核化生武器损伤与防护案例.ppt

核、化、生武器简介与损伤防护  南京市鼓楼区青少年社会实践基地 吴涵清 核武器标识 作用于人体的电离辐射源 天然辐射源( Natural radiation source) 宇宙辐射：来自大气层外的辐射 陆地辐射：来自地壳物质中存在的天然放射性核素产生的辐射。 人类活动 宇宙辐射cosmic radiation （一）、威力无比的核武器 核武器是以核裂变或核聚变或两者兼容而制成的大规模杀伤性武器。 不可控核裂变或核聚变反应 1kg梯恩梯炸药（TNT）释放的能量为4.2×106焦耳 1kg铀-235裂变释放的能量为8×1013焦耳 1kg铀-235裂变释放的能 量相当于2万吨TNT炸药 1 1kg氘、氚聚变释放的 能量相当于8万吨TNT炸药 梯恩梯（TNT）当量 TNT当量是指核爆炸时放出的能量相当于多少吨TNT炸药爆炸时释放出的能量。 原子核的结合能与核子数之比称为每个核子的平均结合能或比结合能，用符号ε表示。ε= EB/A 比结合能的物理意义是：把质量数为A、电荷数为Z的核打碎成自由核子时，平均要对每个核子所做的功。ε表征了原子核的松紧程度。ε大，核结合紧，稳定性高；ε小，核结合松，稳定性差。 氦核Δm （2，4=2×1.007825+2×1.008665-4.002603=0.030377u=28.296MeV 核子的平均结合能曲线中间高两头低，即中等核的核子平均结合能比轻核和重核的都大。这说明自由核子结合成中等核时平均每个核子放出的能量最多，因此中等核子最稳定。凡是核子平均结合能小的原子核转变成核子平均结合能大的原子核都能释放出能量，因此，轻核聚变和重核裂变都可以释放出大量的能量。 压拢法原子弹原理图 氢弹结构示意图 三相弹构造图 中子弹构造原理 中子弹是增强辐射弹，弱冲击波，一般为千吨级TNT当量，可用战术导弹和榴弹炮发生，对付坦克和堡垒里面的敌人。 贫铀弹 不是核武器，是以贫铀为主要材料制成的炸弹、炮弹或枪弹 贫铀，是从金属铀中提炼出核材料铀235以后得到的副产品，其主要成分是放射性较弱的铀238，故称贫化铀，简称贫铀。它的密度为19.1克／立方厘米，是钢密度的2.4倍，与钨相近。但是，铀蒸气有毒，贫铀也不是绝对不含铀235和铀234，并且铀238也有弱的放射性，贫铀弹是以高密度、高强度、高韧性的贫铀合金做弹芯，爆炸时，能产生高温化学反应，穿透力极强，性能好于钨合金弹芯。其主要成分是铀238，具有一定的放射性，对人体及自然生态环境危害极大。 自然界里的铀是由铀234、铀235及铀238三种放射性同位素组成。只有铀235是裂变元素，能够用于生产核武器及核反应堆燃料。当浓缩铀被提取后，剩下的绝大多数是铀238，以及少量的铀235和铀234，被称为贫铀。 　　贫铀弹应用于军事领域主要表现在二个方面，它既可作利矛又可作坚盾。贫铀粉末是一种易燃易爆物质，在常温下就能自燃。在磨擦或撞击时，能在空气中氧化燃烧，释放出大量能量并发生爆炸。用贫铀做成的金属棒在动能的驱使下撞击到物体上后表现出自发锐性特征，穿透能力远高于一般的穿甲弹。从２０世纪５０年代开始，美国就开始研究制造各种贫铀武器。７０年代新研制的种型穿甲弹开始装备部队。同时，由于贫铀的密度极高是钢的２倍多，与其它金属制成合金后密度更高，因此，贫铀合金又被广泛应用于其它领域，在军事装备上用途最广的就是装甲车的防护装甲。装上这种装甲的车辆一般的炮弹就难以穿透它。现在，美军的装甲车一般都加装有贫铀合金层。 原子弹爆炸时毁伤作用能量分配图 （电磁脉冲份额小） 核武器的杀伤因素 主要包括冲击波、光辐射、早期核辐射、核电磁脉冲和放射性沾染。通常原子弹空中爆炸时，冲击波约占总能量的50％，光辐射约占35％,早期核辐射约占5％，放射性污染约占10％。氢弹空中爆炸时，冲击波与光辐射的总份额有所增加，而放射性沾染的份额则减少，增减额随聚变－裂变比的不同而异。无论哪种核武器爆炸，电磁脉冲的能量份额都很小，但对电子和电气设备等目标的破坏作用却很大。 光辐射——又称热辐射是核爆炸高温火球中辐射出的强光和强热。 冲击波——是指核爆炸时，从爆心向四周传播的高速高压清朗。 早期核辐射——爆炸最初十几秒内从火球和烟云中放射出的伽马射线和中子流，是核武器他有的杀伤破坏因素。 放射性沾染——核爆炸产生的放射性物质，对空气、地面、水源、人员等造成污染。也是核武器特有的伤害破坏因素。 核电磁脉冲——指核爆炸产生的电磁脉冲，主要对电机、电子设备等有干扰破坏作用。 1、光辐射 核爆炸形成的高温高压火球，在头几十秒内辐射出极其强烈的光和热。其强弱用光冲量表示，即火球在发光时间内投射到与光辐射传播方向垂直的单位面积上