При взрыве на земле в пункте, высота которого находится на уровне моря или немного выше, 35% энергии ядерной бомбы превращается в тепловую энергию. На рис. 2.13 показано, какую часть общего эффекта составляют механические, термические и радиоактивные эффекты при взрыве.
Напомним, что взрыв мощностью 1 Кт эквивалентен высвобождению 1012 Кал, т. е. 4,2-1019 Эрг. В следующей таблице показаны значения термической энергии на расстоянии 1600 М от эпицентра взрыва, произведенного на уровне моря.
На рис. 1.3 показано, как на земной поверхности определяется кратчайшее расстояние (расстояние по большому КРУГУ) между двумя станциями. Это и есть то расстояние, которое пробегут электромагнитные волны от станции-излучателя до станции-приемника. Именно так вычисляются расстояния между станциями А, В, С, а также между каждой из них и эпицентром взрыва Et (рис. 4.14).
Рассмотрим систему, состоящую из четырех станций, находящихся, скажем, в Париже, Лондоне, Гамбурге и Болонье. На рис. 4.15 дано схематическое изображение устройства каждой из этих станций. Антенна 1 принимает сигнал и фильтрует его в фильтре F. Если F пропускает сигнал, он дискриминируется в Dt. В противном случае он может быть каталогизирован и подвергнут анализу в Me, Что будет содействовать увеличению наших познаний в вопросах, касающихся гроз.
С помощью антенны 2 станция получает закодированные сообщения от трех других станций. Эти сообщения расшифровываются в DС, датируются и нумеруются с помощью часов Tt. Как только запросчик 1 выявляет совпадение приема «сигнал» между четырьмя станциями, он посылает сообщение в вычислительное устройство С0. Последнее высчитывает разницу во времени поступления сигнала на станции А, В. С и D. Антенна 3 получает сигналы синхронизации от единой часовой сети, что позволяет точно вычислить расстояние до точки взрыва.
Мы уже говорили, что разные металлы имеют различную работу выхода. У металлов с большой работой выхода (серебро, медь, железо, цинк и др.) внешний фотоэлектрический эффект вызывается только ультрафиолетовыми лучами. Существуют металлы (калий, натрий, цезий и др.), у которых фотоэлектрический эффект происходит и под действием видимого света. Наконец, некоторые специально обработанные металлы имеют небольшую работу выхода электронов. У них фотоэлектрический эффект происходит даже под действием инфракрасных лучей ближней области.
Поверхность металла, испускающая при освещении электроны, называется фотокатодом, а электрод, улавливающий эти электроны, — анодом. На использовании явления внешнего фотоэлектрического эффекта основана работа фотоэлементов и электроннооптических преобразователей. Установка А. Г. Столетова, на которой он изучал явление фотоэлектрического эффекта, была первым в мире фотоэлементом.
Разобранные примеры показывают, что кинетическая энергия электронов как находящихся в металле, так и вышедших из него тем больше, чем больше частота падающих на металл лучей. При увеличении же интенсивности лучистого потока, вызывающего выход электронов из металла, растет только количество вылетевших электронов.
Взрыв «Старфиш», произведенный американцами 9 июля 1962 г., дал многоразличных результатов. Мы рассмотрим два из них: выход продуктов деления ядерной бомбы и геомагнитные возмущения. В 9 час. 9 сек. по Гринвичскому времени в момент, когда над островом Джонстон в Тихом океане на высоте 400 Км происходил взрыв бомбы в 1,4 Мт, спутник «Космос-5» находился на высоте 800 Км от точки взрыва и на 8600 Км северо-западнее ее.
Начальное излучение ^-частиц тотчас достигло счетчика Гейгера, находившегося на спутнике, который зарегистрировал 40 000 импульсов в секунду. На такой высоте можно пренебречь атмосферным поглощением и по количеству Т импульсов, принятых счетчиком за секунду, найти количество продуктов деления, исходя из соотношения Т = 40 000 = 1,4-1026 где Р — мощность бомбы в Мт; F — интенсивность ^-час-тиц, излучаемых осколками бомбы в определенном диапазоне энергии ^-частиц; S — эффективная поверхность обнаружения счетчика Гейгера, См2; р—эффективность счетчика Гейгера (порядка 2% для ^-частиц в 1 Мэе); наконец, Г — расстояние в См от спутника до точки, где находятся продукты деления. Считается, что для данного взрыва эта точка находилась на высоте 1200 Км.
Из сказанного можно сделать вывод, что мощность бомбы была равна или больше 1 Мт. Зная теоретическую мощность бомбы, можно сделать вывод о выходе продуктов деления при взрыве. Напротив, предполагая выход продуктов деления бомбы нормальным, можно рассчитать теоретическую мощность бомбы.
Чтобы представить, насколько сложно вести воздушное наблюдение во время военных действий и особенно в наиболее критический момент — при внезапном нападении, приведем некоторые цифры.
Радиус действия обычного радиолокатора для объектов с поверхностью отражения 10 М2 равен 250 Км. Поверхность полусферы такого радиуса равна 785 000 Км2. Антенна локатора сможет наблюдать лишь часть этой огромной поверхности.
Если ее возвышение равно 9° , а азимут — 2,5°, то луч радара за несколько десятков миллисекунд покроет менее 1/2000 поверхности полусферы. В действительности он обследует гораздо большую часть, так как наблюдаемая плоскость не перпендикулярна радиусу-вектору.
Современный прибор ночного видения представляет собой сложную систему, состоящую из оптических, электронных и электрических устройств. В комплект прибора, как правило, входит фотоэлектронный телескоп, инфракрасный прожектор и источники электропитания.
Фотоэлектронный телескоп состоит из объектива 1, электронно-оптического преобразователя 2 И окуляра 3. Инфракрасный прожектор состоит из стеклянного или металлического отражателя, лампы накаливания и специального фильтра, пропускающего только инфракрасные лучи.
Что такое волны и каковы их свойства? Волны — это процесс распространения возмущений (изменений состояния) в каких-либо средах. При распространении любых волн, например при распространении звука, в каждой точке происходит колебательное движение вокруг некоторого исходного положения равновесия.
Инфракрасные, ультрафиолетовые и видимые лучи принадлежат к категории электромагнитных волн, к которым также относятся радиоволны, рентгеновы лучи и гамма-лучи.
Существует классификация объектов по степени их сопротивляемости избыточному давлению.
Первая классификация состоит из 24 категорий — от самых хрупких объектов, таких, как стекло, до объектов, обладающих наибольшей сопротивляемостью, таких, как подводные лодки.
В 1958 г. Соединенные Штаты произвели взрыв бомбы порядка мегатонны на высоте более 400 Км. Тогда был получен первый необычный результат этой операции. Почти 20% (3-частиц, получившихся в результате деления в этой бомбе, были захвачены земным магнитным полем (рис. 3.3) на орбите, близкой к 20 000 Км.
Плотность электронов на этой высоте достигла одного электрона на См3. Предмет, поперечное сечение которого равно 1 См2, двигаясь по этой орбите, за каждый период обращения подвергался бы бомбардировке одним миллиардом электронов.