Valmistame ise vanaraua materjalidest emy generaatori. Tuumaplahvatuse elektromagnetiline impulss

Oled naabrite valjust muusikast tüdinenud või tahad lihtsalt ise mõne huvitava elektriseadme valmistada? Seejärel võite proovida kokku panna lihtsa ja kompaktse elektromagnetilise impulsi generaatori, mis on võimeline läheduses asuvaid elektroonikaseadmeid välja lülitama.

EMR-generaator on seade, mis on võimeline tekitama lühiajalisi elektromagnetilisi häireid, mis kiirguvad oma epitsentrist väljapoole, häirides seeläbi elektroonikaseadmete tööd. Mõned EMR-i pursked tekivad loomulikult, näiteks elektrostaatilise lahendusena. Samuti on kunstlikud EMP-pursked, näiteks tuumaelektromagnetimpulss.

See materjal näitab teile, kuidas koostada põhilist EMP-generaatorit, kasutades tavaliselt saadaolevaid esemeid: jootekolb, joodis, ühekordselt kasutatav kaamera, nupplüliti, isoleeritud paks vaskkaabel, emailitud traat ja suure vooluga lukustatud lüliti. Esitatud generaator ei ole võimsuselt kuigi võimas, seega ei pruugi see tõsiseid seadmeid välja lülitada, kuid see võib mõjutada lihtsaid elektriseadmeid, nii et see projekt tuleks pidada harivaks neile, kes on elektrotehnikaga uustulnukid.

Nii et kõigepealt peate võtma ühekordselt kasutatava kaamera, näiteks Kodak. Järgmisena peate selle avama. Avage korpus ja leidke suur elektrolüütkondensaator. Tehke seda dielektriliste kummikinnastega, et vältida kondensaatori tühjenemisel elektrilööki. Täielikult laetuna võib see näidata kuni 330 V. Kontrollige pinget voltmeetriga. Kui laeng on endiselt laes, eemaldage see, lühistades kruvikeerajaga kondensaatori klemmid. Olge ettevaatlik, lühise korral ilmub välklamp iseloomuliku hüppega. Pärast kondensaatori tühjendamist eemaldage trükkplaat, millele see on paigaldatud, ja leidke väike sisse-/väljalülitusnupp. Jootke see lahti ja jootke oma lülitusnupp selle asemele.

Jootke kaks isoleeritud vaskkaablit kondensaatori kahe klemmi külge. Ühendage selle kaabli üks ots kõrge voolu lülitiga. Jätke teine ​​ots praegu vabaks.

Nüüd peate koormusmähise kerima. Keerake emailiga kaetud traat 7–15 korda ümber 5 cm läbimõõduga ümmarguse eseme. Kui mähis on moodustatud, mähkige see kleeplindiga, et seda oleks ohutum kasutada, kuid jätke kaks juhtmest välja, et ühendada need klemmidega. Traadi otstest emailkatte eemaldamiseks kasutage liivapaberit või teravat tera. Ühendage üks ots kondensaatori klemmiga ja teine ​​​​kõrgevoolulülitiga.

Nüüd võime seda öelda lihtne generaator elektromagnetimpulsid on valmis. Selle laadimiseks ühendage aku lihtsalt kondensaatori trükkplaadi vastavate tihvtidega. Tooge pooli külge mõni kaasaskantav elektrooniline seade, mille vastu te ei viitsi, ja vajutage lülitit.

Ärge unustage laadimisnuppu EMP genereerimise ajal all hoida, vastasel juhul võite vooluringi kahjustada.

Löögilaine

Lööklaine (SW)- ala järsult suruõhk, mis levib plahvatuse keskpunktist ülehelikiirusel kõikides suundades.

Kuumad aurud ja gaasid, mis üritavad paisuda, annavad järsu löögi ümbritsevatele õhukihtidele, suruvad need kokku kõrge rõhu ja tiheduseni ning soojendavad kõrge temperatuur(mitukümmend tuhat kraadi). See suruõhukiht kujutab endast lööklaine. Suruõhukihi eesmist piiri nimetatakse lööklainefrondiks. Löögifrondile järgneb haruldane piirkond, kus rõhk on alla atmosfääri. Plahvatuse keskpunkti lähedal on lööklainete levimise kiirus mitu korda suurem kui heli kiirus. Kui kaugus plahvatusest suureneb, väheneb laine levimise kiirus kiiresti. Suurtel vahemaadel läheneb selle kiirus heli kiirusele õhus.

Keskmise võimsusega laskemoona lööklaine läbib: esimene kilomeeter 1,4 s; teine ​​- 4 sekundi pärast; viies - 12 s pärast.

Süsivesinike kahjustavat mõju inimestele, seadmetele, hoonetele ja rajatistele iseloomustavad: kiirusrõhk; liigrõhk lööklaine liikumise esiosas ja selle löögi aeg objektile (kokkusurumise faas).

Süsivesinike mõju inimestele võib olla otsene ja kaudne. Otsese löögi korral on vigastuse põhjuseks õhurõhu hetkeline tõus, mida tajutakse järsu löögina, mis põhjustab luumurde, vigastusi. siseorganid, veresoonte rebend. Kaudse kokkupuute korral mõjutavad inimesi hoonetest ja rajatistest lenduv praht, kivid, puud, klaasikillud ja muud objektid. Kaudne mõju ulatub 80% -ni kõigist kahjustustest.

Ülerõhul 20–40 kPa (0,2–0,4 kgf/cm2) võivad kaitsmata inimesed saada kergeid vigastusi (väiksemaid verevalumeid ja muljumisi). Kokkupuude süsivesinikega ülerõhuga 40-60 kPa põhjustab mõõdukaid kahjustusi: teadvusekaotus, kuulmisorganite kahjustus, jäsemete tugevad nihestused, siseorganite kahjustused. Äärmiselt rasked kahjustused, sageli koos Tappev, täheldatakse üle 100 kPa ülerõhul.

Erinevate objektide lööklaine kahjustuse määr sõltub plahvatuse võimsusest ja tüübist, mehaanilisest tugevusest (objekti stabiilsusest), samuti plahvatuse toimumise kaugusest, maastikust ja objektide asukohast maapinnal.

Süsivesinike mõju eest kaitsmiseks tuleks kasutada: kaevikuid, pragusid ja kaevikuid, vähendades seda mõju 1,5-2 korda; kaevikud - 2-3 korda; varjualused - 3-5 korda; majade keldrid (hooned); maastik (mets, kuristik, lohud jne).

Elektromagnetiline impulss(AMY) on elektri- ja magnetväljade kogum, mis tekib keskkonna aatomite ioniseerumisel gammakiirguse mõjul. Selle toime kestus on mitu millisekundit.

EMR-i peamised parameetrid on juhtmetes ja kaabelliinides indutseeritud voolud ja pinged, mis võivad põhjustada elektroonikaseadmete kahjustusi ja rikkeid ning mõnikord kahjustada seadmega töötavaid inimesi.

Maa- ja õhuplahvatuste korral täheldatakse elektromagnetilise impulsi kahjustavat mõju tuumaplahvatuse keskpunktist mitme kilomeetri kaugusel.

Kõige tõhusam kaitse elektromagnetimpulsside eest on toite- ja juhtliinide, samuti raadio- ja elektriseadmete varjestus.

Kasutamise käigus tekkiv olukord tuumarelvad kahjustustes.

Kolde tuuma hävitamine- see on territoorium, kus tuumarelvade kasutamise tulemusena massilisi ohvreid inimeste, põllumajandusloomade ja taimede surm, hoonete ja rajatiste, kommunaalteenuste ja tehnoloogiliste võrkude ja liinide hävimine ja kahjustamine, transpordi side ja muud objektid.

Mis on ülitugevad magnetväljad?

Teaduses kasutavad nad looduse mõistmiseks mitmesugused interaktsioonid ja põllud. ajal füüsiline eksperiment uurija, mõjutades uurimisobjekti, uurib reaktsiooni sellele mõjule. Seda analüüsides teevad nad järelduse nähtuse olemuse kohta. Kõige tõhusam mõjutamisvahend on magnetväli, kuna magnetism on ainete laialt levinud omadus.

Magnetvälja tugevusomadus on magnetinduktsioon. Järgnevalt kirjeldatakse enamlevinud meetodeid ülitugevate magnetväljade tekitamiseks, s.o. üle 100 T (tesla) induktsiooniga magnetväljad.

Võrdluseks -

• ülijuhtiva kvantinterferomeetri (SQUID) abil registreeritud minimaalne magnetväli on 10 -13 T;
• Maa magnetväli – 0,05 mT;
• külmkapi suveniirmagnetid – 0,05 T;
• alnico (alumiinium-nikkel-koobalt) magnetid (AlNiCo) – 0,15 T;
• ferriidist püsimagnetid (Fe 2 O 3) – 0,35 T;
• samarium-koobalt püsimagnetid (SmCo) - 1,16 Tesla;
• tugevaimad neodüümpüsimagnetid (NdFeB) – 1,3 Teslat;
• Suure hadronite põrkeseadme elektromagnetid - 8,3 Tesla;
• tugevaim konstantne magnetväli (National High Magnetic Field Laboratory, University of Florida) - 36,2 Teslat;
• tugevaim impulssmagnetväli, mis saavutati installatsiooni hävitamata (Los Alamose riiklik labor, 22. märts 2012), on 100,75 Teslat.

Praegu tehakse Megagaussi klubis osalevates riikides teadusuuringuid ülitugevate magnetväljade loomise vallas ning sellest räägitakse kl. Rahvusvahelised konverentsid megagaussi magnetväljade tekitamise ja sellega seotud katsete kohta ( gauss– magnetinduktsiooni mõõtühik CGS-süsteemis, 1 megagauss = 100 teslat).

Sellise tugevusega magnetväljade loomiseks on vaja väga suurt võimsust, nii et praegu saab neid ainult impulssrežiimis ja impulsi kestus ei ületa kümneid mikrosekundeid.

Tühjendamine ühe pöördega solenoidile

Kõige lihtne meetodülitugevate impulssmagnetväljade saamine magnetinduktsiooniga vahemikus 100...400 teslat on mahtuvuslike energiasalvestite tühjendamine ühe pöördega solenoididele ( solenoid- see on ühekihiline silindriline mähis, mille pöörded on tihedalt keritud ja pikkus on läbimõõdust oluliselt suurem).

Kasutatavate mähiste siseläbimõõt ja pikkus ei ületa tavaliselt 1 cm. Nende induktiivsus on väike (nanohenri ühikud), mistõttu on neis ülitugevate väljade tekitamiseks vaja megaampere tasemel voolu. Need saadakse kõrgepingeliste (10-40 kilovolti) kondensaatoripankade abil, millel on madal iseinduktiivsus ja salvestatud energia kümnetest kuni sadade kilodžaulini. Sel juhul induktsiooni tõusuaeg kuni maksimaalne väärtus ei tohiks ületada 2 mikrosekundit, vastasel juhul toimub solenoidi hävimine enne ülitugeva magnetvälja saavutamist.

Solenoidi deformatsioon ja hävimine on seletatav asjaoluga, et solenoidi voolu järsu suurenemise tõttu mängib olulist rolli pinna (“naha”) efekt - vool koondub õhukese kihina solenoidi pinnale. solenoid ja voolutihedus võivad ulatuda väga suurte väärtusteni. Selle tagajärjeks on kõrgendatud temperatuuri ja magnetrõhuga ala ilmumine solenoidi materjali. Juba 100 Tesla induktsiooni juures hakkab isegi tulekindlatest metallidest valmistatud pooli pinnakiht sulama ning magnetrõhk ületab enamiku tuntud metallide tõmbetugevuse. Põllu edasise kasvuga levib sulamispiirkond sügavale juhi sisse ja selle pinnalt algab materjali aurustumine. Selle tulemusena toimub solenoidmaterjali plahvatuslik hävitamine ("nahakihi plahvatus").

Kui magnetilise induktsiooni väärtus ületab 400 teslat, siis on sellise magnetvälja energiatihedus võrreldav aatomi sidumisenergiaga tahked ained ja ületab tunduvalt keemiliste lõhkeainete energiatihedust. Sellise välja toimepiirkonnas toimub reeglina mähise materjali täielik hävimine pooli materjali paisumiskiirusega kuni 1 kilomeeter sekundis.

Magnetvoo tihendamise meetod (magnetiline kumulatsioon)

Maksimaalse magnetvälja (kuni 2800 T) saamiseks laboris kasutatakse magnetvoo kokkusurumise meetodit ( magnetiline kumulatsioon).

Juhtiva silindrilise kesta sees ( vooder) raadiusega r 0 ja ristlõige S 0 tekib induktsiooniga aksiaalne stardimagnetväli B 0 ja magnetvoog F = B 0 S 0 Ja. Siis tõmbub lainer sümmeetriliselt ja piisavalt kiiresti kokku välised jõud, samas kui selle raadius väheneb kuni rf ja ristlõikepindala kuni Sf. Voodrisse tungiv magnetvoog väheneb samuti võrdeliselt ristlõike pindalaga. Magnetvoo muutmine vastavalt seadusele elektromagnetiline induktsioon põhjustab vooderdis indutseeritud voolu ilmnemist, luues magnetvälja, mis kipub kompenseerima magnetvoo vähenemist. Sellisel juhul suureneb magnetiline induktsioon vastavalt väärtusele B f =B 0 *λ*S 0 /Sf, kus λ on magnetvoo säilivuse koefitsient.

Magnetilise kumulatsiooni meetodit rakendatakse seadmetes nn magnet-kumulatiivsed (plahvatus-magnetilised) generaatorid. Vooder surutakse kokku keemiliste lõhkeainete plahvatusproduktide rõhu toimel. Algse magnetvälja loomise vooluallikaks on kondensaatoripank. Magnet-kumulatiivsete generaatorite loomise valdkonna uurimistöö rajajad olid Andrei Sahharov (NSVL) ja Clarence Fowler (USA).

Ühes 1964. aasta katses registreeriti MK-1 magnet-kumulatiivse generaatori abil 4 mm läbimõõduga õõnsuses rekordiline väli 2500 Teslat. Magnetilise kumulatsiooni ebastabiilsus oli aga ülitugevate magnetväljade plahvatusliku tekke kordumatuse põhjuseks. Magnetilise kumulatsiooni protsessi stabiliseerimine on võimalik magnetvoo kokkusurumisel järjestikku ühendatud koaksiaalkestade süsteemiga. Selliseid seadmeid nimetatakse ülitugevate magnetväljade kaskaadgeneraatoriteks. Nende peamine eelis on see, et need tagavad ülitugevate magnetväljade stabiilse töö ja kõrge reprodutseeritavuse. Generaatori MK-1 mitmeastmeline konstruktsioon, milles kasutati 140 kg lõhkeainet, tagades voodri survekiiruse kuni 6 km/s, võimaldas saavutada maailmarekordilise magnetvälja 2800 tesla mahus. 2 cm 3 1998. aastal Venemaa Föderaalses Tuumakeskuses. Sellise magnetvälja energiatihedus on üle 100 korra suurem kui võimsaimate keemiliste lõhkeainete energiatihedus.

Ülitugevate magnetväljade rakendamine

Tugevate magnetväljade kasutamine füüsikalistes uuringutes sai alguse Nõukogude füüsiku Pjotr ​​Leonidovitš Kapitsa töödest 1920. aastate lõpus. Ülitugevaid magnetvälju kasutatakse galvanomagnetiliste, termomagnetiliste, optiliste, magnet-optiliste ja resonantsnähtuste uuringutes.

Need kehtivad eelkõige:

Lühikest vahemaadest. Loomulikult tahtsin kohe teha sarnast omatehtud toodet, kuna see on üsna muljetavaldav ja näitab praktikas elektromagnetiliste impulsside tööd. EMR-emitteri esimestel mudelitel oli mitu ühekordselt kasutatavate kaamerate suure võimsusega kondensaatorit, kuid see disain ei tööta pika "laadimisaja" tõttu kuigi hästi. Seega otsustasin võtta Hiina kõrgepingemooduli (mida kasutatakse tavaliselt uimastusrelvades) ja lisada sellele "punch". See disain mulle sobis. Kuid kahjuks põles mu kõrgepingemoodul läbi ja seetõttu ei saanud ma selle omatehtud toote kohta artiklit filmida, kuid mul oli materjale üksikasjalik video kokkupanekul, nii et otsustasin videost mõned punktid võtta, loodan, et administraator ei pahanda, kuna omatehtud toode on tõesti väga huvitav.

Tahaks öelda, et see kõik sai tehtud katsena!

Ja nii vajame EMR-kiirguri jaoks:
- kõrgepinge moodul
- kaks 1,5 V akut
-patareide karp
- juhtum, ma kasutan plastpudel 0,5 võrra
-vasktraat läbimõõduga 0,5-1,5 mm
- nupp ilma lukuta
- juhtmed

Tööriistad, mida vajame, on järgmised:
-jootekolb
- termoliim

Ja nii, esimene asi, mida peate tegema, on kerida umbes 10-15 pööret jämedat traati ümber pudeli ülaosa, keerata (mähis mõjutab suuresti elektromagnetilise impulsi ulatust; spiraalmähis läbimõõduga 4,5 cm on näidanud, et see töötab kõige paremini), seejärel lõigake pudeli põhi ära

Enne seda omatehtud toodet tegin kinda põhjal EMR-i, kuid kahjuks tegin testidest ainult video, muide, käisin selle kindaga näitusel ja sain teise koha tänu sellele, et näitasin esitlust. halvasti. EMP kinda maksimaalne ulatus oli 20 cm Loodan, et see artikkel oli teile huvitav ja olge kõrge pingega ettevaatlik!

Siin on video testide ja EMP-kindaga:

Tuumaplahvatuse käigus tekib tugev elektromagnetkiirgus laias lainevahemikus, mille maksimaalne tihedus jääb vahemikku 15-30 kHz.

Lühikese toimeaja – kümnete mikrosekundite – tõttu nimetatakse seda kiirgust elektromagnetimpulsiks (EMP).

EMR-i põhjus on asümmeetriline elektromagnetväli, mis tuleneb gamma kvantide vastasmõjust keskkonnaga.

EMR-i peamised parameetrid, nagu kahjustav tegur, on elektri- ja magnetvälja tugevused. Õhu- ja maaplahvatuste ajal piirab tihe atmosfäär gammakiirte levimisala ja EMR-i allika mõõtmed langevad ligikaudu kokku läbitungiva kiirguse toimepiirkonnaga. Kosmoses võib EMR omandada ühe peamise kahjustava teguri kvaliteedi.

EMR-il ei ole otsest mõju inimesele.

EMR mõju avaldub eelkõige elektrivoolu juhtivatel kehadel: õhu- ja maa-alused side- ja elektriliinid, signalisatsiooni- ja juhtimissüsteemid, metalltoed, torustikud jne. Plahvatuse hetkel tekib neis vooluimpulss ja maapinna suhtes indutseeritakse kõrge elektripotentsiaal.

Selle tagajärjel võivad tekkida kaabliisolatsiooni purunemised, raadio- ja elektriseadmete sisendseadmete kahjustused, piirikute ja kaitsmete lülide põlemine, trafode kahjustused ja pooljuhtseadmete rike.

Tugevad elektromagnetväljad võivad kahjustada juhtimispunktides ja sidekeskustes olevaid seadmeid ning tekitada töötajate vigastuste ohtu.

EMI-vastane kaitse saavutatakse raadio- ja elektriseadmete üksikute plokkide ja üksuste varjestusega.

Keemiarelv.

Keemiarelvad on mürgised ained ja nende kasutamise vahendid. Rakendused hõlmavad õhupommid, kassetid, rakettide lõhkepead, suurtükimürsud, keemiamiinid, lennukite reaktiivseadmed, aerosooligeneraatorid jne.

Keemiarelvade aluseks on mürgised ained (CAS) keemilised ühendid, mis mõjutab inimesi ja loomi, saastab õhku, maastikku, veekogusid, toitu ja erinevaid esemeid piirkonnas. Mõned keemilised ained on loodud taimede kahjustamiseks.

Keemilises laskemoonas ja seadmetes on ained vedelas või tahkes olekus. Kasutamise ajal keemiarelvad Agensid muunduvad võitlusseisundisse – aurud, aerosoolid või tilgad ja mõjutavad inimesi läbi hingamiselundite või kui nad puutuvad kokku inimkehaga, siis läbi naha.

Aurude ja peente aerosoolidega saastumise tunnuseks on kontsentratsioon C = m/v, g/m3 – OM kogus “m” saastunud õhu ruumalaühiku “v” kohta.

Erinevate pindade saastatusastme kvantitatiivne tunnus on nakatumise tihedus: d=m/s, g/m2 - s.o. saastunud pinna pindalaühiku „s” kohta asuv OM kogus m.

Aineid klassifitseeritakse vastavalt nende füsioloogilisele toimele inimesele, taktikalisele eesmärgile, kahjustava toime avaldumise kiirusele ja kestusele, toksikoloogilistele omadustele jne.

Vastavalt nende füsioloogilisele mõjule inimkehale jagunevad keemilised ained järgmistesse rühmadesse:

1) Närviained - sariin, somaan, Vx (VI-ix). Need põhjustavad närvisüsteemi talitlushäireid, lihaskrampe, halvatust ja surma.

2) Blisteri toime aine - sinepigaas. Allaneelamisel mõjutab nahka, silmi, hingamis- ja seedeorganeid.

3) Üldiselt mürgised ained - vesiniktsüaniidhape ja tsüaankloriid. Mürgistuse korral ilmneb tugev õhupuudus, hirmutunne, krambid, halvatus.

4) Lämmatav aine – fosgeen. See mõjutab kopse, põhjustades turset ja lämbumist.

5) Psühhokeemilise toime OM - BZ (Bizet). Mõjub hingamisteede kaudu. Häirib liigutuste koordinatsiooni, põhjustab hallutsinatsioone ja psüühikahäireid.

6) ärritavad ained - kloroatsetofenoon, adamsiit, CS (Ci-S) ja CR (Ci-Er). Need keemilised ained põhjustavad hingamisteede ja nägemisorganite ärritust.

Surmavad ained on närvimürgid, mullide tekitajad, üldiselt mürgised ja lämmatavad ained. Psühhokeemilise ja ärritava toime ained - muudavad inimesed ajutiselt töövõimetuks.

Kahjustava toime avaldumise kiiruse alusel eristatakse kiiretoimelisi aineid (sariin, somaan, vesiniktsüaniidhape, CS, SR) ja aeglase toimega aineid (V-X, sinepigaas, fosgeen, Bi-zet).

Kestuse järgi jagunevad OB-d püsivateks ja ebastabiilseteks. Püsivad säilitavad oma kahjustava toime mitu tundi või päeva. Ebastabiilne - mitukümmend minutit.

Toksodoos on kahjustuse teatud mõju saavutamiseks vajalik aine kogus: T=c*t (g*min)/m3, kus: c aine kontsentratsioon õhus, g/m3; t on aeg, mille inimene viibib saastunud õhus, min.

Keemilise laskemoona kasutamisel tekib esmane keemiliste mõjurite pilv. Liikuvate õhumasside mõjul levib OM teatud ruumis, moodustades keemilise saastatuse tsooni.

Keemilise saastumise tsoon viitab alale, mis puutus vahetult kokku keemiarelvadega, ja territooriumi, mille kohale on levinud kahjuliku kontsentratsiooniga keemiliste mõjuritega saastunud pilv.

Keemilise saastumise tsoonis võivad tekkida keemiliste kahjustuste kolded.

Keemilise kahjustuse koht- see on territoorium, kus keemiarelvade mõjul toimusid inimeste, põllumajandusloomade ja taimede massilised kaotused.

Kaitse mürgiste ainete eest saavutatakse individuaalsete hingamisteede ja nahakaitsevahendite ning kollektiivsete vahendite kasutamisega.

Keemiarelvade erigruppidesse kuuluvad binaarne keemiamoon, mis on kaks erineva gaasiga konteinerit – puhtal kujul küll mitte mürgised, kuid plahvatuse käigus välja nihkudes saadakse mürgine segu.