На місці остигаючої світної області дуже швидко формується хмара, яка містить всі продукти ядерного вибуху і конденсовані пари води. Її щільність спочатку менша щільності повітря, тому вона продовжує підніматися вгору на досить значну висоту, захоплюючи за собою величезний стовп пороху з поверхні землі. В результаті в районі вибуху утворюється грибоподібна хмара, яка здатна зберігати свою форму більше 20 хвилин.

При ядерному вибусі утворюється також велика кількість радіоактивних продуктів (частки поділу ядер, ядра атомів пального, що не встигло прореагувати та ін.). Iз хмари вибуху вони під впливом сили тяжіння поступово випадають на поверхню землі, створюючи при цьому радіоактивне зараження місцевості.

Внаслідок ядерного вибуху, як уже вказувалось, частина нейтронів і гама-квантів покидає зону реакції і потрапляє в оточуюче середовище, взаємодіючи з атомами його складових елементів. В результаті цього виникають короткочасні електричні та магнітні поля , що і є електромагнітним імпульсом ядерного вибуху (ЕМI).

Необхідно відмітити, що ядерний вибух сам по собі є величезним травматизуючим фактором для людської психіки, здатним приводити до різ-номанітних за силою і тривалістю порушень діяльності вищої нервової системи. Тому треба враховувати наявність психотравматизуючого уражаючого фактора ядерної зброї.

Отже, уражаючими факторами ядерного вибуху є ударна хвиля, світлове випромінювання, проникаюча радіація, радіоактивне забруднення місцевості, електромагнітний імпульс і психотравматизуюча дія.

2.1.Ударна хвиля

Ударна хвиля — це зона сильно стиснутого і нагрітого повітря, яке має надмірний (набагато вищий від атмосферного) тиск і поширюється радіально від місця вибуху з надзвуковою швидкістю. Слідом за нею утворюється зона розрідження, в якій, навпаки, тиск нижчий від атмосферного.

На утворення цих хвиль витрачається близько 50 % енергії ядерного вибуху. Для більшості видів ядерної зброї вона є основним уражаючим фактором. Так, за даними Sears (1966) 60 % смертельних випадків в містах Хіросіма та Нагасакі було викликано ударною хвилею.

В залежності від виду вибуху ударна хвиля може поширюватись в різних середовищах (повітрі, воді, грунті).

Передня межа повітряної ударної хвилі називається фронтом ударної хвилі. Він характеризується найбільшим ущільненням повітряних мас і має різко окреслений край. Тиск у фронті може значно перевищувати нормальний атмосферний тиск, а їх різниця називається надлишковим тиском.

В момент досягнення поверхні землі ударна хвиля відбивається від неї. Відбита ударна хвиля настільки ж небезпечна, як і пряма. На деякій відстані від епіцентру ядерного вибуху біля поверхні землі фронти прямої та відбитої ударних хвиль зливаються і виникає так званий ефект (хвиля) Маха. За рахунок цього у фронті такої хвилі надлишковий тиск збільшується майже у два рази.

Надлишковий тиск у фронті ударної хвилі зумовлює сильну уражаючу та руйнівну дію. По мірі віддалення від центру вибуху він знижується і відповідно зменшується руйнівна та уражаюча дія хвилі (див. табл. 2.1.).

Таблиця 2.1.

Величина надлишкового тиску у фронті ударної хвилі в залежності від віддалі до епіцентру та потужності повітряного ядерного вибуху

Потужність вибуху (кт) | Надлишковий тиск (кг/см2)

0,1 | 0,3 | 1,0

На відстані від епіцентра (км)

1

10

100

1 000

10 000 | 1,6

3,2

8,0

16,0

32,0 | 0,8

1,6

3,2

8,0

16,0 | 0,3

0,8

1,6

3,0

8,0

За зоною стиснення переміщається зона розрідження. Тиск в ній поступово знижується і опускається нижче тиску оточуючої атмосфери.

Одиницею вимірювання тиску у фронті ударної хвилі є кілопаскаль (кПа) або кілограм сили на 1 см2.

Швидкість руху повітря в ударній хвилі на порівнянно близьких відстанях від центру вибуху досягає кілька сотень метрів за секунду. В середньому вона проходить перший кілометр за 2 сек., другий — за 3 сек. і т.д. Такі сильні потоки повітряних мас здатні викликати руйнування будівель, захоплювати неміцно закріплені на земній поверхні об’єкти, надавати їм великої швидкості, формуючи так звані “вторинні снаряди”.

Ураження людей від ударної хвилі можуть бути в результаті:—

безпосередньої прямої її дії (надмірного тиску, швидкісного напору, високої температури повітря);—

опосередкованої дії (вторинні снаряди, відкидування людини і удар її об землю або оточуючі предмети).

Ударна хвиля, досягаючи тіла людини, викликає в ньому миттєву деформацію, зону стиснення, яка поширюється в тканинах, як і в оточуючому середовищі. Миттєво обтікаючи все тіло, призводить до сильного його стискання. Внаслідок цього виникає компресійна травма, проявом якої є пошкодження порожнистих органів грудної клітки та живота (легенів, шлунку, кишечника, нирок, сечового міхура та інші).

Швидкісний тиск повітря в момент підходу ударної хвилі створює дуже сильний фронтальний удар, який відчувається людиною як удар твердим предметом. Під впливом цього удару в тілі людини виникає гідродинамічна хвиля, яка призводить до розривів судин і порожнистих органів.

Впливаючи в організмі на тканини і органи різної міцності, ударна хвиля здатна викликати в них розриви, переломи, множинні і обширні крововиливи та інші зміни. Переважно потерпають органи грудної клітки, черевної порожнини та хребет. В результаті відкидування людини частіше виникають ушкодження опорно-рухового апарату, черепно-мозкові травми, забійні рани, гематоми та інші ураження.

Руйнуючи військові та цивільні інженерні споруди, ударна хвиля стає причиною важких травм іншого характеру, наприклад травматичного токсикозу (так званого синдрому тривалого стискування), який може бути порівняно частим явищем у вогнищах ядерних вибухів, особливо в забудованих кварталах населених пунктів. Різноманітні травми можуть бути нанесені людині також за рахунок “кидальної дії” ударної хвилі (“вторинними снарядами”). Це спостерігається переважно на місцевості, багатій невеликими окремими предметами, уламками зруйнованих будівель і т.п.

Повітряні маси, які рухаються з величезною швидкістю, можуть відкидати людину на значні відстані, зіштовхувати її з різними об’єктами