Promieniowanie po wybuchu nuklearnym. Właściwości bojowe i czynniki niszczące broni nuklearnej
Do czynników szkodliwych bronie nuklearne odnieść się:
fala uderzeniowa;
promieniowanie przenikliwe;
skażenie radioaktywne;
Podczas eksplozji w atmosferze około 50% energii eksplozji jest zużywane na formację fala uderzeniowa, 30-40% - dla promieniowania świetlnego, do 5% - dla promieniowania przenikliwego i impulsu elektromagnetycznego i do 15% - dla skażeń radioaktywnych. Oddziaływanie czynników niszczących wybuchu jądrowego na ludzi i elementy obiektów nie występuje jednocześnie i różni się czasem trwania oddziaływania, charakterem i skalą.
Fala uderzeniowa. Fala uderzeniowa to obszar ostrej kompresji ośrodka, który rozchodzi się w postaci kulistej warstwy we wszystkich kierunkach od miejsca wybuchu z prędkością naddźwiękową. W zależności od ośrodka propagacji falę uderzeniową wyróżnia się w powietrzu, wodzie lub glebie.
Fala uderzeniowa w powietrzu powstaje na skutek kolosalnej energii uwolnionej w strefie reakcji, gdzie temperatura jest niezwykle wysoka, a ciśnienie sięga miliardów atmosfer (do 105 miliardów Pa). Gorące pary i gazy, próbując się rozszerzyć, powodują ostry cios w otaczające warstwy powietrza, ściskając je wysokie ciśnienie i gęstość i ogrzano do wysoka temperatura. Te warstwy powietrza wprawiają w ruch kolejne warstwy.
W ten sposób następuje kompresja i ruch powietrza z jednej warstwy na drugą we wszystkich kierunkach od środka eksplozji, tworząc powietrzną falę uderzeniową. W pobliżu centrum eksplozji prędkość rozchodzenia się fali uderzeniowej jest kilkakrotnie większa niż prędkość dźwięku w powietrzu.
Wraz ze wzrostem odległości od wybuchu prędkość propagacji fali szybko maleje, a fala uderzeniowa słabnie. Powietrzna fala uderzeniowa podczas wybuchu jądrowego o średniej mocy pokonuje odległość około 1000 metrów w 1,4 sekundy, 2000 metrów w 4 sekundy, 3000 metrów w 7 sekund i 5000 metrów w 12 sekund.
eksplozja amunicji do broni nuklearnej
Główne parametry fali uderzeniowej, charakteryzujące jej destrukcyjność i zabójczy efekt: nadciśnienie w czole fali uderzeniowej, ciśnienie szczytowe prędkości, czas trwania fali - czas trwania fazy sprężania i prędkość czoła fali uderzeniowej.
Fala uderzeniowa w wodzie podczas podwodnego wybuchu jądrowego jest jakościowo podobna do fali uderzeniowej w powietrzu. Jednak na tych samych odległościach ciśnienie w czole fali uderzeniowej w wodzie jest znacznie większe niż w powietrzu, a czas działania jest krótszy.
Podczas naziemnego wybuchu jądrowego część energii wybuchu jest zużywana na tworzenie się fali sprężania w gruncie. W przeciwieństwie do fali uderzeniowej w powietrzu charakteryzuje się mniejszą ostry wzrost ciśnienia we froncie fali, a także jego wolniejsze osłabienie za frontem.
Kiedy broń nuklearna eksploduje w ziemi, główna część energii eksplozji jest przenoszona na otaczającą masę gleby i powoduje silne wstrząsy ziemi, przypominające trzęsienie ziemi.
Mechaniczne oddziaływanie fali uderzeniowej. Charakter zniszczenia elementów obiektu (obiektu) zależy od obciążenia wywołanego falą uderzeniową i reakcji obiektu na działanie tego obciążenia. Ogólna ocena zniszczenia spowodowane falą uderzeniową eksplozji nuklearnej są zwykle podawane w zależności od ciężkości tego zniszczenia.
- 1) Słabe zniszczenie. Zniszczone są wypełnienia okien i drzwi oraz lekkie przegrody, częściowo zniszczony jest dach, możliwe są pęknięcia szyb wyższych kondygnacji. Całkowicie zachowane są piwnice i dolne kondygnacje. Pozostawanie w budynku jest bezpieczne i można z niego korzystać po rutynowych naprawach.
- 2) Umiarkowane zniszczenie objawia się zniszczeniem dachów i elementów zabudowy - przegród wewnętrznych, okien, a także występowaniem pęknięć w ścianach, zawaleniem się poszczególnych odcinków poddaszy i ścian wyższych kondygnacji. Zachowały się piwnice. Po uporządkowaniu i naprawie część pomieszczeń na niższych kondygnacjach można użytkować. Renowacja budynków jest możliwa dzięki wyremontować.
- 3) Poważne zniszczenia charakteryzują się zniszczeniem konstrukcji nośnych i podłóg wyższych pięter, powstawaniem pęknięć w ścianach i deformacją podłóg niższych pięter. Korzystanie z lokalu staje się niemożliwe, a naprawy i renowacje najczęściej stają się niepraktyczne.
- 4) Całkowite zniszczenie. Zniszczeniu ulegają wszystkie główne elementy budynku, łącznie z konstrukcjami wsporczymi. Budynek nie może być użytkowany. W przypadku poważnych i całkowitych zniszczeń piwnice można zachować i częściowo wykorzystać po uprzątnięciu gruzów.
Wpływ fal uderzeniowych na ludzi i zwierzęta. Fala uderzeniowa może zaszkodzić niezabezpieczonym ludziom i zwierzętom urazowe uszkodzenia wstrząśnienie mózgu lub być przyczyną ich śmierci.
Uszkodzenia mogą być bezpośrednie (w wyniku narażenia na nadciśnienie i ciśnienie powietrza o dużej prędkości) lub pośrednie (w wyniku uderzenia gruzem zniszczonych budynków i budowli). Oddziaływanie podmuchu powietrza na osoby niechronione charakteryzuje się lekkimi, umiarkowanymi, ciężkimi i skrajnie ciężkimi obrażeniami.
- 1) Do wyjątkowo poważnych stłuczeń i obrażeń dochodzi, gdy nadciśnienie przekracza 100 kPa. Dochodzi do pęknięć narządów wewnętrznych, złamań kości, krwawień wewnętrznych, wstrząśnień mózgu i długotrwałej utraty przytomności. Obrażenia te mogą być śmiertelne.
- 2) Przy nadmiernym ciśnieniu od 60 do 100 kPa możliwe są poważne kontuzje i obrażenia. Charakteryzują się ciężkimi stłuczeniami całego ciała, utratą przytomności, złamaniami kości, krwawieniem z nosa i uszu; Możliwe jest uszkodzenie narządów wewnętrznych i krwawienie wewnętrzne.
- 3) Porażki umiarkowane nasilenie występują przy nadciśnieniu 40-60 kPa. Może to skutkować zwichnięciem kończyn, stłuczeniem mózgu, uszkodzeniem narządu słuchu, krwawieniem z nosa i uszu.
- 4) Lekkie uszkodzenie następuje przy nadciśnieniu 20-40 kPa. Wyrażają się one w szybko przemijających zaburzeniach funkcjonowania organizmu (dzwonienie w uszach, zawroty głowy, ból głowy). Możliwe są zwichnięcia i siniaki.
Gwarantowaną ochronę ludzi przed falą uderzeniową zapewnia schronienie ich w schronach. W przypadku braku schronów wykorzystuje się schrony przeciwradiacyjne, wyrobiska podziemne, schrony naturalne i teren.
Promieniowanie świetlne. Promieniowanie świetlne wybuchu jądrowego jest połączeniem światła widzialnego oraz promieni ultrafioletowych i podczerwonych bliskich mu w widmie. Źródłem promieniowania świetlnego jest obszar świetlny wybuchu, składający się z substancji broni jądrowej, powietrza i gleby nagrzanych do wysokiej temperatury (w wybuchu naziemnym).
Temperatura obszaru świecącego przez pewien czas jest porównywalna z temperaturą powierzchni słońca (maksymalnie 8000-100 000C i minimalnie 18000C). Rozmiar obszaru świetlnego i jego temperatura zmieniają się szybko w czasie. Czas trwania promieniowania świetlnego zależy od mocy i rodzaju eksplozji i może trwać do kilkudziesięciu sekund. Szkodliwe działanie promieniowania świetlnego charakteryzuje się impulsem świetlnym. Impuls świetlny to stosunek ilości energii świetlnej do powierzchni oświetlanej powierzchni położonej prostopadle do rozchodzenia się promieni świetlnych.
W wybuchu nuklearnym wysoki pułap Promieniowanie rentgenowskie emitowane wyłącznie przez silnie nagrzane produkty wybuchu jest pochłaniane przez duże warstwy rozrzedzonego powietrza. Dlatego temperatura kuli ognia (znacznie większa niż w przypadku eksplozji powietrza) jest niższa.
Ilość energii świetlnej docierającej do obiektu, na którym się znajduje pewną odległość z eksplozji naziemnej może wynosić na krótkich dystansach około trzech czwartych, a na dużych dystansach - połowę impulsu dla eksplozji powietrznej o tej samej mocy.
W przypadku eksplozji naziemnych i powierzchniowych impuls świetlny w tych samych odległościach jest mniejszy niż w przypadku eksplozji powietrznych o tej samej mocy.
Podczas eksplozji pod ziemią lub pod wodą prawie całe promieniowanie świetlne jest pochłaniane.
Pożary obiektów i obszarów zaludnionych powstają na skutek promieniowania świetlnego oraz czynników wtórnych wywołanych oddziaływaniem fali uderzeniowej. Duży wpływ spowodowane obecnością materiałów łatwopalnych.
Z punktu widzenia działań ratowniczych pożary dzieli się na trzy strefy: strefę pożarów pojedynczych, strefę pożarów ciągłych oraz strefę spalania i tlenia.
- 1) Strefy poszczególnych pożarów to obszary, w których występują pożary w poszczególnych budynkach i budowlach. Manewr formacji pomiędzy poszczególnymi pożarami jest niemożliwy bez wyposażenia ochrony termicznej.
- 2) Strefa pożarów ciągłych to terytorium, na którym płonie większość ocalałych budynków. Formacje nie mogą przejść przez ten obszar ani pozostać na nim bez środków ochrony promieniowanie cieplne lub podjęcie specjalnych działań gaśniczych w celu zlokalizowania lub ugaszenia pożaru.
- 3) Strefa spalania i tlenia się gruzów to terytorium, na którym płoną zniszczone budynki i budowle. Charakteryzuje się długotrwałym spalaniem w gruzach (do kilku dni).
Wpływ promieniowania świetlnego na ludzi i zwierzęta. Bezpośrednie narażenie na promieniowanie świetlne powstałe w wyniku wybuchu jądrowego powoduje oparzenia odsłoniętych obszarów ciała, czasową ślepotę lub oparzenia siatkówki.
Oparzenia dzieli się na cztery stopnie w zależności od ciężkości uszkodzeń ciała.
Oparzenia pierwszego stopnia powodują ból, zaczerwienienie i obrzęk skóry. Nie stanowią poważnego zagrożenia i można je szybko wyleczyć bez żadnych konsekwencji.
Oparzenia drugiego stopnia powodują powstawanie pęcherzy wypełnionych przezroczystym płynem białkowym; Jeśli zmiany dotyczą dużych obszarów skóry, dana osoba może na pewien czas utracić zdolność do pracy i wymagać specjalnego leczenia.
Oparzenia trzeciego stopnia charakteryzują się martwicą skóry z częściowym uszkodzeniem listka zarodkowego.
Oparzenia czwartego stopnia: śmierć skóry głębszych warstw tkanek. Oparzenia trzeciego i czwartego stopnia obejmujące znaczną część skóry mogą być śmiertelne.
Ochrona przed promieniowaniem świetlnym jest prostsza niż przed innymi szkodliwymi czynnikami. Promieniowanie świetlne rozchodzi się po linii prostej. Ochroną przed nią może być każda nieprzezroczysta bariera. Wykorzystywanie dołów, rowów, kopców, nasypów, ścian międzyokiennych jako schronienia, Różne rodzaje sprzętu, koron drzew i tym podobnych, oparzenia spowodowane promieniowaniem świetlnym można znacznie osłabić lub całkowicie uniknąć. Pełna ochrona zapewniać schrony i schrony przed promieniowaniem. Odzież chroni również skórę przed oparzeniami, dlatego oparzenia są bardziej prawdopodobne na odsłoniętych obszarach ciała.
Stopień oparzeń od promieniowania świetlnego pokrytych powierzchni skóry zależy od rodzaju odzieży, jej koloru, gęstości i grubości (preferowana jest odzież luźna w jasnych kolorach lub odzież z tkanin wełnianych).
Promieniowanie penetrujące. Promieniowanie penetrujące to promieniowanie gamma oraz strumień neutronów emitowanych do środowiska ze strefy wybuchu jądrowego. Promieniowanie jonizujące uwalnia się także w postaci cząstek alfa i beta, które mają krótką drogę swobodną, przez co pomija się ich wpływ na ludzi i materiały. Czas działania promieniowania przenikliwego nie przekracza 10-15 sekund od momentu wybuchu.
Głównymi parametrami charakteryzującymi promieniowanie jonizujące są dawka i moc dawki promieniowania, strumień oraz gęstość strumienia cząstek.
Zdolność jonizującą promieniowania gamma charakteryzuje się dawką ekspozycyjną promieniowania. Jednostką dawki ekspozycji na promieniowanie gamma jest kulomb na kilogram (C/kg). W praktyce jako jednostkę dawki ekspozycyjnej stosuje się nieukładową jednostkę rentgen (R). Promieniowanie rentgenowskie to dawka (ilość energii) promieniowania gamma, po wchłonięciu w 1 cm3 suchego powietrza (w temperaturze 0°C i ciśnieniu 760 mm Hg) powstaje 2,083 miliarda par jonów, każdy z nich który ma ładunek równy ładunkowi elektronu.
Ciężkość uszkodzenia popromiennego zależy głównie od pochłoniętej dawki. Aby zmierzyć pochłoniętą dawkę dowolnego rodzaju promieniowania jonizującego, ustala się jednostkę szarą (Gy). Rozchodzące się w ośrodku promieniowanie gamma i neutrony jonizują jego atomy i zmieniają strukturę fizyczną substancji. Podczas jonizacji atomy i cząsteczki żywych komórek tkanek umierają lub tracą zdolność do dalszego życia z powodu przerwania wiązań chemicznych i rozkładu substancji życiowych.
Podczas powietrznych i naziemnych wybuchów jądrowych znajdujących się tak blisko ziemi, że fala uderzeniowa może unieruchomić budynki i budowle, promieniowanie przenikające w większości przypadków jest bezpieczne dla obiektów. Ale wraz ze wzrostem wysokości eksplozji nabywa wszystko wyższa wartość w uderzaniu przedmiotów. Podczas eksplozji na dużych wysokościach i w przestrzeni kosmicznej głównym czynnikiem niszczącym jest impuls przenikającego promieniowania.
Szkody dla ludzi i zwierząt w wyniku promieniowania przenikliwego. Choroba popromienna może wystąpić u ludzi i zwierząt pod wpływem promieniowania przenikliwego. Stopień uszkodzenia zależy od dawki ekspozycyjnej promieniowania, czasu w jakim dawka ta została otrzymana, obszaru napromienianego ciała oraz ogólnego stanu organizmu. Bierze się również pod uwagę, że napromienianie może być pojedyncze lub wielokrotne. Za pojedyncze narażenie uważa się narażenie uzyskane w ciągu pierwszych czterech dni. Napromieniowanie otrzymane w okresie dłuższym niż cztery dni jest wielokrotne. Przy pojedynczym napromienianiu ciała ludzkiego, w zależności od otrzymanej dawki ekspozycyjnej, wyróżnia się 4 stopnie choroby popromiennej.
Choroba popromienna pierwszego (łagodnego) stopnia występuje przy całkowitej dawce ekspozycji na promieniowanie 100-200 R. Okres utajony może trwać 2-3 tygodnie, po czym pojawia się złe samopoczucie, ogólna słabość może wystąpić uczucie ciężkości głowy, ucisk w klatce piersiowej, wzmożona potliwość okresowy wzrost temperatura. Zmniejsza się zawartość leukocytów we krwi. Choroba popromienna pierwszego stopnia jest uleczalna.
Choroba popromienna drugiego (średniego) stopnia występuje przy całkowitej dawce ekspozycji na promieniowanie 200-400 R. Okres utajony trwa około tygodnia. Choroba popromienna objawia się poważniejszą chorobą, dysfunkcją system nerwowy, bóle głowy, zawroty głowy, początkowo często występują wymioty, prawdopodobnie podwyższona temperatura ciała; liczba leukocytów we krwi, zwłaszcza limfocytów, zmniejsza się o ponad połowę. Przy aktywnym leczeniu powrót do zdrowia następuje w ciągu 1,5-2 miesięcy. Możliwe ofiary śmiertelne (do 20%).
Choroba popromienna trzeciego (ciężkiego) stopnia występuje przy całkowitej dawce ekspozycji wynoszącej 400–600 R. Okres utajony trwa do kilku godzin. Zwracają uwagę na poważne stan ogólny, silne bóle głowy, wymioty, czasami utrata przytomności lub nagłe pobudzenie, krwotoki na błonach śluzowych i skórze, martwica błon śluzowych w okolicy dziąseł. Liczba leukocytów, a następnie erytrocytów i płytek krwi gwałtownie maleje. Z powodu osłabienia siły ochronne w organizmie rozwijają się różne powikłania zakaźne. Bez leczenia choroba kończy się śmiercią w 20–70% przypadków, najczęściej z powodu powikłań infekcyjnych lub krwawienia.
W przypadku narażenia na dawkę ekspozycyjną większą niż 600 R. rozwija się niezwykle ciężka choroba popromienna czwartego stopnia, która w przypadku braku leczenia zwykle kończy się śmiercią w ciągu dwóch tygodni.
Ochrona przed promieniowaniem przenikliwym. Promieniowanie penetrujące przechodzące przez różne ośrodki (materiały) ulega tłumieniu. Stopień osłabienia zależy od właściwości materiałów i grubości warstwy ochronnej. Neutrony ulegają osłabieniu głównie w wyniku zderzeń z jądrami atomowymi. Energia kwantów gamma podczas przechodzenia przez substancje jest wydawana głównie na interakcję z elektronami atomów. Konstrukcje ochronne obrony cywilnej niezawodnie chronią ludzi przed promieniowaniem przenikliwym.
Skażenie radioaktywne. Skażenie radioaktywne następuje w wyniku opadu substancji radioaktywnych z chmury wybuchu jądrowego.
Główne źródła radioaktywności podczas wybuchów jądrowych: produkty rozszczepienia substancji tworzących paliwo jądrowe (200 radioaktywnych izotopów 36 pierwiastków chemicznych); aktywność indukowana wynikająca z oddziaływania strumienia neutronów wybuchu jądrowego na niektóre pierwiastki chemiczne tworzące glebę (sód, krzem i inne); pewna część paliwa jądrowego, która nie uczestniczy w reakcji rozszczepienia i przedostaje się do produktów wybuchu w postaci małych cząstek.
Promieniowanie substancji radioaktywnych składa się z trzech rodzajów promieni: alfa, beta i gamma.
Promienie gamma mają największą zdolność przenikania, cząstki beta mają najmniejszą zdolność przenikania, a cząstki alfa mają najmniejszą zdolność przenikania. Dlatego głównym zagrożeniem dla ludzi w przypadku skażenia radioaktywnego terenu jest promieniowanie gamma i beta.
Skażenie radioaktywne charakteryzuje się wieloma cechami: dużym obszarem oddziaływania, czasem trwania szkodliwego działania, trudnościami w wykryciu substancji radioaktywnych, które nie mają koloru, zapachu ani innych oznak zewnętrznych.
Strefy skażenia radioaktywnego powstają w obszarze wybuchu jądrowego oraz w wyniku chmury radioaktywnej. Największe skażenie obszaru nastąpi podczas naziemnych (powierzchniowych) i podziemnych (podwodnych) eksplozji nuklearnych.
Podczas naziemnej (podziemnej) eksplozji nuklearnej kula ognia dotyka powierzchni ziemi. Środowisko staje się bardzo gorące, a duża część gleby i skał wyparowuje i zostaje uwięziona w kuli ognia. Substancje radioaktywne osadzają się na cząstkach stopionej gleby. W rezultacie powstaje potężna chmura, składająca się z ogromna ilość radioaktywne i nieaktywne stopione cząstki, których rozmiary wahają się od kilku mikronów do kilku milimetrów. W ciągu 7-10 minut radioaktywna chmura unosi się i osiąga swój poziom maksymalna wysokość, stabilizuje się, uzyskując charakterystyczny kształt grzyba i pod wpływem prądów powietrza porusza się z określoną prędkością i w określonym kierunku. Większość Opad radioaktywny, który powoduje poważne skażenie obszaru, spada z chmury w ciągu 10-20 godzin po wybuchu nuklearnym.
Kiedy substancje radioaktywne wypadną z chmury wybuchu nuklearnego, powierzchnia ziemi, powietrze, źródła wody, aktywa materialne itp.
Podczas eksplozji w powietrzu i na dużych wysokościach kula ognia nie dotyka powierzchni ziemi. Podczas wybuchu powietrza prawie cała masa produktów radioaktywnych w postaci bardzo małych cząstek trafia do stratosfery, a tylko niewielka część pozostaje w troposferze. Substancje radioaktywne wypadają z troposfery w ciągu 1-2 miesięcy, a ze stratosfery - 5-7 lat. W tym czasie usuwane są radioaktywnie skażone cząstki prądy powietrzne na duże odległości od miejsca wybuchu i są rozproszone ogromne obszary. Dlatego nie mogą powodować niebezpiecznego skażenia radioaktywnego terenu. Jedynym zagrożeniem może być radioaktywność indukowana w glebie i obiektach znajdujących się w pobliżu epicentrum wybuchu jądrowego w powietrzu. Wymiary tych stref z reguły nie będą przekraczać promieni stref całkowitego zniszczenia.
Kształt śladu radioaktywnej chmury zależy od kierunku i prędkości przeciętnego wiatru. Na płaskim terenie przy stałym kierunku wiatru ślad radioaktywny ma kształt wydłużonej elipsy. Bardzo wysoki stopień zanieczyszczenie obserwuje się w obszarach śladu zlokalizowanych w pobliżu środka wybuchu oraz na osi śladu. Wypadają tu większe stopione cząstki radioaktywnego pyłu. Najniższy stopień skażenia obserwuje się na granicach stref skażenia oraz w obszarach najbardziej oddalonych od centrum naziemnego wybuchu jądrowego.
Stopień skażenia radioaktywnego obszaru charakteryzuje się poziomem promieniowania przy określony czas po wybuchu oraz dawkę ekspozycyjną promieniowania (promieniowania gamma) otrzymaną w okresie od wystąpienia zakażenia do czasu całkowitego rozpadu substancji promieniotwórczych.
W zależności od stopnia skażenia radioaktywnego i możliwe konsekwencje napromieniowanie zewnętrzne w obszarze wybuchu jądrowego oraz na śladzie chmury radioaktywnej wyróżnia się strefy skażenia umiarkowanego, silnego, niebezpiecznego i skrajnie niebezpiecznego.
Strefa umiarkowanej infekcji (strefa A). Dawka ekspozycyjna promieniowania podczas całkowitego rozpadu substancji promieniotwórczych waha się od 40 do 400 R. Prace nad otwarta przestrzeń zlokalizowanych w środku strefy lub na jej wewnętrznej granicy, należy zatrzymać na kilka godzin.
Obszar silnego zanieczyszczenia (strefa B). Dawka ekspozycji na promieniowanie podczas całkowitego rozpadu substancji promieniotwórczych wynosi od 400 do 1200 R. W strefie B prace na obiektach są wstrzymane na okres do 1 dnia, robotnicy i pracownicy chronią się w konstrukcjach ochronnych obrony cywilnej, piwnicach lub innych schronach .
Strefa niebezpiecznego skażenia (strefa B). Na zewnętrznej granicy strefy narażenia promieniowanie gamma do całkowitego rozpadu substancji promieniotwórczych wynosi 1200 R., na wewnętrznej granicy - 4000 R. W tej strefie praca trwa od 1 do 3-4 dni, pracownicy i pracownicy schronią się w strukturach ochronnych obrony cywilnej.
Strefa wyjątkowo niebezpieczna skażenia (strefa D). Na zewnętrznej granicy strefy dawka ekspozycji na promieniowanie gamma do całkowitego rozpadu substancji promieniotwórczych wynosi 4000 R. W strefie G prace na obiektach są wstrzymane na 4 i więcej dni, pracownicy i pracownicy schronią się w schronach. Po upływie określonego czasu poziom promieniowania na terenie obiektu spada do wartości zapewniających bezpieczne zajęcia pracowników i pracowników w zakładach produkcyjnych.
Wpływ produktów wybuchu jądrowego na ludzi. Podobnie jak promieniowanie przenikliwe w obszarze wybuchu jądrowego, ogólne zewnętrzne promieniowanie gamma w obszarze skażonym radioaktywnie powoduje chorobę popromienną u ludzi i zwierząt. Dawki promieniowania powodujące chorobę są takie same jak dawki promieniowania przenikliwego.
Na wpływ zewnętrzny Cząsteczki beta u ludzi powodują najczęściej zmiany skórne na dłoniach, szyi i głowie. Zmiany skórne dzielimy na ciężkie (pojawienie się nie gojących się wrzodów), umiarkowane (powstanie pęcherzy) i łagodne (zasinienie i swędzenie skóry).
Wewnętrzne uszkodzenie ludzi przez substancje radioaktywne może nastąpić po przedostaniu się do organizmu, głównie poprzez żywność. W przypadku powietrza i wody substancje radioaktywne najwyraźniej dostaną się do organizmu w takich ilościach, że nie spowodują u ludzi ostrego uszkodzenia popromiennego z utratą zdolności do pracy.
Wchłonięte radioaktywne produkty wybuchu jądrowego rozkładają się w organizmie wyjątkowo nierównomiernie. Są szczególnie skoncentrowane w tarczycy i wątrobie. Narządy te są pod tym względem narażone na bardzo duże dawki promieniowania, prowadzące albo do zniszczenia tkanek, albo do rozwoju nowotworów (tarczycy), albo do poważnych dysfunkcji.
Wybuchowi nuklearnemu towarzyszy wyzwolenie ogromnej ilości energii i może niemal natychmiast unieruchomić niechronionych ludzi ze znacznej odległości, otwarte urządzenia, konstrukcje i różne zasoby materialne. Głównymi szkodliwymi czynnikami wybuchu jądrowego są: fala uderzeniowa (fale wybuchu sejsmicznego), promieniowanie świetlne, promieniowanie przenikliwe, impuls elektromagnetyczny i skażenie radioaktywne terenu.
Fala uderzeniowa. Fala uderzeniowa jest głównym czynnikiem niszczącym wybuch nuklearny. Jest to obszar silnej kompresji ośrodka (powietrza, wody), rozprzestrzeniającego się we wszystkich kierunkach od miejsca wybuchu z prędkością ponaddźwiękową. Na samym początku eksplozji przednią granicę fali uderzeniowej stanowi powierzchnia kuli ognia. Następnie, w miarę oddalania się od środka eksplozji, przednia granica (przód) fali uderzeniowej odrywa się od kuli ognia, przestaje świecić i staje się niewidoczna.
Główne parametry fali uderzeniowej to nadciśnienie przed falą uderzeniową, czas jej działania i ciśnienie prędkości. Kiedy fala uderzeniowa zbliża się do dowolnego punktu w przestrzeni, ciśnienie i temperatura w nim natychmiast rosną, a powietrze zaczyna poruszać się w kierunku propagacji fali uderzeniowej. Wraz ze wzrostem odległości od środka wybuchu ciśnienie w czole fali uderzeniowej maleje. Wtedy staje się mniej niż atmosferyczne (następuje rozrzedzenie). W tym momencie powietrze zaczyna poruszać się w kierunku przeciwnym do kierunku propagacji fali uderzeniowej. Po ustaleniu ciśnienie atmosferyczne ruch powietrza ustanie.
Fala uderzeniowa pokonuje pierwsze 1000 m w 2 sekundy, 2000 m w 5 sekund, 3000 m w 8 sekund.
W tym czasie osoba, która zobaczy błysk, może schować się i tym samym zmniejszyć prawdopodobieństwo trafienia falą lub całkowicie jej uniknąć.
Fala uderzeniowa może zranić ludzi, zniszczyć lub uszkodzić sprzęt, broń, konstrukcje inżynieryjne i mienie. Uszkodzenia, zniszczenia i uszkodzenia powstają zarówno w wyniku bezpośredniego oddziaływania fali uderzeniowej, jak i pośrednio przez gruz zniszczonych budynków, konstrukcji, drzew itp.
Stopień szkód w ludziach i różnych przedmiotach zależy od odległości od wybuchu i miejsca, w którym się znajdują. Obiekty znajdujące się na powierzchni ziemi są bardziej uszkodzone niż obiekty zakopane.
Promieniowanie świetlne. Promieniowanie świetlne wybuchu jądrowego jest strumieniem energii promienistej, którego źródłem jest obszar świetlny składający się z gorących produktów wybuchu i gorącego powietrza. Wielkość świecącego obszaru jest proporcjonalna do siły eksplozji. Promieniowanie świetlne przemieszcza się niemal natychmiast (z prędkością 300 000 km). / sekund) i trwa, w zależności od siły eksplozji, od jednej do kilku sekund. Natężenie promieniowania świetlnego i jego niszczące działanie zmniejszają się wraz ze wzrostem odległości od centrum wybuchu; gdy odległość zwiększa się 2 i 3 razy, intensywność promieniowania świetlnego maleje 4 i 9 razy.
Skutkiem promieniowania świetlnego podczas wybuchu jądrowego jest uszkodzenie ludzi i zwierząt promieniami ultrafioletowymi, widzialnymi i podczerwonymi (ciepłem) w postaci oparzeń o różnym stopniu nasilenia, a także zwęglenia lub zapłonu łatwopalnych części i części konstrukcji, budynków, broń, sprzęt wojskowy, rolki gumowe do czołgów i samochodów, pokrowce, plandeki i innego rodzaju mienie i materiały. Obserwując bezpośrednio eksplozję z bliskiej odległości, promieniowanie świetlne powoduje uszkodzenie siatkówki oka i może spowodować utratę wzroku (całkowitą lub częściową).
Promieniowanie penetrujące. Promieniowanie penetrujące to strumień promieni gamma i neutronów emitowany do środowiska ze strefy i chmury wybuchu jądrowego. Czas działania promieniowania przenikliwego wynosi tylko kilka sekund, jednak może on spowodować poważne obrażenia personelu w postaci choroby popromiennej, szczególnie jeśli są one zlokalizowane w sposób otwarty. Głównym źródłem promieniowania gamma są fragmenty rozszczepienia substancji ładunkowej znajdujące się w strefie wybuchu oraz w chmurze radioaktywnej. Promienie gamma i neutrony są w stanie przeniknąć znaczne grubości różnych materiałów. Podczas przechodzenia przez różne materiały przepływ promieni gamma jest osłabiony, a im gęstsza substancja, tym większe tłumienie promieni gamma. Na przykład w powietrzu promienie gamma rozprzestrzeniają się na wiele setek metrów, ale w ołowiu tylko na kilka centymetrów. Strumień neutronów najsilniej osłabiają substancje zawierające pierwiastki lekkie (wodór, węgiel). Zdolność materiałów do tłumienia promieniowania gamma i strumienia neutronów można scharakteryzować na podstawie wielkości warstwy półtłumiącej.
Warstwa pół tłumiąca to grubość przechodzącego materiału, przez który promienie gamma i neutrony są tłumione 2 razy. Gdy grubość materiału wzrasta do dwóch warstw o połowie tłumienia, dawka promieniowania zmniejsza się 4-krotnie, do trzech warstw - 8-krotnie itd.
Wartość połowy warstwy tłumiącej dla niektórych materiałów
Współczynnik tłumienia promieniowania przenikliwego podczas eksplozji naziemnej o mocy 10 tysięcy ton dla zamkniętego transportera opancerzonego wynosi 1,1. Dla czołgu - 6, dla rowu pełnoprofilowego - 5. Nisze pod parapetami i zablokowane pęknięcia osłabiają promieniowanie 25-50 razy; Powłoka ziemianki tłumi promieniowanie 200-400 razy, a powłoka schronu 2000-3000 razy. Ściana konstrukcji żelbetowej o grubości 1 m tłumi promieniowanie około 1000 razy; Pancerz czołgu osłabia promieniowanie 5-8 razy.
Skażenie radioaktywne terenu. Skażenie radioaktywne obszaru, atmosfery i różnych obiektów podczas wybuchów jądrowych jest spowodowane fragmentami rozszczepienia, indukowaną aktywnością i nieprzereagowaną częścią ładunku.
Głównym źródłem skażenia radioaktywnego podczas wybuchów jądrowych są produkty radioaktywne reakcja nuklearna— fragmenty rozszczepienia jąder uranu lub plutonu. Radioaktywne produkty wybuchu jądrowego osiadające na powierzchni ziemi emitują promienie gamma oraz cząstki beta i alfa (promieniowanie radioaktywne).
Cząsteczki radioaktywne wypadają z chmury i zanieczyszczają obszar, tworząc radioaktywny ślad (ryc. 6) w odległości dziesiątek i setek kilometrów od centrum eksplozji.
Ryż. 6. Strefy skażenia po wybuchu jądrowym
W zależności od stopnia zagrożenia obszar skażony po chmurze wybuchu nuklearnego dzieli się na cztery strefy.
Strefa A – porażenie umiarkowane. Dawka promieniowania do całkowitego rozpadu substancji promieniotwórczych na zewnętrznej granicy strefy wynosi 40 rad, na wewnętrznej granicy 400 rad.
Strefa B – ciężka infekcja – 400-1200 rad.
Strefa B – niebezpieczne skażenie – 1200-4000 rad.
Strefa D – wyjątkowo niebezpieczne skażenie – 4000-7000 rad.
Na obszarach skażonych ludzie są narażeni na promieniowanie radioaktywne, w wyniku czego może rozwinąć się choroba popromienna. Nie mniej niebezpieczne jest przedostawanie się substancji radioaktywnych do organizmu, a także na skórę. Zatem w przypadku kontaktu nawet niewielkich ilości substancji radioaktywnych ze skórą, zwłaszcza błonami śluzowymi ust, nosa i oczu, może dojść do uszkodzenia radioaktywnego.
Broń i sprzęt skażone substancjami radioaktywnymi stwarzają pewne zagrożenie dla personelu, jeśli są obsługiwane bez wyposażenia ochronnego. Aby zapobiec uszkodzeniom personelu na skutek radioaktywności skażonego sprzętu, ustalono dopuszczalne poziomy skażenia produktami wybuchów jądrowych, które nie prowadzą do uraz popromienny. Jeśli infekcja jest wyższa akceptowalne standardy, wówczas należy usunąć z powierzchni pył radioaktywny, czyli dokonać ich odkażenia.
Skażenie radioaktywne, w przeciwieństwie do innych czynników szkodliwych, działa długi czas(godziny, dni, lata) i tak dalej duże obszary. Nie ma zewnętrznych znaków i jest wykrywany tylko za pomocą specjalnych przyrządów dozymetrycznych.
Puls elektromagnetyczny. Pola elektromagnetyczne towarzyszące wybuchom jądrowym nazywane są impulsami elektromagnetycznymi (EMP).
W eksplozjach naziemnych i niskopowietrznych szkodliwe działanie EMP obserwuje się w odległości kilku kilometrów od centrum eksplozji. Podczas wybuchu jądrowego na dużej wysokości pola EMR mogą powstać w strefie wybuchu oraz na wysokościach 20–40 km od powierzchni ziemi.
Szkodliwe działanie PEM objawia się przede wszystkim w odniesieniu do sprzętu radioelektronicznego i elektrycznego znajdującego się w broni i sprzęcie wojskowym oraz innych przedmiotach. Pod wpływem pola elektromagnetycznego indukowany jest określony sprzęt prądy elektryczne i napięcia mogące spowodować przebicie izolacji, uszkodzenie transformatorów, uszkodzenie urządzeń półprzewodnikowych, przepalenie wkładek topikowych i innych elementów urządzeń radiowych.
Sejsmiczne fale uderzeniowe w ziemi. Podczas powietrznych i naziemnych wybuchów jądrowych w gruncie powstają fale wybuchów sejsmicznych, które są mechanicznymi drganiami gruntu. Fale te rozchodzą się na duże odległości od epicentrum wybuchu, powodują deformację gruntu i są istotnym czynnikiem niszczącym konstrukcje podziemne, kopalniane i kopalniane.
Źródłem sejsmicznych fal uderzeniowych podczas eksplozji powietrza jest powietrzna fala uderzeniowa działająca na powierzchnię ziemi. W wybuchu naziemnym sejsmiczne fale uderzeniowe powstają zarówno w wyniku działania powietrznej fali uderzeniowej, jak i w wyniku przekazania energii do gruntu bezpośrednio w centrum wybuchu.
Sejsmiczne fale uderzeniowe tworzą obciążenia dynamiczne na konstrukcje, elementy budynków itp. Konstrukcje i ich konstrukcje podlegają ruchom oscylacyjnym. Powstające w nich naprężenia, osiągając określone wartości, prowadzą do zniszczenia elementów konstrukcyjnych. Drgania przenoszone z konstrukcji budowlanych na broń umieszczoną w konstrukcjach wyposażenie wojskowe I wyposażenie wewnętrzne, może prowadzić do uszkodzeń. Możesz również zostać dotknięty personel w wyniku działania przeciążeń i fal akustycznych wywołanych ruchem oscylacyjnym elementów konstrukcyjnych.
Przeczytaj pełne podsumowanieW zależności od zadań, jakie stawia broń jądrowa, rodzaju i lokalizacji obiektów, w których planowane są wybuchy jądrowe, a także charakteru nadchodzących działań wojennych, wybuchy jądrowe mogą być przeprowadzane w powietrzu, w pobliżu powierzchni ziemia (woda) i ziemia (woda). Zgodnie z tym wyróżnia się następujące rodzaje wybuchów jądrowych: powietrzne, wysokogórskie (w rozrzedzonych warstwach atmosfery), naziemne (nad wodą), podziemne (pod wodą).
Wybuch nuklearny może natychmiast zniszczyć lub unieruchomić niechronionych ludzi, otwarcie stojący sprzęt, konstrukcje i różne aktywa materialne. Do głównych czynników szkodliwych wybuchu jądrowego (NFE) zalicza się:
· fala uderzeniowa;
· promieniowanie świetlne;
· promieniowanie przenikliwe;
· skażenie radioaktywne terenu;
· impuls elektromagnetyczny (EMP).
Podczas wybuchu jądrowego w atmosferze rozkład uwolnionej energii pomiędzy PFYV jest w przybliżeniu następujący: około 50% dla fali uderzeniowej, 35% dla promieniowania świetlnego, 10% dla skażenia radioaktywnego i 5% dla promieniowania przenikliwego i PEM.
Fala uderzeniowa. W większości przypadków fala uderzeniowa jest głównym czynnikiem niszczącym wybuch jądrowy. Ze swojej natury przypomina falę uderzeniową zupełnie zwykłej eksplozji, ale działa bardziej długi czas i ma dużo więcej niszczycielska siła. Fala uderzeniowa wybuchu jądrowego może zranić ludzi w znacznej odległości od centrum wybuchu, zniszczyć konstrukcje i uszkodzić wyposażenie wojskowe.
Fala uderzeniowa to obszar, w którym rozchodzi się silne sprężanie powietrza wysoka prędkość we wszystkich kierunkach od środka eksplozji. Prędkość jego propagacji zależy od ciśnienia powietrza przed falą uderzeniową; w pobliżu centrum wybuchu jest kilkakrotnie większa od prędkości dźwięku, jednak wraz ze wzrostem odległości od miejsca wybuchu gwałtownie maleje. W ciągu pierwszych 2 s fala uderzeniowa pokonuje około 1000 m, w ciągu 5 s – 2000 m, w ciągu 8 s – około 3000 m.
O niszczycielskim wpływie fali uderzeniowej na ludzi oraz o niszczycielskim wpływie na sprzęt wojskowy, konstrukcje inżynieryjne i sprzęt, decyduje przede wszystkim nadciśnienie i prędkość ruchu powietrza przed jej przodem. Osoby niechronione mogą dodatkowo zostać porażone przez lecące z dużą prędkością odłamki szkła oraz fragmenty zniszczonych budynków, upadające drzewa, a także porozrzucane części sprzętu wojskowego, grudy ziemi, kamienie i inne przedmioty wprawiane w ruch przez siłę rażenia. ciśnienie prędkości fali uderzeniowej. Największe szkody pośrednie wystąpią na obszarach zaludnionych i w lasach; w takich przypadkach straty ludności mogą być większe niż w wyniku bezpośredniego działania fali uderzeniowej. Uszkodzenia wywołane falą uderzeniową dzielimy na lekkie, średnie, ciężkie i niezwykle poważne.
Łagodne zmiany powstają przy nadciśnieniu 20-40 kPa (0,2-0,4 kgf/cm2) i charakteryzują się przejściowym uszkodzeniem narządu słuchu, ogólnym łagodnym stłuczeniem, siniakami i zwichnięciami kończyn. Średnie zmiany powstają przy nadciśnieniu 40-60 kPa (0,4-0,6 kgf/cm2). Może to skutkować zwichnięciem kończyn, stłuczeniem mózgu, uszkodzeniem narządu słuchu oraz krwawieniem z nosa i uszu. Ciężkie obrażenia są możliwe przy nadmiernym ciśnieniu fali uderzeniowej wynoszącym 60-100 kPa (0,6-1,0 kgf/cm2) i charakteryzują się poważnym stłuczeniem całego ciała; W takim przypadku może dojść do uszkodzenia mózgu i narządów jamy brzusznej, ciężkiego krwawienia z nosa i uszu, poważnych złamań i zwichnięć kończyn. Niezwykle poważne obrażenia mogą prowadzić do śmierci, jeśli nadciśnienie przekroczy 100 kPa (1,0 kgf/cm2).
Stopień uszkodzeń spowodowanych falą uderzeniową zależy przede wszystkim od siły i rodzaju wybuchu jądrowego. W wyniku wybuchu powietrza o mocy 20 kt możliwe są lekkie obrażenia ludzi w odległości do 2,5 km, średnie – do 2 km, poważne – do 1,5 km, wyjątkowo poważne – do 1,0 km od epicentrum wybuchu. wybuch. Wraz ze wzrostem kalibru broni nuklearnej promień uszkodzeń spowodowanych falą uderzeniową zwiększa się proporcjonalnie do pierwiastka sześciennego siły eksplozji.
Gwarantowaną ochronę ludzi przed falą uderzeniową zapewnia schronienie ich w schronach. W przypadku braku schronień wykorzystuje się naturalne schronienia i teren.
Podczas eksplozji podziemnej w ziemi powstaje fala uderzeniowa, a podczas eksplozji podwodnej w wodzie. Fala uderzeniowa rozchodząca się w gruncie powoduje uszkodzenia obiektów podziemnych, kanałów i wodociągów; w przypadku rozprzestrzeniania się w wodzie obserwuje się uszkodzenia podwodnych części statków znajdujących się nawet w znacznej odległości od miejsca wybuchu.
W stosunku do ludności cywilnej i budynki przemysłowe stopnie zniszczenia charakteryzują się zniszczeniem słabym, średnim, silnym i całkowitym.
Słabemu zniszczeniu towarzyszą zniszczenia wypełnień okiennych i drzwiowych oraz lekkich przegród, częściowo zniszczony jest dach, możliwe są pęknięcia w ścianach górnych kondygnacji. Całkowicie zachowane są piwnice i dolne kondygnacje.
Umiarkowane zniszczenia objawiają się zniszczeniem dachów, przegród wewnętrznych, okien, zawaleniem się poddaszy i pęknięciami ścian. Renowacja budynków jest możliwa podczas remontów generalnych.
Poważne zniszczenia charakteryzują się zniszczeniem konstrukcji nośnych i stropów wyższych pięter oraz pojawieniem się pęknięć w ścianach. Korzystanie z budynków staje się niemożliwe. Naprawy i renowacje budynków stają się niepraktyczne.
W przypadku całkowitego zniszczenia zawalą się wszystkie główne elementy budynku, w tym konstrukcje wsporcze. Z takich budynków nie da się korzystać, a żeby nie stwarzały zagrożenia, są całkowicie zawalone.
Promieniowanie świetlne.Światło emitowane w wyniku wybuchu jądrowego jest strumieniem energii promienistej, obejmującej promieniowanie ultrafioletowe, widzialne i podczerwone. Źródłem promieniowania świetlnego jest obszar świetlny składający się z gorących produktów wybuchu i gorącego powietrza. Jasność promieniowania świetlnego w pierwszej sekundzie jest kilkakrotnie większa niż jasność Słońca. Maksymalna temperatura Obszar świecenia mieści się w zakresie 8000-10000 C 0.
Szkodliwe działanie promieniowania świetlnego charakteryzuje się impulsem świetlnym. Impuls świetlny to stosunek ilości energii świetlnej do powierzchni oświetlanej powierzchni położonej prostopadle do rozchodzenia się promieni świetlnych. Jednostką impulsu świetlnego jest dżul na metr kwadratowy(J/m2) lub kaloria na centymetr kwadratowy (cal/cm2).
Pochłonięta energia promieniowania świetlnego zamienia się w ciepło, co prowadzi do nagrzania powierzchniowej warstwy materiału. Ciepło może być tak intensywne, że może zwęglić lub zapalić materiał palny oraz spowodować pęknięcie lub stopienie materiału niepalnego, co może prowadzić do ogromnych pożarów. W tym przypadku efekt promieniowania świetlnego z eksplozji nuklearnej jest równoznaczny z masowym użyciem broni zapalającej.
Ludzka skóra pochłania również energię promieniowania świetlnego, dzięki czemu może nagrzać się do wysokiej temperatury i doznać oparzeń. Przede wszystkim oparzenia powstają na otwartych obszarach ciała zwróconych w stronę wybuchu. Jeśli spojrzysz w kierunku eksplozji nieosłoniętymi oczami, może dojść do uszkodzenia oczu, co może prowadzić do całkowita strata wizja.
Oparzenia spowodowane promieniowaniem świetlnym nie różnią się od oparzeń spowodowanych ogniem lub wrzącą wodą. Są tym silniejsze, im mniejsza jest odległość do wybuchu i więcej mocy amunicja. W przypadku eksplozji powietrznej szkodliwe działanie promieniowania świetlnego jest większe niż w przypadku eksplozji naziemnej o tej samej sile. W zależności od postrzeganej wielkości impulsu świetlnego oparzenia dzielą się na trzy stopnie.
Oparzenia pierwszego stopnia powstają przy impulsie świetlnym o wartości 2-4 kal/cm 2 i objawiają się powierzchownymi zmianami skórnymi: zaczerwienieniem, obrzękiem, bólem. W przypadku oparzeń drugiego stopnia, przy pulsie świetlnym 4-10 cal/cm2, na skórze pojawiają się pęcherze. W przypadku oparzeń trzeciego stopnia o pulsie świetlnym 10-15 cal/cm2 obserwuje się martwicę skóry i powstawanie owrzodzeń.
Przy powietrznym wybuchu amunicji o mocy 20 kt i przezroczystości atmosfery około 25 km, w promieniu 4,2 km od środka wybuchu zaobserwowane zostaną oparzenia pierwszego stopnia; wraz z eksplozją ładunku o mocy 1 Mt odległość ta wzrośnie do 22,4 km. Oparzenia drugiego stopnia występują w odległościach 2,9 i 14,4 km, a oparzenia trzeciego stopnia w odległościach odpowiednio 2,4 i 12,8 km dla amunicji 20 kt i 1 Mt
Ochronę przed promieniowaniem świetlnym mogą zapewnić różne obiekty tworzące cień, ale najlepsze rezultaty osiąga się stosując schrony i schronienia.
Promieniowanie penetrujące. Promieniowanie penetrujące to strumień kwantów gamma i neutronów emitowany ze strefy wybuchu jądrowego. Kwanty gamma i neutrony rozchodzą się we wszystkich kierunkach od centrum eksplozji.
Wraz ze wzrostem odległości od eksplozji maleje liczba kwantów gamma i neutronów przechodzących przez powierzchnię jednostkową. Podczas podziemnych i podwodnych wybuchów jądrowych działanie promieniowania penetrującego rozciąga się na odległości znacznie krótsze niż podczas wybuchów naziemnych i powietrznych, co tłumaczy się absorpcją strumienia neutronów i kwantów gamma przez ziemię i wodę.
Strefy dotknięte promieniowaniem przenikliwym podczas wybuchów broni jądrowej średniej i dużej mocy są nieco mniejsze niż strefy dotknięte falami uderzeniowymi i promieniowaniem świetlnym.
W przypadku amunicji o małym ekwiwalencie trotylu (1000 ton lub mniej) przeciwnie, strefy uszkodzeń promieniowania przenikliwego przekraczają strefy uszkodzeń falami uderzeniowymi i promieniowaniem świetlnym.
O szkodliwości promieniowania przenikliwego decyduje zdolność promieni gamma i neutronów do jonizacji atomów ośrodka, w którym się rozprzestrzeniają. Przechodząc przez żywą tkankę, promienie gamma i neutrony jonizują atomy i cząsteczki tworzące komórki, co prowadzi do zakłócenia funkcji życiowych poszczególnych narządów i układów. Pod wpływem jonizacji w organizmie zachodzą biologiczne procesy śmierci i rozkładu komórek. W rezultacie u osób dotkniętych chorobą rozwija się specyficzna choroba zwana chorobą popromienną (więcej szczegółów poniżej). pomoc nauczania « Bezpieczeństwo radiacyjne: natura i źródła promieniowania jonizującego”).
Aby ocenić jonizację atomów w środowisku, a co za tym idzie, szkodliwy wpływ promieniowania przenikliwego na organizm żywy, wprowadzono pojęcie dawki promieniowania (lub dawki promieniowania), której jednostką miary jest promień rentgenowski ( R). Dawka promieniowania 1P odpowiada powstaniu około 2 miliardów par jonów w jednym centymetrze sześciennym powietrza.
Ochronę przed promieniowaniem przenikliwym zapewniają różne materiały osłabiające przepływ promieniowania gamma i neutronowego. Stopień tłumienia promieniowania przenikliwego zależy od właściwości materiałów i grubości warstwy ochronnej. Tłumienie natężenia promieniowania gamma i neutronów charakteryzuje się warstwą półtłumiącą, która zależy od gęstości materiałów. Warstwa pół tłumiąca to warstwa materiału, przez którą intensywność promieni gamma lub neutronów zmniejsza się o połowę.
Skażenie radioaktywne. Skażenie radioaktywne ludzi, sprzętu wojskowego, terenu i różnych obiektów podczas wybuchu jądrowego spowodowane jest rozszczepieniem fragmentów substancji ładunkowej (Pu-239, U-235, U-238) oraz nieprzereagowaną częścią ładunku wypadającą z wybuchu chmury, a także indukowaną radioaktywność. Z biegiem czasu aktywność fragmentów rozszczepialnych gwałtownie maleje, szczególnie w pierwszych godzinach po eksplozji. Na przykład, ogólna aktywność Fragmentów rozszczepienia pochodzących z eksplozji broni jądrowej o wydajności 20 kt po jednym dniu będzie kilka tysięcy razy mniej niż minutę po eksplozji.
Kiedy broń nuklearna eksploduje, część ładunku nie ulega rozszczepieniu, ale wypada w swojej zwykłej postaci; jego rozpadowi towarzyszy powstawanie cząstek alfa. Promieniotwórczość indukowana jest wywoływana przez izotopy promieniotwórcze (radionuklidy) powstałe w glebie w wyniku napromieniowania neutronami emitowanymi w momencie wybuchu przez jądra atomów pierwiastków chemicznych tworzących glebę. Powstałe izotopy z reguły są beta-aktywne, a rozpadowi wielu z nich towarzyszy promieniowanie gamma. Okresy półtrwania większości powstałych izotopów promieniotwórczych są stosunkowo krótkie – od jednej minuty do godziny. Pod tym względem aktywność indukowana może stanowić zagrożenie jedynie w pierwszych godzinach po eksplozji i tylko w obszarze bliskim epicentrum.
Większość długożyciowych izotopów koncentruje się w radioaktywnej chmurze powstałej po eksplozji. Wysokość wzniesienia chmur dla amunicji o mocy 10 kt wynosi 6 km, dla amunicji o mocy 10 Mt wynosi 25 km. W miarę ruchu chmury najpierw wypadają z niej największe cząstki, a następnie coraz mniejsze, tworząc na drodze ruchu strefę skażenia radioaktywnego, tzw. ślad chmur. Rozmiar śladu zależy głównie od mocy broni nuklearnej, a także od prędkości wiatru i może sięgać kilkuset kilometrów długości i kilkudziesięciu kilometrów szerokości.
Stopień skażenia radioaktywnego obszaru charakteryzuje się poziomem promieniowania przez pewien czas po wybuchu. Poziom promieniowania to moc dawki ekspozycyjnej (R/h) na wysokości 0,7–1 m nad skażoną powierzchnią.
Powstające strefy skażenia radioaktywnego, ze względu na stopień zagrożenia, dzieli się zwykle na cztery następujące strefy.
Strefa G to niezwykle niebezpieczny obszar infekcji. Jego powierzchnia stanowi 2-3% powierzchni śladu chmury wybuchowej. Poziom promieniowania wynosi 800 R/h.
Strefa B – niebezpieczne skażenie. Zajmuje około 8-10% śladu chmury wybuchowej; poziom promieniowania 240 R/h.
Strefa B jest silnie skażona, zajmuje około 10% powierzchni śladu radioaktywnego, poziom promieniowania wynosi 80 R/h.
Strefa A - umiarkowane zanieczyszczenie o powierzchni 70-80% powierzchni całego śladu wybuchu. Poziom promieniowania na zewnętrznej granicy strefy 1 godzinę po wybuchu wynosi 8 R/h.
Do urazów powstałych na skutek promieniowania wewnętrznego dochodzi w wyniku przedostania się substancji radioaktywnych do organizmu przez drogi oddechowe i przewód pokarmowy. W tym przypadku promieniowanie radioaktywne wchodzi w bezpośredni kontakt narządy wewnętrzne i może powodować ciężką chorobę popromienną; charakter choroby będzie zależał od ilości substancji radioaktywnych dostających się do organizmu.
Substancje radioaktywne nie mają szkodliwego wpływu na broń, sprzęt wojskowy i konstrukcje inżynieryjne.
Puls elektromagnetyczny. Wybuchy jądrowe w atmosferze i w wyższych warstwach prowadzą do pojawienia się potężnych pól elektromagnetycznych. Ze względu na krótkotrwałe istnienie pola te nazywane są zwykle impulsami elektromagnetycznymi (EMP).
Szkodliwe działanie PEM spowodowane jest występowaniem napięć i prądów w przewodnikach o różnej długości, znajdujących się w powietrzu, sprzęcie, na ziemi lub na innych obiektach. Działanie PEM objawia się przede wszystkim w odniesieniu do sprzętu radioelektronicznego, gdzie pod wpływem PEM indukują się prądy i napięcia elektryczne, które mogą spowodować przebicie izolacji elektrycznej, uszkodzenie transformatorów, przepalenie iskierników. , uszkodzenia urządzeń półprzewodnikowych i innych elementów urządzeń radiotechnicznych. Linie komunikacyjne, sygnalizacyjne i sterujące są najbardziej podatne na działanie pola elektromagnetycznego. Silne pola elektromagnetyczne mogą spowodować uszkodzenie obwody elektryczne i zakłócać działanie nieekranowanego sprzętu elektrycznego.
Eksplozja na dużej wysokości może zakłócać komunikację na bardzo dużych obszarach. Ochronę przed zakłóceniami elektromagnetycznymi osiąga się poprzez ekranowanie linii zasilających i sprzętu.
Ognisko zniszczenie nuklearne. Źródłem szkody jądrowej jest terytorium, na którym pod wpływem szkodliwych czynników wybuchu jądrowego następuje zniszczenie budynków i budowli, pożary, skażenie radioaktywne obszaru i szkody dla ludności. Jednoczesne oddziaływanie fali uderzeniowej, promieniowania świetlnego i promieniowania przenikliwego w dużej mierze determinuje łączny charakter szkodliwego wpływu wybuchu broni jądrowej na ludzi, sprzęt wojskowy i konstrukcje. W przypadku łącznych szkód na ludziach, obrażenia i kontuzje spowodowane uderzeniem fali uderzeniowej można połączyć z oparzeniami od promieniowania świetlnego z jednoczesnym pożarem od promieniowania świetlnego. Sprzęt i urządzenia elektroniczne mogą ponadto utracić swoją funkcjonalność w wyniku narażenia na impuls elektromagnetyczny (EMP).
Im potężniejsza eksplozja jądrowa, tym większy rozmiar źródła. Charakter zniszczeń w wybuchu zależy również od wytrzymałości konstrukcji budynków i budowli, ich liczby kondygnacji i gęstości zabudowy.
Za zewnętrzną granicę źródła uszkodzenia jądrowego przyjmuje się umowną linię na ziemi poprowadzoną w odległości od epicentrum wybuchu, w którym nadciśnienie fali uderzeniowej wynosi 10 kPa.
Bronie nuklearne to broń, której niszczycielskie działanie opiera się na wykorzystaniu energii wewnątrzjądrowej uwolnionej podczas wybuchu jądrowego.
Broń jądrowa opiera się na wykorzystaniu energii wewnątrzjądrowej uwalnianej podczas reakcji łańcuchowych rozszczepienia ciężkich jąder izotopów uranu-235, plutonu-239 lub podczas reakcji termojądrowych syntezy lekkich jąder izotopów wodoru (deuteru i trytu) w cięższe.
Ta broń zawiera różne bronie nuklearne(głowice bojowe rakiet i torped, samolotów i ładunków głębinowych, pocisków artyleryjskich i min), wyposażone w ładowarki nuklearne, środki ich kontrolowania i dostarczania do celu.
Główną częścią broni jądrowej jest ładunek jądrowy zawierający materiał wybuchowy jądrowy (NE) - uran-235 lub pluton-239.
Jądrowa reakcja łańcuchowa może rozwinąć się tylko wtedy, gdy istnieje masa krytyczna materiału rozszczepialnego. Przed eksplozją nuklearne materiały wybuchowe w jednej amunicji należy podzielić na osobne części, z których każda musi mieć masę mniejszą niż krytyczna. Aby przeprowadzić eksplozję konieczne jest połączenie ich w jedną całość, tj. wytworzyć masę nadkrytyczną i zapoczątkować reakcję ze specjalnego źródła neutronów.
Siłę wybuchu jądrowego zazwyczaj charakteryzuje się odpowiednikiem trotylu.
Zastosowanie reakcji termojądrowych w amunicji termojądrowej i kombinowanej umożliwia tworzenie broni o praktycznie nieograniczonej mocy. Fuzję jądrową deuteru i trytu można przeprowadzić w temperaturach dziesiątek i setek milionów stopni.
W rzeczywistości w amunicji temperatura ta osiągana jest podczas reakcji rozszczepienia jądrowego, tworząc warunki do rozwoju reakcji syntezy termojądrowej.
Ocena efektu energetycznego reakcji syntezy termojądrowej pokazuje, że podczas syntezy 1 kg. Energia helu jest uwalniana z mieszaniny deuteru i trytu w 5p. więcej niż przy podziale 1 kg. uran-235.
Jednym z rodzajów broni nuklearnej jest amunicja neutronowa. Jest to niewielki ładunek termojądrowy o mocy nie większej niż 10 tysięcy ton, w którym główna część energii jest uwalniana w wyniku reakcji syntezy deuteru i trytu, a ilość energii uzyskanej w wyniku rozszczepienia ciężkich jąder w detonatorze jest minimalna, ale wystarczająca do rozpoczęcia reakcji termojądrowej.
Składnik neutronowy przenikliwego promieniowania takiej eksplozji jądrowej o małej mocy będzie miał główny szkodliwy wpływ na ludzi.
W przypadku amunicji neutronowej znajdującej się w tej samej odległości od epicentrum eksplozji dawka promieniowania przenikliwego jest o około 5-10 rubli większa niż w przypadku ładunku rozszczepialnego o tej samej mocy.
Amunicja nuklearna wszystkich typów, w zależności od ich mocy, dzieli się na następujące typy:
1. Bardzo mały (mniej niż 1 tysiąc ton);
2. mały (1-10 tysięcy ton);
3. średni (10-100 tysięcy ton);
4. duży (100 tysięcy - 1 milion ton).
W zależności od zadań rozwiązywanych przy użyciu broni nuklearnej, Wybuchy jądrowe dzielą się na następujące typy:
1. powietrze;
2. wieżowiec;
3. podłoże (powierzchnia);
4. pod ziemią (pod wodą).
Czynniki niszczące wybuch jądrowy
Kiedy broń nuklearna eksploduje, w ciągu milionowych części sekundy uwalniana jest kolosalna ilość energii. Temperatura wzrasta do kilku milionów stopni, a ciśnienie sięga miliardów atmosfer.
Wysoka temperatura i ciśnienie powodują promieniowanie świetlne i potężną falę uderzeniową. Oprócz tego eksplozji broni jądrowej towarzyszy emisja promieniowania przenikliwego, składającego się ze strumienia neutronów i kwantów gamma. Chmura eksplozji zawiera ogromną ilość radioaktywnych produktów rozszczepienia materiału wybuchowego jądrowego, które spadają wzdłuż ścieżki chmury, powodując radioaktywne skażenie terenu, powietrza i obiektów.
Nierówny ruch ładunki elektryczne w powietrzu powstające pod wpływem promieniowania jonizującego prowadzi do powstania impulsu elektromagnetycznego.
Głównymi czynnikami uszkadzającymi eksplozję nuklearną są:
fala uderzeniowa - 50% energii eksplozji;
promieniowanie świetlne - 30-35% energii wybuchu;
promieniowanie przenikliwe - 8-10% energii wybuchu;
skażenie radioaktywne - 3-5% energii wybuchu;
impuls elektromagnetyczny - 0,5-1% energii wybuchu.
Broń nuklearna- To jeden z głównych rodzajów broni masowego rażenia. Jest w stanie w krótkim czasie obezwładnić dużą liczbę ludzi i zwierząt oraz zniszczyć budynki i budowle na dużych obszarach. Masowe użycie broni nuklearnej niesie ze sobą katastrofalne skutki dla całej ludzkości, dlatego Federacja Rosyjska wytrwale i konsekwentnie walczy o jej zakaz.
Ludność musi mocno znać i umiejętnie stosować metody ochrony przed bronią masowego rażenia, w przeciwnym razie ogromne straty będą nieuniknione. Wszyscy znają straszliwe skutki bombardowań atomowych w sierpniu 1945 roku na japońskie miasta Hiroszima i Nagasaki – dziesiątki tysięcy zabitych, setki tysięcy rannych. Gdyby ludność tych miast znała środki i metody ochrony przed bronią nuklearną, została powiadomiona o niebezpieczeństwie i schroniła się w schronie, liczba ofiar mogłaby być znacznie mniejsza.
Niszczycielskie działanie broni nuklearnej opiera się na energii uwalnianej podczas wybuchowych reakcji jądrowych. Broń nuklearna obejmuje broń nuklearną. Podstawą broni jądrowej jest ładunek jądrowy, którego moc niszczącego wybuchu wyraża się zwykle w ekwiwalencie trotylu, czyli ilości konwencjonalnego materiału wybuchowego, którego wybuch uwalnia taką samą ilość energii, jaka zostałaby uwolniona podczas eksplozja danej broni nuklearnej. Mierzy się ją w dziesiątkach, setkach, tysiącach (kilogramach) i milionach (mega) tonach.
Środkami dostarczania broni nuklearnej do celów są rakiety (główny środek przeprowadzania ataków nuklearnych), lotnictwo i artyleria. Ponadto można stosować miny nuklearne.
Wybuchy jądrowe przeprowadzane są w powietrzu na różnych wysokościach, w pobliżu powierzchni ziemi (woda) i pod ziemią (woda). Zgodnie z tym zwykle dzieli się je na wysokogórskie, powietrzne, naziemne (powierzchniowe) i podziemne (podwodne). Punkt, w którym nastąpił wybuch, nazywany jest centrum, a jego rzut na powierzchnię ziemi (wodę) nazywany jest epicentrum wybuchu jądrowego.
Do szkodliwych czynników wybuchu jądrowego zalicza się falę uderzeniową, promieniowanie świetlne, promieniowanie przenikliwe, skażenie radioaktywne i impuls elektromagnetyczny.
Fala uderzeniowa– główny czynnik niszczący wybuch nuklearny, ponieważ większość zniszczeń i uszkodzeń konstrukcji, budynków, a także obrażeń u ludzi jest z reguły spowodowana jego uderzeniem. Źródłem jego wystąpienia jest silne ciśnienie powstające w centrum eksplozji, które w pierwszych chwilach sięga miliardów atmosfer. Obszar silnego ściskania otaczających warstw powietrza powstałych podczas eksplozji, rozszerzając się, przenosi ciśnienie na sąsiednie warstwy powietrza, ściskając je i podgrzewając, a one z kolei oddziałują na kolejne warstwy. W rezultacie strefa wysokiego ciśnienia rozprzestrzenia się w powietrzu z prędkością naddźwiękową we wszystkich kierunkach od centrum eksplozji. Nazywa się przednią granicę sprężonej warstwy powietrza czoło fali uderzeniowej.
Stopień uszkodzenia różnych obiektów przez falę uderzeniową zależy od siły i rodzaju eksplozji, wytrzymałości mechanicznej (stabilności obiektu), a także od odległości, na jaką nastąpił wybuch, terenu i położenia na nim obiektów .
Niszczący wpływ fali uderzeniowej charakteryzuje się wielkością nadciśnienia. Nadciśnienie jest różnicą pomiędzy maksymalnym ciśnieniem na czole fali uderzeniowej a normalnym ciśnieniem atmosferycznym przed frontem fali. Mierzy się go w niutonach na metr kwadratowy (N/metr kwadratowy). Ta jednostka ciśnienia nazywa się Pascal (Pa). 1 N/metr kwadratowy = 1 Pa (1 kPa * 0,01 kgf/cm kwadratowy).
Przy nadciśnieniu wynoszącym 20 - 40 kPa niezabezpieczone osoby mogą doznać lekkich obrażeń (drobne siniaki i kontuzje). Narażenie na falę uderzeniową o nadmiernym ciśnieniu 40 - 60 kPa prowadzi do umiarkowanych uszkodzeń: utraty przytomności, uszkodzenia narządu słuchu, poważnych zwichnięć kończyn, krwawienia z nosa i uszu. Ciężkie urazy powstają, gdy nadciśnienie przekracza 60 kPa i charakteryzują się poważnymi stłuczeniami całego ciała, złamaniami kończyn i uszkodzeniami narządów wewnętrznych. Niezwykle ciężkie zmiany, często śmiertelne, obserwuje się przy nadciśnieniu 100 kPa.
Prędkość ruchu i odległość, na jaką rozchodzi się fala uderzeniowa, zależą od siły wybuchu jądrowego; Wraz ze wzrostem odległości od eksplozji prędkość szybko maleje. Tak więc, gdy wybuchnie amunicja o mocy 20 kt, fala uderzeniowa pokonuje 1 km w 2 s, 2 km w 5 s, 3 km w 8 s. W tym czasie osoba po błysku może się schować i tym samym uniknąć zostaje uderzony falą uderzeniową.
Promieniowanie świetlne to strumień energii promieniowania, który obejmuje promienie ultrafioletowe, widzialne i podczerwone. Jego źródłem jest obszar świetlny utworzony przez gorące produkty wybuchu i gorące powietrze. Promieniowanie świetlne rozprzestrzenia się niemal natychmiast i trwa, w zależności od siły wybuchu jądrowego, do 20 sekund. Jednak jego siła jest taka, że pomimo krótkiego czasu działania może powodować oparzenia skóry (skóry), uszkodzenia (trwałe lub przejściowe) narządu wzroku ludzi oraz pożar materiałów łatwopalnych przedmiotów.
Promieniowanie świetlne nie przenika przez materiały nieprzezroczyste, dlatego każda bariera mogąca stworzyć cień chroni przed bezpośrednim działaniem promieniowania świetlnego i zapobiega poparzeniom. Promieniowanie świetlne jest znacznie osłabione w zapylonym (zadymionym) powietrzu, mgle, deszczu i śniegu.
Promieniowanie penetrujące jest strumieniem promieni gamma i neutronów. Trwa 10-15 s. Promieniowanie gamma, przechodząc przez żywą tkankę, jonizuje cząsteczki tworzące komórki. Pod wpływem jonizacji w organizmie zachodzą procesy biologiczne, które prowadzą do zakłócenia funkcji życiowych poszczególnych narządów i rozwoju choroby popromiennej.
W wyniku promieniowania przechodzącego przez materiały środowisko intensywność promieniowania maleje. Efekt tłumienia charakteryzuje się zazwyczaj warstwą o połówkowym tłumieniu, czyli o takiej grubości materiału, przez którą przechodzi promieniowanie, które zmniejsza się o połowę. Na przykład intensywność promieni gamma zmniejsza się o połowę: stal o grubości 2,8 cm, beton 10 cm, gleba 14 cm, drewno 30 cm.
Otwarte, a zwłaszcza zamknięte pęknięcia zmniejszają wpływ promieniowania przenikliwego, a schrony i osłony przeciwradiacyjne niemal całkowicie przed nim chronią.
Główne źródła skażenie radioaktywne są produktami rozszczepienia ładunek nuklearny oraz izotopy promieniotwórcze powstałe w wyniku oddziaływania neutronów na materiały, z których wykonana jest broń jądrowa, oraz na niektóre pierwiastki tworzące glebę w obszarze wybuchu.
Podczas naziemnej eksplozji nuklearnej świecący obszar dotyka ziemi. Masy parującej gleby są wciągane do środka i unoszą się do góry. W miarę ochładzania pary produktów rozszczepienia i gleby kondensują się na cząstkach stałych. Powstaje radioaktywna chmura. Wznosi się na wysokość wielu kilometrów, a następnie porusza się z wiatrem z prędkością 25-100 km/h. Cząsteczki radioaktywne spadające z chmury na ziemię tworzą strefę skażenia promieniotwórczego (ślad), której długość może sięgać kilkuset kilometrów. W takim przypadku zakażeniu ulega obszar, budynki, konstrukcje, uprawy, zbiorniki itp., a także powietrze.
Substancje radioaktywne stwarzają największe zagrożenie w pierwszych godzinach po osadzeniu, ponieważ w tym okresie ich aktywność jest najwyższa.
Puls elektromagnetyczny– są to pola elektryczne i magnetyczne powstałe w wyniku oddziaływania promieniowania gamma powstałego w wyniku wybuchu jądrowego na atomy otoczenia i powstania w tym środowisku strumienia elektronów i jonów dodatnich. Może powodować uszkodzenia sprzętu radioelektronicznego, zakłócenia pracy sprzętu radiowego i radioelektronicznego.
Najbardziej niezawodnym środkiem ochrony przed wszystkimi szkodliwymi czynnikami wybuchu jądrowego są konstrukcje ochronne. W terenie należy kryć się za silnymi lokalnymi obiektami, nierównymi wzniesieniami oraz w fałdach terenu.
Podczas pracy w strefach skażonych w celu ochrony dróg oddechowych, oczu i otwartych przestrzeni ciała przed substancjami radioaktywnymi, sprzętu ochrony dróg oddechowych (maski gazowe, maski oddechowe, maski przeciwpyłowe i bandaże z gazy bawełnianej), a także środków ochrony skóry , są używane.
Podstawy amunicja neutronowa stanowią ładunki termojądrowe wykorzystujące reakcje rozszczepienia jądrowego i syntezy jądrowej. Wybuch takiej amunicji ma szkodliwy wpływ przede wszystkim na ludzi, ze względu na silny strumień przenikającego promieniowania.
Kiedy amunicja neutronowa eksploduje, obszar objęty promieniowaniem penetrującym kilkakrotnie przekracza obszar objęty falą uderzeniową. W tej strefie sprzęt i konstrukcje mogą pozostać nieuszkodzone, ale ludzie odniosą śmiertelne obrażenia.
Źródło zniszczenia nuklearnego to terytorium bezpośrednio narażone na szkodliwe czynniki wybuchu jądrowego. Charakteryzuje się masowymi zniszczeniami budynków i budowli, gruzami, wypadkami w sieciach użyteczności publicznej i energetycznych, pożarami, skażeniami radioaktywnymi i znacznymi stratami wśród ludności.
Im potężniejsza eksplozja jądrowa, tym większy rozmiar źródła. Charakter zniszczeń w wybuchu zależy również od wytrzymałości konstrukcji budynków i budowli, ich liczby kondygnacji i gęstości zabudowy. Za zewnętrzną granicę źródła uszkodzenia jądrowego przyjmuje się umowną linię na gruncie poprowadzoną w takiej odległości od epicentrum (środka) wybuchu, przy której nadciśnienie fali uderzeniowej wynosi 10 kPa.
Źródło szkód jądrowych jest tradycyjnie podzielone na strefy - obszary o w przybliżeniu tym samym charakterze zniszczenia.
Strefa całkowitego zniszczenia- jest to obszar narażony na działanie fali uderzeniowej o nadciśnieniu (na granicy zewnętrznej) przekraczającym 50 kPa. W strefie wszystkie budynki i budowle, a także schrony przeciwradiacyjne i część schronów ulegają całkowitemu zniszczeniu, tworzą się ciągłe gruzy, ulegają uszkodzeniu sieć komunalna i energetyczna.
Strefa mocnych stron zniszczenie– przy nadciśnieniu w czole fali uderzeniowej od 50 do 30 kPa. W tej strefie budynki i budowle naziemne ulegną poważnym zniszczeniom, utworzy się lokalny gruz oraz będą miały miejsce ciągłe i masowe pożary. Większość schronów pozostanie nienaruszona; wejścia i wyjścia z niektórych schronów będą zablokowane. Osoby w nich mogą odnieść obrażenia jedynie w wyniku naruszenia szczelności schronów, ich zalania lub skażenia gazowego.
Strefa średnich obrażeń nadciśnienie w czole fali uderzeniowej od 30 do 20 kPa. W nim budynki i budowle doznają umiarkowanych uszkodzeń. Pozostaną wiaty i schroniska typu piwnicznego. Promieniowanie świetlne będzie powodować ciągłe pożary.
Strefa obrażeń światła przy nadciśnieniu w czole fali uderzeniowej od 20 do 10 kPa. Budynki ulegną niewielkim uszkodzeniom. Pojedyncze pożary powstają w wyniku promieniowania świetlnego.
Strefa skażenia radioaktywnego- jest to obszar, który został skażony substancjami radioaktywnymi w wyniku ich opadu po wybuchach jądrowych naziemnych (podziemnych) i niskopowietrznych.
Szkodliwe działanie substancji radioaktywnych spowodowane jest głównie promieniowaniem gamma. Szkodliwe skutki promieniowania jonizującego ocenia się na podstawie dawki promieniowania (dawka promieniowania; D), tj. energia tych promieni pochłonięta na jednostkę objętości napromienianej substancji. Energię tę mierzy się w istniejących instrumentach dozymetrycznych w rentgenach (R). Rentgen – Jest to dawka promieniowania gamma, która w 1 cm sześciennym suchego powietrza (w temperaturze 0 stopni C i ciśnieniu 760 mm Hg) tworzy 2,083 miliarda par jonów.
Zwykle dawkę promieniowania określa się na podstawie czasu zwanego czasem ekspozycji (czasem, jaki ludzie spędzają w skażonym obszarze).
Do oceny natężenia promieniowania gamma emitowanego przez substancje radioaktywne na terenie skażonym wprowadzono pojęcie „mocy dawki promieniowania” (poziomu promieniowania). Moce dawek mierzone są w rentgenach na godzinę (R/h), małe dawki mierzone są w miliroentgenach na godzinę (mR/h).
Stopniowo zmniejszają się dawki promieniowania (poziomy promieniowania). W ten sposób zmniejsza się moc dawek (poziom promieniowania). Zatem dawki (poziomy promieniowania) mierzone 1 godzinę po wybuchu jądrowym na ziemi zmniejszą się o połowę po 2 godzinach, 4-krotnie po 3 godzinach, 10-krotnie po 7 godzinach i 100-krotnie po 49 godzinach.
Stopień skażenia radioaktywnego oraz wielkość skażonego obszaru śladu radioaktywnego podczas wybuchu jądrowego zależą od mocy i rodzaju wybuchu, warunków meteorologicznych, a także charakteru terenu i gleby. Wymiary śladu promieniotwórczego umownie dzieli się na strefy (schemat nr 1 s. 57)).
Strefa niebezpieczeństwa. Na zewnętrznej granicy strefy dawka promieniowania (od momentu opadnięcia substancji promieniotwórczych z chmury na obszar do momentu ich całkowitego rozpadu wynosi 1200 R, poziom promieniowania w 1 godzinę po wybuchu wynosi 240 R/h).
Obszar silnie zainfekowany. Na zewnętrznej granicy strefy dawka promieniowania wynosi 400 R, poziom promieniowania w godzinę po wybuchu wynosi 80 R/h.
Strefa umiarkowanej infekcji. Na zewnętrznej granicy strefy dawka promieniowania 1 godzinę po wybuchu wynosi 8 R/h.
W wyniku narażenia na promieniowanie jonizujące, a także pod wpływem promieniowania przenikliwego u ludzi rozwija się choroba popromienna. Dawka 100-200 R powoduje chorobę popromienną pierwszego stopnia, dawka 200-400 R powoduje chorobę popromienną. stopień drugi, dawka 400-600 R powoduje chorobę popromienną trzeciego stopnia, dawka powyżej 600 R – chorobę popromienną czwartego stopnia.
Jednorazowa dawka napromieniania do 50 R przez cztery dni, a także wielokrotne napromienianie do 100 R przez 10 do 30 dni, nie powodują zewnętrznych objawów choroby i są uważane za bezpieczne.
Broń chemiczna, klasyfikacja i krótka charakterystyka substancji toksycznych (CA).
Broń chemiczna. Broń chemiczna jest jednym z rodzajów broni masowego rażenia. W trakcie wojen zdarzały się pojedyncze próby użycia broni chemicznej do celów wojskowych. Po raz pierwszy w 1915 roku Niemcy zastosowały toksyczne substancje w regionie Ypres (Belgia). W pierwszych godzinach zginęło około 6 tysięcy osób, a 15 tysięcy odniosło obrażenia o różnym stopniu ciężkości. Następnie armie innych walczących krajów również zaczęły aktywnie używać broni chemicznej.
Broń chemiczna to substancje toksyczne i środki dostarczania ich do celu.
Substancje toksyczne to toksyczne (trujące) związki chemiczne, które działają na ludzi i zwierzęta, zanieczyszczając powietrze, teren, zbiorniki wodne i różne obiekty w okolicy. Niektóre toksyny mają na celu uszkodzenie roślin. Pojazdy dostawcze obejmują artyleryjskie pociski i miny chemiczne (CAP), głowice rakiet chemicznych, miny chemiczne, bomby, granaty i naboje.
Według ekspertów wojskowych broń chemiczna ma na celu zabijanie ludzi i zmniejszanie ich zdolności bojowej i roboczej.
Fitotoksyny mają na celu niszczenie zbóż i innych upraw rolnych w celu pozbawienia wroga dostaw żywności i osłabienia potencjału militarno-gospodarczego.
Do szczególnej grupy broni chemicznej zalicza się binarną amunicję chemiczną, czyli dwa pojemniki z różnymi substancjami – w czystej postaci nietoksyczne, ale po zmieszaniu podczas eksplozji powstaje silnie toksyczny związek.
Substancje toksyczne mogą mieć różne stany skupienia (para, aerozol, ciecz) i oddziaływać na człowieka poprzez drogi oddechowe, przewód pokarmowy lub w kontakcie ze skórą.
Ze względu na działanie fizjologiczne środki dzieli się na grupy :
Środki nerwowe - tabun, sarin, soman, V-X. Powodują dysfunkcję układu nerwowego, skurcze mięśni, paraliż i śmierć;
Substancje działające na pęcherze skórne – gaz musztardowy, lewizyt. Oddziałują na skórę, oczy, narządy oddechowe i trawienne. Objawami uszkodzenia skóry są zaczerwienienie (2-6 godzin po kontakcie ze środkiem), następnie powstawanie pęcherzy i owrzodzeń. Przy stężeniu oparów gorczycy wynoszącym 0,1 g/m2 następuje uszkodzenie oczu połączone z utratą wzroku;
Generalnie środek toksyczny – kwas cyjanowodorowy i chlorek cyjanu. Uszkodzenie przez układ oddechowy oraz po przedostaniu się do przewodu pokarmowego z wodą i pożywieniem. W przypadku zatrucia pojawia się silna duszność, uczucie strachu, drgawki i paraliż;
Środek duszący– fosgen. Wpływa na organizm poprzez układ oddechowy. Podczas miesiączki ukryte działanie Rozwija się obrzęk płuc.
Środek o działaniu psychochemicznym - Bi-Zet. Wpływa poprzez układ oddechowy. Upośledza koordynację ruchów, powoduje halucynacje i zaburzenia psychiczne;
Substancje drażniące – chloroacetofenon, adamsyt, CS(Ci-Es), SR(C–R). Działa drażniąco na drogi oddechowe i oczy;
Są to środki paraliżujące nerwy, parzące, ogólnie trujące i duszące śmiercionośne substancje toksyczne oraz środki o działaniu psychochemicznym i drażniącym - czasową niezdolność do pracy osób.
O niszczącym działaniu wybuchu jądrowego decyduje mechaniczne działanie fali uderzeniowej, efekt termiczny promieniowania świetlnego, efekt radiacyjny promieniowania przenikliwego i skażenie radioaktywne. Dla niektórych elementów obiektów czynnikiem niszczącym jest promieniowanie elektromagnetyczne (impuls elektromagnetyczny) powstałe w wyniku wybuchu jądrowego.
Rozkład energii pomiędzy czynnikami niszczącymi wybuchu jądrowego zależy od rodzaju wybuchu i warunków, w jakich następuje. Podczas wybuchu w atmosferze około 50% energii wybuchu zużywane jest na utworzenie fali uderzeniowej, 30–40% na promieniowanie świetlne, do 5% na promieniowanie przenikliwe i impuls elektromagnetyczny, a do 15% na promieniowanie radioaktywne. zanieczyszczenie.
Eksplozja neutronów charakteryzuje się tymi samymi szkodliwymi czynnikami, ale energia eksplozji rozkłada się nieco inaczej: 8–10% – na utworzenie fali uderzeniowej, 5–8% – na promieniowanie świetlne, a około 85% jest wydawane na powstawanie promieniowania neutronowego i gamma (promieniowanie penetrujące).
Oddziaływanie czynników niszczących wybuchu jądrowego na ludzi i elementy obiektów nie występuje jednocześnie i różni się czasem trwania oddziaływania, charakterem i skalą zniszczeń.
Wybuch nuklearny może natychmiast zniszczyć lub unieruchomić niechronionych ludzi, otwarcie stojący sprzęt, konstrukcje i różne aktywa materialne. Głównymi czynnikami uszkadzającymi eksplozję nuklearną są:
Fala uderzeniowa
Promieniowanie świetlne
Promieniowanie penetrujące
Skażenie radioaktywne terenu
Puls elektromagnetyczny
Przyjrzyjmy się im.
8.1) Fala uderzeniowa
W większości przypadków jest to główny czynnik niszczący wybuch jądrowy. Ma podobny charakter do fali uderzeniowej konwencjonalnej eksplozji, ale trwa dłużej i ma znacznie większą siłę niszczycielską. Fala uderzeniowa wybuchu jądrowego może zranić ludzi, zniszczyć konstrukcje i sprzęt wojskowy w znacznej odległości od centrum wybuchu.
Fala uderzeniowa to obszar silnej kompresji powietrza, który rozchodzi się z dużą prędkością we wszystkich kierunkach od środka eksplozji. Prędkość jego propagacji zależy od ciśnienia powietrza przed falą uderzeniową; w pobliżu centrum wybuchu jest kilkakrotnie większa od prędkości dźwięku, jednak wraz ze wzrostem odległości od miejsca wybuchu gwałtownie maleje.
W ciągu pierwszych 2 sekund fala uderzeniowa pokonuje około 1000 m, w ciągu 5 sekund - 2000 m, w ciągu 8 sekund - około 3000 m.
Stanowi to uzasadnienie dla standardowego N5 ZOMP „Działania podczas wybuchu wybuchu nuklearnego”: doskonałe – 2 sekundy, dobre – 3 sekundy, zadowalające – 4 sekundy.
Niezwykle poważne kontuzje i obrażenia u ludzi występuje przy nadciśnieniu większym niż 100 kPa (1 kgf/cm2). Dochodzi do pęknięć narządów wewnętrznych, złamań kości, krwawień wewnętrznych, wstrząśnień mózgu i długotrwałej utraty przytomności. Pęknięcia obserwuje się w narządach zawierających dużą ilość krwi (wątroba, śledziona, nerki), wypełnionych gazem (płuca, jelita) lub mających jamy wypełnione cieczą (komory mózgu, pęcherzyki moczowe i żółciowe). Obrażenia te mogą być śmiertelne.
Ciężkie kontuzje i kontuzje możliwe przy nadciśnieniu od 60 do 100 kPa (od 0,6 do 1,0 kgf/cm2). Charakteryzują się ciężkimi stłuczeniami całego ciała, utratą przytomności, złamaniami kości, krwawieniem z nosa i uszu; Możliwe jest uszkodzenie narządów wewnętrznych i krwawienie wewnętrzne.
Umiarkowane uszkodzenia występują przy nadciśnieniu 40 - 60 kPa (0,4-0,6 kgf/cm2). Może to skutkować zwichnięciem kończyn, stłuczeniem mózgu, uszkodzeniem narządu słuchu oraz krwawieniem z nosa i uszu.
Łagodne uszkodzenia występują przy nadciśnieniu 20–40 kPa (0,2–0,4 kgf/cm 2). Wyrażają się one w krótkotrwałych zaburzeniach funkcji organizmu (dzwonienie w uszach, zawroty głowy, ból głowy). Możliwe są zwichnięcia i siniaki.
Nadciśnienie w czole fali uderzeniowej wynoszące 10 kPa (0,1 kgf/cm2) lub mniej uważa się za bezpieczne dla ludzi i zwierząt znajdujących się poza schroniskami.
Promień uszkodzenia przez gruz budowlany, zwłaszcza odłamki szkła, które zapadają się pod ciśnieniem większym niż 2 kPa (0,02 kgf/cm2), może przekraczać promień bezpośredniego uszkodzenia przez falę uderzeniową.
Gwarantowaną ochronę ludzi przed falą uderzeniową zapewnia schronienie ich w schronach. W przypadku braku schronów wykorzystuje się schrony przeciwradiacyjne, wyrobiska podziemne, schrony naturalne i teren.
Mechaniczne oddziaływanie fali uderzeniowej. Charakter zniszczenia elementów obiektu (obiektów) zależy od obciążenia wywołanego falą uderzeniową i reakcji obiektu na działanie tego obciążenia.
Ogólną ocenę zniszczeń spowodowanych falą uderzeniową wybuchu jądrowego podaje się zwykle według ciężkości tego zniszczenia. Dla większości elementów obiektu z reguły uwzględnia się trzy stopnie zniszczenia – zniszczenie słabe, średnie i silne. W przypadku budynków mieszkalnych i przemysłowych zwykle przyjmuje się czwarty stopień - całkowite zniszczenie. Przy słabym zniszczeniu obiekt z reguły nie zawodzi; można go używać natychmiast lub po drobnych (rutynowych) naprawach. Umiarkowane zniszczenie zwykle odnosi się do zniszczenia głównie wtórnych elementów obiektu. Główne elementy mogą być zdeformowane i częściowo uszkodzone. Przywrócenie jest możliwe przez przedsiębiorstwo poprzez naprawy średnie lub większe. Poważne zniszczenie obiektu charakteryzuje się poważnym odkształceniem lub zniszczeniem jego głównych elementów, w wyniku czego obiekt ulega awarii i nie można go przywrócić.
W odniesieniu do budynków cywilnych i przemysłowych stopień zniszczenia charakteryzuje się następującym stanem obiektu.
Słabe zniszczenie. Zniszczone są wypełnienia okien i drzwi oraz lekkie przegrody, częściowo zniszczony jest dach, możliwe są pęknięcia w ścianach górnych kondygnacji. Całkowicie zachowane są piwnice i dolne kondygnacje. Pozostawanie w budynku jest bezpieczne, a po remontach bieżących można z niego korzystać.
Średnie zniszczenia objawia się zniszczeniem dachów i elementów zabudowy - przegród wewnętrznych, okien, a także występowaniem pęknięć w ścianach, zawaleniem się poszczególnych odcinków poddaszy i ścian wyższych kondygnacji. Zachowały się piwnice. Po uporządkowaniu i naprawie część pomieszczeń na niższych kondygnacjach można użytkować. Renowacja budynków jest możliwa podczas remontów generalnych.
Poważne zniszczenia charakteryzuje się zniszczeniem konstrukcji nośnych i podłóg wyższych pięter, powstawaniem pęknięć w ścianach i deformacją podłóg niższych pięter. Korzystanie z lokalu staje się niemożliwe, a naprawy i renowacje najczęściej stają się niepraktyczne.
Całkowite zniszczenie. Zniszczeniu ulegają wszystkie główne elementy budynku, łącznie z konstrukcjami wsporczymi. Z budynków nie można korzystać. W przypadku poważnych i całkowitych zniszczeń piwnice można zachować i częściowo wykorzystać po uprzątnięciu gruzów.
Budynki naziemne przeznaczone dla posiadać wagę i obciążenia pionowe, konstrukcje zakopane i podziemne są bardziej stabilne. Budynki z metalową ramą otrzymują średnie uszkodzenia przy 20 - 40 kPa, a całkowite uszkodzenia przy 60-80 kPa, budynki murowane - przy 10 - 20 i 30 - 40, budynki drewniane - odpowiednio przy 10 i 20 kPa. Budynki z dużą liczbą otworów są bardziej stabilne, ponieważ w pierwszej kolejności niszczone jest wypełnienie otworów, a konstrukcje nośne podlegają mniejszemu obciążeniu. Zniszczenie przeszkleń w budynkach następuje przy ciśnieniu 2-7 kPa.
Wielkość zniszczeń w mieście zależy od charakteru budynków, ich liczby kondygnacji i gęstości zabudowy. Przy gęstości zabudowy wynoszącej 50% ciśnienie fali uderzeniowej na budynki może być mniejsze (20–40%) niż na budynki stojące na otwartej przestrzeni w tej samej odległości od środka wybuchu. Gdy gęstość zabudowy jest mniejsza niż 30%, efekt ekranowania budynków jest nieznaczny i nie ma praktycznego znaczenia.
Urządzenia energetyczne, przemysłowe i użyteczności publicznej mogą posiadać następujące stopnie zniszczenia.
Słabe obrażenia: odkształcenie rurociągów, ich uszkodzenia na złączach; uszkodzenie i zniszczenie sprzętu kontrolno-pomiarowego; uszkodzenia górnych części studni w sieciach wodociągowych, ciepłowniczych i gazowych; indywidualne przerwy w liniach energetycznych; uszkodzenia maszyn wymagające wymiany przewodów elektrycznych, przyrządów i innych uszkodzonych części.
Średnie obrażenia: pojedyncze pęknięcia i deformacje rurociągów i kabli; deformacje i uszkodzenia poszczególnych podpór linii elektroenergetycznych; odkształcenia i przemieszczenia podpór zbiorników, ich zniszczenie powyżej poziomu cieczy;
uszkodzeń maszyn wymagających kapitalnych napraw.
Poważne zniszczenia: masywne pęknięcia rurociągów, kabli i zniszczenia podpór linii elektroenergetycznych oraz inne uszkodzenia, których nie da się wyeliminować podczas remontów kapitalnych.
Najbardziej odporne są podziemne sieci energetyczne. Podziemne sieci gazowe, wodociągowe i kanalizacyjne ulegają zniszczeniu jedynie podczas eksplozji gruntu w bezpośrednim sąsiedztwie centrum przy ciśnieniu fali uderzeniowej wynoszącej 600 - 1500 kPa. Stopień i charakter zniszczenia rurociągu zależy od średnicy i materiału rur, a także od głębokości montażu. Sieci energetyczne w budynkach z reguły zawodzą, gdy elementy budynków ulegają zniszczeniu. Napowietrzne linie komunikacyjne i elektryczne ulegają poważnym uszkodzeniom przy ciśnieniu 80 - 120 kPa, natomiast linie biegnące promieniowo od środka wybuchu ulegają uszkodzeniu w mniejszym stopniu niż linie biegnące prostopadle do kierunku propagacji fali uderzeniowej.
Wyposażenie maszynowe przedsiębiorstwa są niszczone przy nadciśnieniu 35 - 70 kPa. Sprzęt pomiarowy - przy 20 - 30 kPa, a najbardziej czułe przyrządy mogą ulec uszkodzeniu przy 10 kPa, a nawet 5 kPa. Należy wziąć pod uwagę, że w przypadku zawalenia się konstrukcji budynków, zniszczeniu ulegnie również wyposażenie.
Dla wodociąg Najbardziej niebezpieczne są eksplozje powierzchniowe i podwodne od strony górnego biegu rzeki. Najbardziej stabilnymi elementami wodociągów są tamy betonowo-ziemne, które zapadają się pod ciśnieniem większym niż 1000 kPa. Najsłabsze są uszczelnienia wodne zapór przelewowych, urządzeń elektrycznych i różnych nadbudówek.
Stopień zniszczenia (uszkodzenia) pojazdów zależy od ich położenia względem kierunku propagacji fali uderzeniowej. Pojazdy ustawione bokiem w kierunku fali uderzeniowej z reguły wywracają się i otrzymują większe uszkodzenia niż pojazdy przodem zwrócone w stronę eksplozji. Załadowane i zabezpieczone pojazdy mają mniejsze uszkodzenia. Bardziej stabilnymi elementami są silniki. Przykładowo w przypadku poważnych uszkodzeń silniki samochodów ulegają lekkiemu uszkodzeniu, a samochody mogą poruszać się o własnych siłach.
Najbardziej odporne na fale uderzeniowe są statki morskie i rzeczne oraz transport kolejowy. W przypadku wybuchu powietrznego lub powierzchniowego, uszkodzenia statków nastąpią głównie pod wpływem powietrznej fali uderzeniowej. Uszkodzeniom ulegają zatem głównie powierzchniowe części statków – nadbudówki pokładowe, maszty, anteny radarowe itp. Na skutek przepływającej wewnątrz fali uderzeniowej uszkadzane są kotły, urządzenia wydechowe i inne urządzenia wewnętrzne. Statki transportowe otrzymują średnie uszkodzenia przy ciśnieniu 60-80 kPa. Tabor kolejowy może być eksploatowany po działaniu nadciśnienia: wagony – do 40 kPa, lokomotywy spalinowe – do 70 kPa (uszkodzenia słabe).
Samolot- bardziej wrażliwe obiekty niż inne pojazdy. Obciążenia powstałe w wyniku nadciśnienia o wartości 10 kPa są wystarczające, aby spowodować wgniecenia w poszyciu samolotu, deformację skrzydeł i podłużnic, co może skutkować czasowym wycofaniem się z lotów.
Fala uderzeniowa powietrza wpływa również na rośliny. Całkowite zniszczenie obszaru leśnego obserwuje się przy nadciśnieniu przekraczającym 50 kPa (0,5 kgf/cm2). Jednocześnie drzewa są wyrywane, łamane i wyrzucane, tworząc ciągły gruz. Przy nadciśnieniu od 30 do 50 kPa (03,5 - 0,5 kgf/cm 2) ulega uszkodzeniu około 50% drzew (gruz jest również stały), a przy ciśnieniu od 10 do 30 kPa (0,1 - 0,3 kgf/cm 2 ) - do 30% drzew. Młode drzewa są bardziej odporne na fale uderzeniowe niż stare i dojrzałe.
- Podatek dochodowy w instytucji budżetowej i cechy jego obliczania Podatek dochodowy w budżetowych zakładach opieki zdrowotnej
- Rozliczanie przychodów i kosztów na podstawie umowy komisowej
- Dzień rekrutacji Nowe specjalności na uczelniach
- Defektolog zawodowy Czym zajmuje się defektolog w wieku przedszkolnym?