Файл: Учебное пособие для студентов высших учебных заведений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 790
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
235
) или плу- тоний (Pt
239
).
118
Ядерные взрывы разделяются на космический, высотный, воздушный, надводный, подводный, подземный, наземный.
Мощность ядерных боеприпасов определяется количеством освобож- дающейся при взрыве энергии и характеризуется тротиловым эквивалентом
(тротил – вещество с теплотой взрыва 4240 кДж/кг), энергия взрыва которо- го равна энергии взрыва ядерного боеприпаса:
1. Сверхмалые заряды – до 1 тыс. т. (1 килотонны (кт) тротила);
2. Малые заряды – 1-10 тыс. т. (1-10 кт);
3. Средние заряды – 10-100 тыс. т. (10-100 кт тротила);
4. Крупные – 100-1000 тыс. т. (до 1 мегатонны (мт));
5. Сверхкрупные 1 млн. т. (1 мт) и выше.
Точка, где произошел взрыв, называется центром, а ее проекция на по- верхность земли (воды) – эпицентром ядерного взрыва.
Основными поражающими факторами ядерного взрыва являются – ударная волна, на которую расходуется около 50 % энергии взрыва, свето- вое излучение (30-35 %), проникающая радиация (8-10 %), радиоактивное заражение местности (3-5 %) и электромагнитный импульс (0,5-1%).
Вокруг эпицентра взрыва условно можно выделить три зоны. В первой
зоне наблюдается разрушение практически всех сооружений. Это зона во- ронки ядерного взрыва, радиус которой измеряется от 175 до 1340 м при изменении мощности взрыва от 0,1 до 10 мт. Вторая зона характеризуется наличием пластических деформаций грунта, а ее радиус составляет до 2,5 радиуса самой воронки. В этой зоне наиболее опасным для сооружений яв- ляется действие ударной волны и сейсмовзрывных волн. Третья зона рас- полагается за пределами зоны пластической деформации и характеризуется наиболее существенным влиянием сейсмовзрывных волн, спровоцирован- ных воздушной ударной волной.
Ударная волна ядерного взрыва – один из основных поражающих факторов. В зависимости от того, в какой среде она действует, ее называют соответственно воздушной, ударной (в воде) и сейсмовзрывной (в грунте) волной.
Воздушная ударная волна – область резкого сжатия воздуха, распро- страняющаяся во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью
(более 331 м/с). Ударная волна способна наносить поражения людям, раз- рушать различные сооружения, технику и другие объекты на значительных расстояниях от места взрыва.
Воздействие ударной волны на людей может быть непосредственным и косвенным. При непосредственном воздействии причиной травм является мгновенное повышение давления воздуха, что воспринимается как резкий удар, ведущий к переломам, повреждению внутренних органов, разрыву кровеносных сосудов. При косвенном воздействии люди поражаются летя-
119
щими обломками, камнями, битым стеклом и др. предметами.
Ударная волна вызывает у человека закрытые и открытые травмы раз- личной степени тяжести. Под воздействием ударной волны люди могут по- лучить легкие поражения (ушибы и контузии); поражения средней тяжести
(потеря сознания, повреждение органов слуха, сильные вывихи конечно- стей, кровотечение из носа и ушей); тяжелые травмы (сильные контузии всего организма, переломы конечностей, поражения внутренних органов); крайне тяжелые поражения, часто со смертельным исходом.
Под действием ударной волны различают следующие типы разруше-
ний:
Полные разрушения характеризуются обрушением стен и перекрытий, каркаса и др. несущих конструкций сооружений, что возможно при избы- точном давлении 40-80 кПа.
Сильные повреждения вызывают обрушение значительной части не- сущих стен и перекрытий при сохранении подвальных помещений и части каркаса. Такие повреждения возможны при избыточном давлении 20-50 кПа.
Слабые и средние повреждения зданий возникают при избыточном давлении 10-30 кПа в зависимости от конструкции сооружения.
Окопы, траншеи, убежища и особенности рельефа местности (канавы, овраги, лощины, щели, кюветы), а также защитные сооружения (убежища, подвальные помещения, погреба) резко снижают воздействие ударной вол- ны.
Световое излучение– поток лучистой энергии, включающий ультра- фиолетовые, видимые и инфракрасные лучи. Его источник – светящаяся об- ласть, образуемая раскаленными воздухом и продуктами взрыва.
Световое излучение распространяется мгновенно и длится в зависимо- сти от мощности ядерного взрыва до 20 с. Энергия светового излучения по- глощается поверхностями освещаемых тел, которые при этом нагреваются.
Световое излучение способно вызывать ожоги кожи открытых участков те- ла человека, в темное время суток – поражение органов зрения (временное ослепление) и возгорание горючих материалов и объектов.
Время действия светового излучения наземных и воздушных взрывов мощностью 1 тыс. т. составляет примерно 1 сек., 10 тыс. т. – 2,2 сек., 100 тыс. т. – 4,6 сек., 1 млн. т. – 10 сек. Размеры светящейся области также воз- растают с увеличением мощности взрыва и составляют от 50 до 200 м при сверхмалых мощностях ядерного взрыва и 1-2 тыс. м при крупных.
Ожоги открытых участков тела человека II степени наблюдаются на расстоянии 400-1000 м при малых мощностях ядерного взрыва, 1,5-3,5 тыс. м при средних и более 10 тыс. при крупных.
Световое излучение не проникает через непрозрачные материалы. По-
120
этому любая преграда (стена, покрытие, здание, брезент, деревья), способ- ная создать тень, защищает от действия света и исключает ожоги. Значи- тельно ослабляется световое излучение в запыленном (задымленном) воз- духе, тумане, при дожде и снегопаде.
Проникающая радиация – поток испускаемых при ядерном взрыве гамма-лучей и нейтронов. Гамма- и нейтронное излучения могут распро- страняться в воздухе во все стороны на расстояние до 2,5-3 км. Проходя че- рез биологическую ткань, гамма- и нейтронное излучение ионизируют ато- мы и молекулы, входящие в состав живых клеток, в результате чего нару- шается нормальный обмен веществ и изменяется характер жизнедеятельно- сти клеток, отдельных органов и систем организма, что приводит к возник- новению лучевой болезни различных степеней.
Время действия проникающей радиации на наземные объекты состав- ляет 15-25 с. Оно определяется временем подъема облака взрыва на высоту
2-3 км, при которой гамма-нейтронное излучение, поглощаясь толщей воз- духа, практически не достигает поверхности земли.
Степень, глубина и форма лучевых поражений, развивающихся в био- логических объектах при воздействии на них ионизирующих излучений, за- висит от величины поглощенной энергии излучения. Для характеристики этого показателя используется понятие поглощенной дозы, т.е. энергии, по- глощенной единицей массы облучаемого вещества.
За единицу поглощенной дозы облучения принят джоуль на килограмм
(Дж/кг) – грей (1 Гр = 1 Дж/кг). В радиометрии и медицине единицами из- мерения доз являются: грей (Гр), рад, зиверт (Зв), биологический эквива- лент рентгена (бэр), рентген (Р) и их производные. Соотношение между единицами: 1 Гр = 100 рад = 100 бэр = 100 Р.
Для характеристики скорости накопления дозы используется понятие
«мощность дозы», т.е. приращение дозы в единицу времени. Отсюда соот- ветственно вытекают и единицы измерения мощностей дозы: Гр/ч, Гр/мин, рад/ч, мрад/ч, Зв/год, бэр/ч, Р/ч, мР/ч, мкР/ч.
Защитой от проникающей радиации служат различные материалы, ослабляющие гамма-излучение и нейтроны. Наибольшей эффективностью ослабления действия этого поражающего фактора обладают защитные ин- женерные сооружения, подвалы и специальные противорадиационные
укрытия. Очень важно в первое время, особенно в первые сутки, переси- деть в этих укрытиях. Ослабляет действие ионизирующих излучений на ор- ганизм человека применение различных противорадиационных препаратов.
Радиоактивное заражение местности и воздушного пространства возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядер- ного взрыва. Его источниками являются продукты деления ядерного заряда, радиоактивные изотопы, образующиеся в результате воздействия нейтронов
121
на грунт, и неразделившаяся часть заряда.
Радиоактивное заражения имеет ряд особенностей: большая площадь поражения (десятки тысяч км
2
); длительность сохранения поражающего действия (недели, а иногда и месяцы); трудности обнаружения радиоактив- ных веществ, не имеющих внешних признаков.
При ядерном взрыве радиоактивные вещества поднимаются вверх, об- разуя облако. Под воздействием высотных ветров оно перемещается на большие расстояния, заражая местность в районе взрыва и образуя по пути движения так называемый след.
Размеры и формы зоны заражения во многом зависят от типа ядерного взрыва, метеорологических условий и рельефа местности. Наибольшая за- раженность местности наблюдается при наземных и подземных, надводных или подводных ядерных взрывах.
При наземном ядерном взрыве огненный шар касается поверхности земли. Атмосферный воздух и земная поверхность сильно нагревается, часть веществ испаряется, измельчается и вовлекается в зону ядерных пре- вращений, где на их поверхность интенсивно оседают радиоактивные веще- ства. Образовавшееся мощное пылевое облако под действием атмосфер- ной турбулентности разносится на большие расстояния. По мере движения такого облака и выпадения из него радиоактивных частиц размер заражен- ной территории увеличивается.
На местности подвергшейся радиоактивному заражению при ядерном взрыве образуются два участка – район взрыва и след облака. В свою оче- редь в районе взрыва различают наветренную и подветренную стороны.
Выпадающие частицы очень малы и неодинаковы по размеру, поэтому они распределяются по площади следа неравномерно. На следе радиоактив- ного облака выделяют зоны умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно- опасного заражения. В большей степени будут заражены складки местно- сти, холмы и склоны высот, расположенные с наветренной стороны.
След радиоактивного облака условно делится на четыре зоны (рис. 2):
– зона А – умеренное заражение; ее площадь составляет 70-80% пло- щади следа. На внешней границе этой зоны доза излучения составляет 40 Р
(радиан), на внутренней – 400 Р.
– зона Б – сильное заражение; на долю этой зоны приходится пример- но 10% площади следа. На внешней границе зоны доза излучения – 400 Р, на внутренней – 1200 Р.
– зона В – опасноезаражение; эта зона занимает примерно 8-10% пло- щади следа. На внешней границе зоны доза излучения – 1200 Р, на внутрен- ней – 4000 Р.
– зона Г – чрезвычайно опасное заражение; она составляет примерно
2-3% площади следа. На внешней границе зоны доза излучения – 4000 Р, в
122
середине зоны – 10000 Р и более.
Рис. 2. Схема радиоактивного заражения местности в районе взрыва и по следу движения воздуха
Уровни радиации на внешних границах этих зон через 1 ч после взрыва соответственно равны 8, 80, 240 и 800 Р/ч, а через 10 ч – 0,5, 5, 15 и 50 Р/ч.
Постепенно уровень радиации на местности снижается ориентировоч- но в 10 раз через отрезки времени кратные 7. Например, через 7 часов после взрыва мощность дозы уменьшится в 10 раз, а через 50 часов почти в 100 раз.
Электромагнитный импульс – кратковременное (20-400 мксек.) электромагнитное поле (в секторе от 100 Гц до 400 МГГц), возникающее при взрыве ядерного боеприпаса. Следствием его может быть выход из строя отдельных элементов радиоэлектронной и электротехнической аппа- ратуры. Поражение людей возможно только в случаях, когда они в момент взрыва соприкасаются с проводными линиями. Защита от электромагнитно- го импульса достигается экранированием аппаратуры, линий управления и энергоснабжения.
При ядерных взрывах в населенных пунктах или вблизи объектов эко- номики могут возникнуть вторичные поражающие факторы. К ним отно- сятся: взрывы (при разрушении емкостей и агрегатов с природным газом), пожары (при повреждении электросетей и емкостей с легко воспламеняю- щимися жидкостями), затопление местности (при разрушении плотин), хи- мическое заражение местности, атмосферы и водоемов (при разрушении химических объектов и атомных электростанций).
Правила поведения и действия населения в очаге ядерного пора-
жения. Очаг ядерного поражения– территория, в пределах которой в ре-
123
зультате воздействия поражающих факторов источника ЧС (ударной волны, теплового излучения, токсического воздействия отравляющих веществ, воздействия ионизирующих излучений и др.) произошли массовые пораже- ния людей, с/х животных и растений. Размеры очага ядерного поражения зависят от мощности и, вида ядерного взрыва, от рельефа местности и ха- рактера застройки, погодных условий и др. факторов.
Поведение и действие населения в очаге ядерного поражения во мно- гом зависят от того, где оно находилось в момент ядерного взрыва: в убе- жищах (укрытиях) или вне их. Убежища (укрытия) являются эффективным средством защиты от всех поражающих факторов ядерного оружия. Следу- ет только тщательно соблюдать правила пребывания в них, строго выпол- нять требования комендантов (старших) и др. лиц, ответственных за под- держания порядка в защитных сооружениях. Средства индивидуальной за- щиты органов дыхания при нахождении в укрытиях необходимо иметь в го- товности к немедленному использованию.
Обычно длительность пребывания людей в убежищах зависит от сте- пени радиоактивного заражения местности. Если укрытие находится в зоне заражения с уровнем радиации через 1 ч после ядерного взрыва от 8 до 80 рад/ч, то время пребывания в нем людей составит от нескольких часов до одних суток; в зоне заражения с уровнем радиации от 80 до 240 рад/ч нахождение людей в защитном сооружении увеличивается до 3 суток; в зоне заражения с уровнем радиации 240 рад/ч и выше это время составит 3 суток и более.
По истечении указанных сроков и убежищ можно перейти в жилые помещения. В течение последующих 1-4 суток (в зависимости от уровней радиации в зонах заражения) из таких помещений можно периодически вы- ходить наружу, но не более чем на 3-4 ч в сутки. В условиях сухой и ветре- ной погоды, когда возможно пылеобразование, при выходе из помещений следует использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания.
При указанных сроках пребывания в убежищах необходимо иметь за- пасы продуктов питания (не менее, чем на 4 суток), питьевой воды (из рас- чета 3 л на человека в сутки), а также предметы первой необходимости и медикаменты.
Если во время взрыва человек находится на открытой местности (на улице) в целях защиты следует использовать ближайшие естественные укрытия. Если таких укрытий нет, надо повернутся к взрыву спиной, лечь на землю лицом вниз, руки спрятать под себя. Через 15-20 с после взрыва, когда пройдет ударная волна, встать и защитить органы дыхания. Затем стряхнуть осевшую на одежду и обувь пыль, надеть имеющиеся средства защиты кожи (использовать надетые одежду и обувь в качестве средств за- щиты) и выйти из очага поражения или укрыться в ближайшем защитном