高空核爆炸效應(yīng)參數(shù)手冊(cè)

前言

美國(guó)和蘇聯(lián)在1958-1962年間進(jìn)行過(guò)19次高空核爆炸試驗(yàn)，當(dāng)時(shí)曾經(jīng)引起重視，在科學(xué)期刊上發(fā)表過(guò)一系列文章，提供了許多數(shù)據(jù)資料，探討了高空核爆炸的空間環(huán)境效應(yīng)。但是，由于當(dāng)時(shí)技術(shù)發(fā)展水平、人們認(rèn)識(shí)水平以及高空核試驗(yàn)條件所帶來(lái)的局限性，使得人們對(duì)高空核爆炸的認(rèn)識(shí)尚存在著大量問(wèn)題，也未取得滿意的規(guī)律性的見(jiàn)解。此后，高空核爆炸研究的公開(kāi)報(bào)道較少。但是為評(píng)估高空核攔截對(duì)導(dǎo)彈的破壞效應(yīng)，需要掌握高空核爆炸對(duì)近區(qū)目標(biāo)的各種效應(yīng)；為評(píng)估核戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí)先遣彈高空核爆炸對(duì)地面設(shè)施和空間衛(wèi)星的破壞效應(yīng)，需要掌握高空核爆炸的遠(yuǎn)區(qū)及長(zhǎng)期效應(yīng)。近些年，圍繞這些需求，國(guó)內(nèi)外在這個(gè)領(lǐng)域的研究又積累了較豐富的成果，但有關(guān)成果較為分散，查閱和使用極不方便，未見(jiàn)系統(tǒng)的、技術(shù)性強(qiáng)的專著，因此很有必要出版《高空核爆炸效應(yīng)參數(shù)手冊(cè)》。1986年，西北核技術(shù)研究所喬登江等人曾在《抗核加固》雜志上出版了“高空核爆炸”?？?，本手冊(cè)在此基礎(chǔ)上，增加了許多新的內(nèi)容，更加全面、完整。手冊(cè)對(duì)高空核爆炸產(chǎn)生的X射線、7射線、中子、電磁脈沖以及核爆炸對(duì)電離層、輻射帶的效應(yīng)都進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，既有對(duì)基本理論的描述，又包括必要的參數(shù)數(shù)據(jù)。雖然當(dāng)年高空核爆炸時(shí)并沒(méi)有獲得詳細(xì)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，本手冊(cè)中許多曲線數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)理論推算得到的，但仍可作為從事核效應(yīng)加固研究工作的參考資料。

內(nèi)容概要

　　《高空核爆炸效應(yīng)參數(shù)手冊(cè)》是一部系統(tǒng)闡述高空核爆炸現(xiàn)象和環(huán)境效應(yīng)的工具書，內(nèi)容主要包括高空核爆炸瞬發(fā)（中子、y射線、X射線和電磁脈沖等）和長(zhǎng)期性核環(huán)境（火球、碎片云、人工輻射帶、電離層等）特點(diǎn)、規(guī)律、環(huán)境參數(shù)及毀傷效應(yīng)等。《高空核爆炸效應(yīng)參數(shù)手冊(cè)》內(nèi)容完整、充實(shí)，反映了我國(guó)在這方面的多年研究成果，是國(guó)內(nèi)第一部系統(tǒng)闡述高空核爆炸效應(yīng)方面的技術(shù)性專著?！陡呖蘸吮ㄐ?yīng)參數(shù)手冊(cè)》共分11章，既有對(duì)基本理論的描述，又包括必要的環(huán)境和效應(yīng)參數(shù)數(shù)據(jù)，可作為教材和工具書，供核效應(yīng)和抗輻射加固技術(shù)研究的單位使用和參考。

書籍目錄

第1章 引言1.1 相關(guān)技術(shù)發(fā)展背景1.2 抗輻射加固技術(shù)發(fā)展的需求1.3 本手冊(cè)概要第2章 概述2.1 高空核試驗(yàn)概況2.1.1 高空核試驗(yàn)場(chǎng)區(qū)及共軛區(qū)2.1.2 高空核試驗(yàn)概況2.2 高空環(huán)境概要2.2.1 大氣結(jié)構(gòu)2.2.2 電離層2.2.3 高空磁場(chǎng)2.2.4 VanAllen輻射帶2.3 高空核爆炸景象2.3.1 爆炸高度在80km左右的核爆炸景象2.3.2 約400km高度的核爆炸景象2.3.3 高空核爆炸光輻射現(xiàn)象的基本特點(diǎn)2.4 核爆炸生成的瞬時(shí)高空核環(huán)境2.4.1 核爆炸發(fā)展過(guò)程2.4.2 瞬時(shí)毀傷因素2.5 核爆炸生成的持續(xù)核環(huán)境和地球物理效應(yīng)2.5.1 持續(xù)核環(huán)境2.5.2 空間天氣和地球物理效應(yīng)概況2.6 高空核爆炸的毀傷作用2.6.1 對(duì)空間飛行器的毀傷作用2.6.2 對(duì)衛(wèi)星的潛在威脅2.6.3 對(duì)地面無(wú)線電通訊、雷達(dá)的影響2.6.4 對(duì)信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的影響參考文獻(xiàn)第3章 高空核爆炸X射線3.1 引言3.2 X射線時(shí)間譜3.3 X射線能譜3.3.1 核爆炸X射線的等效黑體溫度3.3.2 X射線效應(yīng)評(píng)估時(shí)黑體譜的區(qū)分3.4 X射線曝輻射量（能注量）的空間分布3.4.1 一般公式3.4.2 Qx在總威力中所占比例3.4.3 x射線在冷空氣中質(zhì)量吸收系數(shù)K3.4.4 曝輻射量（能注量）隨距離變化3.4.5 X射線能譜隨傳播距離的變化3.5 高空核爆炸X射線在大氣中的能量沉積3.5.1 能量沉積的計(jì)算公式3.5.2 裸核區(qū)半徑3.5.3 爆點(diǎn)下方的能量沉積3.5.4 X射線對(duì)大氣的電離效應(yīng)3.6 X射線在物質(zhì)中的能量沉積3.6.1 X射線與物質(zhì)相互作用概要3.6.2 X射線在平面靶上的能量沉積3.6.3 X射線在材料中能量沉積和傳輸3.6.4 X射線對(duì)高Z材料透過(guò)率和黑體譜變化3.7 X射線的毀傷效應(yīng)3.7.1 X射線的熱－力學(xué)效應(yīng)3.7.2 X射線的核輻射效應(yīng)參考文獻(xiàn)第4章 高空核爆炸火球及光輻射現(xiàn)象4.1 不同爆高條件下高空核爆炸光輻射景象4.1.1 相關(guān)高空環(huán)境4.1.2 高空核爆炸光輻射景象隨高度的變化4.2 高空核爆炸燃燒火球及熒光現(xiàn)象4.2.1 燃燒火球4.2.2 熒光現(xiàn)象4.3 爆高低于120km高空核爆炸火球的發(fā)展過(guò)程4.3.1 火球發(fā)展過(guò)程4.3.2 火球半徑隨時(shí)間變化過(guò)程4.4 火球光輻射4.4.1 火球光輻射總能量4.4.2 火球光輻射光譜4.4.3 火球的輻射時(shí)間及冷卻過(guò)程4.4.4 火球的曝輻射量4.5 光輻射對(duì)地面的影響4.5.1 地面的曝輻射量4.5.2 光輻射對(duì)地面人員眼睛的燒傷4.6 同溫層核爆炸光輻射4.6.1 引言4.6.2 爆炸產(chǎn)物向真空飛散4.6.3 Starfish高空核試驗(yàn)早期光輻射景象參考文獻(xiàn)第5章 高空核爆炸中子5.1 核爆炸中子源基本特征5.1.1 中子總數(shù)5.1.2 中子能譜5.2 中子注量的空間分布5.2.1 中子注量空間分布的計(jì)算5.2.2 1MeV等效中子注量5.3 中子與物質(zhì)的相互作用5.3.1 中子與原子核的相互作用5.3.2 中子對(duì)材料的活化5.4 中子的毀傷效應(yīng)5.4.1 位移毀傷效應(yīng)5.4.2 單粒子效應(yīng)（SEE）5.4.3 中子輻照材料的溫升估算參考文獻(xiàn)第6章 高空核爆炸λ輻射6.1 高空核爆炸λ輻射源基本特征6.1.1 λ輻射源及其分類6.1.2 λ光子總數(shù)和峰值λ能量釋放率6.1.3 λ輻射能譜6.2 λ輻射時(shí)間譜、λ劑量率6.2.1 核爆炸早期λ輻射時(shí)間譜特征6.2.2 λ瞬發(fā)輻射時(shí)間譜6.2.3 λ劑量率6.3 λ電離輻射總劑量及其空間分布6.4 λ射線與物質(zhì)的相互作用6.4.1 光電效應(yīng)6.4.2 康普頓（Compton）散射6.4.3 電子對(duì)效應(yīng)6.5 λ輻射的毀傷效應(yīng)6.5.1 引言6.5.2 λ輻射總劑量毀傷6.5.3 λ劑量率毀傷6.5.4 λ輻照累積照射的影響6.5.5 電纜和光纖的λ輻射效應(yīng)參考文獻(xiàn)第7章 高空核爆炸碎片云7.1 高空核爆炸碎片云的基本特征7.2 碎片云的擴(kuò)展、上升7.2.1 碎片云的擴(kuò)展過(guò)程7.2.2.碎片云的上升運(yùn)動(dòng)7.2.3 碎片云在地磁場(chǎng)作用下的運(yùn)動(dòng)7.3 碎片云的放射性……第8章 高空核爆炸電磁脈沖及其效應(yīng)第9章 高空核爆炸電離層效應(yīng)第10章 高空核爆炸輻射效應(yīng)及電子輻射第11章 高空核爆炸的空間天氣效應(yīng)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：導(dǎo)彈防御（MD）和突防技術(shù)。美國(guó)已從發(fā)展戰(zhàn)區(qū)導(dǎo)彈防御（TMI）和國(guó)家導(dǎo)彈防御（NMD）技術(shù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的導(dǎo)彈防御技術(shù)。由多種復(fù)雜裝備系統(tǒng)構(gòu)建導(dǎo)彈防御技術(shù)是企圖構(gòu)筑一個(gè)反導(dǎo)的天網(wǎng)，以防止任何導(dǎo)彈的襲擊?？梢圆捎脛?dòng)能或激光武器系統(tǒng)摧毀來(lái)襲彈頭的戰(zhàn)斗部。盡管導(dǎo)彈防御技術(shù)在快速發(fā)展中，控制、感知、識(shí)別等技術(shù)都可能有很大進(jìn)展，但要想達(dá)到HAND所具有的大范圍、多因素毀傷能力的可能性是比較小的。有新盾就會(huì)有新矛。多彈頭、多誘餌、隱身、變軌、釋放干擾等針對(duì)導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的突防技術(shù)也會(huì)有相應(yīng)的發(fā)展和變化。核武器技術(shù)。全世界禁核試條約雖然已經(jīng)簽訂，但是核武器技術(shù)仍在不斷發(fā)展中。在2006年美國(guó)著名的《外交》雜志上有文章聲稱，冷戰(zhàn)時(shí)期的核威脅平衡已不復(fù)存在，美國(guó)已具有全面摧毀俄、中等核國(guó)家的能力。為了跨過(guò)核門檻，需要發(fā)展可使用的核武器；為了長(zhǎng)期保存，需要發(fā)展可替換的核武器。由此可見(jiàn)，核大國(guó)仍然把繼續(xù)發(fā)展核武器技術(shù)作為國(guó)家重要安全保證的手段。核不擴(kuò)散條約的制約能力是有限的，已有若干國(guó)家掌握并發(fā)展了核武器技術(shù)。美國(guó)已有文獻(xiàn)表示出對(duì)已有核武器國(guó)家在自己國(guó)土上空進(jìn)行一次高空核爆炸以達(dá)到破壞信息技術(shù)、空間技術(shù)的目的，使其首腦指揮系統(tǒng)失控的擔(dān)心。這雖是一種猜想，但也說(shuō)明了人們對(duì)HAND毀傷作用的關(guān)注。早在20世紀(jì)六七十年代，人們?cè)Ｍ么笸Γ≧NT當(dāng)量為百萬(wàn)噸級(jí)）HAND來(lái)作為反導(dǎo)手段，以大規(guī)模進(jìn)攻前的前驅(qū)爆炸作為戰(zhàn)略手段。但它的可行性受到質(zhì)疑，主要疑點(diǎn)在于：反導(dǎo)會(huì)對(duì)本土地面造成一定的破壞、損傷，甚至是災(zāi)難性的；全球諸多持續(xù)空間天氣和地球環(huán)境效應(yīng)會(huì)對(duì)全世界（包括本國(guó)）帶來(lái)影響，因而既不能被本國(guó)居民所接受又不能被全世界所接受。因此，利用大威力的HAND作為作戰(zhàn)手段遇到了障礙。盡管這類大威力HAND達(dá)到以核反核的可能性在減小，但已有的裝備并未拆除，所以，HAND作為作戰(zhàn)手段還不能排除。隨著小威力（RNT當(dāng)量為5000噸以下）核武器技術(shù)的發(fā)展，核武器逐漸向可使用化方向發(fā)展。一旦跨過(guò)核門檻，核武器不僅可用來(lái)反恐、摧毀大規(guī)模殺傷性武器（生化武器、放射性武器、化學(xué)武器），同樣可以用作反導(dǎo)、反衛(wèi)系統(tǒng)中的空間武器。雖然這還是設(shè)想，但實(shí)現(xiàn)這個(gè)設(shè)想的技術(shù)路程并不長(zhǎng)。從抗輻射加固技術(shù)發(fā)展的角度上看，不得不防。

編輯推薦

《高空核爆炸效應(yīng)參數(shù)手冊(cè)》由原子能出版社出版。

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