Кипрские ученые впервые смоделировали распространение ударной волны от ядерного взрыва внутри типовых квартир или офисов. Расчет показал, в каких местах помещения сила ударной волны удваивается. О том, где лучше всего искать спасения, говорится в исследовании, опубликованном в журнале Physics of Fluids.
При ядерном ударе основными поражающими факторами являются распространение ударной волны, лучевое воздействие и последующее заражение местности радиоактивными изотопами. Ученые из Университета Никосии (Кипр) проанализировали механическое воздействие ударной волны, распространяющейся от взрыва типичной межконтинентальной баллистической ракеты мощностью 750 килотонн, чтобы понять, в каких местах помещения оказавшийся в нем человек имеет наибольшие шансы выжить.
Расчеты проводились для умеренной зоны разрушений, в которой силы ударной волны достаточно для повреждения легких построек, но более устойчивые здания, в первую очередь из бетона, сохраняют свою целостность. Численное моделирование позволило рассчитать, как ударная волна от взрыва распространяется через помещения типовой квартиры, в которой есть окна, дверные проемы и коридоры.
Вычисления показали, с какой скоростью движется воздух вслед за приходом ударной волны в каждом месте квартиры или офиса, и где лучше всего спасаться от ее воздействия.
«До нашего исследования опасность для людей, находящихся внутри железобетонного здания, которое стоит на пути ударной волны, оставалась неясной, — пояснил автор работы Димитрис Дрикакис. — Наши расчеты показали, что высокие скорости воздуха остаются довольно опасными и могут привести к тяжелым травмам и даже гибели».
Максимальные скорости воздуха в квартире при избыточном давлении воздуха 02 и 03 атмосферы в результате ядерного взрыва
Ioannis W. Kokkinakisa / Dimitris Drikakisb
Моделирование показало, что скорость воздуха внутри помещения может значительно превышать его скорость в районе окна. Так, если при избыточном давлении в 0,3 атмосферы, при котором большинство железобетонных зданий не разрушается, скорость воздуха у окна составит 73 м/c, максимальная скорость в квартире может достичь 184 м/с.
Ученые считают, что просто оставаться в достаточно крепком здании при ядерном ударе недостаточно для спасения. Узкие проходы в помещении увеличивают скорость воздуха, ударная волна отражается от стен и с легкостью огибает углы. В худших сценариях ударная волна может создавать перегрузку, в 18 раз превышающую массу человека.
«Наиболее опасными местами в помещении, которых надо избегать, являются окна, коридоры и дверные проемы, — считает соавтор работы Иоаннис Коккинакис. — людям надо держаться подальше от этих мест и немедленно прятаться. Даже в комнате, которая находится ближе к взрыву, можно спастись, если укрыться в углу со стороны стены, смотрящей на взрыв».
Ученые обращают внимание на то, что время между взрывом (вспышкой света) и приходом ударной волны составляет считанные секунды, поэтому для человека критически важно успеть спрятаться в безопасном месте.