ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.11.2019
Просмотров: 8549
Скачиваний: 1
Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності
ном внаслідок обвалення стін та перекриття будинків, в яких воно змонтоване.
Світлове випромінювання (35 % енергії вибуху). Світлове випромінювання (СВ) є електромагнітним випромінюванням в ультрафіолетовій, видимій та інфрачервоній областях спектра. Джерелом СВ є світлова область, яка поширюється із швидкістю світла (300 000 км/с). Час існування світної області залежить від потужності вибуху та становить для зарядів різних калібрів: надмалого калібру - десяті частини секунди, середнього - 2-5 с, надвеликого - декілька десятків секунд. Розмір світної області для надмалого калібру - 50-300 м, середнього 50—1000 м, надвеликого -декілька кілометрів.
Основним параметром, що характеризує СВ, є світловий імпульс. Вимірюється у калоріях на 1 см2 поверхні, розташованої перпендикулярно напрямку безпосереднього випромінювання, а також у кілоджоулях на м2:
1 кал/см2 = 42 кДж/м2.
Залежно від величини сприйнятого світлового імпульсу та глибини ураження шкірного покриву у людини виникають опіки трьох ступенів:
-
опіки І ступеня характеризуються почервонінням шкіри, припухлістю, болючістю, спричинюються світловим імпульсом 100-200 кДж/м2;
-
опіки II ступеня (пухирі) виникають при світловому імпульсі 200...400 кДж/м2;
-
опіки III ступеня (виразки, змертвіння шкіри) з'являються при величині світлового імпульсу 400-500 кДж/м2.
Велика величина імпульсу (понад 600 кДж/м2) спричинює об-вуглення шкіри.
Під час ядерного вибуху 20 кт опіки І ступеня будуть спостерігатися у радіусі 4,0 км, II ступеня — у радіусі 2,8 км, III ступеня — у радіусі 1,8 км.
При потужності вибуху 1 Мт ці відстані збільшуються до 26,8 км, 18,6 км, та 14,8 км відповідно.
СВ поширюється прямолінійно та не проходить крізь непрозорі матеріали. Тому будь-яка перешкода (стіна, ліс, броня, густий туман, пагорби тощо) здатна утворити зону тіні, захищає від світлового випромінювання.
186
3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях
Найсильнішим ефектом СВ є пожежі. На розмір пожеж впливають такі чинники, як характер та стан забудови.
При щільності забудови понад 20% осередки пожежі можуть злитися в одну суцільну пожежу.
Втрати від пожеж у Другій світовій війні становили 80%. При відомому бомбардуванні Гамбурга одночасно підпалювалося 16 тис. будинків. Температура у районі пожеж сягала 800°С.
СВ значно посилює дію УХ.
Проникаюча радіація (45% енергії вибуху) спричинюється випромінюванням та потоком нейтронів, які поширюютьсяна декілька кілометрів навкруги ядерного вибуху, іонізуючи атоми цього середовища. Ступінь іонізації залежить від дози випромінювання, одиницею вимірювання якої служить рентген ( в 1 см сухого повітря за температуру та тиску 760 мм рт. ст. утворюється близько двох мільярдів пар іонів). Іонізуюча здатність нейтронів оцінюється в екологічних еквівалентах рентгена (Бер — доза нейтронів, вплив яких дорівнює впливові рентгена випромінювання).
Вплив проникаючої радіації на людей викликає у них променеву хворобу. Променева хвороба І ступеня (загальна слабкість, нудота, запаморочення, спітнілість) розвивається здебільшого при дозі 100-200 рад.
Променева хвороба II ступеня (блювота, різкий головний біль) виникає при дозі 250-400 рад.
Променева хвороба III ступеня (50% помирає) розвивається при дозі 400-600 рад.
Променева хвороба IV ступеня (здебільшого настає смерть) виникає при опроміненні понад 600 рад.
При ядерних вибухах малої потужності вплив проникаючої радіації значніший, ніж УХ та світлового опромінювання. Із збільшенням потужності вибуху відносна частка уражень проникаючої радіації зменшується, оскільки зростає число травм та опіків. Радіус ураження проникаючою радіацією обмежується 4— 5 км незалежно від збільшення потужності вибуху.
Проникаюча радіація суттєво впливає на ефективність роботи радіоелектронної апаратури та систем зв'язку. Імпульсне випромінювання, потік нейтронів порушують функціонування багатьох електронних систем, особливо тих, що працюють в імпуль-
187
Я.І. Бедрій. Безпека життєдіяльності
сному режимі, викликаючи перерви в електропостачанні, замикання в трансформаторах, підвищення напруги, перекручування форми та величини електричних сигналів.
При цьому випромінювання викликає тимчасові перерви у роботі апаратури, а потік нейтронів - незворотні зміни.
Для діодів при щільності потоку 1011 (германієві) та 1012 (кремнієві) нейтронів/см2 змінюються характеристики прямого та зворотного струмів.
У транзисторах зменшується коефіцієнт підсилювання струму та збільшується зворотний струм колектора. Кремнієві транзистори стійкіші і зберігають свої підсилюючі властивості при потоках нейтронів понад 1014 нейтронів/см2.
Електровакуумні прилади стійкіші та зберігають свої властивості до щільності потоку 571015 - 571016 нейтронів/ см2.
Резистори та конденсатори стійкі до щільності 1018 нейтронів/см2. Потім у резисторів змінюється провідність, у конденсаторів збільшуються витоки та втрати, особливо для електролічильних конденсаторів.
Радіоактивне зараження (до 10% енергіїядерного вибуху) виникає через наведену радіацію, випадання на землю відламків поділу ядерного заряду та частини залишкового урану-235 чи плу-тонію-239.
Радіоактивне зараження місцевості характеризується рівнем радіації, який вимірюється у рентгенах за годину.
Випадання радіоактивних речовин продовжується при русі радіоактивної хмари під впливом вітру, внаслідок чого на поверхні землі утворюється радіоактивний слід у вигляді смуги зараженої місцевості. Довжина сліду може сягати кількох десятків кілометрів і навіть сотень кілометрів, а ширина - десятків кілометрів.
Залежно від ступеня зараження та можливих наслідків опромінення виділяють 4 зони: помірного, сильного, небезпечного та надзвичайно небезпечного зараження.
Для зручності вирішення проблеми оцінки радіаційного стану межі зон прийнято характеризувати рівнями радіації на 1 год. після вибуху (Ро) і 10 год. після вибуху Р10. Також встановлюють значення доз гамма-випромінювання Д, які одержують за час від 1 год. після вибуху до повного розпаду радіоактивних речовин.
Зона помірного зараження (зона А) - Д = 40,0-400 рад. Рівень радіації на зовнішній межі зони Ро = 8 Р/год, Р10 = 0,5 Р/год. В
188
3. Безпека життєдіяльності в надзвичайних ситуаціях
зоні А роботи на об'єктах, як правило, не зупиняються. На відкритій місцевості, розташованій у середині зони чи у її внутрішній межі, роботи припиняються на декілька годин.
Зона сильного зараження (зона Б) - Д = 4000-1200 рад. Рівень радіації на зовнішній межі Ро = 80 Р/год, Р10 = 5 Р/год. Роботи зупиняються на 1 добу. Люди ховаються у сховищах чи евакуйовуються.
Зона небезпечного зараження (зона В) — Д = 1200-4000 рад. Рівень радіації на зовнішній межі Ро = 240 Р/год, Р10 = 15 Р/год. У цій зоні роботи на об'єктах зупиняються від 1 до 3—4 діб. Люди евакуйовуються чи ховаються в захисних спорудах.
Зона надзвичайно небезпечного зараження (зона Г) на зовнішній межі Д = 4000 рад. Рівні радіації Ро = 800 Р/год, Р10 = 50 Р/год. Роботи зупиняються на декілька діб та поновлюються після спаду рівня радіації до безпечного значення.
Для прикладу на рис. 23 показані розміри зон А, Б, В, Г, які утворюються під час вибуху потужністю 500 кт та швидкості вітру 50 км/год.
189
Характерною особливістю радіоактивного зараження внаслідок ядерних вибухів є порівняно швидкий спад рівнів радіації (табл. 11).
Я.І. Бедріи. Безпека життєдіяльності
Великий вплив на характер зараження справляє висота вибуху. При висотних вибухах радіоактивна хмара піднімається на значну висоту, зноситься вітром та розсіюється на великому просторі.
Таблиця 12 Залежність рівня радіації від часу після вибуху
|
Час після вибуху, год |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
10 |
12 |
15 |
20 |
48 |
|
Рівень радіації, % |
100 |
43,5 |
27,0 |
19,0 |
14,5 |
11,6 |
9,7 |
7,15 |
6,3 |
5,05 |
3,9 |
2,7 |
0,96 |
Перебування людей на зараженій місцевості спричинює їх опромінення радіоактивними речовинами. Крім того, радіоактивні частки можуть потрапляти всередину організму, осідати на відкритих ділянках тіла, проникати в кров крізь рани, подряпини, викликаючи той чи інший ступінь променевої хвороби.
Для умов воєнного часу безпечною дозою загального одноразового опромінення вважаються такі дози: протягом 4 діб - не більше ніж 50 рад, 10 діб - не більше ніж 100 рад, 3 місяці — 200 рад, за рік - не більше 300 рад.
Для роботи на зараженій місцевості використовуються засоби індивідуального захисту, при виході із зараженої зони проводиться дезактивація, а люди підлягають санітарній обробці.
Для захисту людей використовуються сховища та укриття. Кожна споруда оцінюється коефіцієнтом послаблення Кпосл, під яким розуміють число, що вказує, у скільки разів доза опромінення в сховищі менша від дози опромінення на відкритій місцевості. Для кам'яних будинків К - 10, автомобіля - 2, танка -
ПОСЛ.
10, підвалів — 40, для спеціально обладнаних сховищ він може бути ще більшим (до 500).
Електромагнітний імпульс (ЕМІ) (1 % енергії вибуху) являє собою короткочасний сплеск напруги електричного і магнітного полів та струмів внаслідок руху електронів від центру вибуху, що виникають внаслідок іонізації повітря. Амплітуда ЕМІ дуже швидко зменшується по експоненті. Тривалість імпульсу дорівнює сотій частині мікросекунди (рис. 25). За першим імпульсом внаслідок взаємодії електронів з магнітним полем Землі виникає другий, триваліший імпульс (рис. 26).
190