wyglda jakswoistego rodzaju zasona.Kula ognia jest najjaniejsza tu po procesie separacji hydrodynamicznej- ogromna intensywno wiata rekompensujerozmiary kuli.Gwatowny spadek temperaturypowoduje dziesiciokrotny spadek energii cieplnej, osigajcgo w okoo 10 milisekund dla bomby 20 kt (100milisekund dla bomby 1 Mt).Na ten "pierwszy impuls"skada si jedynie okoo 1% cznej radiacji termicznejwyemitowanej przez bomb.W tym momencie, kula wytworzonaprzez 20 kt bomb ma 180 metrów rednicy.Kiedy kula rozszerzy si i ochodzi do okoo 3000 stopniprzestaje si jarzy i stopniowo zaczyna wieci.Proces tenjest nazywany "ucieczk" i nastpuje dla 20 kt adunku pookoo 15 milisekundach, kiedy czoo fali uderzeniowejrozszerzyo si do 220 metrów i przemieszcza si z prdkoci4 km/sek.Kula izotermiczna, cigle bardzo jasna,zaczyna by widoczna i formuje "drugi impuls" (tworzy gojasno kuli+zewntrzna temperatura).Kula zwiksza terazznacznie swoje rozmiary i zawiera prawie wycznie wiatoo dugociach fal widocznych w powietrzu, dzikiczemu osiga wikszo jasnoci z pierwszego impulsuprzy niszej temperaturze.Drugi impuls nastpuje dla adunku20 kt w okoo 150 milisekundzie, 900 milisekundziedla bomby 1 Mt.Po "ucieczce", fala uderzeniowa nie oddziaujeju wicej z kul.Kocowe granice trwania drugiego impulsu s niemoliwedo wyznaczenia poniewa wspóczynnik stopnia emisjimaleje przez pewien okres czasu.Niektóre opracowaniaoceniaj, e 300 milisekund po detonacji 20 kt adunku (1.8sekundy dla 1 Mt) 50% cznej radiacji cieplnej zostao juwyemitowane i e do chwili rozpoczcia drugiego impulsuzmaleje do 40%.Wskazuje to na osignicie wskanika10% do 750 milisekundy (20 kt) i 4.5 sekundy (1 Mt).Czastrwania emisji oszacowuje si jako 0.45 potga siy wybuchu(Y0.45).Chocia drugi impuls nigdy nie osiga stopnia jasnocipierwszego, stanowi on 99% promieniowania cieplnegowyemitowanego przez bomb (jest on o wiele duszy).7.3.2 Fizyka promieniowania jonizujcegoIstniej cztery znaczce typy promieniowania jonizujcegoprodukowanego podczas eksplozji jdrowej: neutrony,promieniowanie gamma, czstki beta i alfa.Promieniegamma to prdkie (krótkie dugoci fali) fotony (takie jakpromienie X), czstki beta to szybko poruszajce si elektrony,a czstki alfa to jdra helu.Wszystkie jednak korzystaj z tego samego, prostego mechanizmu:tworzenia chemicznie reaktywnych tzw."wolnychrodników", które powoduj mutacje normalnychprocesów zachodzcych w ywych komórkach.Rodniki tepowstaj, gdy wysokoenergetyczne promieniowanie uderzyw moleku ywej tkanki, powodujc jej rozpad w zjonizowaneczstki.Szybkie neutrony mog ponadto dokonatransmutacji zwykych atomów do postaci radioaktywnychizotopów, co powoduje dodatkowe nasilenie radiacji jonizujcejw organizmie.Jednake róne typy promieniowania wi si z odmiennymstopniem ryzyka.Neutrony i promienie gamma totypy radiacji o wysokim stopniu penetracji.Bardzo trudnojest przed nimi si ochroni.Mog pokonywa setki metrówpowietrza czy murów zwykych domów.Dziki temumog spowodowa miertelne napromieniowanie nawet,jeeli organizm nie mia bezporedniego kontaktu ze ródemradiacji.Czstki beta s mniej przenikliwe - mogpokonywa kilka metrów powietrza, lecz nie muru, i spowodowapowane konsekwencje dla organizmu znajdujcegosi w pobliu róda.Czstki alfa maj zasig w powietrzujedynie kilku centymetrów i nie mog przenikanawet skóry.Promieniowanie alfa moe spowodowa obraeniajedynie jeeli izotop je emitujcy dosta si doorganizmu (np.z pokarmem).Efekt ochrony rónych materiaów przed promieniowaniemjest zazwyczaj wyraony w poowie lub dziesitej gruboci- innymi sowy gruboci materiau potrzebnego do zredukowaniaintensywnoci promieniowania o poow lub dojednej-dziesitej.Kolejne warstwy osony redukuj nasileniepromieniowania w tej samej proporcji - tak wic trzywarstwy dziesitej gruboci redukuj intensywno dojednej-tysicznej (dziesita grubo stanowi okoo 3.3poowy gruboci).Wartoci niektórych dziesitych grubocimateriaów dla promieni gamma przedstawiaj si nastpujco:stal 8.4-11 cm; beton 28-41 cm; ziemia 41-61cm; woda 61-100 cm; drewno 100-160 cm.Wartoci teEfekty wybuchów jdrowych 99zmieniaj si w zalenoci od rónych energii promienigamma.Nawet lekkie ubranie stanowi pewn ochron przed promieniowaniembeta.7.3.2.1 róda promieniowania7.3.2.1.1 Radiacja bezporedniaPromieniowanie jest emitowane bezporednio w reakcjachjdrowych generujcych eksplozj oraz przez rozpad radioaktywnychproduktów rozszczepienia (zarówno resztekmateriau nuklearnego, jak i pobudzonych radioaktywnieatomów)
[ Pobierz całość w formacie PDF ]