ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ(EMP) -- નુકસાનકર્તા પરિબળ પરમાણુ શસ્ત્રો, તેમજ અન્ય કોઈપણ EMR સ્ત્રોતો(ઉદાહરણ તરીકે વીજળી, ખાસ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક શસ્ત્રો, શોર્ટ સર્કિટહાઇ પાવર ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોમાં, અથવા નજીકના સુપરનોવા વિસ્ફોટ વગેરે). ઘાતક અસરઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ (EMP) વિવિધ વાહકોમાં પ્રેરિત વોલ્ટેજ અને પ્રવાહોની ઘટનાને કારણે થાય છે. EMR ની અસર મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રિકલ અને રેડિયો-ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોના સંબંધમાં દેખાય છે. સંચાર, સિગ્નલિંગ અને નિયંત્રણ રેખાઓ સૌથી વધુ સંવેદનશીલ છે. આ કિસ્સામાં, ઇન્સ્યુલેશન ભંગાણ, ટ્રાન્સફોર્મર્સને નુકસાન, સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોને નુકસાન, વગેરે ખૂબ મોટા વિસ્તારોમાં આ રેખાઓમાં દખલ કરી શકે છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સની પ્રકૃતિ

પરમાણુ વિસ્ફોટ થાય છે મોટી રકમ ionized કણો, મજબૂત પ્રવાહો અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ (EMP) કહેવાય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર. મનુષ્યો પર તેની કોઈ અસર થતી નથી (ઓછામાં ઓછું જે અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે તેની મર્યાદામાં), પરંતુ તે ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોને નુકસાન પહોંચાડે છે. વિસ્ફોટથી પાછળ રહી ગયેલા આયનોની મોટી માત્રા શોર્ટવેવ કોમ્યુનિકેશન અને રડાર કામગીરીમાં દખલ કરે છે. વિસ્ફોટની ઊંચાઈ EMR ની રચના પર ખૂબ જ નોંધપાત્ર પ્રભાવ ધરાવે છે. EMP 4 કિમીથી નીચેની ઊંચાઈએ વિસ્ફોટોમાં મજબૂત હોય છે, અને ખાસ કરીને 30 કિમીથી વધુની ઊંચાઈએ મજબૂત હોય છે, પરંતુ 4-30 કિમીની રેન્જ માટે તે ઓછું નોંધપાત્ર હોય છે. આ એ હકીકતને કારણે છે કે જ્યારે ગામા કિરણો વાતાવરણમાં અસમપ્રમાણ રીતે શોષાય છે ત્યારે EMR રચાય છે. અને મધ્યમ ઊંચાઈએ, આયનોના વિતરણમાં મોટી વધઘટ કર્યા વિના, આવા શોષણ સમપ્રમાણરીતે અને સમાનરૂપે થાય છે. EMP ની ઉત્પત્તિ પ્રતિક્રિયા ઝોનમાંથી ગામા કિરણોના અત્યંત ટૂંકા પરંતુ શક્તિશાળી ઉત્સર્જનથી શરૂ થાય છે. ~10 નેનોસેકન્ડના સમયગાળા દરમિયાન, વિસ્ફોટ ઊર્જાનો 0.3% ગામા કિરણોના સ્વરૂપમાં મુક્ત થાય છે. ગામા ક્વોન્ટમ, હવામાં કોઈપણ ગેસના અણુ સાથે અથડાઈને, તેમાંથી એક ઈલેક્ટ્રોન પછાડે છે, અણુનું આયનીકરણ કરે છે. બદલામાં, આ ઇલેક્ટ્રોન પોતે જ તેના સાથી અન્ય અણુમાંથી બહાર કાઢવા માટે સક્ષમ છે. દરેક ગામા કિરણો માટે 30,000 જેટલા ઇલેક્ટ્રોનની રચના સાથે કાસ્કેડ પ્રતિક્રિયા થાય છે. નીચી ઉંચાઈ પર, જમીન તરફ ઉત્સર્જિત ગામા કિરણો ઉત્પન્ન કર્યા વિના તેના દ્વારા શોષાય છે. મોટી માત્રામાંઆયનો મુક્ત ઈલેક્ટ્રોન, અણુઓ કરતાં વધુ હળવા અને વધુ ચપળ હોવાને કારણે, તેઓ જ્યાંથી ઉદ્ભવ્યા છે તે પ્રદેશને ઝડપથી છોડી દે છે. ખૂબ જ મજબૂત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ફિલ્ડ જનરેટ થાય છે. આ ખૂબ જ મજબૂત આડી પ્રવાહ બનાવે છે, એક સ્પાર્ક જે બ્રોડબેન્ડને જન્મ આપે છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન. તે જ સમયે, જમીન પર, વિસ્ફોટ સ્થળની નીચે, ઇલેક્ટ્રોન એકત્રિત કરવામાં આવે છે, અધિકેન્દ્રની આસપાસ સીધા જ સકારાત્મક ચાર્જ આયનોના સંચયમાં "રસ" છે. તેથી, પૃથ્વી સાથે એક મજબૂત ક્ષેત્ર પણ બનાવવામાં આવે છે.

અને તેમ છતાં ઊર્જાનો ખૂબ જ નાનો ભાગ EMR - 1/3x10-10 ના રૂપમાં ઉત્સર્જિત થાય છે, આ ખૂબ જ ટૂંકા ગાળામાં થાય છે. તેથી તે જે શક્તિ વિકસાવે છે તે પ્રચંડ છે: 100,000 મેગાવોટ. ચાલુ ઉચ્ચ ઊંચાઈનીચે આયનીકરણ થાય છે ગાઢ સ્તરોવાતાવરણ કોસ્મિક ઊંચાઈ (500 કિમી) પર, આવા આયનીકરણનો પ્રદેશ 2500 કિમી સુધી પહોંચે છે. તેની મહત્તમ જાડાઈ 80 કિમી સુધીની છે. પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર ઈલેક્ટ્રોનના માર્ગને સર્પાકારમાં ફેરવે છે, જે કેટલાક માઇક્રોસેકન્ડ માટે શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ બનાવે છે. થોડીવારમાં, પૃથ્વીની સપાટી અને આયનાઈઝ્ડ સ્તર વચ્ચે એક મજબૂત ઈલેક્ટ્રોસ્ટેટિક ક્ષેત્ર (20-50 kV/m) ઊભું થાય છે, જ્યાં સુધી સૌથી વધુપુનઃસંયોજન પ્રક્રિયાઓને કારણે ઇલેક્ટ્રોન શોષાશે નહીં. જો કે ઉચ્ચ-ઊંચાઈના વિસ્ફોટ દરમિયાન ટોચની ક્ષેત્રની શક્તિ જમીનના સ્તરના માત્ર 1-10% હોય છે, EMR ની રચના 100,000 વધુ ઊર્જા લે છે - કુલ છોડવામાં આવેલી 1/3x10-5, શક્તિ લગભગ સ્થિર રહે છે. ionized પ્રદેશ.

સાધનો પર EMR ની અસર. અતિ-મજબૂત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર તમામ વાહકોમાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજને પ્રેરિત કરે છે. પાવર લાઇન ખરેખર વિશાળ એન્ટેના હશે; તેમાં પ્રેરિત વોલ્ટેજ ઇન્સ્યુલેશન ભંગાણ અને નિષ્ફળતાનું કારણ બનશે ટ્રાન્સફોર્મર સબસ્ટેશન. મોટાભાગના ખાસ સુરક્ષિત નથી સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો નિષ્ફળ જશે. આ સંદર્ભમાં, માઈક્રોસર્કિટ્સ સારી જૂની લેમ્પ ટેક્નોલૉજીને મોટી શરૂઆત આપશે, જે મજબૂત રેડિયેશન અથવા મજબૂત ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડની કાળજી લેતી નથી.

પરિચય.

EMP ધમકીની સમસ્યાઓની જટિલતા અને તેની સામે રક્ષણ કરવાના પગલાંને સમજવા માટે, આના અભ્યાસના ઇતિહાસને સંક્ષિપ્તમાં ધ્યાનમાં લેવો જરૂરી છે. શારીરિક ઘટનાઅને વર્તમાન સ્થિતિઆ ક્ષેત્રમાં જ્ઞાન.

હકીકત એ છે કે પરમાણુ વિસ્ફોટ આવશ્યકપણે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન સાથે હશે તે પ્રથમ પરીક્ષણ પહેલાં જ સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે સ્પષ્ટ હતું. પરમાણુ ઉપકરણ 1945 માં. વાતાવરણમાં પરમાણુ વિસ્ફોટો દરમિયાન અને બાહ્ય અવકાશ EMR ની હાજરી પ્રાયોગિક રીતે રેકોર્ડ કરવામાં આવી હતી.

જો કે, પલ્સની જથ્થાત્મક લાક્ષણિકતાઓ અપૂરતી રીતે માપવામાં આવી હતી, પ્રથમ, કારણ કે અત્યંત શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન રેકોર્ડ કરવા સક્ષમ કોઈ નિયંત્રણ અને માપન સાધનો નહોતા, જે અત્યંત અસ્તિત્વમાં છે. ટૂંકા સમય(સેકન્ડના મિલિયનમાં), બીજું, કારણ કે તે વર્ષોમાં ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોમાં ફક્ત ઇલેક્ટ્રિક વેક્યુમ ઉપકરણોનો ઉપયોગ થતો હતો, જે EMR ની અસરો માટે ઓછા સંવેદનશીલ હતા, જેણે તેના અભ્યાસમાં રસ ઘટાડ્યો હતો. સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોની રચના, અને પછી સંકલિત સર્કિટ, ખાસ કરીને તેમના પર આધારિત ડિજિટલ ઉપકરણો, અને ઇલેક્ટ્રોનિક લશ્કરી સાધનોમાં માધ્યમોના વ્યાપક પરિચયએ લશ્કરી નિષ્ણાતોને EMP ના જોખમનું અલગ રીતે મૂલ્યાંકન કરવાની ફરજ પાડી.

EMR ભૌતિકશાસ્ત્રનું વર્ણન.

EMR જનરેટ કરવાની પદ્ધતિ નીચે મુજબ છે. પરમાણુ વિસ્ફોટ દરમિયાન, ગામા અને એક્સ-રે રેડિયેશનઅને ન્યુટ્રોન પ્રવાહ રચાય છે. ગામા કિરણોત્સર્ગ, વાતાવરણીય વાયુઓના પરમાણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને, તેમાંથી કહેવાતા કોમ્પટન ઇલેક્ટ્રોનને પછાડે છે. જો વિસ્ફોટ 20-40 કિમીની ઊંચાઈએ કરવામાં આવે છે, તો પછી આ ઇલેક્ટ્રોન પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે અને, તેની તુલનામાં ફરતા હોય છે. પાવર લાઈનઆ ક્ષેત્ર પ્રવાહો બનાવે છે જે EMR જનરેટ કરે છે. આ કિસ્સામાં, EMR ફીલ્ડને સુસંગત રીતે સમાવવામાં આવે છે પૃથ્વીની સપાટી, એટલે કે પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર તબક્કાવાર એરે એન્ટેના જેવી જ ભૂમિકા ભજવે છે. આના પરિણામે, ક્ષેત્રની શક્તિ અને પરિણામે, વિસ્ફોટના કેન્દ્રના દક્ષિણ અને ઉત્તરના વિસ્તારોમાં EMR નું કંપનવિસ્તાર તીવ્રપણે વધે છે. અવધિ આ પ્રક્રિયાવિસ્ફોટની ક્ષણથી 1 - 3 થી 100 એનએસ સુધી.

આગલા તબક્કે, લગભગ 1 μs થી 1 s સુધી ચાલે છે, EMR એ કોમ્પટન ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા વારંવાર પ્રતિબિંબિત ગામા કિરણોત્સર્ગ દ્વારા પરમાણુઓમાંથી પછાડવામાં આવે છે અને વિસ્ફોટ દરમિયાન ઉત્સર્જિત ન્યુટ્રોન્સના પ્રવાહ સાથે આ ઇલેક્ટ્રોનની સ્થિતિસ્થાપક અથડામણને કારણે બનાવવામાં આવે છે. આ કિસ્સામાં, EMR ની તીવ્રતા પ્રથમ તબક્કે કરતાં લગભગ ત્રણ ઓર્ડરની તીવ્રતા ઓછી હોવાનું બહાર આવ્યું છે.

અંતિમ તબક્કે, જે વિસ્ફોટ પછી 1 સેકન્ડથી લઈને ઘણી મિનિટ સુધીનો સમય લે છે, EMR વિક્ષેપ દ્વારા પેદા થતી મેગ્નેટોહાઈડ્રોડાયનેમિક અસર દ્વારા જનરેટ થાય છે. ચુંબકીય ક્ષેત્રપૃથ્વી વાહક છે અગનગોળોવિસ્ફોટ આ તબક્કે EMR ની તીવ્રતા ઘણી ઓછી છે અને તે કિલોમીટર દીઠ કેટલાંક દસ વોલ્ટ જેટલી છે.

રેડિયો-ઈલેક્ટ્રોનિક સાધનો માટે સૌથી મોટો ખતરો એ EMR જનરેશનનો પ્રથમ તબક્કો છે, જ્યાં કાયદા અનુસાર, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનપલ્સ કંપનવિસ્તારમાં અત્યંત ઝડપી વધારાને કારણે (વિસ્ફોટ પછી મહત્તમ 3 - 5 એનએસ સુધી પહોંચે છે), પ્રેરિત વોલ્ટેજ પૃથ્વીની સપાટીના સ્તરે મીટર દીઠ દસ કિલોવોલ્ટ સુધી પહોંચી શકે છે, જેનું કેન્દ્રસ્થાનથી અંતર ધીમે ધીમે ઘટતું જાય છે. વિસ્ફોટ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોની કામગીરી (કાર્યકારી દમન) માં અસ્થાયી વિક્ષેપ ઉપરાંત, જે તેમની કાર્યક્ષમતાને અનુગામી પુનઃસ્થાપન માટે પરવાનગી આપે છે, EMP શસ્ત્રો ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના સેમિકન્ડક્ટર તત્વોના ભૌતિક વિનાશ (કાર્યકારી નુકસાન) નું કારણ બની શકે છે, જેમાં તે બંધ સ્થિતિમાં છે.

તે નુકસાનકારક અસરોની શક્યતાને પણ ધ્યાનમાં લેવી જોઈએ શક્તિશાળી રેડિયેશનઇલેક્ટ્રિકલ અને ઇલેક્ટ્રિકલ માટે EMP શસ્ત્રો ઊર્જા સિસ્ટમોશસ્ત્રો અને લશ્કરી સાધનો(VVT), ઇલેક્ટ્રોનિક એન્જિન ઇગ્નીશન સિસ્ટમ્સ આંતરિક કમ્બશન(ફિગ. 1). દારૂગોળો પર સ્થાપિત ઇલેક્ટ્રિક અથવા રેડિયો ફ્યુઝના સર્કિટમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર દ્વારા ઉત્તેજિત કરંટ તેમને ટ્રિગર કરવા માટે પૂરતા સ્તર સુધી પહોંચી શકે છે. સ્ટ્રીમ્સ ઉચ્ચ ઊર્જામિસાઇલો, બોમ્બ અને આર્ટિલરી શેલ્સના વિસ્ફોટકોના વિસ્ફોટકો (HE) વોરહેડ્સના વિસ્ફોટની શરૂઆત કરવા સક્ષમ છે, તેમજ મધ્યમ કેલિબર (100- 120 મીમી).

ફિગ. 1. સાથે કારને બળજબરીથી રોકવા ઇલેક્ટ્રોનિક સિસ્ટમઇગ્નીશન

કર્મચારીઓ પર EMP શસ્ત્રોની નુકસાનકારક અસરના સંદર્ભમાં, એક નિયમ તરીકે, અમે વાત કરી રહ્યા છીએવ્યક્તિની પર્યાપ્ત સંવેદનાત્મકતાના અસ્થાયી વિક્ષેપ, તેના વર્તનમાં ભૂલભરેલી ક્રિયાઓની ઘટના અને કામ કરવાની ક્ષમતા ગુમાવવાની અસરો વિશે. તે મહત્વનું છે કે શક્તિશાળી અલ્ટ્રાશોર્ટ માઇક્રોવેવ કઠોળની અસરોના નકારાત્મક અભિવ્યક્તિઓ જૈવિક પદાર્થોના જીવંત કોષોના થર્મલ વિનાશ સાથે સંકળાયેલા નથી. નુકસાનકારક પરિબળ ઘણીવાર કોષ પટલ પર પ્રેરિત ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની ઉચ્ચ તીવ્રતા છે, જે ઇન્ટ્રાસેલ્યુલર ચાર્જના પોતાના ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની કુદરતી અર્ધ-સ્થિર તીવ્રતા સાથે તુલનાત્મક છે, પ્રાણીઓ પરના પ્રયોગોએ સ્થાપિત કર્યું છે કે પલ્સ-મોડ્યુલેટેડ માઇક્રોવેવ ઇરેડિયેશનની ઘનતા પર પણ. 1.5 mW/cm2 ની જૈવિક પેશીઓની સપાટી પર તે વિશ્વસનીય ફેરફાર ધરાવે છે વિદ્યુત સંભવિતતામગજ પ્રવૃત્તિ ચેતા કોષો 0.1 થી 100 ms સુધી ચાલતી એકલ માઇક્રોવેવ પલ્સ ના પ્રભાવ હેઠળ ફેરફારો, જો તેમાં ઉર્જા ઘનતા 100 mJ/cm2 સુધી પહોંચે છે. પરિણામો સમાન પ્રભાવમનુષ્યો પર હજી સુધી વધુ અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો નથી, પરંતુ તે જાણીતું છે કે માઇક્રોવેવ કઠોળ સાથે ઇરેડિયેશન ક્યારેક ધ્વનિ આભાસને જન્મ આપે છે, અને વધેલી શક્તિ સાથે, ચેતનાનું નુકસાન પણ શક્ય છે.

કંડક્ટરમાં EMR દ્વારા પ્રેરિત વોલ્ટેજનું કંપનવિસ્તાર તેના ક્ષેત્રમાં સ્થિત વાહકની લંબાઈના પ્રમાણસર છે અને તે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ વેક્ટરની તુલનામાં તેના અભિગમ પર આધારિત છે.

આમ, હાઈ-વોલ્ટેજ પાવર લાઈનમાં EMR ફીલ્ડ સ્ટ્રેન્થ 50 kV/m સુધી પહોંચી શકે છે, જે તેમાં 12 હજાર એમ્પીયર સુધીના કરંટના દેખાવ તરફ દોરી જશે.

EMP અન્ય પ્રકારના પરમાણુ વિસ્ફોટો - હવા અને જમીન દરમિયાન પણ ઉત્પન્ન થાય છે. તે સૈદ્ધાંતિક રીતે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે આ કિસ્સાઓમાં તેની તીવ્રતા વિસ્ફોટના અવકાશી પરિમાણોની અસમપ્રમાણતાની ડિગ્રી પર આધારિત છે. તેથી, EMP જનરેટ કરવાના દૃષ્ટિકોણથી હવામાં વિસ્ફોટ ઓછામાં ઓછો અસરકારક છે. ગ્રાઉન્ડ વિસ્ફોટની EMP ઊંચી તીવ્રતા ધરાવશે, પરંતુ તે અધિકેન્દ્રથી દૂર જતાં ઝડપથી ઘટે છે.

ભૂગર્ભ સંશોધન દરમિયાન પ્રાયોગિક ડેટાના સંગ્રહથી પરમાણુ પરીક્ષણોતકનીકી રીતે ખૂબ જ જટિલ અને ખર્ચાળ છે, પછી ડેટા સેટનો ઉકેલ ભૌતિક મોડેલિંગની પદ્ધતિઓ અને માધ્યમો દ્વારા પ્રાપ્ત થાય છે.

EMP ના સ્ત્રોતો (બિન-ઘાતક શસ્ત્રો). EMP શસ્ત્રો સ્થિર અને મોબાઇલ ઇલેક્ટ્રોનિક નિર્દેશિત રેડિયેશન કોમ્પ્લેક્સના રૂપમાં અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક દારૂગોળો (EMM) ના સ્વરૂપમાં બનાવી શકાય છે, જે આર્ટિલરી શેલ્સ, ખાણો, માર્ગદર્શિત મિસાઇલો (ફિગ. 2), હવાઈ બોમ્બનો ઉપયોગ કરીને લક્ષ્ય સુધી પહોંચાડવામાં આવે છે. વગેરે

સ્થિર જનરેટર તમને ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રના આડા ધ્રુવીકરણ સાથે EMR ને પુનઃઉત્પાદિત કરવાની મંજૂરી આપે છે. તેમાં ઉચ્ચ વોલ્ટેજ જનરેટર શામેલ છે વિદ્યુત આવેગ(4 MV), બે માસ્ટ પર સપ્રમાણ દ્વિધ્રુવ રેડિએટિંગ એન્ટેના અને એક ખુલ્લા કોંક્રિટ પરીક્ષણ વિસ્તાર. ઇન્સ્ટોલેશન અનુક્રમે 35 અને 50 kV/m જેટલી ફીલ્ડ તાકાત સાથે EMR ની ટેસ્ટ સાઇટ (3 અને 10 મીટરની ઊંચાઈએ) ઉપરની રચનાની ખાતરી કરે છે.

મોબાઇલ (ટ્રાન્સપોર્ટેબલ) HPDII જનરેટર આડા ધ્રુવીકૃત EMRનું અનુકરણ કરવા માટે રચાયેલ છે. તેમાં હાઇ-વોલ્ટેજ પલ્સ જનરેટર અને ટ્રેલર પ્લેટફોર્મ પર માઉન્ટ થયેલ સપ્રમાણ દ્વિધ્રુવ એન્ટેના તેમજ અલગ વેનમાં સ્થિત ડેટા એક્વિઝિશન અને પ્રોસેસિંગ સાધનોનો સમાવેશ થાય છે.

EMB વિસ્ફોટ, કમ્બશન અને રાસાયણિક ઉર્જાને રૂપાંતરિત કરવાની પદ્ધતિઓ પર આધારિત છે વિદ્યુત ઊર્જા ડીસીઊર્જા માં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રઉચ્ચ શક્તિ. EMP દારૂગોળો બનાવવાની સમસ્યાનો ઉકેલ સૌ પ્રથમ, કોમ્પેક્ટ રેડિયેશન સ્ત્રોતોની હાજરી સાથે સંકળાયેલ છે જે માર્ગદર્શિત મિસાઇલોના વોરહેડ કમ્પાર્ટમેન્ટ્સ તેમજ આર્ટિલરી શેલમાં સ્થિત હોઈ શકે છે.

EMB માટે આજે સૌથી કોમ્પેક્ટ ઉર્જા સ્ત્રોતો સર્પાકાર વિસ્ફોટક ચુંબકીય જનરેટર (EMG), અથવા ચુંબકીય ક્ષેત્રના વિસ્ફોટક સંકોચન સાથેના જનરેટર તરીકે ગણવામાં આવે છે, જેમાં શ્રેષ્ઠ પ્રદર્શન ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણદળ (100 kJ/kg) અને વોલ્યુમ (10 kJ/cm3), તેમજ વિસ્ફોટક મેગ્નેટોડાયનેમિક જનરેટર (EMDG) દ્વારા ઊર્જા. VMG નો ઉપયોગ કરીને વિસ્ફોટકવિસ્ફોટ ઊર્જા રૂપાંતરિત થાય છે

10% સુધીની કાર્યક્ષમતા સાથે ચુંબકીય ક્ષેત્રની ઊર્જામાં અને VMG પરિમાણોની શ્રેષ્ઠ પસંદગી સાથે - 20% સુધી પણ. આ પ્રકારનું ઉપકરણ દસ મેગાજ્યુલ્સની ઊર્જા અને 100 μs સુધીની અવધિ સાથે કઠોળ પેદા કરવામાં સક્ષમ છે. પીક રેડિયેશન પાવર 10 TW સુધી પહોંચી શકે છે. ઇએમજીનો ઉપયોગ સ્વાયત્ત રીતે અથવા માઇક્રોવેવ જનરેટરને પમ્પ કરવા માટેના એક કાસ્કેડ તરીકે કરી શકાય છે. EMG કિરણોત્સર્ગનો મર્યાદિત સ્પેક્ટ્રલ બેન્ડ (કેટલાક મેગાહર્ટ્ઝ સુધી) RES પર તેમના પ્રભાવને બદલે પસંદગીયુક્ત બનાવે છે.

ફિગ.2. ડિઝાઇન (a) અને સિદ્ધાંત (b) લડાઇ ઉપયોગલાક્ષણિક EMB.

પરિણામે, કોમ્પેક્ટ એન્ટેના સિસ્ટમો બનાવવાની સમસ્યા ઊભી થાય છે જે જનરેટ કરેલ EMR ના પરિમાણો સાથે સુસંગત હોય છે. VMDG માં, વિસ્ફોટકો અથવા રોકેટ બળતણનો ઉપયોગ પ્લાઝ્મા પ્રવાહ પેદા કરવા માટે થાય છે, જેની ઝડપી હિલચાલ ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન સાથે સુપર-શક્તિશાળી પ્રવાહોના નિર્માણ તરફ દોરી જાય છે.

VMDG નો મુખ્ય ફાયદો તેની પુનઃઉપયોગીતા છે, કારણ કે વિસ્ફોટકો અથવા રોકેટ બળતણ સાથેના કારતુસને જનરેટરમાં ઘણી વખત મૂકી શકાય છે. જો કે, તેના ચોક્કસ વજન અને કદની લાક્ષણિકતાઓ VMG કરતા 50 ગણી ઓછી છે, અને વધુમાં, VMG ટેક્નોલોજી હજુ સુધી નજીકના ભવિષ્યમાં આ ઉર્જા સ્ત્રોતો પર આધાર રાખવા માટે પૂરતા પ્રમાણમાં વિકસાવવામાં આવી નથી.

પરમાણુ વિસ્ફોટ દરમિયાન, 15-30 kHz ના ક્ષેત્રમાં મહત્તમ ઘનતા સાથે તરંગોની વિશાળ શ્રેણીમાં મજબૂત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન ઉત્પન્ન થાય છે.

ક્રિયાના ટૂંકા સમયગાળાને કારણે - દસ માઇક્રોસેકન્ડ્સ - આ રેડિયેશનને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ (EMP) કહેવામાં આવે છે.

EMR નું કારણ એ અસમપ્રમાણ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્ર છે જે પર્યાવરણ સાથે ગામા ક્વોન્ટાની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાના પરિણામે થાય છે.

EMR ના મુખ્ય પરિમાણો, નુકસાનકારક પરિબળ તરીકે, ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોની મજબૂતાઈ છે. હવા અને જમીનના વિસ્ફોટો દરમિયાન, ગાઢ વાતાવરણ ગામા કિરણોના પ્રસારના ક્ષેત્રને મર્યાદિત કરે છે, અને EMR સ્ત્રોતના પરિમાણો લગભગ ઘૂસી રહેલા રેડિયેશનની ક્રિયાના ક્ષેત્ર સાથે મેળ ખાય છે. અવકાશમાં, EMR મુખ્ય નુકસાનકારક પરિબળોમાંના એકની ગુણવત્તા પ્રાપ્ત કરી શકે છે.

EMR ની મનુષ્યો પર સીધી અસર થતી નથી.

EMR ની અસર મુખ્યત્વે એવા શરીર પર દેખાય છે જે ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહનું સંચાલન કરે છે: ઓવરહેડ અને ભૂગર્ભ સંચાર અને પાવર લાઇન્સ, એલાર્મ અને કંટ્રોલ સિસ્ટમ્સ, મેટલ સપોર્ટ, પાઇપલાઇન્સ વગેરે. વિસ્ફોટની ક્ષણે, તેમાં વર્તમાન પલ્સ દેખાય છે અને જમીનની તુલનામાં ઉચ્ચ વિદ્યુત સંભવિત પ્રેરિત થાય છે.

પરિણામે, કેબલ ઇન્સ્યુલેશનમાં ભંગાણ, રેડિયો અને ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોના ઇનપુટ ઉપકરણોને નુકસાન, એરેસ્ટર્સ અને ફ્યુઝ-લિંક બર્નઆઉટ, ટ્રાન્સફોર્મરને નુકસાન અને સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોની નિષ્ફળતા આવી શકે છે.

મજબૂત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રો નિયંત્રણ બિંદુઓ અને સંદેશાવ્યવહાર કેન્દ્રો પર સાધનોને નુકસાન પહોંચાડી શકે છે અને ઓપરેટિંગ કર્મચારીઓને ઇજા થવાનું જોખમ ઊભું કરી શકે છે.

EMI સામે રક્ષણ વ્યક્તિગત એકમો અને રેડિયો અને ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોના ઘટકોને સુરક્ષિત કરીને પ્રાપ્ત થાય છે.

રાસાયણિક શસ્ત્રો.

રાસાયણિક શસ્ત્રો ઝેરી પદાર્થો અને તેમના ઉપયોગના માધ્યમો છે. અરજીઓનો સમાવેશ થાય છે હવાઈ ​​બોમ્બ, કેસેટ, મિસાઈલ વોરહેડ્સ, આર્ટિલરી શેલ્સ, રાસાયણિક ખાણો, એરક્રાફ્ટ જેટિંગ ઉપકરણો, એરોસોલ જનરેટર, વગેરે.

રાસાયણિક શસ્ત્રોનો આધાર ઝેરી પદાર્થો છે (CAS) રાસાયણિક સંયોજનો, લોકો અને પ્રાણીઓને અસર કરે છે, હવા, ભૂપ્રદેશ, જળાશયો, ખોરાક અને દૂષિત કરે છે વિવિધ વસ્તુઓજમીન પર કેટલાક રાસાયણિક એજન્ટો છોડને નુકસાન પહોંચાડવા માટે રચાયેલ છે.

રાસાયણિક શસ્ત્રો અને ઉપકરણોમાં, એજન્ટો પ્રવાહી અથવા નક્કર સ્થિતિમાં હોય છે. ઉપયોગ સમયે રાસાયણિક શસ્ત્રોએજન્ટો લડાઇની સ્થિતિમાં રૂપાંતરિત થાય છે - વરાળ, એરોસોલ અથવા ટીપાં અને શ્વસનતંત્ર દ્વારા અથવા, જો તેઓ માનવ શરીરના સંપર્કમાં આવે, તો ત્વચા દ્વારા લોકોને અસર કરે છે.

વરાળ અને ઝીણા એરોસોલ દ્વારા હવાના દૂષણની લાક્ષણિકતા એ સાંદ્રતા C = m/v, g/m3 છે - દૂષિત હવાના એકમ વોલ્યુમ “v” દીઠ OM નું પ્રમાણ “m”.

વિવિધ સપાટીઓના દૂષણની ડિગ્રીની માત્રાત્મક લાક્ષણિકતા એ ચેપની ઘનતા છે: d=m/s, g/m2 - એટલે કે. દૂષિત સપાટીના એકમ વિસ્તાર “s” દીઠ સ્થિત OM ની માત્રા “m”.

OM અનુસાર વર્ગીકૃત કરવામાં આવે છે શારીરિક અસરોવ્યક્તિ દીઠ, વ્યૂહાત્મક હેતુ, શરૂઆતની ઝડપ અને નુકસાનકારક અસરની અવધિ, ઝેરી ગુણધર્મો વગેરે.

માનવ શરીર પર તેમની શારીરિક અસરો અનુસાર, રાસાયણિક એજન્ટો નીચેના જૂથોમાં વહેંચાયેલા છે:

1) ચેતા એજન્ટો - સરીન, સોમન, Vx (VI-ix). તેઓ નર્વસ સિસ્ટમની તકલીફ, સ્નાયુ ખેંચાણ, લકવો અને મૃત્યુનું કારણ બને છે.

2) ફોલ્લાની ક્રિયાના એજન્ટ - મસ્ટર્ડ ગેસ. જો ઇન્જેસ્ટ કરવામાં આવે તો ત્વચા, આંખો, શ્વસન અને પાચન અંગોને અસર કરે છે.

3) સામાન્ય રીતે ઝેરી એજન્ટો - હાઇડ્રોસાયનિક એસિડ અને સાયનોજન ક્લોરાઇડ. ઝેરના કિસ્સામાં, શ્વાસની તીવ્ર તકલીફ, ભયની લાગણી, આંચકી અને લકવો દેખાય છે.

4) એસ્ફીક્સિએટિંગ એજન્ટ - ફોસજીન. તે ફેફસાંને અસર કરે છે, જેના કારણે સોજો આવે છે અને ગૂંગળામણ થાય છે.

5) સાયકો-રાસાયણિક ક્રિયાનું ઓએમ - બીઝેડ (બિઝેટ). શ્વસનતંત્ર દ્વારા અસર કરે છે. હલનચલનનું સંકલન નબળું પાડે છે, આભાસ અને માનસિક વિકૃતિઓનું કારણ બને છે.

6) બળતરા એજન્ટો - ક્લોરોસેટોફેનોન, એડમસાઇટ, CS (Ci-S) અને CR (Ci-Er). આ રાસાયણિક એજન્ટો શ્વસન અને દ્રશ્ય અંગોમાં બળતરા પેદા કરે છે.

ચેતા એજન્ટો, ફોલ્લા એજન્ટો, સામાન્ય રીતે ઝેરી અને ગૂંગળામણ કરનાર એજન્ટો ઘાતક એજન્ટો છે. મનો-રાસાયણિક અને બળતરા ક્રિયાના એજન્ટો - લોકોને અસ્થાયી રૂપે અસમર્થ બનાવે છે.

નુકસાનકારક અસરની શરૂઆતની ઝડપના આધારે, ઝડપી-અભિનય કરનારા એજન્ટો (સારિન, સોમન, હાઇડ્રોસાયનિક એસિડ, CS, SR) અને ધીમા-અભિનય એજન્ટો (V-X, મસ્ટર્ડ ગેસ, ફોસજીન, બાય-ઝેટ) વચ્ચે તફાવત કરવામાં આવે છે.

અવધિ અનુસાર, OB ને સતત અને અસ્થિર વિભાજિત કરવામાં આવે છે. સતત લોકો તેમની નુકસાનકારક અસરને કેટલાંક કલાકો કે દિવસો સુધી જાળવી રાખે છે. અસ્થિર - ​​ઘણી દસ મિનિટ.

ટોક્સોડોઝ એ નુકસાનની ચોક્કસ અસર મેળવવા માટે જરૂરી એજન્ટની માત્રા છે: T=c*t (g*min)/m3, જ્યાં: c એ હવામાં એજન્ટની સાંદ્રતા છે, g/m3; t એ સમય છે જ્યારે વ્યક્તિ દૂષિત હવામાં વિતાવે છે, મિનિટ.

રાસાયણિક શસ્ત્રોનો ઉપયોગ કરતી વખતે, રાસાયણિક એજન્ટોનું પ્રાથમિક વાદળ રચાય છે. ગતિશીલ હવાના લોકોના પ્રભાવ હેઠળ, OM ચોક્કસ જગ્યામાં ફેલાય છે, રાસાયણિક દૂષણનું ક્ષેત્ર બનાવે છે.

રાસાયણિક દૂષણનું ક્ષેત્રતે વિસ્તારનો ઉલ્લેખ કરે છે જે રાસાયણિક શસ્ત્રોના સીધા સંપર્કમાં હતો, અને તે પ્રદેશ કે જેના પર નુકસાનકારક સાંદ્રતાવાળા રાસાયણિક એજન્ટોથી દૂષિત વાદળ ફેલાયું છે.

રાસાયણિક દૂષણના ક્ષેત્રમાં રાસાયણિક નુકસાનનું કેન્દ્ર બની શકે છે.

રાસાયણિક નુકસાનની જગ્યા- આ તે પ્રદેશ છે જેની અંદર, રાસાયણિક શસ્ત્રોના પ્રભાવના પરિણામે, આવી હતી સામૂહિક જાનહાનિલોકો, ખેતરના પ્રાણીઓ અને છોડ.

ઝેરી પદાર્થો સામે રક્ષણ વ્યક્તિગત શ્વસન અને ત્વચા રક્ષણાત્મક સાધનો, તેમજ સામૂહિક માધ્યમોનો ઉપયોગ કરીને પ્રાપ્ત થાય છે.

રાસાયણિક શસ્ત્રોના વિશિષ્ટ જૂથોમાં દ્વિસંગી રાસાયણિક શસ્ત્રોનો સમાવેશ થાય છે, જે વિવિધ વાયુઓ સાથેના બે કન્ટેનર છે - તેમના શુદ્ધ સ્વરૂપમાં ઝેરી નથી, પરંતુ જ્યારે તેઓ વિસ્ફોટ દરમિયાન વિસ્થાપિત થાય છે, ત્યારે ઝેરી મિશ્રણ પ્રાપ્ત થાય છે.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ

આઘાત તરંગ

શોક વેવ (SW)- તીવ્ર સંકુચિત હવાનો વિસ્તાર, સુપરસોનિક ઝડપે વિસ્ફોટના કેન્દ્રથી બધી દિશામાં ફેલાય છે.

ગરમ વરાળ અને વાયુઓ, વિસ્તરણ કરવાનો પ્રયાસ કરે છે, હવાના આસપાસના સ્તરો પર તીવ્ર ફટકો પેદા કરે છે, તેમને ઉચ્ચ દબાણ અને ઘનતામાં સંકુચિત કરે છે અને તેમને ગરમ કરે છે. ઉચ્ચ તાપમાન(કેટલાક હજારો ડિગ્રી). સંકુચિત હવાનું આ સ્તર આઘાત તરંગનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે. કોમ્પ્રેસ્ડ એર લેયરની આગળની સીમાને સામાન્ય રીતે શોક વેવ ફ્રન્ટ કહેવામાં આવે છે. આંચકાનો આગળનો ભાગ દુર્લભતાનો વિસ્તાર છે, જ્યાં દબાણ વાતાવરણની નીચે છે. વિસ્ફોટના કેન્દ્રની નજીક, આંચકાના તરંગોના પ્રસારની ગતિ ધ્વનિની ગતિ કરતા અનેક ગણી વધારે છે. જેમ જેમ વિસ્ફોટથી અંતર વધે છે તેમ, તરંગોના પ્રસારની ઝડપ ઝડપથી ઘટે છે. ચાલુ લાંબા અંતરતેની ઝડપ હવામાં અવાજની ઝડપની નજીક આવે છે.

મધ્યમ-શક્તિના દારૂગોળાની આઘાત તરંગ મુસાફરી કરે છે: 1.4 સેકન્ડમાં પ્રથમ કિલોમીટર; બીજો - 4 સેમાં; પાંચમું - 12 સેકન્ડમાં.

લોકો, સાધનો, ઇમારતો અને બંધારણો પર હાઇડ્રોકાર્બનની નુકસાનકારક અસર નીચે મુજબ છે: વેગ દબાણ; આંચકા તરંગ ચળવળના આગળના ભાગમાં વધારાનું દબાણ અને ઑબ્જેક્ટ પર તેની અસરનો સમય (કમ્પ્રેશન તબક્કો).

લોકો પર હાઇડ્રોકાર્બનની અસર સીધી અને પરોક્ષ હોવી જોઈએ. સીધી અસર સાથે, ઇજાનું કારણ હવાના દબાણમાં ત્વરિત વધારો છે, જે તીવ્ર ફટકો તરીકે માનવામાં આવે છે, જે અસ્થિભંગ, નુકસાન તરફ દોરી જાય છે. આંતરિક અવયવો, રક્તવાહિનીઓનું ભંગાણ. પરોક્ષ સંપર્કમાં, લોકો ઇમારતો અને માળખાં, પથ્થરો, વૃક્ષો, તૂટેલા કાચ અને અન્ય વસ્તુઓમાંથી ઉડતા કાટમાળથી પ્રભાવિત થાય છે. પરોક્ષ અસર તમામ જખમના 80% સુધી પહોંચે છે.

20-40 kPa (0.2-0.4 kgf/cm2) ના વધારાના દબાણ સાથે, અસુરક્ષિત લોકોને નાની ઇજાઓ (નાના ઉઝરડા અને ઇજાઓ) થઈ શકે છે. 40-60 kPa ના વધારાના દબાણ સાથે હાઇડ્રોકાર્બનના સંપર્કમાં આવવાથી મધ્યમ નુકસાન થાય છે: ચેતનાની ખોટ, સુનાવણીના અંગોને નુકસાન, અંગોના ગંભીર અવ્યવસ્થા, આંતરિક અવયવોને નુકસાન. અત્યંત ગંભીર જખમ, ઘણીવાર સાથે જીવલેણ, 100 kPa થી વધુ દબાણ પર જોવા મળે છે.

નુકસાનની ડિગ્રી આઘાત તરંગ વિવિધ પદાર્થોવિસ્ફોટની શક્તિ અને પ્રકાર, યાંત્રિક શક્તિ (ઓબ્જેક્ટની સ્થિરતા), તેમજ વિસ્ફોટ કયા અંતરે થયો હતો, ભૂપ્રદેશ અને જમીન પરની વસ્તુઓની સ્થિતિ પર આધાર રાખે છે.

હાઇડ્રોકાર્બનની અસરો સામે રક્ષણ આપવા માટે, નીચેનાનો ઉપયોગ કરવો જોઈએ: ખાઈ, તિરાડો અને ખાઈ, આ અસરને 1.5-2 ગણો ઘટાડે છે; ડગઆઉટ્સ - 2-3 વખત; આશ્રયસ્થાનો - 3-5 વખત; ઘરોના ભોંયરાઓ (ઇમારતો); ભૂપ્રદેશ (જંગલ, કોતરો, હોલો, વગેરે).

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ (EMP)ગામા કિરણોત્સર્ગના પ્રભાવ હેઠળ માધ્યમના અણુઓના આયનીકરણના પરિણામે ઇલેક્ટ્રિક અને ચુંબકીય ક્ષેત્રોનો સમૂહ છે. તેની ક્રિયાનો સમયગાળો કેટલાક મિલિસેકન્ડનો છે.

EMR ના મુખ્ય પરિમાણો વાયરમાં પ્રેરિત છે અને કેબલ લાઇનપ્રવાહો અને વોલ્ટેજ કે જે ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોને નુકસાન અને નિષ્ફળતા તરફ દોરી શકે છે, અને કેટલીકવાર સાધનો સાથે કામ કરતા લોકોને નુકસાન પહોંચાડે છે.

જમીન અને હવાના વિસ્ફોટોમાં, ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સની નુકસાનકારક અસર કેન્દ્રથી કેટલાક કિલોમીટરના અંતરે જોવા મળે છે. પરમાણુ વિસ્ફોટ.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ સામે સૌથી અસરકારક રક્ષણ એ પાવર સપ્લાય અને કંટ્રોલ લાઇન તેમજ રેડિયો અને ઇલેક્ટ્રિકલ સાધનોનું રક્ષણ છે.

જ્યારે વિનાશના વિસ્તારોમાં પરમાણુ શસ્ત્રોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે ત્યારે પરિસ્થિતિ ઊભી થાય છે.

હર્થ પરમાણુ વિનાશ- આ તે પ્રદેશ છે જેમાં પરમાણુ શસ્ત્રોના ઉપયોગના પરિણામે, લોકો, ખેત પ્રાણીઓ અને છોડની સામૂહિક જાનહાનિ અને મૃત્યુ, ઇમારતો અને માળખાં, ઉપયોગિતા, ઊર્જા અને તકનીકી નેટવર્ક્સ અને લાઇનોને વિનાશ અને નુકસાન થયું હતું, પરિવહન સંચારઅને અન્ય વસ્તુઓ.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ - ખ્યાલ અને પ્રકારો. વર્ગીકરણ અને "ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇમ્પલ્સ" 2017, 2018 શ્રેણીના લક્ષણો.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક પલ્સ (EMP) ની નુકસાનકારક અસર વિવિધ વાહકોમાં પ્રેરિત વોલ્ટેજ અને પ્રવાહોની ઘટનાને કારણે થાય છે. EMR ની અસર મુખ્યત્વે ઇલેક્ટ્રિકલ અને રેડિયો-ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોના સંબંધમાં દેખાય છે. સંચાર, સિગ્નલિંગ અને નિયંત્રણ રેખાઓ સૌથી વધુ સંવેદનશીલ છે. આ કિસ્સામાં, ઇન્સ્યુલેશન ભંગાણ, ટ્રાન્સફોર્મર્સને નુકસાન, સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોને નુકસાન વગેરે થઈ શકે છે.

આ મુદ્દાનો ઇતિહાસ અને EMP ના ક્ષેત્રમાં જ્ઞાનની વર્તમાન સ્થિતિ

EMP ધમકીની સમસ્યાઓની જટિલતા અને તેની સામે રક્ષણ કરવાના પગલાંને સમજવા માટે, આ ભૌતિક ઘટનાના અભ્યાસના ઇતિહાસ અને આ ક્ષેત્રમાં જ્ઞાનની વર્તમાન સ્થિતિને સંક્ષિપ્તમાં ધ્યાનમાં લેવી જરૂરી છે.

હકીકત એ છે કે પરમાણુ વિસ્ફોટ આવશ્યકપણે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન સાથે હશે તે સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે 1945 માં પરમાણુ ઉપકરણના પ્રથમ પરીક્ષણ પહેલાં જ સ્પષ્ટ હતું. 50 ના દાયકાના અંતમાં - 60 ના દાયકાની શરૂઆતમાં કરવામાં આવેલા વાતાવરણ અને બાહ્ય અવકાશમાં પરમાણુ વિસ્ફોટો દરમિયાન, EMR ની હાજરી પ્રાયોગિક રીતે રેકોર્ડ કરવામાં આવી હતી, જો કે, પલ્સની માત્રાત્મક લાક્ષણિકતાઓ અપૂરતી રીતે માપવામાં આવી હતી, કારણ કે ત્યાં કોઈ નિયંત્રણ અને માપન સક્ષમ નહોતું. અત્યંત શક્તિશાળી ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશન રેકોર્ડ કરવા માટે, જે અત્યંત ટૂંકા સમય માટે અસ્તિત્વમાં છે (સેકન્ડના મિલિયનમાં ભાગ), બીજું, કારણ કે તે વર્ષોમાં રેડિયો-ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનોમાં ફક્ત ઇલેક્ટ્રો-વેક્યુમ ઉપકરણોનો ઉપયોગ થતો હતો, જે EMR ની અસરો માટે ઓછા સંવેદનશીલ હતા, જે તેના અભ્યાસમાં રસ ઓછો થયો.

સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોની રચના, અને પછી સંકલિત સર્કિટ, ખાસ કરીને તેમના પર આધારિત ડિજિટલ ઉપકરણો, અને ઇલેક્ટ્રોનિક લશ્કરી સાધનોમાં માધ્યમોના વ્યાપક પરિચયએ લશ્કરી નિષ્ણાતોને EMP ના જોખમનું અલગ રીતે મૂલ્યાંકન કરવાની ફરજ પાડી. 1970 થી, EMP થી શસ્ત્રો અને લશ્કરી સાધનોના રક્ષણના મુદ્દાઓને સંરક્ષણ મંત્રાલય દ્વારા સર્વોચ્ચ પ્રાથમિકતા તરીકે ગણવામાં આવે છે.

EMR જનરેટ કરવાની પદ્ધતિ નીચે મુજબ છે. પરમાણુ વિસ્ફોટ દરમિયાન, ગામા અને એક્સ-રે રેડિયેશન ઉત્પન્ન થાય છે અને ન્યુટ્રોનનો પ્રવાહ રચાય છે. ગામા કિરણોત્સર્ગ, વાતાવરણીય વાયુઓના પરમાણુઓ સાથે ક્રિયાપ્રતિક્રિયા કરીને, તેમાંથી કહેવાતા કોમ્પટન ઇલેક્ટ્રોનને પછાડે છે. જો વિસ્ફોટ 20-40 કિમીની ઊંચાઈએ કરવામાં આવે છે, તો પછી આ ઇલેક્ટ્રોન પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્ર દ્વારા કબજે કરવામાં આવે છે અને, આ ક્ષેત્રની બળની રેખાઓની તુલનામાં ફરતા, પ્રવાહો બનાવે છે જે EMR પેદા કરે છે. આ કિસ્સામાં, EMR ક્ષેત્ર પૃથ્વીની સપાટી તરફ સુસંગત રીતે સમાવવામાં આવે છે, એટલે કે. પૃથ્વીનું ચુંબકીય ક્ષેત્ર તબક્કાવાર એરે એન્ટેના જેવી જ ભૂમિકા ભજવે છે. આના પરિણામે, ક્ષેત્રની શક્તિ અને પરિણામે, વિસ્ફોટના કેન્દ્રના દક્ષિણ અને ઉત્તરના વિસ્તારોમાં EMR નું કંપનવિસ્તાર તીવ્રપણે વધે છે. વિસ્ફોટની ક્ષણથી આ પ્રક્રિયાનો સમયગાળો 1 - 3 થી 100 એનએસ છે.

આગલા તબક્કે, લગભગ 1 μs થી 1 s સુધી ચાલે છે, EMR એ કોમ્પટન ઇલેક્ટ્રોન દ્વારા વારંવાર પ્રતિબિંબિત ગામા કિરણોત્સર્ગ દ્વારા પરમાણુઓમાંથી પછાડવામાં આવે છે અને વિસ્ફોટ દરમિયાન ઉત્સર્જિત ન્યુટ્રોન્સના પ્રવાહ સાથે આ ઇલેક્ટ્રોનની સ્થિતિસ્થાપક અથડામણને કારણે બનાવવામાં આવે છે.

આ કિસ્સામાં, EMR ની તીવ્રતા પ્રથમ તબક્કે કરતાં લગભગ ત્રણ ઓર્ડરની તીવ્રતા ઓછી હોવાનું બહાર આવ્યું છે.

અંતિમ તબક્કે, જે વિસ્ફોટ પછી 1 સેકન્ડથી લઈને ઘણી મિનિટ સુધીનો સમય લે છે, EMR વિસ્ફોટના વાહક અગ્નિશામક દ્વારા પૃથ્વીના ચુંબકીય ક્ષેત્રના વિક્ષેપ દ્વારા પેદા થતી મેગ્નેટોહાઇડ્રોડાયનેમિક અસર દ્વારા ઉત્પન્ન થાય છે. આ તબક્કે EMR ની તીવ્રતા ઘણી ઓછી છે અને તે કિલોમીટર દીઠ કેટલાંક દસ વોલ્ટ જેટલી છે.

રેડિયો-ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનો માટે સૌથી મોટો ખતરો એ EMR જનરેશનનો પ્રથમ તબક્કો છે, જેમાં ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ઇન્ડક્શનના કાયદા અનુસાર, પલ્સ એમ્પ્લીટ્યુડમાં અત્યંત ઝડપી વધારાને કારણે (વિસ્ફોટ પછી મહત્તમ 3 - 5 ns સુધી પહોંચી જાય છે. ), પ્રેરિત વોલ્ટેજ પૃથ્વીની સપાટીના સ્તરે મીટર દીઠ દસ કિલોવોલ્ટ સુધી પહોંચી શકે છે, ધીમે ધીમે ઘટતું જાય છે કારણ કે તે વિસ્ફોટના કેન્દ્રથી દૂર જાય છે.

કંડક્ટરમાં EMR દ્વારા પ્રેરિત વોલ્ટેજનું કંપનવિસ્તાર તેના ક્ષેત્રમાં સ્થિત વાહકની લંબાઈના પ્રમાણસર છે અને તે ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રની મજબૂતાઈ વેક્ટરની તુલનામાં તેના અભિગમ પર આધારિત છે. આમ, હાઈ-વોલ્ટેજ પાવર લાઈનમાં EMR ફીલ્ડ સ્ટ્રેન્થ 50 kV/m સુધી પહોંચી શકે છે, જે તેમાં 12 હજાર એમ્પીયર સુધીના કરંટના દેખાવ તરફ દોરી જશે.

EMP અન્ય પ્રકારના પરમાણુ વિસ્ફોટો - હવા અને જમીન દરમિયાન પણ ઉત્પન્ન થાય છે. તે સૈદ્ધાંતિક રીતે સ્થાપિત કરવામાં આવ્યું છે કે આ કિસ્સાઓમાં તેની તીવ્રતા વિસ્ફોટના અવકાશી પરિમાણોની અસમપ્રમાણતાની ડિગ્રી પર આધારિત છે. તેથી, EMP જનરેટ કરવાના દૃષ્ટિકોણથી હવામાં વિસ્ફોટ ઓછામાં ઓછો અસરકારક છે. ગ્રાઉન્ડ વિસ્ફોટની EMP ઊંચી તીવ્રતા ધરાવશે, પરંતુ તે અધિકેન્દ્રથી દૂર જતાં ઝડપથી ઘટે છે.

નીચા-વર્તમાન સર્કિટ અને ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણો સામાન્ય રીતે કેટલાક વોલ્ટના વોલ્ટેજ પર કામ કરે છે અને કેટલાક દસ મિલિએમ્પીયર સુધીના પ્રવાહો, પછી તેમના માટે એકદમ વિશ્વસનીય રક્ષણકેબલમાં કરંટ અને વોલ્ટેજની તીવ્રતામાં તીવ્રતાના છ ઓર્ડર સુધીનો ઘટાડો થાય તેની ખાતરી કરવા માટે EMI જરૂરી છે.

EMP પ્રોટેક્શનની સમસ્યાના ઉકેલની સંભવિત રીતો

EMR સામે આદર્શ રક્ષણ એ રૂમને સંપૂર્ણપણે આવરી લેવાનું હશે જેમાં રેડિયો-ઇલેક્ટ્રોનિક સાધનો મેટલ સ્ક્રીન સાથે સ્થિત છે. તે જ સમયે, તે સ્પષ્ટ છે કે કેટલાક કિસ્સાઓમાં આવી સુરક્ષા પ્રદાન કરવી વ્યવહારીક રીતે અશક્ય છે, કારણ કે સાધનસામગ્રીના સંચાલન માટે, બાહ્ય ઉપકરણો સાથે વિદ્યુત સંદેશાવ્યવહાર પ્રદાન કરવું ઘણીવાર જરૂરી છે. તેથી, રક્ષણના ઓછા વિશ્વસનીય માધ્યમોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જેમ કે વિન્ડો માટે વાહક જાળી અથવા ફિલ્મ આવરણ, હવાના સેવન અને વેન્ટિલેશન ઓપનિંગ માટે હનીકોમ્બ મેટલ સ્ટ્રક્ચર્સ અને દરવાજા અને હેચની પરિમિતિની આસપાસ મૂકવામાં આવેલા સંપર્ક સ્પ્રિંગ ગાસ્કેટ.

વધુ જટિલ તકનીકી સમસ્યાવિવિધ કેબલ એન્ટ્રીઓ દ્વારા સાધનોમાં EMR ના પ્રવેશ સામે રક્ષણ ગણવામાં આવે છે. આ સમસ્યાનો આમૂલ ઉકેલ માંથી સંક્રમણ હોઈ શકે છે વિદ્યુત નેટવર્ક્સફાઈબર-ઓપ્ટિક ફાઈબર સાથેનું જોડાણ EMR દ્વારા વ્યવહારીક રીતે પ્રભાવિત થતું નથી. જો કે, ઇલેક્ટ્રો-ઓપ્ટિકલ ઉપકરણો સાથે તેઓ જે કાર્યો કરે છે તેની સમગ્ર શ્રેણીમાં સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણોને બદલવાનું માત્ર દૂરના ભવિષ્યમાં જ શક્ય છે. તેથી, હાલમાં, ફાઇબર ફિલ્ટર્સ, તેમજ સ્પાર્ક ગેપ્સ, મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર અને હાઇ-સ્પીડ ઝેનર ડાયોડ્સ સહિતના ફિલ્ટર્સ, કેબલ એન્ટ્રીઓને સુરક્ષિત કરવાના માધ્યમ તરીકે સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે.

આ તમામ માધ્યમોના ફાયદા અને ગેરફાયદા બંને છે. આમ, કેપેસિટીવ-ઇન્ડક્ટિવ ફિલ્ટર્સ ઓછી-તીવ્રતા EMI સામે રક્ષણ માટે તદ્દન અસરકારક છે, અને ફાઇબર ફિલ્ટર્સ ઉપરની પ્રમાણમાં સાંકડી શ્રેણીમાં રક્ષણ આપે છે. ઉચ્ચ આવર્તન.સ્પાર્ક ગેપ્સમાં નોંધપાત્ર જડતા હોય છે અને તે મુખ્યત્વે એરક્રાફ્ટ સ્કીન, ઇક્વિપમેન્ટ કેસીંગ અને કેબલ શીથમાં પ્રેરિત વોલ્ટેજ અને કરંટના પ્રભાવ હેઠળ ઉદ્ભવતા ઓવરલોડ સામે રક્ષણ માટે યોગ્ય છે.

મેટલ ઓક્સાઇડ વેરિસ્ટર એ સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણો છે જે ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પર તેમની વાહકતામાં તીવ્ર વધારો કરે છે. જો કે, EMI સામે રક્ષણના સાધન તરીકે આ ઉપકરણોનો ઉપયોગ કરતી વખતે, વ્યક્તિએ તેમની અપૂરતી કામગીરી અને લોડના વારંવાર સંપર્કમાં આવતા લક્ષણોના બગાડને ધ્યાનમાં લેવું જોઈએ. આ ગેરફાયદા હાઇ-સ્પીડ ઝેનર ડાયોડ્સમાં ગેરહાજર છે, જેની ક્રિયા હિમપ્રપાત જેવા તીવ્ર હિમપ્રપાત જેવા પ્રતિકાર પર આધારિત છે. ઉચ્ચ મૂલ્યલગભગ શૂન્ય સુધી જ્યારે તેમના પર લાગુ વોલ્ટેજ ચોક્કસ થ્રેશોલ્ડ મૂલ્ય કરતાં વધી જાય છે. વધુમાં, વેરિસ્ટર્સથી વિપરીત, ઉચ્ચ વોલ્ટેજ અને મોડ સ્વિચિંગના વારંવાર સંપર્કમાં આવ્યા પછી ઝેનર ડાયોડની લાક્ષણિકતાઓ બગડતી નથી.

કેબલ ગ્રંથીઓના EMI સામે રક્ષણના માધ્યમો ડિઝાઇન કરવા માટેનો સૌથી તર્કસંગત અભિગમ એ આવા કનેક્ટર્સની રચના છે, જેની ડિઝાઇનમાં વિશિષ્ટ પગલાં શામેલ છે જે ફિલ્ટર તત્વોની રચના અને બિલ્ટ-ઇન ઝેનર ડાયોડ્સની સ્થાપનાને સુનિશ્ચિત કરે છે. સમાન ઉકેલકેપેસીટન્સ અને ઇન્ડક્ટન્સના ખૂબ જ નાના મૂલ્યો મેળવવામાં મદદ કરે છે, જે ટૂંકા ગાળાના કઠોળ સામે રક્ષણ પૂરું પાડવા માટે જરૂરી છે અને તેથી, શક્તિશાળી ઉચ્ચ-આવર્તન ઘટક છે. આ ડિઝાઇનના કનેક્ટર્સનો ઉપયોગ સંરક્ષણ ઉપકરણના વજન અને કદની લાક્ષણિકતાઓને મર્યાદિત કરવાની સમસ્યાને હલ કરશે.

ફેરાડે કેજ- બાહ્ય ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રોથી સાધનોને બચાવવા માટેનું ઉપકરણ. સામાન્ય રીતે તે અત્યંત વાહક સામગ્રીથી બનેલું ગ્રાઉન્ડ પાંજરું છે.

ફેરાડે પાંજરાના સંચાલનનો સિદ્ધાંત ખૂબ જ સરળ છે - જ્યારે બંધ ઇલેક્ટ્રિકલી વાહક શેલ ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રમાં પ્રવેશ કરે છે મફત ઇલેક્ટ્રોનશેલો આ ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ આગળ વધવાનું શરૂ કરે છે. પરિણામે વિરુદ્ધ બાજુઓકોષો ચાર્જ મેળવે છે, જેનું ક્ષેત્ર બાહ્ય ક્ષેત્ર માટે વળતર આપે છે.

ફેરાડે કેજ ફક્ત ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રો સામે રક્ષણ આપે છે. સ્થિર ચુંબકીય ક્ષેત્ર અંદર પ્રવેશ કરશે. બદલાતા વિદ્યુત ક્ષેત્ર બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર બનાવે છે, જે બદલામાં બદલાતા વિદ્યુત ક્ષેત્ર બનાવે છે. તેથી, જો ફેરાડે કેજનો ઉપયોગ કરીને બદલાતા વિદ્યુત ક્ષેત્રને અવરોધિત કરવામાં આવે, તો બદલાતા ચુંબકીય ક્ષેત્ર પણ ઉત્પન્ન થશે નહીં.

જો કે, ઉચ્ચ-આવર્તન પ્રદેશમાં, આવી સ્ક્રીનની ક્રિયા પ્રતિબિંબ પર આધારિત છે ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગોસ્ક્રીનની સપાટી પરથી અને એડી પ્રવાહોને કારણે ગરમીના નુકસાનને કારણે તેની જાડાઈમાં ઉચ્ચ-આવર્તન ઊર્જાનું ક્ષતિ.

ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક રેડિયેશનને સુરક્ષિત કરવા માટે ફેરાડે પાંજરાની ક્ષમતા આના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે:
સામગ્રીની જાડાઈ જેમાંથી તે બનાવવામાં આવે છે;
સપાટીની અસરની ઊંડાઈ;
બાહ્ય કિરણોત્સર્ગની તરંગલંબાઇ અને તેમાંના છિદ્રોના કદનો ગુણોત્તર.
કેબલને ઢાલ કરવા માટે, ઢાલવાળા વાહકની સમગ્ર લંબાઈ સાથે અત્યંત વાહક સપાટી સાથે ફેરાડે કેજ બનાવવું જરૂરી છે. ફેરાડે કેજ અસરકારક રીતે કામ કરે તે માટે, ગ્રીડ સેલનું કદ કિરણોત્સર્ગની તરંગલંબાઇ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે નાનું હોવું જોઈએ જેમાંથી રક્ષણ જરૂરી છે. ઉપકરણનું સંચાલન સિદ્ધાંત ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક ક્ષેત્રના પ્રભાવ હેઠળ કંડક્ટરમાં ઇલેક્ટ્રોનના પુનઃવિતરણ પર આધારિત છે.