Введение

Л 1-1

Предмет электродинамики

Электродинамика – классическая теория электромагнетических процессов в различных средах и в вакууме. Она охватывает огромную совокупность явлений, в которых основную роль играют взаимодействия между заряженными частицами, осуществляемыми посредством ЭМП.

Все ЭМ-явления можно описать качественно с помощью уравнений Максвелла. Эти уравнения устанавливают связь между напряжённостями электрических и магнитных полей и распределение в пространстве зарядов и током.

Содержание 4-х уравнений Максвелла сводятся к следующему:

1. Магнитное поле порождается движущимися электрическими зарядами и переменным электрическим полем (током смещения);

2. Электрическое поле с замкнутыми силовыми линиями (вихревое поле) порождается переменным магнитным полем.

3. Силовые линии магнитного поля всегда замкнуты (это означает, что оно не имеет источников магнитных зарядов, подобных электрическим);

4. Электрическое поле с незамкнутыми силовыми линиями (потенциальное поле) порождается эл.зар. источниками этого поля.

Пример1. Монополь Дирака

Л 1-2

Роль электромагнитных взаимодействий в природе

Различают 4 вида сил:

1. Гравитационные;

2. Электромагнитные;

3. Сильные ядерные;

4. Слабые ядерные.

Ядерные силы действуют на расстоянии 10^-13см; превышают 100-1000 раз взаимодействия электрических зарядов и не зависят от зарядов нуклона….

Последние два действуют в пределах атомных ядер и реже дают знать о себе в нашей повседневной практике, хотя именно они ответственны за такие явления как радиоактивность и ядерная энергия.

Электромагнитное взаимодействие – фундаментальное взаимодействие, в котором участвуют частицы, имеющие заряд (или магнитный момент). Переносчиком электромагнитного взаимодействия между заряженными частицами является ЭМП, точнее кванты поля – фатоны. Это взаимодействие является дальнодействующим. Оно определяет взаимодействия между ядрами и электронами в атомах молекулах. Поэтому к ЭМВ сводится большинство сил, проявляющихся в макроскопических явлениях: силы упругости, силы трения, химическая связь и т.д. ЭМВ также приводит к излучению электромагнитных волн.

ЭМП характеризуется напряжённостями (или индукциями) электрических и магнитных полей.

Л 1-3

Электрический заряд

Силы, действующие между атомами и молекулами, в результате чего возникают жидкости и твёрдые тела – это ЭМ-силы.

Эти силы ответственны за обмен веществ в человеческом организме.

Если мы что-то толкаем…

«электрон» - происходит от греческого названия янтаря – «электро».

Бенжамин Франклин (1706-1790) сделал разделение на положительный и отрицательный заряд. Положительный заряд – заряд наэлектризованной стеклянной палочки. На пластмассовой линейке (или янтаре) – заряд отрицательный.

Закон сохранения заряда: суммарный электрический заряд, образованный в результате любого процесса равен нулю.

Электризация. Роль трения

Стекание заряда - - -

Сухая/мокрая погода

полярная молекула воды

Электрический заряд – неотъемлемое свойство некоторых элементарных частиц.

Элементарная частица - микрочастица, внутреннюю структуру которых нельзя представлять как объединение других частиц.

Л 1-7

Заряд всех элементарных частиц (если он не равен нулю) одинаков по абсолютной величине. Его называют элементарным зарядом. Положительный элемент заряда обозначается e.

q _элект = -е

q_прот= +е

q_нейтр= О

Открытие электрона и его свойства. Опыт Милликена

В электромагнетизме электрону отводится важнейшая роль. Первые предположения о его существовании относятся к 90-ым годам 19 века.

В 1897 г. Дж. Дж. Томсон в опытах с катодными лучами определяет =16·10¹¹Кл/кг. Частицы катодных лучей получили название электрон.

Кто открыл? Кто открыватель?

Обычно это приписывают Дж. Дж. Томсону, который утверждал, что эти частицы входят в состав атома. Наконец, он разработал электронную теорию вещества.

Заметим, что ни Томсон, ни кто-либо другой никогда не наблюдали электрона в буквальном смысле. (В науке факт открытия электрона не всегда очевиден, заметим).

Л 1-5

Изящный опыт Милликена (1868-1953) с масляными каплями.

;

q=;

F=6πrηυ;

e=1,602·10^-19Кл

Зная e/m и e легко уже определить m_e.

m_e=9,11·10^-31кг (М_з=10⁺²⁷г; m_e=10^-27г)

Всякий заряд q=±N_e (1)

Если физическая величина может принимать только определённые дискретные значения, то говорят, что эта величина квантуется.

Тогда (1) говорит о том, что заряд квантуется.

Инвариантность заряда

Величина заряда в различных инерциальных системах отсчёта называется одинаковой. Следовательно, электрический заряд является релятивистки инвариантным.

Л 1-6

Другими словами, величина заряда не зависит от того, движется этот заряд или покоится.

Закон сохранения заряда

Электрические заряды могут исчезать и возникать вновь. Но всегда это два заряда, т.е. исчезают два и возникают два заряда противоположных знаков.

-е + е⁺ →hv

γ-фатон hv …… ядра => hv→ -е + е⁺

Это утверждение носит название закона сохранения электрического заряда.

Этот закон тесно связан с релятивистской инвариантностью заряда.

что изменило бы суммарный заряд системы

Примечание: в физике элементарных частиц предположило существование субэлемент. Частиц – кварц… с зарядом 1/3е и 2/3е. Экспериментально обнаружить не удалось.

Вам известно, что в соответствии с требованиями КУ ВМФ составляются корабельные расписания в целях распределения личного состава по КП и БП для применения оружия и использования технических средств корабля.

Также составляется расписание по специальной обработке корабля со схемами расположения участков специальной обработки и движения личного состава.

В этом расписании определяются обязанности личного состава по дегазации, дезактивации и дезинфекции корабля, дозиметрическому и химическому контролю, санитарной обработке, а также обязанности должностных лиц при введении на корабле карантина и (обсервации).

1 вопрос: Цель, задачи и мероприятия радиационной, химической и биологической защиты.

Защита корабля от ОМП организуется с целью не допустить поражения его ЯО, ХО БО или максимально ослабить действие ОМП на корабль и восстановление в кратчайшие сроки его боеспособности в случае поражения. Защита корабля от ОМП складывается из их защиты при стоянке и переходе морем.

Для достижения данной цели необходимо выполнение следующих задач:

* Своевременное обнаружение и своевременное оповещение КП флота о применении противником оружия массового поражения;

* Использования средств индивидуальной защиты (СИЗ) и защитных свойств корабля;

* Выполнение противопожарных, санитарно - гигиенических и специальных профилактических мероприятий;

* Выявление последствий применения противником ОМП;

* Обеспечение безопасности Л/С при действие корабля в зонах заражения;

* Ликвидация последствий применения противником ОМП.

Выполнить эти задачи помогают следующие мероприятия:

1. Маскировка кораблей, их рассредоточение в пунктах базирования и периодическая смена мест стоянки;

2. Выявление подготовки противника к применению ОМП;

3. Ведение радиологического, химического и биологического наблюдения и разведки, оповещение л/с о применение противником ОМП;

4. Уклонение кораблей от ОМП;

5. Использование средств индивидуальной защиты и защитных свойств корабля;

6. Противоэпедеместические, санитарно – гигиенистические и специальные профилактические мероприятия;

7. Мероприятия по ликвидации последствий применения ОМП.

В целях ослабления различных поражающих действий ОМП на корабле применяются:

1. От ударных волн ещё при постройке корабля предусматривается усиление прочности корабельных конструкций, сокращение числа надстроек, люков и дверей верхней палубе, придание более обтекаемых форм наружным элементам корабля; создаются устройства автоматического задраивания корабельных отверстий, улучшаются крепления, амортизация и ударостойкость механизмов и приборов;

2. Для уменьшения поражающего действия светового излучения применяются огнестойкие краски, негорючие пластмассы, светлые парусиновые чехлы со специальной пропиткой;

3. Для уменьшения действия электромагнитного импульса улучшается токоизоляция и заземление, устанавливаются специальные защитные устройства на входах приборов и радиоэлектронной аппаратуры.

При защите корабля от ОМП 1-ю очередь принимаются меры по БЗЖ корабля, которые заключаются в восстановлении водонепроницаемости корпуса корабля, корпуса корабля, удаление радиоактивной воды, попавшей внутрь корабля, и ликвидация пожаров на корабле. Общее руководство мероприятиями по БЗЖ корабля осуществляет командир БЧ – 5. БЗЖ корабля ведёт весь личный состав корабля. Л/с БП БП устраняет повреждения О и ТС, ведёт борьбу с пожарами и водой районе поста под руководством командиров отсеков (БП). БЗЖ в помещениях не занятых БП БП ведут аварийные партии (АП). При заражении корабля л/с ведёт БЗЖ в средствах индивидуальной защиты. Очерёдность мероприятиё по БЗЖ определяет командир корабля (КК) в соответствии реальной обстановкой на корабле и в зависимости грозящей опасности.

Специальная обработка корабля является одним из основных мероприятий по ликвидации последствий применения противником ОМП. Предназначена для предотвращения заражения РВ, ОВ и БС корабля и личного состава и включает в себя дезактивацию, дегазацию и дезинфекцию различных корабельных поверхностей, О и ТС обмундирования, СИЗ и санитарную обработку л/с.

Дезактивация - удаление РВ с палубы, вооружения, технических средств корабля в целях снижения до допустимых величин радиоактивного загрязнения, безопасных для человека.

Дегазация - полное обезвреживание ОВ разрушением (нейтрализацией) или удалением ОВ с помощью специальных растворов или орошением водой корабельных поверхностей.

Дезинфекция - полное обезвреживание БС разрушением (нейтрализацией) или удалением БС с помощью специальных растворов или орошением водой корабельных поверхностей.

Специальная обработка может быть частичной или полной.

Частичная специальная обработка включает в себя дезактивацию, дегазацию и дезинфекцию отдельных частей О и ТС с которыми л/с соприкасается в ходе боя, а также средств защиты и обмундирования. Она проводится по приказанию КК без прекращения выполнения боевой задачи.

Частичная специальная обработка заключается в удалении с корабельных поверхностей основной массы РВ, ОВ и БС в целях снижения их поражающего действия на личный состав и проводится без прекращения выполнения кораблем боевой задачи. Она осуществляется кратковременным включением УСВЗ (СВЗ) или ППВС. На боевых постах для специальной обработки дополнительно могут использоваться РКДП и другие (подручные) средства (ведра, обрезы, ветошь).

Полная специальная обработка включает проведение в полном объёме дезактивации, дегазации и дезинфекции боевой техники, вооружения, боеприпасов имущества и других материальных средств, а при необходимости проведение и полной санитарной обработки. Она проводится с разрешения командира соединения после выполнения кораблём боевой задачи.

Специальная обработка внутренних помещений производится после проведения мероприятий по предотвращению заражения или полной специальной обработки наружных поверхностей с использованием забортной воды и специальных растворов. Она производится при заражении ОВ и БС, а также при радиоактивном загрязнении, опасном для пребывания личного состава.

После выполнения мероприятий по специальной обработке корабля определяется полнота дезактивации и дегазации корабельных поверхностей, оружия, технических средств, внутренних помещений и средств индивидуальной защиты.

Санитарная обработка л/с проводится на БП БП (частичная) и на постах санитарной обработки (ПСО) (полная) корабля. Полная санитарная обработка (СО) л/с должна проводится по возможности в первые 3 –5 часов после заражения. СО л/с предусматривает удаление или обезвреживание ОВ или БС, удаление радиоактивных веществ, находящихся на кожных покровах человека, обмундировании, ИСЗ. СО проведённая позднее 10 – 12 часов после заражения кожных покровов, практически неэффективна.

2 вопрос: Технические средства радиационной, химической и биологической разведки и контроля.

Для успешного решения поставленных задач перед силами ВМФ, на кораблях должен функционировать комплекс мероприятий по защите от ОМП.

Комплекс такой защиты корабля от ОМП включает не только умение л/с пользоваться СИЗ и коллективной, но и знать аппаратуру радиационного и химического контроля и разведки, которая включает в себя следующие корабельные установки и приборы:

1. Переносные дозиметрические приборы: КРБГ – 1; КИД – 6.

2. Стационарные дозиметрические установки: КДУ – 4.

3. Переносные приборы химической разведки: ВПХР.

4. Стационарные приборы химической разведки: АГФ – 1М.

Вопросами обнаружения и измерения радиоактивных излучения занимается раздел ядерной физики называемый дозиметрией, а приборы, которые служат для обнаружения и измерения радиакт. излучений называются дозиметрич. приборами.

Дозиметрические приборы предназначены для обнаружения радиоакт. заражения, измерения уровней радиации, определения степени зараженности лс, боевой техники, продовольствия и измерения дозы радиоакт.заражения.

2.1.Переносной бета – гамма - радиометр КРБГ-1:

Назначение и технические данные:

Переносной бета-гамма-радиометр КРБГ-1 – предназначен для обнаружения бета-гамма-излучения, измерения уровней радиации (мощностей их доз) и степени зараженности различных поверхностей бета-активными веществами.

Радиометр обеспечивает измерение мощности дозы γ-излучения в диапазоне от 25 до 300 Р/ч. Питание радиометра осуществляется от одного серебряно-цинкового аккумулятораСЦС-5 или двух гальванических элементов марки 1,6-ПМЦ-У-1.

При использовании аккумулятора СЦС-5 продолжительность непрерывной работы радиометра составляет 150 и 30 ч при использовании гальванических элементов.

Измерения бета-излучения с помощью радиометра производится в 5-и подднапазонах от5*10² расп./мин-см2 до500 мР/ч.(I поддиапазон 5*10² расп./мин-см2—до 0,1 мР/ч; II поддиапазон 5*103 расп./мин-см2—до 1 мР/ч; III поддиапазон 5*104 расп./мин-см2—до 10 мР/ч; IV поддиапазон 5*106 расп./мин-см3—до100 мР/ч; V-поддиапазон 5*106 расп./мин-см2—до 500 мР/ч;)

Устройство радиометра: (См. рис.)

Конструктивно КРБГ-1 состоит из следующих блоков:

- измерительного пульта

- штанги

- сменных бета-гамма датчиков и гамма датчиков

- головных телефонов

В комплект радиометра также входят: воздухоэквивалентный экран, контрольный бета-активный препарат.

Измерительный пульт:

Включает переднюю панель с шасси. На лицевой панели измерительного пульта радиометра КРБГ-1 расположены:

в центре —шкала измерительногоприбора;

рис.2.1. 1- штанга; 2 – бега-гамма-датчик; 3 – измерительный пульт

с левой стороны — фонарь светового индикатора с линзой, кнопка СВЕТ для включения подсвечивающей лампы, переключатель под диапазонов;

с правой стороны — ручка КОМП., компенсация гамма-фона при бета-измерениях, гнездо ТЛФ для подключенияголовных телефонов и колодка разъема для подключения кабеля датчика.

на нижней части корпуса расположены крышка отсека питания и стопорные планки с пружинными фиксаторами для крепления бета-гамма датчика, который может крепиться также и к раздвижной штанге.

Бета-гамма-датчик состоит из корпуса прямоугольной формы, внутри которого размещены платы(счетчики СБТ-11 и СИ-ЗБГ) и кабеля с фишкой. Кабель может прикрепляться либо к раздвижной штанге либо непосредственно к пульту. Против окна счетчика СБТ-11 в крышке датчика расположено окно для бета-измерений, защищенное двойным слоем пленки толщиной 5—6 мк. Для проведения гамма-измерений на крышке имеется поворотный стальной экран, обеспечивающий уменьшение «хода с жесткостью» счетчика СБТ-11.

Для регистрации гамма-фона к датчикам придается пластмассовый воздухоэквивалентный бета-экран толщиной до 10 мм.

Гамма-датчик состоит из цилиндрического кожуха, шасси и гибкого кабеля длиной 3 м. Для крепления пульта, датчика и головных телефонов предусмотрена стальная панель, на которой/закреплены фланец с резьбой для присоединения фишки кабеля бета-гамма-датчика, гнезда вилки телефона и пружины экрана.

Принцип работы переносного бета-гамма-радиометра КРБГ-1основан на том, что при воздействии бета-частиц или гамма-квантов на галогенные самогасящиеся счетчики, используемые в радиометре в качестве детекторов излучения, в них происходят газовые разряды и на нагрузке счетчика возникают электрические импульсы. Последние регистрируются электронной схемой измерителя скорости счета с прямопоказывающим стрелочным прибором. Электронная схема прибора состоит из усилителя импульсов, интегрирующей схемы, измерительного стрелочного прибора, источника питания и преобразователя напряжения. Для компенсации гамма-фона в КРБГ-1 предусмотрена специальная схема.

Проведение измерений. При измерении мощности дозы гамма излучения (гамма-фона) переключатель пульта радиометра устанавливается в положения ГАММА и 300 Р/ч, а окно датчика закрывается поворотным стальным экраном. При отклонении стрелки прибора на значение менее 0,1 шкалы переключатель переводится последовательно на низшие поддиапазоны до получения показаний в пределах шкалы.

Для измерения степени загрязненности поверхностей бета-активными веществами производится определение величины гамма-фона и переключатель диапазонов переводится на наиболее чувствительный бета-поддиалазон, на котором возможны бета-измерения. Поворотом стального экрана открывается окно бета-гамма-датчика и на датчик надевается полиэтиленовый воздухоэквивалентный экран. Далее производится компенсация гамма-фона.

С этой целью поворотом ручки КОМП. стрелку измерительного прибора устанавливают на нуль шкалы. Затем с бета-гамма-датчика снимается воздухоэквивалентный экран, датчик открытым окном

подносят к исследуемой поверхности на расстоянии 1,0—2,0 см и производят измерение степени ее зараженности. При зашкаливании стрелки прибора переключатель пульта переводится на менее чувствительный поддиапазон, и измерения повторяются.

Дата добавления: 2014-01-20