Text
                    Д. И. Лоусон
АТОМНАЯ БОМБА
И ПОЖАРЫ


Д. И. ЛОУСОН АТОМНАЯ БОМБА И ПОЖАРЫ Перевод с английского Н. В. АЛИПОВА и * л ИЗДАТЕЛЬСТВО ИНОСТРАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ Москв а — 1955 Scan, DjVu: Dmitry7
FIRE RESEARCH BULLETIN No 1 FIRE AND THE ATOMIC BOMB by D. I. LAWSON LONDON 1954
ОТ ИЗДАТЕЛЬСТВА Работа Д. И. Лоусона «Атомная бомба и пожары» по- священа рассмотрению проблемы возникновения пожа- ров в населенных пунктах от действия светового излуче- ния атомного взрыва. В работе содержится ряд полезных сведений как для широкого круга читателей, так и для инженерно-техниче- ских работников о действии светового излучения атомного взрыва на человека и возгораемые материалы, а также рекомендуются некоторые мероприятия по уменьшению пожарной опасности. Автор достаточно хорошо излагает физические осно- вы воздействия светового излучения на объекты в зави- симости от времени свечения огненного шара и расстоя- ния, показывает взаимосвязь с ударной волной и влияние метеорологических условий на эффективность атомного взрыва. Текст снабжен большим количеством иллюстра- ций (рисунков, таблиц и графиков), поясняющих теорети- ческие положения и практические выводы автора. Однако в работе имеются и отдельные недостатки. Так, например, противопожарные мероприятия, предлагаемые автором, весьма элементарны и сводятся главным обра- зом к защите внутренней обстановки в жилых домах; го- воря об излучении как способе передачи тепла, автор излагает устаревшие взгляды по распространению волн в эфире; вызывает сомнение возможность применения на практике предлагаемых автором приборов для определе- ния места взрыва атомной бомбы. Учитывая все же практическую ценность данной ра- боты в целом и то обстоятельство, что на книжном рынке до сих пор ощущается недостаток в подобной литературе, издательство предлагает вниманию читателей работу Д. И. Лоусона. 3
СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ЕДИНИЦАМИ ИЗМЕРЕНИЯ, ВСТРЕЧАЮЩИМИСЯ В КНИГЕ, И МЕТРИЧЕСКИМИ ЕДИНИЦАМИ 1 1 миля = 1,609 км 1 фут = 0,305 м 1 кв. миля = 2,58 км? 1 кв. фут = 0,093 л*2 1 куб. фут = 0,028 м> 1 ярд = 0,914 м 1 дюйм =2,54 м 1 кв. ярд= 0,836 м2 1 кв. дюйм =6,45 см% 1 куб. ярд = 0,765 м? 1 куб. дюйм = 1639 см? 1 фунт = 0,454 кг 1 унция = 28,35 г 1 Б. т. е. = 0,252 ккал J Добавлено редакцией. 4
ПРЕДИСЛОВИЕ Около восьми лет назад на Хиросиму и Нагасаки бы- ли сброшены первые атомные бомбы; и с этих пор много говорится о возможных последствиях атомных взрывов для городов европейского типа. В предлагаемой брошюре изложены сведения, на ос- нове которых можно оценить в известной мере предпола- гаемый ущерб от пожаров, возникающих при взрыве атомной бомбы. Единственным официальным изданием, содержащим описание предполагаемых последствий атом- ного взрыва, является книга «Действие атомного ору- жия» 1, и поэтому в необходимых случаях данные брались из этого источника. Сведения о воспламенении различных материалов под действием излучения основаны на опы- тах, проведенных Пожарной научно-исследовательской станцией. В брошюре говорится о пожарах, возникающих при атомном взрыве. В основу положен материал лекций, ор- ганизованных министерством внутренних дел для старших офицеров пожарной охраны и руководящих работников организаций гражданской обороны в мае 1952 года. Вви- ду популярности изложения и отсутствия детального ана- лиза мы надеемся, что данная брошюра будет доступна широкому кругу читателей. Директор Пожарной научно-исследовательской станции С. Г. Кларк Борхэм-Вуд Хартфордшир, декабрь, 1953 г. 1 «The Effects of atomic weapons», U. S. Department of Defence and U. S. Atomic Energy Commission, New York, 1950. 5
6
Глава 1 АТОМНАЯ БОМБА КАК ИСТОЧНИК ПОЖАРА Введение Общие свойства атомной бомбы теперь широко извест- ны. Плохо, конечно, если такая осведомленность породи- ла пренебрежительное отношение к этому оружию, но за- то она, по крайней мере, устранила бессмысленный страх перед неизвестным. Многие знают, например, что при взрыве бомб того типа, который был применен в Японии, согласно опубликованным данным, освобождается почти в 2000 раз больше энергии, чем при взрыве десятитонных фугасных бомб времен прошлой войны. Примерно треть энергии атомной бомбы высвобождается в виде теплового излучения, и, исходя из данных о пожарах в Японии, можно сделать вывод, что пожары во многих случаях воз- никали именно под действием этого излучения. Излучение как способ передачи тепла Хорошо известно, что излучение передает тепло. Более того, тепло, постоянно излучаемое Солнцем на Землю, не- обходимо для жизни людей. Тепловые лучи распростра- няются по прямой со скоростью 186 000 миль (около 300 000 км) в секунду и покрывают расстояние от Солнца до Земли за 8 мин. Излучение, исходящее от электриче- ского камина или от горящего здания, передает тепло, не нагревая пространства, через которое оно проходит. Элек- трический камин будет одинаково нагревать предмет не- зависимо от того, будет ли между ними воздух или нет. Можно проделать опыты, показывающие, что тепло- вое излучение представляет собой одну из форм волно- вого движения, нечто вроде волн, возникающих в пруду, когда в него бросят камень. Поскольку понятие волны предполагает наличие среды, в которой она перемещается, 7
говорят, что теплоизлучение — это. волновое движение в эфире. Длины волн тепловых лучей колеблются от 0,1 до 0,00007 см. Излучение с длиной волны короче, чем у тепловых лу- чей, воспринимается как свет, а излучение с большей дли- ной волны есть не что иное, как радиоволны средней дли- ны, от 200 до 500 м, на которых транслируются радио- программы; на фиг. 1 представлены все известные виды излучения и их длины волн. vPuana- \€и$Зеле-\ЖаЬ0рам\ Красный кввша яии ышв «*# жевыд ! 4 Фиг. 1. Длина волн различных видов излучения. Все наше зрительное представление об окружающем мире обусловлено тем фактом, что человеческий глаз чув- ствителен к довольно узкому диапазону волн — от 0,00007 до 0,00004 см. Цвет волн зависит от их длины; наибольшей длиной обладают красные волны, наименьшей — фиолетовые. Об- щая совокупность излучения всех этих волн в соответ- ствующей пропорции воспринимается глазом как белый свет. Все предметы постоянно испускают излучение. Если бы дело этим ограничивалось, то все предметы, окружаю- щие нас, становились бы все холоднее и холоднее. Однако этого не случается только по той причине, что каждый предмет одновременно получает часть излучения, кото- рое отдают соседние предметы,, а так как температура остается неизменной, тювидимому, каждый предмет по- лучает от своих соседей такое же количество излучения, какое отдает. 8
Если температура какого-либо предмета повышается, то его излучение сильно увеличивается. Например, при температуре 1000°С (оранжевое каление) предмет излу- чает приблизительно в 450 раз больше тепла, чем тот же Абсолютный нуль —273% ц^личения Точка кипения воды Едва видимый крас* ный цвет Тусклокрасный вишнево-красный Оранжевый Сеетложелтый Фиг. 2. Сравнительное количество тепла, излучаемого телами при разных температурах. предмет при комнатной температуре (см. фиг. 2, на кото- рой показано сравнительное количество теплового излу- чения при разных температурах). В количественном отношении можно сказать, что теп- лоизлучение пропорционально четвертой степени абсолют- ной температуры (т. е. температуры по Цельсию +273). Если в комнату поместить предмет с температурой выше температуры комнаты, то этот предмет быстро отдаст свое тепло окружающим предметам и охладится, так как теп- ло, которое он получит от них, ни в коей мере не возме- стит его потери. Не все поверхности излучают тепло одинаково. У мато- вых черных поверхностей излучение больше, чем у любых других, и они носят название полных излучателей или абсолютно черных тел. Поскольку такие поверхности хо- рошо излучают тепло, они так же хорошо должны и по- глощать его, иначе все черные поверхности в комнате по- степенно охлаждались бы. Полированные поверхности плохо отдают и, следовательно, плохо поглощают тепло, 9
которое к ним поступает. Например, если сажа поглощает около 85% всего падающего на нее теплового излучения, то полированное серебро поглотит лишь около 1%. Боль- шинство обычных воспламеняющихся материалов хорошо поглощает тепловые лучи. Если излучение направлено на поверхность такого материала, его температура повысит- ся и при достаточно сильном излучении поверхность на- гревается до воспламенения. С изменением температуры меняется не только степень излучения, но и его состав. Если, например, нагреть два шарикоподшипника (один — в кипящей воде до 100°С, другой — в пламени бунзеновской горелки до 1000°С), то они будут выглядеть по-разному, следовательно, излуче- ние у них будет различное. На фиг. 3 графически показаны виды излучения, ис- пускаемого телами при разных температурах. Шарик, на- гретый до 100°С, дает по сравнению с шариком, раска- ленным докрасна, незначительное излучение, состоящее в основном из тепловых лучей. Шарик, доведенный до красного каления, дает гораздо большее излучение, при- чем некоторые составные части этого излучения видимы глазом. Поскольку видимая часть излучений этого шари- ка в большинстве состоит из красных лучей, он представ- ляется нам раскаленным докрасна. При дальнейшем по- вышении его температуры будет преобладать оранжевое излучение, а с еще большим увеличением температуры прибавится зеленый и синий свет и тело достигнет бело- го каления (так как сложение всех цветов спектра со- здает впечатление белого свечения). В дальнейшем с по- вышением температуры к излучению добавятся фиолето- вые и ультрафиолетовые лучи. Температура солнца равна примерно 5500°С, и исхо- дящий от него видимый свет кажется нам белым; это опять происходит по известной нам причине: при такой температуре излучается свет всех длин воли. Подсчита- но, что температура огненного шара, образующегося при взрыве атомной бомбы, в период наибольшей отдачи тепла составляет около 7000°С, так что в составе его из- лучения больше синих и ультрафиолетовых лучей, чем в солнечном свете. Излучение, исходящее от атомной бомбы и являющее- ся в некоторых случаях причиной пожаров, состоит в ос- новном из тепловых, световых и ультрафиолетовых лучей. 10
Независимо от длины волны излучение нагревает любую поверхность, которая его поглощает. Радиоволны, световые 1,0 W3 l/o's 1 L §10* 1 1 to™ 1 1 1 1 'Л 1 £2L llfe*^ ос/ 2зоо^ J юоо°с J Длина волны , /О *At Цвета спектра: Фиолетовый \ 1 Желтый Синий ЕШ Оранжевый Зеленый Щ Красный Фиг. 3. Зависимость изменения состава излучения от изменения температуры. волны и ультрафиолетовые лучи также могут нагре- вать материалы. Обычно трудно себе представить, что свет нагревает поверхности, на которые он падает. Это 11
происходит потому, что в большинстве случаев света бы* вает недостаточно, чтобы сделать нагревание ощутимым. Если вышеприведенные расчеты верны, то энергия атом- ного взрыва на 56% будет состоять из теплового излуче- ния, на 31 % — из светового и на 13% — из ультрафиоле- тового. Таким образом, всегда необходимо учитывать нагревательную способность и двух последних видов из- лучения. Количество тепла, полученное единицей площади в 1 сек., представляет собой удобную единицу для измере- ния излучения. За единицу тепла в науке принята кало- рия (количество тепла, потребное для нагревания 1 г во- ды на 1°С). Поэтому излучение измеряется в калориях на квадратный сантиметр в секунду (кал/см2- сек) или в британских тепловых единицах на квадратный фут в се- кунду (Б.т.е./фут2. сек). Эта единица измерения пример- но в 4 раза больше метрической единицы. Действие излучения различной интенсивности иллю- стрируется табл. 1. Таблица I ДЕЙСТВИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ Ощущение или воздействие Интенсив- ность, кал/см2 сек Солнечный свет летом в Англии Боль через 3 сек Нижний предел излучения, достаточный для воспла- менений дерева любого вида при длительном воз- действии, когда дополнительно к излучению на расстоянии полдюйма от поверхности помещается небольшое пламя , Нижний предел излучения, достаточный для само возгорания дерева любого вида после длитель ного воздействия Самовозгорание хлопчатобумажной ткани через 7 се* То же 5 „ Самовозгорание изоляционного фиб- рокартона через То же Самовозгорание толстых досок через То же дубовых 7 5 3 20 10 О 016 0,25 0,3 0,7 0,8 1.0 1,3 1,1 1,25 1,4 1,1 1.3 1,35 12
Свойства атомного взрыва К концу прошлой войны впервые было продемонстри- ровано, что при полном распаде 1 г (1/30 унции) вещест- ва может высвободиться энергия, равная энергии взрыва 20 000 т тротила. Эйнштейн предсказал это еще в 1905 году. В 1935 году Розерфорд продемонстрировал такую возможность в лабораторных условиях. Но лишь в 1945 году были накоплены научные и технические данные, до- статочные для полного доказательства этой истины. Разрушительная мощь атомной бомбы определяется количеством энергии, высвобождаемой при ее взрыве. Бомбу, которая была сброшена на Нагасаки, называют теперь нормальной атомной бомбой 1. Энергия, высвобож- давшаяся при этом взрыве, достигала 2 • 1013 кал, что рав- но энергии взрыва 20 000 т тротила. Нормальная атомная бомба стала единицей измерения силы атомного оружия; с тех пор были созданы атомные бомбы со значительно большим тротиловым эквивалентом, а также, как было объявлено, бомбы с меньшим тротиловым эквивалентом. Вначале опишем действие взрыва нормальной атом- ной бомбы, а затем остановимся на действии новых образ- цов атомного оружия. Судя по опубликованным данным, вспышку можно разделить на два периода: первоначальное кратковремен- ное бело-голубое свечение и следующее за ним более дли- тельное свечение, затухающее в течение относительно дли- тельного времени. На фиг. 4 и 5 представлены графики, характеризующие изменение интенсивности излучений в момент взрыва нормальной атомной бомбы. Хотя в пер- вый период интенсивность вспышки больше, чем во вто- рой, однако он продолжается всего 0,01 сек., и излучение в этот период не успевает воспламенить поверхности, на которые оно действует. Именно на этот период падает большая часть излучений, вредных для организма чело- века. Пожарная опасность возникает во второй период вспышки, который продолжается около 3 сек. В этот пе- риод бомба выделяет 7 • 1012 кал тепла, т. е. такое коли- чество, которое выделяется при сжигании 2500 т угля 2. 1 «The Effects of atomic weapons», 1950, p. 13. 2 Там же, стр. 180. 13
Такое количество тепла достаточно для того, чтобы дове- сти до кипения куб воды со стороной 140 футов. На фиг. 6 i ^ -1 IV0 5§- с. со/ rv!, ЕЕ \] о,о; о,/ Время, сек. 10 10 Фиг. 4. Зависимость изменения интенсивности излучения от времени при взрыве нормальной атомной бомбы (шкала времени — логарифми- ческая). о КО 2,0 3,0 Время, сек. Фиг. 5. Зависимость изменения интенсивности излучения от времени при взрыве нормальной атомной бомбы (шкала времени— линейная). Цифры на кривой показывают температуру огненного шара в °С. дано наглядное сравнение такого куба с колонной Нель- сона в Лондоне. Тепло исходит от огненного шара, диа- метр которого за 0,01 сек. достигает 200 ярдов, а через 14
1 сек. — 300 ярдов1. На расстоянии на 1 милю он виден как шар с диаметром, в 20 раз превышающим диаметр солнца. Установленное изменение температуры огненного Фиг. 6. Наглядная иллюстрация. Объем воды, который мог бы быть доведен до кипения при взрыве нормальной атомной бомбы. шара показано «а фиг. 5. Как видно из графика, темпера- тура такого шара возрастает примерно до 7000°С. После первоначальной вспышки, приблизительно за 0,3 сек. цвет излучения в кульминационной точке быстро меняется от белого до бело-голубого, а затем, по мере охлаждения > «The Effects of atomic weapons», p. 182. 15
шара в течение 3 сек., последовательно переходит в бе- лый, светложелтый, оранжевый и вишнево-красный. Если верны теоретические подсчеты последовательных температур огненного шара, то его излучение имеет сле- дующий состав: тепловое излучение — 56%, световое из- лучение — 31 % и ультрафиолетовое излучение — 13 %. 1.0 US Время, сен. Ф и г. 7. График зависимости интенсивности излу- чения от времени. Эти средние цифры не очень отличаются от состава излу- чения солнца, у которого несколько больший процент энер- гии приходится на видимую часть спектра: тепловое излу- чение — 51 %, световое — 37% и ультрафиолетовое—12%. Поскольку тепловое излучение распространяется по прямой и не проходит через непрозрачные предметы, мож- но в известной мере обеспечить себе защиту от него, встав за стеной или хотя бы отвернувшись от источника излу- чения и прикрыв обнаженные части тела. При этом воз- никает вопрос, в течение какого времени необходимо это сделать. На фиг. 7 представлена зависимость излучения от времени. Из графика видно, что если от действия теп- ловых лучей удастся укрыться в течение 0,2 сек., то мож- но избежать почти 90% излучаемого тепла, но если на это потребуется 1,5 сек., то защита будет мало полезной, так как 9/ю тепла будет уже отдано. Быстрота, с кото- рой надо действовать, чтобы избежать излучения, вызы- вающего ожоги, зависит от расстояния до точки взрыва, но подробнее об этом говорится ниже. С увеличением расстояния от места взрыва интенсив- ность излучения падает. Причину этого видеть нетрудно. 16
Если бомба взрывается в точке О (фиг. 8), то излучение пойдет по прямым линиям во все стороны. Выделим часть излучений прямыми О/, О/, ОК и OL; как видно из фи- гуры, на расстоянии одной единицы от точки взрыва из- лучения пройдут через площадь ABCD. На расстоянии Фиг. 8. Изменение интенсивности излучения с удале- нием от источника. двух единиц они пройдут через площадь EFGH и на рас- стоянии в четыре единицы — через /, /, Kf L. Эти площа- ди, как известно, возрастают пропорционально квадрату расстояния от источника излучения. В результате энергия, исходящая от бомбы, будет рассеиваться по мере увели- чения расстояния, а интенсивность, т. е. количество энер- гии, приходящейся на единицу площади в секунду, будет падать обратно пропорционально квадрату расстояния. Это быстрое падение интенсивности показано на фиг. 9. Следовательно, чем дальше та или иная поверхность рас- положена от атомной бомбы, тем менее вероятно ее заго- рание под действием излучения. Если лучи падают на поверхность под углом, то ин- тенсивность облучения уменьшается, так что поверхности, обращенные прямо к взрыву, будут загораться, как пра- вило, быстрее. 3 Д. И> Лоусон 17
Хотя интенсивность излучения быстро падает с увели- чением расстояния от бомбы, однако возможность пожа- ров была бы гораздо больше, если бы не было еще одного фактора, снижающего 10 Абсолютно ясно 12 13 24 10 30 Видимость - 12 миль 10 § I Ю 12 18 Видимость , 12 13 Видимость 24 - 6 миль 24 30 30 - 3 мили интенсивность излуче- ния. Этот фактор — по- глощение излучен ия при прохождении его через атмосферу. Даже в ясный день в атмос- фере содержится много крохотных водяных ка- пелек и частиц пыли. Вследствие этого уда- ленные предметы всег- да окутаны дьгмкой. Над крупными города- ми частиц пыли гораз- до больше вследствие большого количества дыма от фабричных труб и печей; види- мость там редко превы- шает 6 миль и очень ча- сто менее 1,5 мили. Дымку создают ча- стицы пыли и водяные капельки, рассеиваю- щие падающее на них излучение. Если части- .цы очень малы, то излу- чение с более коротки- ми волнами, т. е. синее и ультрафиолетовое из- лучение, рассеивается сильнее, чем красный свет и тепловое излучение. Вви- ду этого красные и тепловые лучи при прохожде- нии через атмосферу будут преобладать; по этой же причине заходящее солнце кажется красным. Когда авто- мобиль едет в тумане, свет от фар встречных машин ка- жется вначале оранжевым, потому что сквозь туман про- бивается лишь красный свет, а затем, по мере приближе- ния автомобиля, он светлеет, ибо через туман начинают ю о о 12 18 24 30 Видимость -/, 5 мили 6 12 18 24 30 Расстояние, тыс футов Фиг. 9. Интенсивность излучения на различных расстояниях от атомного взрыва. 18
проходить более короткие волны. Ультрафиолетовые лучи рассеиваются еще больше, чем синий свет, так как они об- ладают более короткими волнами. Поскольку в большин- стве городов через атмосферу проходит лишь незначи- тельная доля ультрафиолетовых лучей, загореть в городе почти невозможно. Если рассеивающие частицы крупнее, то их воздей- ствие на излучение трудно поддается учету; оно нахо- дится в сложной зависимости от размера частиц и длины волны света. Падение интенсивности излучения вслед- ствие рассеяния тесно связано с видимостью, т. е. с рас- стоянием, на котором на горизонте начинает различаться темный объект. На фиг. 10 показаны различные пределы видимости в Гринвиче, Кью и Кройдоне в разное время дня для различных времен года К Из диаграммы видно, что видимость большей частью ограничена 2,5—7,5 миля- ми, за исключением утренних часов зимой и вечернего времени летом. Зимой предел видимости по утрам меньше 1,3 мили, а в вечерние часы летом видимость часто колеб- лется между 12,5 и 31 милей. Влияние атмосферного по- глощения на интенсивность излучения при разной видимо- сти показано на фиг. 10, из которой видно, что этот фактор играет гораздо большую роль, чем ослабление излучения вследствие распространения его в пространстве. Подытоживая, можно сказать, что из излучения атом- ной бомбы (состоящего на 56% из тепловых лучей, на 31% из видимых и на 13% из ультрафиолетовых лучей), взорвавшейся над большим городом, до земли дойдет лишь незначительная часть ультрафиолетовых лучей. Это очень хорошо, так как именно ультрафиолетовые лучи при большой концентрации вызывают эритему, т. е. по- краснение и волдыри на коже. Из видимого излучения больше всего будет ослабляться интенсивность лучей с короткой длиной волны (т. е. фиолетовых и синих частей спектра). В частности, в городах излучение после про- хождения через атмосферу «покраснеет» за счет частич- ной потери синих и фиолетовых лучей. Степень ослабле- ния будет зависеть от расстояния, которое излучение должно будет пройти через атмосферу от точки взрыва 1 «Percentage frequencies of various visibility at certain places in the British Isles between the years 1927 and 1936», Air Ministry Me- teorological Office, M. O. S. U., London, 1949. 3* 19
Фиг. 10. Различные пределы видимости в Гринвиче, Кью и Кройдоне.
до объекта; однако при любом расстоянии тепловое излучение будет сильно преобладать над излучением ви- димого спектора. Из вышеизложенного видно, что опасность воспламе- нения при атомном взрыве будет больше всего при наи- большей видимости, т. е. в летние вечера, а поскольку летом влажность материалов незначительна, в это время вероятнее всего возникновение стойкого пожара. Заканчивая описание особенностей атомного взрыва, следует сказать несколько слов о свойствах ударной вол- ны и возможном радиусе полных разрушений, в пределах которого вряд ли возможны длительные пожары, ибо го- рючие части зданий будут завалены битым кирпичом и щебнем. Радиус полных разрушений можно считать рав- ным 0,5 мили. Предполагается, что в пределах этой пло- щади будут разрушены даже современные здания со стальным каркасом. В радиусе 0,5—0,75 мили здания бу- дут разрушены настолько, что их придется потом снести, но и в этом случае необходимо принять меры к предотвра- щению распространения огня. На расстоянии 0,75—1,75 мили здания можно будет заселять после капитального ремонта. В пределах 1,75—2 миль достаточен будет лег- кий ремонт зданий. На расстоянии более 2 миль опасность пожара под действием излучения маловероятна. Из всего сказанного можно сделать вывод: пожара следует опа- саться в пределах 0,5—2 миль. Радиус разрушений возра- стает пропорционально корню кубическому из тротило- вого эквивалента атомной бомбы. Таким образом, бомба, имеющая в 8 раз больший тротиловый эквивалент, чем нормальная атомная бомба, произведет разрушения на расстоянии вдвое большем. Ударная волна, образовавшаяся при взрыве атомной бомбы, распространяется со скоростью, примерно равной скорости звука (фиг. И)1, но излучения распространяются со скоростью света, и поэтому вспышка при взрыве, по- добно молнии, видна почти сразу, а за ней приходит удар- ная волна, покрывающая расстояние в милю примерно за 5 сек. Но между вспышкой бомбы и молнией есть одно существенное различие: вспышка молнии длится миллион- ные доли секунды, а атомная вспышка продолжается около 3 сек.; когда ударная волна проходит 5000 футов «The Effects of atomic weapons», p. 54. 21
или примерно милю, вспышка все еще продолжается. На таком расстоянии козырьки, защищающие от теплового излучения, должны быть особенно прочными, иначе они будут снесены до того, как окончится вспышка. При пла- нировании защитных мер это обстоятельство необходимо принимать во внимание. 2000 8000 IOOOO 4000 6000 Расстояние, футы Фиг. 11. Скорость распространения ударной волны. Как и при обычных взрывах, ударная волна имеет фа- зу сжатия, за которой следует фаза разряжения; продол- жительность этих фаз увеличивается с увеличением рас- стояния от точки взрыва; на расстоянии 800 футов фаза сжатия продолжается около 1 сек. Температура ударной волны на расстоянии 1000 фу- тов от точки взрыва равна 300°С, на расстоянии 2000 фу- тов — 100°С и на расстоянии 3000 футов — 40°С К Только б пределах радиуса полных разрушений ударная волна может стать причиной возникновения пожаров, а этим обстоятельством, как уже было сказано выше, можно пре- небречь. За пределами радиуса 0,5 мили опасность ожо- гов от ударной волны отсутствует. Воспламенение материалов при атомной вспышке До сих пор мы говорили об излучении атомной бомбы v об ослаблении интенсивности этого излучения при про- 1 «The Effects of atomic weapons», p. 182. 22
хождении через атмосферу. Поговорим теперь о действии излучения на материалы. Излучение может оказать ка- кое-либо воздействие только при условии, что оно будет поглощено тем или иным материалом. Хорошо отполиро- ванные поверхности отражают от 90 до 95% всего падаю- щего на них излучения, а поскольку поглощается лишь около 5—10%, то воздействие его будет незначительным. К сожалению, большинство материалов хорошо погло- щает тепловое излучение. Поглощение светового излуче- ния зависит от цвета материала. Белые или светлые ма- териалы отражают большую часть видимых лучей, кото- рые на них падают, и поэтому кажутся белыми. Темные материалы, напротив, поглощают большую часть види- мого излучения. В составе излучения атомной бомбы со- держится до 31% видимых лучей (в зависимости от сте- пени поглощения в атмосфере между бомбой и объектом), и цвет поверхности оказывает влияние, пропорциональ- ное этому проценту. Матовые черные поверхности будут поглощать около 95% падающих на них лучей, темные материалы — от 85 до 90 %, а светлые — от 70 до 85 %, в зависимости от атмосферного поглощения. Если на светлой одежде имеется темный рисунок, то темные части поглотят больше излучения и в результате нагреются больше светлых; в Японии был отмечен ряд случаев, когда темный рисунок на одежде выгорал, в то время как белые части оставались нетронутыми. Лучи, падающие на предмет, нагревают его поверх- ность, и, если излучение достаточно сильно, чтобы нагреть поверхность до 500°С, она воспламенится1. Этому пре- пятствуют два фактора: во-первых, нагретая поверхность передает тепло нижележащим слоям материала и, во-вто- рых, тепло теряется вследствие возрастающего лучеиспу- скания с поверхности. Если, несмотря на это, тепла все же будет достаточно, чтобы нагреть поверхность до 500°С, она воспламенится. Поэтому материалы, хорошо проводящие тепло, загора- ются не так быстро, как материалы, являющиеся плохими проводниками тепла. Большинство материалов, с кото- рыми обычно приходится сталкиваться (бумага, солома, дерево, хлопчатобумажные ткани и т. д.), состоят из клет- чатки, и их теплопроводность зависит от их плотности. Видимо, автор имеет в виду дерево. — Прим. ред. 23
Например, легкое пробковое дерево и изоляционный фиб- рокартон проводят тепло гораздо хуже, чем, например, дуб, и поэтому воспламеняются гораздо легче. Большую роль играет содержание влаги в материале, так как, преж- де чем он нагреется до точки воспламенения, вода долж- на нагреться до 100°С и испариться. Даже дуб может легко загореться, если он находится в виде тонкой дранки, так как под поверхностью нет ве- щества, которому могло бы передаться тепло, и в этом случае дуб ведет себя, как дерево малой плотности. В табл. 2 показана интенсивность излучения, необходимая для воспламенения различных материалов при воздей- Таблица 2 ИНТЕНСИВНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ ВОСПЛАМЕНЕНИЯ РАЗЛИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТЕЧЕНИЕ 1,5 СЕК. Материал Красный кедр Американская ель Красное дерево Дуб Ироко , темные Хлопчатобумажная [ новая ткань 1 стираная Полушерстяная ткань белая новая Сатин темный стираный Черный тик Габардин хлопчато- бумажный Саржа шерстяная кости шторы для затем- нения огнеупорный оливкового цвета белый эмная Интенсив- ность , кал/см"*' сек 1,5 2,3 | 2,8 3,1 3,9 1.6 1,5 4,0 1,5 2,0 2,8 3,1 5,6 2,9 1 Плот- ность, г/см3 0,36 0,47 0,56 0,61 0,72 — — — "■— 1 —— — 24
ствии в течение около 1,5 сёк., т. е. в период наибольшей интенсивности излучения энергии при атомном взрыве. Шерстяные материалы загораются очень легко, а при пропитывании хлопчатобумажного материала, например стандартным раствором буры и борной кислоты *, интен- сивность излучения, необходимая для воспламенения, по- вышается примерно на 50%. Время, сек, Фиг. 12. Зависимость температуры красного де- реза от времени воздействия излучения при макси- мальной интенсивности его 5,9 кал!см2 • сек. А —температура поверхности; В — температура на глу- бине 0,25 мм; С — температура ка глубине 0,5 мм; D — температура на гл> бине i мм. Мало вероятно, чтобы при воздействии излучения атомной бомбы на плоские деревянные поверхности мог возникнуть стойкий огонь. На фиг. 12 показана зависи- мость температуры поверхности красного дерева от вре- мени под воздействием излучения при а томной вспышке. Из графика видно, что температура приближается к точ- ке воспламенения (т. е. примерно к 500ЭС) через 0,6 сек., воспламенение, если оно вообще случится, произойдет раньше2. На фиг. 13 изображены аналогичные кривые для изоляционного фиброкартона; как видно, в этом 1 «Places of public entertainment», London County Council. Lon- don 1952. 2 Lawson D. I. and Mcguire J. H., The prediction of the- distance of ignition of wood from an atomic explosion, Department of Scientific and Industrial Research and Fire Offices' Committee Joint Fire Research Organization S. R. Note No 5, 1951, January 1951. 25
случае излучение недостаточно сильно, чтобы вызвать вос- пламенение. Температура под поверхностью очень быстро падает. При воспламенении поверхности огонь проникнет лишь на такую глубину, где температура поднялась до 250°С; глубина эта будет не больше 0,4 мм, а этого, по всей вероятности, недостаточно для стойкого горения. О 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Время, сек, Фиг. 13. Зависимость температуры изоляционно- го фиброкартона от времени воздействия излуче- ния при максимальной интенсивности его 2,1 кал/см2 • сек. А — температура поверхности; В — температура на глубине 0,25 мм\ С — температура на глубине 0,5 мм; V— температура на глубине 1 мм. После того как количество теплового излучения, вы- зывающее возгорание при атомной вспышке, найдено в лабораторных условиях, можно предсказать, на каком расстоянии оно будет происходить, учитывая, что при атомном взрыве происходит как световое, так и тепловое излучение. Из табл. 4 (см. цифры в скобах) мы видим, что эти расстояния сильно зависят от видимости. Воздействие теплового излучения на организм человека При достаточном воздействии теплового излучения на тело человека на коже возникают ожоги, ничем не отли- чающиеся от ожогов при обычных пожарах. При доста- точной защите обнаженных частей тела каким-либо труд- но воспламеняющимся материалом ожогов можно избе- 26
жать, например надев на руки кожаные или шерстяные перчатки, а на голову — шерстяной или пропитанный хлопчатобумажный шлем. Бютнер ! подсчитал, какой ин- тенсивности должно быть излучение, чтобы вызывать не- обратимое омертвение ткани на различной глубине кожи при продолжительности воздействия 2 сек. Как выясни- лось, излучение интенсивностью 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 и 3,0 кал/см2 • сек вызывает омертвение ткани соответственно на глубину 0,05; 0,24; 0,42; 0,56 и 0,66 мм. Глубина ожога, конечно, будет зависеть от того, на каком расстоянии от точки взрыва бомбы находился чело- век, от атмосферной видимости и продолжительности воз- действия теплового излучения на кожу. В табл. 3 пока- заны расстояния, на которых образуются ожоги глубиной 0,24; 0,42 и 0,66 мм при разной продолжительности воз- действия. Таблица 3 РАЗЛИЧНЫЕ ВИДЫ ОЖОГОВ В ЗАВИСИМОСТИ ПРИ ВЗРЫВЕ НОРМАЛЬНОЙ АТОМНОЙ Длительность воздей- ствия, сек. ОТ РАССТОЯНИЯ БОМБЫ Расстояние (в футах), на котором произой- дет омертвение кожи при видимости 1,5 мили 3 мили 6 миль 12 миль 0,2 0,5 1,0 1,5 0,2 0,5 1,0 1,5 0,2 0,5 1,0 1,5 Глубина 0,24 мм 2400 4000 4200 4500 2200 3700 3900 4200 2000 3200 3400 3800 3100 5500 5800 | 6300 3500 7000 7400 8300 Глубина 0,42 мм 2800 5200 5400 5900 3200 6300 6700 7500 Глубина 0,66 мм \ 2300 4500 4800 5300 2600 5400 ■ 5900 6500 3900 8400 9000 10200 3400 7500 8000 9100 2900 6300 6900 7800 1 В u e 11 n e г К., Effects of extreme heat and cold on human skin. III., «Numerical analysis and pilot experiments on penetrating flash radiation effects», Journ. appl. Physiol., 5 (5), 207—220 (1952).
Глава II ДЕЙСТВИЕ БОМБ РАЗЛИЧНЫХ КАЛИБРОВ До сих пор мы говорили о действии нормальной атом- ной бомбы, типа сброшенной на Нагасаки; интересно те- перь выяснить, как зависят вышеизложенные данные от калибра бомб. Радиус разрушений, причиняемых ударной волной, меняется пропорционально корню кубическому из троти- лового эквивалента, а площадь разрушений — пропорцио- нально тротиловому эквиваленту освобожденной энергии в степени %. В условиях полной видимости радиус зоны пожаров будет меняться пропорционально корню квад- ратному из тротилового эквивалента бомбы, а площадь, разрушенная огнем, — прямо пропорционально тротило- вому эквиваленту бомбы. К счастью, по мере увеличения калибра бомбы атмосферное поглощение все эффектив- нее уменьшает ущерб, причиняемый огнем. Это можно понять, сравнив атомную бомбу с уличным фонарем мощностью, скажем, 1000 вт. Во время тумана его свет далеко не проникает; гораздо целесообразнее бы- ло бы развесить по всей улице тысячу одноваттных лам- почек, если бы это было возможно. В совершенно ясную ночь оба способа освещения будут равны, но, если имеет- ся атмосферное поглощение или туман, рассредоточенный свет будет гораздо эффективнее. Точно так же при атом- ном налете пожарная опасность будет гораздо больше, если будет взорвано много небольших бомб, чем при взрыве нескольких крупных бомб. Если атмосфера совер- шенно чиста (чего никогда не бывает), неважно, какой тип бомбы будет применен, но при наличии дымки в ат- мосфере это будет далеко не безразлично. На фиг. 14 площадь, на которой происходит воспламенение от бом- бы, превышающей по своему тротиловому эквиваленту 28
Видимость шенно 1,0 ^ 10,0 Калибр бомбы (по сравнению с нормальней) ф и г. 14, Величина площади, на которой огонь произ- водит разрушеиия, при взрыве большой атомной бомбы в сравнении с равноценным числом небольших бомб. J 0Q 000 50000 i «J 10000 § ё to 5000 • II Видимость Совершенно ясно 30 миль 12 » 6 » 3 - 1000 0,1 0,5 U0 5,0 10,0 Калибр бомбы (по сравнению с нормальной') Фиг. 15. График максимальных расстояний, на которых может воспламениться черный хлопчатобумажный материал при взрыве бомб с разным выходом энергии. _._._._ полное разрушение взрывной волной.
нормальную, сравнивается с площадью, даваемой равно- ценным числом бомб меньшего калибра. Мы видим, что даже при видимости в 12 миль равноценное число нор- мальных атомных бомб эффективнее, чем одна большая бомба. Когда же видимость составляет всего 1,5 мили, граница зоны пожара будет приближаться к линии полно- го разрушения, причиняемую ударной волной (фиг. 15). Следует подчеркнуть, что мы говорим здесь только о пожарной опасности и что при решении вопроса о выгод- ности применения более крупных или мелких бомб про- тивник будет учитывать многие другие факторы, напри- мер трудность изготовления одной большой бомбы по сравнению с равноценным числом бомб меньшего калиб- ра, удобство транспортировки к цели, силу радиоактив- ного заражения, ущерб от ударной волны и т. д. Эти во- просы мы не затрагиваем.
Глава III ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ ПОЖАРОВ Предотвратить все пожары, возникающие в результате атомного взрыва, невозможно, и задача должна заклю- чаться в том, чтобы свести пожарную опасность к мини- муму. В окружности радиусом 0,5 мили и с центром з точке взрыва опасность возникновения пожаров невелика. Здания в этой зоне будут более или менее полностью раз- рушены, а горючие материалы будут засыпаны битым кирпичом и щебнем. Следует сосредоточить внимание на зоне, находящейся за пределами 0,5 мили и доходящей до той черты, где при идеальной видимости воспламеняет- ся легкий хлопчатобумажный материал. На фиг. 10 были показаны изменения атмосферной видимости в Гринвиче, Кью и Кройдоне в период 1927—1936 гг., и мы видели, что часто видимость достигала 6—12 миль. Когда види- мость равна 12 милям, хлопчатобумажные ткани будут воспламеняться на расстоянии 2 миль от взрыва, и, следо- вательно, начиная с расстояния 0,5 мили, т. е. с зоны пол- ного разрушения, и до 2 миль может происходить воспла- менение. Возможные меры предосторожности делятся на две категории. Во-первых, предотвратить загорание легко воспламе- няющихся материалов, таких, как ткань, бумага и т. п., можно, убрав их с пути распространения излучения, а если это невозможно, то их надо защитить от излучения преградой из огнестойких материалов. Во-вторых, в некоторых случаях путем специальной обработки можно уменьшить воспламеняемость материа- лов или добиться того, чтобы, воспламенившись при вспышке, они не создавали бы устойчивого пламени. 31
Мало вероятно, что пожар начнется с внешних поверх- ностей зданий. Двери и окна могут загореться сразу же, но, как мы видели, это вряд ли может служить причиной возникновения стойких пожаров. Главная опасность — это загорание материалов, находящихся внутри здании. Стены, разумеется, непроницаемы для светового и тепло- вого излучения, и лучи могут проникнуть внутрь зданий только через окна и открытые двери. Излучение распространяется от точки взрыва прямо- линейно; отсюда следует, что оно может падать только на те места, откуда виден взрыв. Ввиду того что атомная бомба будет взорвана на высоте, превышающей высоту самых больших зданий, из любой точки взрыв будет ви- ден на фоне неба. Чем выше будет казаться взрыв, тем он ближе. Это видно из фиг. 16 а и 16 6, показывающих на- правление лучей, падающих на земную поверхность, а также вид атомной бомбы, взорвавшейся на расстоянии 1 и 2 миль. Вряд ли лучи проникнут в здания через открытые две- ри, так как двери, открывающиеся наружу, обычно распо- ложены на уровне земли; в городе же, где дома тесно ок- ружены другими зданиями, лучи могут проникнуть толь- ко от бомбы, взрывающейся почти над головой. При та- ком взрыве здания почти наверн'ое обрушатся и пожар не возникнет. Поэтому главное внимание следует уделить пожарам, возникающим под действием излучения, проникающего через окна. Поскольку на расстоянии 0,5 мили от точки взрыва здания будут наверняка разрушены и поскольку черный хлопчатобумажный материал вряд ли загорится на расстоянии больше 2 миль (при видимости в 12 миль), угол проникновения опасного излучения в комнату огра- ничен. На фиг. 17 показаны лучи, идущие от атомной бом- бы, взорвавшейся на расстоянии 0,5 и 2 мили. В простран- ство ВС и на потолок не попадут лучи достаточной интен- сивности, чтобы воспламенить материалы (С — точка, находящаяся примерно на уровне верхней части окна). Поэтому пространство ABCD можно считать неугрожае- мым. Лучи, приходящие с расстояний между 0,5 мили и 2 милями, пройдут через пространство DCE, и материалы, находящиеся в этом пространстве, могут загораться. По мере снижения от С до Е, т. е. по направлению к полу, опасность загорания возрастает, так как чем 32
Фиг. 16а. Направление лучей тепловой вспышки на различных расстояниях от взрыва. Фиг. 16 6. Видимое положение огненного шара (высота взрыва 600футов).
ЮЖЖИ1ШШШ в ii » Лучи от взрыва на расстоянии 0,5мили --•-•-"► t$ »• ♦♦ ♦» ft 2 мили >///////////, Зона, свободной от действия излучения шшшшшт Зона, в которой материалы могут загореться ххххххх Зона, в которой материалы загораются лишь тогда, когда здание обрушивается ^.хкх кхххх ™-.^ххххххх; ixxxxxxxxx^,,,,^ £ХХХХХХХХХ ХХХХХХХХХХХ ¥.ххххххххххх кххххххххххх кххххХхххххх кххххххххххх у^Л.'Ч X Л »Ч ХРЧЛ ЛЛЛ/чл/\>ЧЛАЛ •xxxxxxxkxxxxxxxxxxxi хххххухмхххгх.у.хУ.жу^у1 I X Л X X X XX W М X * ЛП iY.,Y.,-r. ,Y. jr. У, .ТГ X XXX IxXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX Kxxxxxxxx- -ф<ХХХХХХХХХж •ч^Х&хххххххххЯ , ._„ кххр<хххххххххУХххх, KXXKXXXXXXXXXXXVXXX^ КХ/ХХХХХХХХХХХХХ5ХХХ> . x>xxxxxxxxxxxxxxxScxx>. /xxxxxxxxxxxxxxxvxxxl fxxxxxxxxxxxxxxxxxVxxl хххххх^хххххххху^ЧххГ ;хх*лххххх;хХХх1 Безопасная зона В этой зоне материалы могут загореться •» 9* ** загорятся при взрыве но таком расстоянии, когда здание обрушится Фиг. 17. Возможность воспламенения различных частей комнаты под действием вспышки атомного взрыва. 34
ниже точка, на которую падают лучи, тем ближе взрыв, от которого исходит излучение. В пространстве EGF заго- рание произойдет, даже если будут приняты все меры предосторожности; однако ввиду того, что здание еще раньше обрушится от действия ударной волны, опасность возникновения стойкого пожара будет невелика. Пер- спективное изображение различных зон в комнате дано на нижней части диаграммы, где разной штриховкой по- казана степень опасности загорания. Первая мера противопожарной предосторожности за- ключается в том, чтобы держать все легко воспламеняю- щиеся материалы (бумагу, ткани, обивочный материал) как можно дальше от угрожаемой зоны. Воспламенение простых деревянных поверхностей не может вызвать стойкий пожар, поэтому удалить надо только обитую мебель. Вторая мера заключается- в том, чтобы попытаться преградить путь излучению, чего можно достигнуть, на- пример, поместив в окне щит из огнестойкого материала. Любое ограждение, непроницаемое для световых лучей, может служить защитой и от теплового излучения. Ко- нечно, когда дойдет ударная волна, она сорвет этот щит, но к тому времени он уже в значительной степени сделает свое дело. Правда, здания особой важности, типа крепо- стей, должны будут выдерживать действие ударной вол- ны атомного взрыва даже в пределах полумильной зоны, и в таких случаях ударная волна дойдет до них почти од- новременно со вспышкой. Поэтому окна в таких зданиях необходимо заделывать либо сплошной кирпичной клад- кой, либо железобетоном. Такого рода защитные приспособления имеют тот не- достаток, что препятствуют проникновению в комнату дневного света. Однако устанавливать заграждение, ко- торое пропускало бы дневной свет и в то же время задер- живало излучение от атомного взрыва, нецелесообразно. Если взрыв произойдет близко, то излучение все равно проникнет в комнату под крутым углом, но при взрыве на таком расстоянии здание обрушится и стойкий пожар не возникнет. Возвращаясь вновь к фиг. 17, мы видим, что устранять воздействие излучения в зоне EF нет необходимости, но устранить его в зоне СЕ необходимо. Так как взрыв про- исходит на фоне видимой из окна части неба, необходимо 35
Фиг. 18. Чертеж, показывающий, какую часть окна нужно прикрыть фильтром, защищающим от излучения. а — вид из точки Е\ б — вид из точки Е с установленным фильтром.
Окно Окно, YE=%XY Фиг. 19. Схема, показывающая способ определения в помещении зоны, которой угрожает воспламенение.
добиться того, чтобы из любой точки между С и £ не- бо не было видно. Поскольку больше всего небо видно из .точки Е, отсюда и надо проверять правильность установ- ки защитного козырька (фиг. 18). Точку Еу или, вернее, линию Е (фиг. 19), можно най- ти, отложив на полу под прямым углом к окну расстоя- ние, в 4 раза превышающее высоту подоконника. Линия Е, проходящая через эту точку, будет параллельна подо- коннику. Если подоконник высок или комната узка, то Фиг. 20. Простой способ защиты от излучения. линия Е может оказаться не на полу, а на стене. В таком случае на противоположной стене надо наметить линию на высоте подоконника и провести под ней линию, парал- лельную ей и на расстоянии, в 4 раза меньшем ширины комнаты. Можно применить и другое ограждение (фиг. 20), пропускающее дополнительный свет в комнату. Оно имеет вид щита, укрепленного на окне под углом около 45°. Внутреннюю сторону щита можно побелить или снабдить 38
каким-либо отражателем. Излучение бомбы может отра- зиться и проникнуть в комнату только в том случае, если бомба взорвется почти над головой. Излучение могут задержать прикрепленные к окну металлические створча- тые жалюзи, однако постоянное ограждение было бы предпочтительнее, так как жалюзи могут остаться откры- тыми во время воздушного нападения; необходимо по- мнить, что вероятность внезапного нападения весьма реальна. Стекло почти полностью пропускает видимые лучи. В то же время стекло довольно хорошо задерживает теп- Фиг. 21. Зависимость количества излучения от времени. А — зависимость доли (в %) общего количества из-лучения, доходящей до окна, от времени; В — доля излучения (в %), падающая на поверх- ность в комнате, с учетом того, что ударная волна, приходящая с пяз- ных расстояний, разбивает стекло; С — зависимость доли (в %) общего количества излучения, проходящей через обработанное оконное стекло, от времени. ловое излучение, поглощая почти % его. Можно увели- чить поглотительную способность как в отношении тепло- вого, так и светового излучения, покрыв его белой краской или побелкой. При плотности покрытия в 1 фунт на 14 кв. футов стекло пропустит всего % всех падающих на него лучей. Побелку следует приготовлять по следующему ре- цепту1: негашеная известь, жир и вода в пропорции 10 : 1 : 30 (покрытие наносится в два слоя с внешней сто- роны окна). Почти все излучение, не проходящее через окно, поглощается стеклом. Поглощаемое тепло повышает 1 «Colour washes (including paints) on external walls». Building Research Station Digest No 17. London 1950, H. M. Stationery Office. 39
Таблица 4 РАССТОЯНИЯ, НА КОТОРЫХ ПРИ АТОМНОМ ВЗРЫВЕ ЗАГОРЯТСЯ РАЗЛИЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ЗАЩИЩЕННЫЕ ПОБЕЛЕННЫМ СТЕКЛОМ (цифры в скобках относятся к незащищенным материалам) Расстояние (в футах), на котором загорятся различные материалы, при видимостях Материал ■ - ——*- 1,5 мили 3 мили б миль 12 миль 30 миль Красный кедр 3600(4800) 4300(7000) 4800(9000) 6100(11000) 6700(13000) Американская ель 3300(4400) 3900(6000) 4400(8000) 5100(9500) 5600;11000) Красное дерево 3200(4200) 3700(6000) 4200(7500) 4600(9000) 5100(10000) Дуб 3100(4100) 3600(5500) 4100(7000) 4400(8500) 4900(10000) Ироко 2900(3800) 3400(5500) 3800(6500) 4100(8000) 4400(9000) Белый хлопчатобумажный \ новый .... 3000(4000) 3500(5500) 4000(7000) 4300(8000) 4600(9000) материал / стираный . . 3000(4000) 3500(5500) 4000(7000) 4300(8500) 4700(10000) Черный хлопчатобумаж- \ новый ... 3500(4800) 4300(7000) 4800(9000) 6000(11000) 6600(13000) ный материал / стираный . . 3500(4800) 4300(7000) 4800(9000) 6100(11000) 6700(13000) Полушерстяная ткань \ новая ... 2900(3800) 3400(5500) 3800(6500) 4100(8000) 4400(9000) белая J стираная . . 3000(3900) 3600(6000) 4100(7500) 4500(9000) 5000(10000) Полушерстяная ткань темная новая .... 3400(4600) 4100(6500) 4600(8500) 5600(10500) 6200(12000) Сатин темный стираный 3500(4800) 4300(7000) 4800(9000) 6100(11000) 6700(13000) Сатин белый стираный 2900(3700) 3300(5000) 3700(6500) 4000(7500) 6300(9000) Габардин хлопчатобумаж- \ оливковый . 3100(4100) 3600^5500) 4100(7000) 4400(8500) 4900(10000) ный / белый ... 2700(3400) 3100(5000) 3400(6000) 3700(7000) 3900(8000) Ткань для затемняющих штор 3400(4500) 4000(6500) 4500(8500) 5500(10000) 6000(11000) Ткань для затемняющих штор „огне- t стойкая" } 3100(4100) 3600(5500) 4100(7000) 4500(9000) 5000(10000) Саржа шерстяная костюмная J | | 1 1 I
температуру поверхности стекла настолько, что оно трескается в период тепловой вспышки, и, для того чтобы предотвратить выпадение стекла до окончания тепло- вой вспышки, надо оклеить его изнутри тюлем. Стекло останется целым, и осколки его не будут разлетаться под действием ударной волны. Можно использовать также любые методы оклейки стекол, применявшиеся в прош- лую войну. На фиг. 21 показана степень ослабления излучения обработанным стеклом. Конечно, в радиусе действия ударной волны окна будут разбиты, и на расстояниях меньше 4000 футов от эпицентра тепловое излучение будет еще продолжаться, хотя окна уже окажутся вы- битыми. На фигуре показано количество излучения, падающего на материалы в предположении, что окна вы- бивает подошедшая через некоторое время ударная волна. В табл. 4 показывается, на каком расстоянии будут загораться обычные материалы, когда комнаты и окна выбелены. Цифры в скобках указывают расстояния, на которых будет происходить загорание, если окна совер- шенно необработаны. Число возникающих очагов пожара следует опреде- лять исходя из площади, и, следовательно, оно будет про- порционально квадрату расстояния, на котором происхо- дит загорание. Если, например, при помощи той или иной обработки расстояние, на котором происходит воспламе- нение, будет сокращено вдвое, число очагов пожара уменьшится вчетверо. Хлопчатобумажные занавеси и шторы для затемнения можно обработать раствором борной кислоты и буры, что предотвратит их загорание в период вспышки, пока интен- сивность излучения не превысит примерно на 40% вели- чину, обычно требующуюся для того, чтобы они воспла- менились, и, кроме того, что еще важнее, исключит возможность возникновения устойчивого пламени. Этот раствор, конечно, непригоден для обработки обивочного материала или бумаги, если их придется оставить на месте. Такие материалы следует прикрыть простынями, пропи- танными раствором буры и борной кислоты, шерстяными одеялами, покрывалами из поливинилхлорида или вооб- ще любым трудно загорающимся материалом. При обра- ботке указанными способами белый хлопчатобумажный 41
материал воспламеняется только при интенсивности из- лучения в 4,9 кал/см2 • сек, а при обработке стекла для воспламенения потребуется в 5 раз больше интен- сивности, так как обработанное стекло задержит 4/5 из- лучения. Воспламеняющиеся материалы будут защищены от за- горания на расстоянии в 2800, 3300, 3600, 3900 и 4100 фу- тов при видимости 1,5; 3,6; 12 и 30 миль.
Глава IV ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА ВЗРЫВА Когда атомная бомба сброшена, необходимо как мож- но быстрее определить место взрыва, чтобы наилучшим образом развернуть спасательные работы. Сообщение с районом вокруг эпицентра взрыва будет прервано, и ме- сто взрыва придется определять извне. Тепловые лучи распространяются от бомбы прямолинейно; это ясно по- казывают фотографии, снятые в Японии. В «тени», кото- рую отбрасывали предметы при взрыве, материалы оста- вались нетронутыми, в то время как на внешней стороне они обгорели. Можно построить прибор, напоминающий солнечные часы (фиг. 22). Плоскость прибора покры- вается теплочувствительнои краской, изменяющей цвет при нагревании. Когда тепловые лучи при взрыве атом- ной бомбы падают на поверхность прибора, цвет ее ме- няется везде, кроме места, затененного стержнем, нахо- дящимся в центре круга. Положение тени показывает, в каком направлении находится эпицентр, а длина ее — каков угол возвышения бомбы: чем короче тенк, тем кру- че угол падения лучей. Вокруг стержня можно провести окружности, сразу определяющие по длине тени угол возвышения бомбы. Если известны показания, по мень- шей мере, двух таких приборов, можно определить место взрыва, как показано на фиг. 23. Однако для большей точности надо взять показания, взятые от четырех или пяти приборов. Преимуществом прибора является его простота, но он недостаточно чувствителен, так как с увеличением рас- стояния лучи от бомбы будут падать на плоскость под все более малыми углами и вследствие этого все меньше влиять на теплочувствительный слой. 43
Прибор такого типа может найти себе еще одно при- менение. Если известно, на каком расстоянии он действует, Фиг. 22- Прибор типа «солнечные часы». то при каждом данном взрыве по видимости и вы- соте взрыва можно получить некоторое представление о мощности бомбы, примененной противником. 44
На фиг. 24 показан американский тип определителя эпицентра взрыва, имеющий форму лампового абажура. На внутренней поверхности «абажура» нанесены линии Фиг. 23. Построение для на- Фиг. 24. Прибор типа лампо- хождения точки атомного взры- вого абажура (воспроизведено ва атомной бомбы. из журнала «Fire Engineering») «долгот», обозначающие направление, и линии «широт», обозначающие высоту взрыва. На пути лучей находится стержень, укрепленный на оси абажура. Такой прибор дает более точные показания.
ОГЛАВЛЕНИЕ От издательства 3 Соотношение между единицами измерения, встречающи- мися в книге, и метрическими единицами 4 Предисловие 5 Глава I. Атомная бомба как источник пожара . . . . 7 Введение 7 Излучение как способ передачи тепла 7 Свойства атомного взрыва 13 Воспламенение материалов при атомной вспышке . 22 Воздействие теплового излучения на организм че- ловека 26 Глаеп 11. Действие бомб различных калибров 28 Глава III. Предотвращение пожаров 31 Гласа IV. Определение места взрыва 43
Д. И. Лоусон АТОМНАЯ БОМБА И ПОЖАРЫ Редактор В. С. ПАВЛОВ Технический редактор М А Белёва Корректор А С. Кириллова Сдано в производство 28/IV 1955 г. Подписано к печати 18/VI 1955 г. А 03625. Бумага 84^108i/32 = 0,75 бум. л. 2,5 печ. л Уч.-изд л. 2. Изд. № 18/2764. Цена 1 р. 25 к. Зак. № 497. Издательство Иностранной литературы Москва, Ново-Алексеевская, 52. 1-я типография Профиздата. Москва, Крутицкий вал, 18.
48
1 p. 25 к.