Файл: Информационнокоммуникационные технологии в системе образования.docx

Приложения

Приложение 1. Раздаточный материал А) Ударная волна. Ударная волна- это область резкого сжатия среды,

которая распространяется в виде сферического слоя во все стороны от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. В зависимости от среды распростране- ния различают ударную волну в воздухе, в воде или грунте.

Ударная волна в воздухе образуется за счет колоссальной энергии, вы- деляемой в зоне реакции, где исключительно высокая температура, а давле- ние достигает миллиардов атмосфер (до 10⁵ млрд. Па). Раскаленные пары и газы, стремясь расшириться, производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до больших давления и плотности и нагревают до вы- сокой температуры. Эти слои воздуха приводят в движение последующие слои. Таким образом, сжатие и перемещение воздуха происходит от одного слоя к другому во все стороны от центра взрыва, образуя воздушную удар- ную волну. Вблизи центра взрыва скорость распространения ударной волны в несколько раз превышает скорость звука в воздухе. С увеличением рассто- яния от места взрыва скорость распространения волны быстро падает, а ударная волна ослабевает. Воздушная ударная волна при ядерном взрыве средней мощности проходит примерно 1000 метров за 1,4 секунды, 2000 мет- ров - за 4 секунды, 3000 метров - за 7 секунд, 5000 метров - за 12 секунд.

Перед фронтом ударной волны давление в воздухе равно атмосферно-

му Р₀.

С приходом фронта ударной волны в данную точку пространства дав-

ление резко (скачком) увеличивается и достигает максимального, затем, по мере удаления фронта волны, давление постепенно снижается и через неко- торый промежуток времени становится равным атмосферному. Образовав- шийся слой сжатого воздуха называют фазой сжатия. В этот период ударная волна обладает наибольшим разрушающим действием. В дальнейшем, про- должая уменьшаться, давление становится ниже атмосферного

---

и воздух начинает двигаться в направлении, противоположном распространению

ударной волны, то есть к центру взрыва. Эта зона пониженного давления называется фазой разрежения. Непосредственно за фронтом ударной волны, в области сжатия, движутся массы воздуха. Вследствие торможения этих масс воздуха, при встрече с преградой возникает давление скоростного напо- ра воздушной ударной волны. Основные параметры ударной волны, характе- ризующие ее разрушающее и поражающее действие: избыточное давление во фронте ударной волны, давление скоростного напора, продолжительность действия волны - длительность фазы сжатия и скорость фронта ударной вол- ны.

Ударная волна в воде при подводном ядерном взрыве качественно напоминает ударную волну в воздухе. Однако на одних и тех же расстояниях давление во фронте ударной волны в воде гораздо больше, чем в воздухе, а время действия - меньше.

При наземном ядерном взрыве часть энергии взрыва расходуется на образование волны сжатия в грунте. В отличие от ударной волны в воздухе она характеризуется менее резким увеличением давления во фронте волны, а также более медленным его ослаблением за фронтом. При взрыве ядерного боеприпаса в грунте основная часть энергии взрыва передается окружающей массе грунта и производит мощное сотрясение грунта, напоминающее по своему действию землетрясения.

Воздействие ударной волны на людей и животных. Ударная волна мо- жет нанести незащищенным людям и животным травматические поражения, контузии или быть причиной их гибели. Поражения могут быть непосред- ственными (в результате воздействия избыточного давления и скоростного напора воздуха) или косвенными (в результате ударов обломками разрушен- ных зданий и сооружений). Воздействие воздушной ударной волны на неза- щищенных людей характеризуется легкими,

средними, тяжелыми и крайне тяжелыми травмами.

Гарантированная защита людей от ударной волны обеспечивается при укрытии их в убежищах. При отсутствии убежищ используются противора-

диационные укрытия, подземные выработки, естественные укрытия и рельеф местности.

Б) Световое излучение. Световое излучение ядерного взрыва – сово- купность видимого света и близких к нему по спектру ультрафиолетовых и инфракрасных лучей. Источник светового

---

излучения - светящаяся область взрыва, состоящая из нагретых до высокой температуры веществ ядерного боеприпаса, воздуха и грунта (при наземном взрыве). Температура светящей- ся области в течение некоторого времени сравнима с температурой поверх- ности солнца (максимум 8000-10000⁰С и минимум 1800⁰С). Размеры светя- щейся области и ее температура быстро изменяются во времени. Продолжи- тельность светового излучения зависит от мощности и вида взрыва и может продолжаться до десятков секунд. Поражающее действие светового излуче- ния характеризуется световым импульсом. Световым импульсом называется отношение количества световой энергии к площади освещенной поверхно- сти, расположенной перпендикулярно распространению световых лучей. При ядерном взрыве на большой высоте рентгеновские лучи, излучаемые исклю- чительно сильно нагретыми продуктами взрыва, поглощаются большими толщами разреженного воздуха. Поэтому температура огненного шара (зна- чительно больших размеров, чем при воздушном взрыве) ниже. Количество световой энергии, достигающей объекта, находящегося на определенном расстоянии от наземного взрыва, может составлять для малых расстояний порядка трех четвертей, а на больших - половину импульса при воздушном взрыве такой же мощности.

При наземных и надводных взрывах световой импульс на тех же расстояниях меньше, чем при воздушных взрывах той же мощности.

При подземных или подводных взрывах поглощается почти все свето- вое излучение.

Пожары на объектах и в населенных пунктах возникают от светового излучения и вторичных факторов, вызванных воздействием ударной волны. Большое влияние оказывает наличие горючих материалов. С точки зрения

производства спасательных работ пожары классифицируют по трем зонам: зона отдельных пожаров, зона сплошных пожаров и зона горения и тления.

Воздействие светового излучения на людей и животных. Световое из- лучение ядерного взрыва при непосредственном воздействии вызывает ожо- ги открытых участков тела, временное ослепление или ожоги сетчатки глаз. Ожоги разделяются по тяжести поражения организма на четыре степени. Ожоги первой степени

---

выражаются в болезненности, покраснении и при- пухлости кожи. Они не представляют серьезной опасности и быстро вылечи- ваются без каких-либо последствий. При ожогах второй степени образуются пузыри, заполненные прозрачной белковой жидкостью; при поражении зна- чительных участков кожи человек может потерять на некоторое время трудо- способность и нуждается в специальном лечении. Ожоги третьей степени ха- рактеризуются омертвлением кожи с частичным поражением росткового слоя. Ожоги четвертой степени: омертвление кожи более глубоких слоев тканей. Поражение ожогами третьей и четвертой степеней значительной ча- сти кожного покрова может привести к смертельному исходу.

Защита от светового излучения более проста, чем от других поражаю-

щих

факторов. Световое излучение распространяется прямолинейно. Любая не- прозрачная преграда могут служить защитой от него. Используя для укрытия ямы, канавы, бугры, насыпи, простенки между окнами, различные виды тех- ники, кроны деревьев и тому подобное, можно значительно ослабить или во- все избежать ожогов от светового излучения. Полную защиту обеспечивают убежища и противорадиационные укрытия. Одежда также защищает кожу от ожогов, поэтому ожоги чаще бывают на открытых участках тела. Степень ожогов световым излучением закрытых участков кожи зависит от характера одежды, ее цвета, плотности и толщины (предпочтительна свободная одежда светлых тонов или одежда из шерстяных тканей).

В) Проникающая радиация Проникающая радиация представляет собой гамма-излучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду из

зоны ядерного взрыва. Также выделяются еще и ионизирующие излучения в виде альфа и бета частиц, имеющих малую длину свободного пробега, вслед- ствие чего их воздействием на людей и материалы пренебрегают. Время дей- ствия проникающей радиации не превышает 10-15 секунд с момента взрыва. Основные параметры, характеризующие ионизирующие излучения, - доза и мощность дозы излучения, поток и плотность потока частиц.

Ионизирующая способность гамма-излучения характеризует- ся экспозиционной дозой излучения. Единицей экспозиционной дозы гамма- излучения является кулон на килограмм (Кл/кг). В практике в качестве еди- ницы экспозиционной дозы применят несистемную единицу рентген (Р). Рентген- это такая доза (количество энергии) гамма-излучения, при поглоще- нии

---

которой в 1 см³ сухого воздуха (при температуре 0^оС и давлении 760 мм рт. ст.) образуется 2,083 миллиарда пар ионов, каждый из которых имеет заряд, равный заряду электрона.

Степень тяжести лучевого поражения главным образом зависит от по- глощенной дозы. Для измерения поглощенной дозы любого вида ионизиру- ющего излучения установлена единица грей (Гр.). Распространяясь в среде, гамма-излучения и нейтроны ионизируют ее атомы и изменяют физическую структуру веществ. При ионизации атомы и молекулы клеток живой ткани за счет нарушения химических связей и распада жизненно важных веществ по- гибают или теряют способность к дальнейшей жизнедеятельности.

При воздушных и наземных ядерных взрывах близких к земле настолько, что ударная волна может выводить из строя здания и сооружения, проникающая радиация в большинстве случаев для объектов является безопасной. Но с увеличением высоты взрыва она приобретает все большее значение в пора- жении объектов. При взрывах на больших высота и в космосе основным по- ражающим фактором становится импульс проникающей радиации.

Поражение людей и животных проникающей радиацией. При воздей- ствии проникающей радиации у людей и животных может возникнуть луче- вая болезнь. Степень поражения зависит от экспозиционной дозы излучения,

времени, в течение которого эта доза получена, площади облучения тела, общего состояния организма. Также учитывают, что облучение может быть однократным и многократным. Однократным считается облучение, получен- ное за первые четверо суток. Облучение, полученное за время, превышающее четверо суток, является многократным. При однократном облучении орга- низма человека в зависимости от полученной экспозиционной дозы различа- ют 4 степени лучевой болезни.

Лучевая болезнь первой (легкой) степени возникает при общей экспо- зиционной дозе излучения 100-200 Р. Скрытый период может продолжаться 2-3 недели, после чего появляется недомогание, общая слабость, чувство тя- жести в голове, стеснение в груди, повышение потливости, может наблю- даться периодическое повышение температуры. В крови уменьшается содер- жание лейкоцитов. Лучевая болезнь первой степени излечима.

Лучевая болезнь второй (средней) степени возникает при общей экспо- зиционной дозе излучения 200-400 Р. Скрытый период длится около недели. Лучевая болезнь проявляется в более тяжелом недомогании,

---