Ядерное осаждение
THe eND — интерактивная карта, которая моделирует последствия ядерного взрыва в конкретной точке на карте. Пользователь выбирает мощность, тип взрыва, ставит цель, запускает подрыв и видит на карте распределение поражающих факторов и радиоактивного следа. В любой точке можно измерить смертность, накопленную дозу и уровень заражения.
Все расчёты выполняются прямо в браузере. Сервер отдаёт только метеоданные и тайлы карты.
Для любой точки вокруг эпицентра считаются три фактора: тепловое излучение, ударная волна и начальная радиация. Для каждого фактора есть таблица «значение → вероятность смерти», основанная на открытых данных: справочник Glasstone & Dolan (1977), рекомендации FEMA, отчёты DTIC и SSK. Учитывается тип взрыва — наземный или воздушный. Для воздушного радиация считается по наклонной дальности от точки взрыва, что даёт «кольцо» максимума на земле, а не точку под эпицентром.
Грибовидное облако моделируется как эллипсоид (шляпка) плюс усечённый конус (ножка). Размеры берутся из эмпирической таблицы по мощности от 1 кт до 30 Мт. Облако растёт во времени, затем сносится ветром. Отслеживаются траектории 12 точек на каждом уровне высоты.
Осадки формируются из грунта, поднятого взрывом. Частицы делятся на четыре фракции по размеру: F1 (лёгкие, 50–90 мкм), F2 (мелкие, 90–200 мкм), F3 (средние, 200–500 мкм), F4 (крупные, 500–1000 мкм). Мелкие частицы имеют более высокую удельную активность. Сверхтяжёлые (>800 мкм) выделяются отдельно — они выпадают быстрее всех и дают самое плотное пятно у эпицентра.
Частицы покидают облако не мгновенно. Используется распределение Вейбулла: для каждой комбинации фракции, высоты и зоны облака есть свой период задержки. Тяжёлые частицы выпадают быстро и близко к эпицентру, лёгкие — медленно и далеко.
Считается по закону Стокса с поправкой Каннингема для мельчайших частиц и поправкой на турбулентное обтекание для крупных.
Метеоданные — NOAA GFS, обновление раз в 6 часов, десять уровней высоты от 100 м до 42 км. Ветер в произвольной точке вычисляется четырёхмерной линейной интерполяцией по широте, долготе, высоте и времени.
Учитывается вымывание дождём и случайное блуждание частиц под действием турбулентности. Оба фактора дают заметное расширение следа.
Мощность дозы падает по степенному закону от времени с момента взрыва. Накопленная доза в точке считается через сумму вкладов всех частиц с учётом расстояния и времени прибытия.
Ожог, баротравма и радиация взаимодействуют. Сочетание травм даёт более высокую смертность, чем каждый фактор по отдельности. Модель объединяет три вероятности не суммой и не максимумом, а нелинейной формулой с усилением. Это соответствует клиническим данным о снижении порога выживаемости при комбинированных поражениях.
Каждый тип укрытия ослабляет каждый фактор своим коэффициентом. Окоп, дом (каркасный, кирпичный, кирпич с заложенными окнами), подвал, бункер с настраиваемой глубиной. Дом имеет три состояния, определяемые динамически: разрушен, сгорел, окна вылетели. Для бункера учитывается глубина и отдельно — воронка, воздушная волна, ослабленная грунтом, и сейсмический удар.
Подробная физическая документация с формулами, константами и ссылками на источники — в файле PHYSICS.md.
Вопросы и предложения: theend@thnd.ru