Ние сами изработваме emy генератор от скрап материали. Електромагнитен импулс на ядрен взрив

Писнало ли ви е от силната музика на съседите ви или просто искате сами да направите интересно електрическо оборудване? След това можете да опитате да сглобите прост и компактен генератор на електромагнитни импулси, който е в състояние да деактивира електронни устройства наблизо.

Генераторът на EMR е устройство, способно да генерира краткотрайно електромагнитно смущение, което се излъчва навън от своя епицентър, като по този начин нарушава работата на електронните устройства. Някои ЕМР изблици възникват естествено, например под формата на електростатичен разряд. Има и изкуствени ЕМП изблици, като ядрен електромагнитен импулс.

Този материал ще ви покаже как да сглобите основен EMP генератор, като използвате общодостъпни артикули: поялник, спойка, камера за еднократна употреба, бутонен превключвател, изолиран дебел меден кабел, емайлирана жица и превключвател за висок ток. Представеният генератор няма да бъде много мощен по мощност, така че може да не успее да деактивира сериозно оборудване, но може да повлияе на прости електрически уреди, така че този проекттрябва да се счита за образователен за тези, които са нови в електроинженерството.

Така че, първо, трябва да вземете камера за еднократна употреба, например Kodak. След това трябва да го отворите. Отворете кутията и намерете големия електролитен кондензатор. Направете това с гумени диелектрични ръкавици, за да избегнете токов удар, когато кондензаторът се разреди. При пълно зареждане може да показва до 330 V. Проверете напрежението върху него с волтметър. Ако все още има заряд, отстранете го, като окъсите клемите на кондензатора с отвертка. Внимавайте, при късо съединение ще се появи светкавица с характерно пукане. След като разредите кондензатора, отстранете платката, на която е монтиран, и намерете малкия бутон за включване/изключване. Разпоете го и на негово място запойте бутона за превключване.

Запоете два изолирани медни кабела към двата извода на кондензатора. Свържете единия край на този кабел към високотоков ключ. Оставете другия край свободен засега.

Сега трябва да навиете товарната намотка. Увийте емайлираната тел 7 до 15 пъти около кръгъл предмет с диаметър 5 см. След като бобината е оформена, увийте я с тиксо, за да я направите по-безопасна за използване, но оставете два проводника да стърчат, за да се свържете към клемите. Използвайте шкурка или остро острие, за да отстраните емайловото покритие от краищата на жицата. Свържете единия край към клемата на кондензатора, а другия към силнотоков превключвател.

Сега можем да кажем това прост генераторелектромагнитните импулси са готови. За да го заредите, просто свържете батерията към съответните щифтове на платката на кондензатора. Донесете някакво преносимо електронно устройство, което нямате нищо против, до намотката и натиснете превключвателя.

Не забравяйте да не задържате бутона за зареждане, докато генерирате EMP, в противен случай може да повредите веригата.

Ударна вълна

Ударна вълна (SW)- област рязко сгъстен въздух, разпространявайки се във всички посоки от центъра на експлозията със свръхзвукова скорост.

Горещите пари и газове, опитвайки се да се разширят, предизвикват остър удар върху околните слоеве въздух, компресират ги до високи налягания и плътности и ги нагряват до висока температура(няколко десетки хиляди градуса). Този слой сгъстен въздух представлява ударна вълна. Предната граница на слоя сгъстен въздух се нарича фронт на ударна вълна. Ударният фронт е последван от област на разреждане, където налягането е под атмосферното. Близо до центъра на експлозията скоростта на разпространение на ударните вълни е няколко пъти по-висока от скоростта на звука. С увеличаване на разстоянието от експлозията скоростта на разпространение на вълната бързо намалява. На големи разстояния скоростта му се доближава до скоростта на звука във въздуха.

Ударната вълна на боеприпаси със средна мощност преминава: първият километър за 1,4 s; вторият - за 4 s; пети - за 12 с.

Увреждащото действие на въглеводородите върху хората, оборудването, сградите и съоръженията се характеризира с: скоростно налягане; свръхналягане в предната част на движението на ударната вълна и времето на нейното въздействие върху обекта (фаза на компресия).

Въздействието на въглеводородите върху хората може да бъде пряко и непряко. При директен удар причината за нараняване е моментално повишаване на налягането на въздуха, което се възприема като остър удар, водещ до фрактури, щети вътрешни органи, спукване на кръвоносни съдове. При непряка експозиция хората са засегнати от летящи отломки от сгради и конструкции, камъни, дървета, счупено стъкло и други предмети. Непрякото въздействие достига 80% от всички лезии.

При свръхналягане от 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf/cm2), незащитените хора могат да получат леки наранявания (леки натъртвания и контузии). Излагането на въглеводороди със свръхналягане от 40-60 kPa води до умерени увреждания: загуба на съзнание, увреждане на слуховите органи, тежки изкълчвания на крайниците, увреждане на вътрешните органи. Изключително тежки лезии, често с фатален, се наблюдават при свръхналягане над 100 kPa.

Степента на увреждане на различни обекти от ударна вълна зависи от силата и вида на експлозията, механичната якост (стабилността на обекта), както и от разстоянието, на което е станала експлозията, терена и положението на обектите на земята.

За защита срещу въздействието на въглеводородите трябва да се използват: окопи, пукнатини и окопи, намаляващи този ефект с 1,5-2 пъти; землянки - 2-3 пъти; заслони - 3-5 пъти; мазета на къщи (сгради); терен (гора, дерета, котловини и др.).

Електромагнитен импулс(Ейми)е набор от електрически и магнитни полета в резултат на йонизацията на атомите на средата под въздействието на гама лъчение. Продължителността на действието му е няколко милисекунди.

Основните параметри на EMR са токовете и напреженията, индуцирани в проводниците и кабелните линии, които могат да доведат до повреда и отказ на електронно оборудване, а понякога и до повреда на хората, работещи с оборудването.

При наземни и въздушни експлозии увреждащото действие на електромагнитния импулс се наблюдава на разстояние няколко километра от центъра на ядрения взрив.

Най-ефективната защита срещу електромагнитни импулси е екранирането на захранващи и контролни линии, както и на радио и електрическо оборудване.

Ситуацията, която възниква по време на употреба ядрени оръжияв лезиите.

огнище ядрено унищожение- това е територията, на която в резултат на използването на ядрено оръжие, масови жертвии смърт на хора, селскостопански животни и растения, унищожаване и увреждане на сгради и съоръжения, инженерни и технологични мрежи и линии, транспортни комуникациии други обекти.

Кои са супер силни магнитни полета?

В науката, за да разберат природата, те използват различни взаимодействияи полета. По време на физически експериментизследователят, въздействайки върху обекта на изследване, изучава реакцията на това въздействие. Като го анализират, те правят заключение за природата на явлението. Най-ефективното средство за въздействие е магнитното поле, тъй като магнетизмът е широко разпространено свойство на веществата.

Силовата характеристика на магнитното поле е магнитната индукция. Следва описание на най-разпространените методи за създаване на свръхсилни магнитни полета, т.е. магнитни полета с индукция над 100 Т (тесла).

За сравнение -

• минималното магнитно поле, регистрирано с помощта на свръхпроводящ квантов интерферометър (SQUID), е 10 -13 T;
• магнитно поле на Земята – 0,05 mT;
• сувенирни магнити за хладилник – 0,05 Т;
• алнико (алуминий-никел-кобалт) магнити (AlNiCo) – 0,15 T;
• феритни постоянни магнити (Fe 2 O 3) – 0,35 T;
• самариево-кобалтови постоянни магнити (SmCo) - 1,16 Tesla;
• най-силните неодимови постоянни магнити (NdFeB) – 1.3 Tesla;
• електромагнити на Големия адронен колайдер - 8,3 Тесла;
• най-силното постоянно магнитно поле (National High Magnetic Field Laboratory, University of Florida) - 36,2 Тесла;
• най-силното импулсно магнитно поле, постигнато без разрушаване на инсталацията (Национална лаборатория в Лос Аламос, 22 март 2012 г.) е 100,75 Тесла.

В момента изследванията в областта на създаването на свръхсилни магнитни полета се провеждат в страните, участващи в Megagauss Club и се обсъждат на Международни конференциивърху генерирането на мегагаусови магнитни полета и свързаните с тях експерименти ( гаус– единица за измерване на магнитна индукция в системата CGS, 1 мегагаус = 100 тесла).

За създаване на магнитни полета с такава сила е необходима много висока мощност, така че в момента те могат да бъдат получени само в импулсен режим, а продължителността на импулса не надвишава десетки микросекунди.

Изпускане към еднооборотен соленоид

Повечето прост методполучаването на ултра-силни импулсни магнитни полета с магнитна индукция в диапазона от 100...400 тесла е изхвърлянето на капацитивни устройства за съхранение на енергия върху еднооборотни соленоиди ( соленоид- това е еднослойна цилиндрична намотка, чиито завои са навити плътно, а дължината е значително по-голяма от диаметъра).

Вътрешният диаметър и дължината на използваните намотки обикновено не надвишава 1 см. Тяхната индуктивност е малка (единици нанохенри), поради което са необходими токове от мегаамперно ниво, за да се генерират свръхсилни полета в тях. Те се получават с помощта на високоволтови (10-40 киловолта) кондензаторни батерии с ниска самоиндуктивност и съхранена енергия от десетки до стотици килоджаули. В този случай времето на нарастване на индукцията до максимална стойностне трябва да надвишава 2 микросекунди, в противен случай разрушаването на соленоида ще настъпи преди да се достигне супер силно магнитно поле.

Деформацията и разрушаването на соленоида се обяснява с факта, че поради рязко увеличаване на тока в соленоида, повърхностният („кожен“) ефект играе значителна роля - токът се концентрира в тънък слой върху повърхността на соленоидът и плътността на тока могат да достигнат много големи стойности. Последствието от това е появата в материала на соленоида на зона с повишена температура и магнитно налягане. Още при индукция от 100 тесла, повърхностният слой на намотката, направен дори от огнеупорни метали, започва да се топи, а магнитното налягане надвишава якостта на опън на повечето известни метали. С по-нататъшното нарастване на полето зоната на топене се разпространява дълбоко в проводника и на повърхността му започва изпаряване на материала. В резултат на това се получава експлозивно разрушаване на материала на соленоида („експлозия на кожния слой“).

Ако стойността на магнитната индукция надвишава 400 тесла, тогава такова магнитно поле има енергийна плътност, сравнима с енергията на свързване на атом в твърди веществаи далеч надвишава енергийната плътност на химическите експлозиви. В зоната на действие на такова поле, като правило, настъпва пълно разрушаване на материала на намотката със скорост на разширяване на материала на намотката до 1 километър в секунда.

Метод на компресиране на магнитния поток (магнитна кумулация)

За да се получи максималното магнитно поле (до 2800 T) в лабораторията, се използва методът на компресия на магнитния поток ( магнитна кумулация).

Вътре в проводяща цилиндрична обвивка ( подложка) с радиус r 0и напречно сечение S 0създава се аксиално начално магнитно поле с индукция B 0и магнитен поток Е = B 0 S 0И. Тогава лайнерът се компресира симетрично и достатъчно бързо външни сили, докато радиусът му намалява до rfи площ на напречното сечение до S f. Магнитният поток, проникващ през обшивката, също намалява пропорционално на площта на напречното сечение. Промяна на магнитния поток в съответствие със закона електромагнитна индукцияпричинява появата на индуциран ток в обвивката, създавайки магнитно поле, което има тенденция да компенсира намаляването на магнитния поток. В този случай магнитната индукция нараства съответно на стойността B f =B 0 *λ*S 0 /S f, където λ е коефициентът на запазване на магнитния поток.

Методът на магнитна кумулация е реализиран в устройства, наречени магнитно-кумулативни (взривно-магнитни) генератори. Обшивката се компресира от налягането на продуктите на експлозията на химическите експлозиви. Източникът на ток за създаване на първоначалното магнитно поле е кондензаторна банка. Основателите на изследванията в областта на създаването на магнитно-кумулативни генератори са Андрей Сахаров (СССР) и Кларънс Фаулър (САЩ).

В един от експериментите през 1964 г. е регистрирано рекордно поле от 2500 Tesla с помощта на магнитно-кумулативен генератор MK-1 в кухина с диаметър 4 mm. Нестабилността на магнитната кумулация обаче е причината за невъзпроизводимия характер на експлозивното генериране на свръхсилни магнитни полета. Стабилизирането на процеса на магнитна кумулация е възможно чрез компресиране на магнитния поток от система от последователно свързани коаксиални черупки. Такива устройства се наричат ​​каскадни генератори на свръхсилни магнитни полета. Основното им предимство е, че осигуряват стабилна работа и висока възпроизводимост на свръхсилни магнитни полета. Многостепенният дизайн на генератора MK-1, използващ 140 kg експлозив, осигуряващ скорост на компресия на обшивката до 6 km/s, направи възможно получаването на световен рекорд за магнитно поле от 2800 тесла в обем от 2 cm 3 през 1998 г. в Руския федерален ядрен център. Енергийната плътност на такова магнитно поле е повече от 100 пъти по-висока от енергийната плътност на най-мощните химически експлозиви.

Приложение на свръхсилни магнитни полета

Използването на силни магнитни полета във физическите изследвания започва с трудовете на съветския физик Пьотр Леонидович Капица в края на 20-те години. Свръхсилните магнитни полета се използват при изследване на галваномагнитни, термомагнитни, оптични, магнитооптични и резонансни явления.

Те се прилагат по-специално:

От къси разстояния. Естествено, веднага исках да направя подобен домашен продукт, тъй като е доста впечатляващ и демонстрира на практика работата на електромагнитните импулси. Първите модели на EMR излъчвателя имаха няколко кондензатора с голям капацитет от камери за еднократна употреба, но този дизайн не работи много добре поради дългото време за „презареждане“. Затова реших да взема китайски високоволтов модул (често използван в електрошокови пистолети) и да добавя "удар" към него. Този дизайнподхождаше ми. Но за съжаление модулът ми за високо напрежение изгоря и затова не успях да заснема статия за този домашен продукт, но имах кадри подробно видеовърху сглобяването, така че реших да взема някои точки от видеото, надявам се, че администраторът няма да има нищо против, тъй като домашният продукт е наистина много интересен.

Бих искал да кажа, че всичко това беше направено като експеримент!

И така, за EMR излъчвателя се нуждаем от:
-модул за високо напрежение
- две батерии 1,5 волта
-кутия за батерии
-случай, използвам пластмасова бутилкас 0,5
-медна жица с диаметър 0,5-1,5 мм
-бутон без заключване
- проводници

Инструментите, от които се нуждаем са:
-поялник
- термо лепило

И така, първото нещо, което трябва да направите, е да навиете дебела тел от около 10-15 оборота около горната част на бутилката, завой по завъртане (бобината силно влияе на обхвата на електромагнитния импулс; спирална намотка с диаметър 4,5 см се оказа, че работи най-добре), след което отрежете дъното на бутилката

Преди този домашен продукт направих EMR на базата на ръкавица, но за съжаление заснех само видео от тестовете; между другото, отидох на изложба с тази ръкавица и заех второ място поради факта, че показах презентацията лошо. Максималният обхват на EMP ръкавицата беше 20 см. Надявам се тази статия да ви е била интересна и внимавайте с високо напрежение!

Ето видео с тестове и EMP ръкавица:

По време на ядрен взрив се генерира силно електромагнитно излъчване в широк диапазон от вълни с максимална плътност в областта от 15-30 kHz.

Поради кратката продължителност на действие - десетки микросекунди - това излъчване се нарича електромагнитен импулс (ЕМП).

Причината за ЕМР е асиметрично електромагнитно поле в резултат на взаимодействието на гама-квантите с околната среда.

Основните параметри на EMR, като напр увреждащ фактор, са напрегнатостта на електрическото и магнитното поле. По време на въздушни и наземни експлозии плътната атмосфера ограничава зоната на разпространение на гама-квантите, а размерите на източника на EMR приблизително съвпадат с зоната на действие на проникващата радиация. В космоса ЕМР може да придобие качеството на един от основните увреждащи фактори.

ЕМР няма пряк ефект върху хората.

Ефектът на ЕМР се проявява предимно върху тела, които провеждат електрически ток: надземни и подземни комуникационни и електропроводи, алармени и контролни системи, метални опори, тръбопроводи и др. В момента на експлозия в тях се появява токов импулс и се индуцира висок електрически потенциал спрямо земята.

В резултат на това може да възникне разрушаване на изолацията на кабела, повреда на входните устройства на радио и електрическо оборудване, изгаряне на разрядници и предпазители, повреда на трансформатори и повреда на полупроводникови устройства.

Силните електромагнитни полета могат да повредят оборудването на контролните точки и комуникационните центрове и да създадат опасност от нараняване на обслужващия персонал.

Защитата от електромагнитни смущения се постига чрез екраниране на отделни блокове и възли от радио и електрическо оборудване.

Химическо оръжие.

Химическите оръжия са токсични вещества и средства за тяхното използване. Приложенията включват авиационни бомби, касети, бойни глави на ракети, артилерийски снаряди, химически мини, самолетни реактивни устройства, аерозолни генератори и др.

Основата на химическите оръжия са токсични вещества (CAS) химични съединения, засягащи хора и животни, замърсявайки въздуха, терена, водоемите, храните и различни предмети в района. Някои химически агенти са предназначени да увреждат растенията.

В химическите боеприпаси и устройства агентите са в течно или твърдо състояние. В момента на използване химическо оръжиеВеществата преминават в бойно състояние - пара, аерозол или капки и въздействат на хората през дихателната система или при контакт с човешкото тяло - през кожата.

Характеристика на замърсяването на въздуха от пари и фини аерозоли е концентрацията C = m/v, g/m3 - количеството “m” ОВ на единица обем “v” замърсен въздух.

Количествена характеристика на степента на замърсяване на различни повърхности е плътността на заразата: d=m/s, g/m2 - т.е. количеството „m“ OM, разположено на единица площ „s“ от замърсената повърхност.

Веществата се класифицират според тяхното физиологично въздействие върху човека, тактическа цел, скорост на настъпване и продължителност на увреждащия ефект, токсикологични свойства и др.

Според тяхното физиологично действие върху човешкия организъм химичните агенти се разделят на следните групи:

1) Нервни агенти - зарин, зоман, Vx (VI-ix). Те причиняват дисфункция на нервната система, мускулни крампи, парализа и смърт.

2) Агент на блистерно действие - иприт. При поглъщане засяга кожата, очите, дихателните и храносмилателните органи.

3) Общотоксични вещества - циановодородна киселина и цианхлорид. При отравяне се появява силен задух, чувство на страх, конвулсии, парализа.

4) Задушаващо средство - фосген. Засяга белите дробове, причинявайки подуване и задушаване.

5) ОМ на психо-химично действие - БЗ (Бизе). Въздейства чрез дихателната система. Нарушава координацията на движенията, причинява халюцинации и психични разстройства.

6) дразнители - хлороацетофенон, адамсит, CS (Ci-S) и CR (Ci-Er). Тези химически агенти предизвикват дразнене на дихателните и зрителните органи.

Нервнопаралитични агенти, агенти с мехури, обикновено отровни и задушаващи агенти са смъртоносни агенти. Средства с психо-химично и дразнещо действие - временно неработоспособни хора.

Въз основа на скоростта на настъпване на увреждащия ефект се разграничават бързодействащи агенти (зарин, зоман, циановодородна киселина, CS, SR) и бавно действащи агенти (V-X, иприт, фосген, Bi-zet).

Според продължителността ОВ се делят на персистиращи и нестабилни. Устойчивите запазват увреждащия си ефект няколко часа или дни. Нестабилен - няколко десетки минути.

Токсодозата е количеството агент, необходимо за получаване на определен ефект на увреждане: T=c*t (g*min)/m3, където: c е концентрацията на агента във въздуха, g/m3; t е времето, прекарано на човек в замърсен въздух, мин.

При използване на химически боеприпаси се образува първичен облак от химически агенти. Под въздействието на движещи се въздушни маси ОМ се разпространява в определено пространство, образувайки зона на химическо замърсяване.

Зона на химическо замърсяванесе отнася до зоната, която е била пряко изложена на химически оръжия, и територията, над която се е разпространил облак, замърсен с химически агенти с увреждащи концентрации.

В зоната на химическо замърсяване могат да възникнат огнища на химическо увреждане.

Място на химическо увреждане- това е територия, на която в резултат на въздействието на химическо оръжие са настъпили масови жертви на хора, селскостопански животни и растения.

Защитата от токсични вещества се постига чрез използване на индивидуални средства за защита на дихателните пътища и кожата, както и колективни средства.

Специалните групи химически оръжия включват бинарни химически боеприпаси, които представляват два контейнера с различни газове - не са отровни в чистата си форма, но при изместването им по време на експлозия се получава токсична смес.