кумулятивными свойствами что это

Кумулятивный эффект

На картинке — наглядная иллюстрация кумулятивного эффекта, или эффекта Манро: падающая в воду капля пробивает углубление в поверхности, которое затем «схлопывается», выбрасывая вверх струйку воды. Когда дети играют и бьют по воде ладонью, чтобы обрызгать друг друга, они тоже создают кумулятивные струи.

Термин «кумуляция» происходит от латинского cumulatio — «скопление» или cumulo — «накапливаю» и означает увеличение или усиление какого-либо эффекта за счет сложения или накопления однородных с ним эффектов. В физике этот термин характеризует кратковременные процессы (как правило, это взрывы) и подразумевает усиление их в определенном месте или в направлении действия.

Теперь представьте, что тем или иным способом нам удалось перераспределить энергию взрыва в пространстве, сделав так, чтобы плотность кинетической энергии в одном направлении была значительно больше, чем в остальных. Таким образом, скорость частиц в этом направлении возрастет, и возникнет струя. Именно этот эффект концентрации энергии в одном направлении и называется кумулятивным, а возникающая при этом струя — кумулятивной струей. Конечно, кумулятивные струи могут возникать не только при взрывах. Важно создать такие условия, когда плотность кинетической энергии движущейся среды быстро возрастает в небольшом объеме. И если этот объем не сферически-симметричен, то возникнет струя.

Схема кумулятивного эффекта. Изображение с сайта ru.wikipedia.org

Исследователи взрывчатых веществ выяснили, что если в снаряде сделать полое углубление, то разрушительную энергию можно сконцентрировать на небольшом участке. В 1792 году горный инженер Франц фон Баадер провел подобные эксперименты с использованием дымного пороха, однако по-настоящему успешными эти эксперименты стали с появлением высокобризантных веществ. Уже в XIX веке кумулятивный эффект повторно исследовал и подробно описал в своих работах американец Чарльз Манро (Charles Edward Munro). В 1938 году Франц Томанэк (Franz Rudolf Thomanek) в Германии и Генри Мохоупт (Henry Mohaupt) в Швейцарии независимо друг от друга открыли эффект увеличения пробивной способности снаряда, в котором сделано конусное углубление, облицованное металлической воронкой. Эти перспективные разработки не замедлили получить применение у военных — в минно-взрывном деле и в артиллерии. Кумулятивные боеприпасы впервые использовали в боевых условиях 10 мая 1940 года при штурме форта Эбен-Эмаль (Бельгия).

На чем основано столь мощное действие кумулятивных зарядов? За счет углубления в виде воронки, которая при взрыве «схлопывается», как пробитая каплей поверхность воды, создается газовая струя из продуктов взрыва. Если воронка покрыта металлической облицовкой, струя получается из расплавленного металла высокой температуры. Поражение достигается действием струи небольшого диаметра на участок порядка 80 мм (см. видео). При опредленном расстоянии до цели эта струя имеет мощнейшее бронебойное действие, благодаря которому кумулятивный эффект и получил свою печальную известность.

Демонстрация кумулятивного эффекта на примере разных типов снарядов

Источник

Кумуляция

Кумуляция – накопление в организме пестицидов в результате их неполной детоксикации и вывода, или усиление эффекта их действия.

Пестициды по влиянию на организм

Коэффициент кумуляции

Наличие и величина кумулятивного действия определяются в опытах на животных при их неоднократных обработках пестицидами в различных дозах. Показателем величины кумуляции служит коэффициент кумуляции (К_кум), определяемый отношением средней летальной дозы пестицида при многократном введении (хронический опыт) к средней летальной дозе разового применения (острый опыт):

К_кум = ЛД₅₀ хронический опыт / ЛД₅₀ острый опыт

В остром опыте доза, соответствующая ЛД₅₀, вводится подопытным животным за 1 прием, в хроническом опыте берется 0,1от ЛД₅₀ и вводится в течение длительного периода (не менее 2 месяцев) сразу после кормления животных. Чем меньше коэффициент кумуляции, тем опаснее вещество, и тем более выраженным кумулятивным действием характеризуется препарат. [6] [2] [3] [4]

По способности к накоплению в организме различают пестициды:

Соответственно этому, они могут в разной степени влиять на состояние здоровья человека и животных. (фото)

Выраженным кумулятивным действием и сверхкумуляцией характеризуются пестициды, которые способны циркулировать в пищевых звеньях, проявляют высокую стойкость в биологических средах и постепенно накапливаются в организмах. К этим веществам относятся многие хлорорганические пестициды. Вещества с коэффициентом кумуляции менее 1 запрещены для применения в сельском хозяйстве на территории Российской Федерации. [6] [4]

Кумуляция вредных веществ в пищевых цепях

Пищевые пирамиды, в которых на вершине находится человек. Приведены средние оценки увеличения концентраций. Последовательная кумуляция опасных токсических веществ в каждом звене приводит к увеличению его концентрации в 100 000 – 1 000 000 раз.

Виды кумуляции

Различают кумуляцию материальную и функциональную.

Материальная и функциональная кумуляция характеризуют токсическое действие пестицидов. [5]

Особую опасность кумуляция представляет в трофических (пищевых) цепях и пирамидах, в которых человек находится на верхнем уровне. Пример такой пирамиды показан на рисунке. (фото)

Кумуляция пестицидов ведет к гибели и вырождению многих видов высших животных. Бактерии, растения, насекомые и грызуны, для уничтожения которых применяются пестициды, достаточно быстро вырабатывают устойчивость (резистентность) к ним. В это же время их естественные враги накапливают в своих организмах большие концентрации токсических веществ. Они гораздо менее способны выработать устойчивость к ядохимикатам и погибают. В результате возникает замкнутый круг: для сохранения хорошего урожая приходится использовать все более сильные пестициды и во все больших количествах, хотя со временем эти меры оказываются все менее эффективными. [1]

Источник